Киловатты из навоза: зачем нам биоэнергетика?

В апреле исполнится ровно год, как правительством России была утверждена комплексная госпрограмма развития биотехнологий на период до 2020 года. Согласно документу, генерация на основе переработки биомассы названа важнейшим перспективным направлением развития «зеленых» технологий. В число последних включено в том числе получение энергии из отходов сельского хозяйства, лесопереработки, пищевой промышленности и городских очистных сооружений. То есть как раз то, чего в Челябинской области всегда было в избытке. По данным Российского энергетического агентства, в 2012 году наш регион занимал первую строчку в Уральском федеральном округе по запасам отходов агропромышленного комплекса и ЖКХ. Этого добра у нас ежегодно производится в пересчете на условное топливо один миллион 250 тысяч тонн. Здесь мы опережаем наших соседей в Свердловской, Тюменской и Курганской областях, не говоря уже о северных территориях.

Голубое топливо для «зеленой» энергетики

Даже если бы у нас в регионе не было такого числа свинокомплексов и птицеводческих ферм с их поистине гигантскими объемами отходов, то и в самой захудалой южноуральской деревне всегда можно найти практически неисчерпаемые запасы энергии. Они разлиты буквально под ногами: навоз, выгребные ямы, органические остатки – все это источники биогаза, который можно легко превратить в свет, тепло, топливо для двигателей. В советские времена в нашей стране был целый институт, который проектировал биогазовые установки, а буквально в ста с небольшим километрах от Челябинска, в Шумихе, было налажено серийное производство таких агрегатов. За время своей работы завод выпустил 10 комплектов оборудования, однако после распада СССР производство закрылось.

Биогазовые установки, по признанию китайских ученых, сыграли важнейшую роль в успехе экономических реформ Ден Сяопина, который считал, что без государственной поддержки крестьянства никакого экономического чуда в его стране не будет. В Китае, по данным ООН, сегодня работает около 10 млн биогазовых установок, они производят в год примерно семь миллиардов кубометров биогаза, что приблизительно заменяет примерно пять миллиардов кубометров природного газа и обеспечивает энергией и теплом 60 млн крестьянских семей.

По данным регионального минстроя, на Южном Урале на сегодняшний день не построено еще ни одной энергетической биоустановки, однако ряд потенциальных инвесторов высказывают интерес к этой теме.

Главное преимущество биоэнергетики на основе выделения биогаза – доступность сырья. В 99% случаев отходы достаются собственнику энергоустановки буквально даром. Кроме того, биогазовые станции могут быть размещены в любом районе и не требуют строительства дорогостоящих газопроводов и сетевой инфраструктуры, а также позволяют предпринимателю сэкономить на стоимости подключения к сетям и выделении мощности.

Благодаря биогазу достигается и технологическая гибкость – его использование дает возможность получения одновременно нескольких видов энергоресурсов: газа, моторного топлива, тепла, электроэнергии. Если сравнивать биогаз с другими видами возобновляемой энергетики, например ветро- и солнечной энергетикой, то здесь выявляется его важнейшая особенность, которая роднит его с традиционными видами получения энергии, – постоянство выработки и максимальное использование установленной мощности.

БИОприпасы в арсенал фермера

Сырьевые запасы для производства биогаза в России составляют приблизительно 300 млн тонн по сухому веществу в год, что эквивалентно 10% добываемой в стране нефти.
Самый крупный отечественный проект в сфере биоэнергетики мощностью 4,4 МВт реализуется в Мордовии. Большую часть вырабатываемой электроэнергии (4 МВт) станция будет выдавать в сеть по тарифам, утвержденным региональной энергетической комиссией. Всё, что свыше (400 кВт), будет направляться на энергоснабжение близлежащих фермерских хозяйств и на собственные нужды. Себестоимость строительства станции составит 5–7 тысяч евро за киловатт. Общая сумма инвестиций – 25–30 миллионов евро, их на 100% обеспечит корпорация «Биогазэнергострой». Построить станцию намерены к концу 2014 года.

Подсчитано, что одна корова может своим навозом не только обеспечить саму себя, но и еще обслужить как минимум трех буренок, чтобы для них весь день горел свет, было тепло и работала электродоилка. Дневного помета одной курицы достаточно для освещения и отопления ее же клетки и работы транспортера, который подает корма. Кроме того, в результате брожения навоза получается не только биогаз, но и жидкость, по потребительским свойствам не имеющая аналогов. Это ценнейшее экологически чистое удобрение, содержащее активные стимуляторы роста. Сельхозкультуры, обработанные таким удобрением, повышают свою урожайность до 20-30%. Вместе с тем восстанавливается структура почвы.

Биоустановка на два кубометра сырья ежедневно дает до 10 кубометров газа, притом что для работы всех электро- и газовых приборов в доме плюс обеспечения горячей водой и теплом семьи из пяти человек достаточно четырех кубометров в день. А еще такая установка может дать до 200 килограммов концентрированных удобрений. За счет экономии на энергоносителях, повышения урожайности и продажи удобрений биогазовая установка окупается за год. Такой аппарат сегодня стоит примерно 170 тысяч рублей. Более крупная мини-ТЭС для среднего фермерского хозяйства на 30 голов КРС обойдется примерно в 450 тысяч рублей. Для крупных животноводческих ферм и птицефабрик необходимы более мощные и соответственно более дорогие энергоустановки. Принятие нормативно-правовой базы, которая позволяла бы собственнику такой биогазовой станции поставлять излишки электроэнергии в сеть по розничным тарифам, значительно бы расширило потенциал биогазовой отрасли, а высокая экологическая польза биогазовых проектов может стать основой мер господдержки развития «зеленой» энергетики в нашей стране.

В областном минсельхозе объясняют отсутствие биогазовых станций в регионе высокой степенью газификации сельских территорий. Для южноуральских селян пока проще и выгоднее пользоваться энергоснабжением на основе традиционного природного газа, нежели перерабатывать биомассу для генерации электроэнергии и тепла. Однако все больший интерес на селе вызывают проекты по производству удобрений на основе биогаза. К примеру, в окрестностях Магнитогорска успешно работает предприятие, где получают такие удобрения в специальном биореакторе.