2. « ОПЫТ И РАЗРАБОТКА ДЕМОНСТРАЦИОННОЙ ЗОНЫ

Институт энергетики Национальной академии наук Беларуси
1. « ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ БИОГАЗОВЫХ КОМПЛЕКСОВ В АГРАРНОМ СЕКТОРЕ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ»
2. « ОПЫТ И РАЗРАБОТКА ДЕМОНСТРАЦИОННОЙ ЗОНЫ ВЫСОКОЙ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ
АГРОГОРОДКА «ТОРГУНЫ»
ДОКШИЦКОГО РАЙОНА ВИТЕБСКОЙ ОБЛАСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕСТНЫХ И
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ»
Герасимович Л.С., гл.н.с., академик НАН Беларуси, д.т.н., профессор
Дашков В.Н., директор, д.т.н., профессор
Костюкевич С.Б., зав. сектором «Энергообеспечение АПК», к.ф.-м.н
Нормативные документы в сфере использования
возобновляемых источников энергии в Республике Беларусь
1.
Закон Республики Беларусь «О возобновляемых источниках энергии» от 27 декабря 2010 г. №204-З.
2.
Директива Президента Республики Беларусь «Экономия и бережливость – главные факторы экономической
безопасности государства» от 14 июня 2007 года №3.
3.
Республиканская
программа
энергосбережения
на
2011-2015 годы (утверждена постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 24 декабря 2010 г.
№1882).
4.
Национальная программа «Развитие местных, возобновляемых и нетрадиционных энергоисточников на 20112015 годы».
5.
Программа строительства энергоисточников, работающих на биогазе на 2010-2015 годы.
6.
Указ Президента Республики Беларусь от 25 марта 2005 г. №150 «О государственной программе возрождения и
развития села на 2005-2010 годы».
2
Закон Республики Беларусь «О возобновляемых источниках энергии»
Статья 20. Цены на возобновляемые источники энергии и тарифы на энергию,
производимую из возобновляемых источников энергии
Тарифы на энергию, производимую из возобновляемых источников энергии и приобретаемую
государственными энергоснабжающими организациями, устанавливаются на уровне тарифов на
электрическую энергию для промышленных и приравненных к ним потребителей с присоединенной
мощностью до 750 кВ·А с применением повышающих коэффициентов, дифференцированных в
зависимости от вида возобновляемых источников энергии, в первые десять лет со дня ввода в
эксплуатацию установки по использованию возобновляемых источников энергии, если иное не
установлено Президентом Республики Беларусь.
Постановлении Министерства экономики Беларуси №100 от 30 июня 2011 года "О тарифах на
электрическую энергию, производимую из возобновляемых источников энергии»
На первые 10 лет с момента ввода установок по использованию возобновляемых источников
энергии в эксплуатацию устанавливаются повышающие коэффициенты в размере 1,3. Исключением
являются установки, использующие солнечную энергию - для них установлен повышающий
коэффициент 3.0 (в настоящее время он составляет 2.7) . На последующие 10 лет для всех видов
установок устанавливаются стимулирующие коэффициенты в размере 0,85.
Примечание. В отличие от аналогичных законов принятых в Германии и Дании, в законе
отсутствуют выплаты бонусов за использование отходов сельхозпроизводства, а также бонусы за
использования тепловой энергии, производимой когенерационной установкой. Например, в Дании,
бонусы выплачиваются лишь в том случае, если в составе биосырья присутствует не менее 75%
навоза или птичьего помёта.
3
Национальная программа развития
местных и возобновляемых энергоисточников
в Республике Беларусь на 2011 – 2015 годы
Утверждена Постановлением
Совета Министров
Республики Беларусь
от 10 мая 2011 № 586.
Цель Программы:
•
Определение основных организационных
и технических мероприятий,
позволяющих обеспечить долю
собственных энергоресурсов в балансе
котельно-печного топлива до 30
процентов в 2015 году.
Действующие биогазовые комплексы
В настоящее время в аграрном секторе Беларуси функционирует 7 (семь) БГК, суммарной
установленной электрической мощностью
около 10.0 МВт, в том числе:
Наименование объекта
1. РУСП СГЦ «Западный» . Брестский район
2008 г.
4. СПК «Агрокомбинат «Снов»,Несвижского
района
2010 г.
2011 г.
2012 г.
0,54
2. ОАО «Гомельская птицефабрика»
3. РУП «Племптицезавод «Белорусский» ,
Минский район
2009 г.
0,34
0,34
2,0
.5. СПК «Лань-Несвиж», Несвижский район
1,4
6. СПК «Рассвет» им. К.П. Орловского,
Могилёвская область
7. Агрофирма «Лебедево», Минская область
4.8
0.5
5
Потенциально возможный объем строительства биогазовых
комплексов в аграрной отрасли
Наименование региона
Электрическая мощность
когенерационных установок, МВт
Замещение топлива, тыс. т.у.т.
Действующие фермы по выращиванию крупного рогатого скота
Брестская область
11,7
26,2
Витебская область
15,2
34,1
Гомельская область
7,3
16,4
Гродненская область
14,5
32,6
Минская область
12,1
27,2
Могилевская область
9,8
21,9
Итого
70,7
158,3
Планируемые к строительству фермы по выращиванию крупного рогатого скота
Брестская область
11,7
26,3
Витебская область
38,8
86,8
Гомельская область
11,1
24,9
Гродненская область
25,1
56,2
Минская область
6,6
14,7
Могилевская область
0,8
1,7
Итого
94,1
210,6
6
Наименование региона
Электрическая мощность
когенерационных установок, МВт
Замещение топлива, тыс. т.у.т.
Действующие комплексы по выращиванию свиней
Брестская область
11,8
31,6
Витебская область
13,4
36,1
Гомельская область
9,7
26,2
Гродненская область
15,6
42,0
Минская область
14,8
39,7
Могилевская область
7,5
20,2
Итого
72,8
195,8
Действующие комплексы по выращиванию птицы
Брестская область
6,1
13,7
Витебская область
5,9
13,3
Гомельская область
1,5
3,3
Гродненская область
2,4
5,3
Минская область
11,9
26,7
Могилевская область
4,0
8,9
Итого
31,7
71,1
7
АТМОСФЕРА
БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА
СО2
СО2
Тепловая энергия
Трансформатор
Силовая
установка
Электроэнергия
Биогаз СН4
Навоз
Молоко, мясо
Биореактор
Биоотходы
поглощение
СО2
Субстрат
Удобрения
Пищевая индустрия
Биомасса - возобновляемый источник энергии
Коротинский В.А. и
Костюкевич С.Б.
(+37529) 616-02-53
8
Реализованные пилотные проекты
построенные за средства госбюджета
•
-
Сельхозпредприятие «Западное» – самый успешный проект в Беларуси. Электрическая
мощность комплекса-540 кВт. Строила компания «Биогаз –Норд» (Германия). Работает на
свином навозе, который поступает со свинокомплекса, а также используются отходы
производства рыбы компании «Санта-Бремор» (Беларусь) и зернопереработки. Отходы
зернопереработки практически бесплатно собираются со всего Брестского района. Работает 2
биореактора.
Сельхозпредприятие «Белорусский» – электрическая мощность комплекса-340 кВт. Строила
компания «Биогаз-Норд» (Германия). Работает на смеси куриного помёта и навоза КРС. Работает
2 биореактора.
Недостатки при эксплуатации:
отсутствие механической перекачки навоза (доставка автотранспортом);
плохая планировка приёмного бункера (необходимость частой остановки и очистки бункера от
песка, ракушечника и посторонних примесей в навозе);
сброженное сырьё не сепарировано от воды и не защищено от воздействия
атмосферных осадков;
не полная утилизация тепловой энергии, вырабатываемой комплексом;
не зарезервированы средства для оплаты консультантов из Германии
9
С.х. предприятие «Белорусский»
(электрическая мощность 340 кВт)
10
Биогазовый комплекс (БГК) СПК «Агрокомбинат «Снов»
БГК СПК «Агрокомбинат «Снов» (мощностью 2 МВт) введён в эксплуатацию
в декабре 2011 года. Строительство комплекса финансировала швейцарская компания
«TDF-Ecotech Technology». Биореакторы работают на смеси навоза КРС и свиного
навоза. Недостатки в эксплуатации:
1. БГК загружен лишь на 50%;
2. Наличие песка в навозе КРС приводит к частой остановке комплекса;
3. Вырабатываемая тепловая энергия от когенерационных установок не
утилизируется;
4 Отходы мясопереработки, имеющегося собственного мясокомбината, и
зернопереработки в качестве добавок в навоз не используются, а применяется
дорогой кукурузный силос.
5. Переброженный навоз не отделяется от воды и в жидком виде хранится в открытой
лагуне,
11
Биогазовый комплекс СПК «Агрокомбината «Снов»
12
Очистка приёмного бункера БГК
13
Открытая лагуна для переброженного навоза
14
Инфраструктура биогазового комплекса
15
Когенерационная установка
16
Загрузка в приёмный бункер навоза КРС
17
Требования и критерии эффективной работы БГК
•
•
•
•
•
•
на начальном этапе необходимо провести детальный энергоаудит сельхозпредприятия, в котором
будет установлен БГК;
затем следует оценить сырьевую базу и затраты на перевозки (например, на БГК СПК “Рассвет”
при работе установки 8400 ч в год требуется перевезти 34 тыс. т кукурузного силоса и 112 тыс. т
навоза крупного рогатого скота);
затраты на сырьё составляют примерно 50% от общей суммы затрат на эксплуатацию, поэтому
необходим постоянный химический и компонентный анализ навоза, мониторинг концентрации
субстратов, их вязкости и пригодности к перемешиванию;
необходимо включить в состав закупаемого оборудования для БГК приборы и компьютерные
программы для стационарной химической лаборатории контроля качества биосырья;
электрическая эффективность когенерационной установки и высокий коэффициент её
загрузки возможны только при условии быстрого проведения работ по техобслуживанию;
100% утилизация тепловой энергии, вырабатываемой когенерационной установкой, (собственное
потребление тепловой энергии для технологических нужд комплекса в зимнее время может
достигать 40%) и т.д.
18
Основные причины, сдерживающие развитие БГК
в аграрной сфере Беларуси
•
•
•
•
•
•
•
•
- недостаточная биотехнологическая оценка сырьевой базы, не учитываются вид и количество
подстилочного материала в навозе и посторонних примесей;
- несоблюдение технологических регламентов по составу биосырья;
- не учитывается и не анализируется логистика доставки сырья к БГК;
- отсутствие стационарных химических лабораторий контроля качества сырья;
- не эффективное использование тепловой энергии, вырабатываемой когенерационным
блоком, а также переброженного навоза;
- не предусматривается поэтапное строительство и ввод в эксплуатацию БГК большой мощности;
- отсутствие подготовленных специализированных бригад для проведения строительных работ,
технического обслуживания и ремонта оборудования.
Кроме того крайне необходимо создание международных региональных образовательных
центров в области биоэнергетики и внесение изменений и дополнений в закон Республики
Беларусь «О возобновляемых источниках энергии».
19
Комплексное энергообеспечение агрогородка «Торгуны»
Латвия
Витебск
Литва
Торгуны
Россия
Гродно
Минск
Могилев
Польша
Гомель
Брест
Концепция проекта
Первый в Республике Беларусь пилотный проект системного использования
«зелёной энергетики» для типового
административного комплексаагрогородка «Торгуны».
Учитывая, что агрогородок «Торгуны» является типовым в рамках не только
Витебской области, но и всей республики в целом, концептуальные решения
для данного проекта могут с незначительными вариациями быть применены
на других агрогородках Беларуси.
В основу концепции положено устойчивое энергообеспечение социальной,
жилой и производственной сферы агрогородка «Торгуны». Это обеспечение
осуществляется за счет местных и возобновляемых энергоисточников.
Система энергообеспечения агрогородка строится на базе удалённых
локальных независимых энергокомлексов. Изменяя состав и количество
оборудования
энергокомплекса,
можно
адаптировать
систему
энергообеспечения к любому агрогородку Республики Беларусь.
Агрогородок
Агрогородок – благоустроенный населённый пункт с
социальной
инфраструктурой,
обеспечивающей
Государственные социальные стандарты проживающему в
нём населению, жителям прилегающих территорий и задачи
сопряжённой градообразующей аграрной производственной
сферы.
Компьютерное имитационное моделирование систем
комплексного энергообеспечения агрогородков
Моделирование обеспечивает поддержку принятия
решений при разработке технического задания на
проектирование комплексных энергосистем агрогородка с
использованием
местных
и
возобновляемых
энергоресурсов в регионе, в том числе:
 энергоаудит
и
анализ
энергоэффективности
существующих систем энергообеспечения;
 предпроектный анализ, выбор сценариев развития и
оптимизацию автономных энергоцентров, разработку
концепт-проекта;
 технико-экономическое
обоснование
и
разработку
комплекса энергосберегающих мероприятий.
Состав и структура программного комплекса
Первичные данные
обследования
агрогородка
Нормативно правовая база
Программа
обработки данных
«ENPEP»
Веб-сайт для
редактирования и
наполнения БД
База Данных
Программа
обработки данных
«АРЭП»
Сервер
Пользователи базы
данных
Работа
экспертов
Администрирование базы
данных
Другие
приложения,
использующие БД
Электроэнергия
Ок. 30 % на собственные
нужды БГК
Подключение 10
жилых домов по ГВС
или
Сушка удобрений
Сушилка
пиломатериалов
Производство сухого
молока
или
или
или
Деревопереработка
Солнечная энергия
(фотоэлектрическая
станция)
Отопление и ГВС :
- Магазин
- Кафе-столовая
- Детский ясли-сад
- Отделение почтовой связи
- Отделение банка
- Контора
- 11 многоквартирных домов
- Дом культуры
- Комплексный
приемный пункт
Отопление
потребителей
Подключение
потребителей по ГВС
Тепло окружающей среды (тепловые
насосы)
Электроэнергия
Топливо
Энергокомплекс котельтельной (котлы на
древесном топливе, с
дополнительным
энергоэффективным
оборудованием)
Тепло
Солнечная энергия (солнечные
коллектора)
Электрические сети
Биогазовая +
когенерационная
установки
Тепло
Ферма
Биомасса
Концепция схемы работы энергетического комплекса в Торгунах
Схема биогазового и фотоэлектрического энергокомплексов
Эл-во
Тепло
Собственное
потребление
предприятия
Промышленность и произво
Продажа
Продажа в
сеть
Жилые
дома ГВС
Фотоэлектрическая станция
Когенерация
Биогаз
Субстрат
Брожение
Субстрат
Остатки
брожения
Резервуар / Лагуна
Удобрения
Ферма
Сельскохозяйственное применение
-
-
-
-
Новые производственные
предприятия
Повышение уровня
доступности удобств для
населения
Развитие сопутствующей
инфраструктуры
Выгоды от
реализации
проекта
ЖКХ
-
-
Экология
-
Экономика
-
Снижение нагрузки на
изношенные объекты
энергосистемы
Внедрение нового
энергоэффективного
оборудования
Централизация системы
энергообеспечения
Снижение
эксплуатационных затрат
Масштабирование проекта
на другие агрогородки
Комбинирование
энергосистем нескольких
агрогородков в одном
районе
Повышение
энергетической
безопасности всей
энергосистемы Беларуси
-
-
Реализация
госпрограмм
Создание новых рабочих
мест
Привлечение
квалифицированных
специалистов
-
-
Программа использования местных видов
топлива
Программа строительства биогазовых
комплексов
Программа поддержки села
Программа по замещению стратегического
импорта (энергоресурсы)
-
Сокращение импорта энергоресурсов
Возможность продажи энергоресурсов
в сеть
Собственные энергоресурсы по более
низкой себестоимости
Новые коммерческие продукты (новое
производство, энергоресурсы,
удобрения)
-
Энергоресурсы за
счет возобновляемых
источников энергии и
«зеленой энергетики»
Снижение выбросов
CO2 и NОx
Цивилизованная
переработка
органических
удобрений
Автономность системы
энергообеспечения
Снижение зависимости от
внешних поставщиков
энергоресурсов
Повышение степени
надежности системы
Программа по созданию агрогородков
в 2005 – 2010 гг.
•
•
•
•
•
•
Брестская область – 221
Витебская область – 256
Гомельская область – 238
Гродненская область – 239
Минская область – 325
Могилёвская область – 202
Всего по Беларуси создано 1481 агрогородков, в которых
проживает около 60% сельского населения и и сосредоточено
60% аграрного производства.
Развитие агрогородков
в Республике Беларусь
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ