Бъдещето на производството на сметищен газ, Biowatt
Всяка година около 6 хиляди украински депа за твърди отпадъци (ТБО) „растат“ с 12-15 милиона тона боклук, повечето от които се състоят от органични отпадъци. Парниковите газове (или биогаз), отделяни от тях в резултат на ферментация, се състоят от 50-70% горим метан, подходящ за производство на електрическа или топлинна енергия. Струва си да се има предвид, че в структурата на украинските емисии на парникови газове от различни видове отпадъци, твърдите битови отпадъци (ТБО) представляват почти 90%, а от 1990 г. техният обем се е увеличил с 25%.
С други думи, Украйна има огромен постоянно възобновяем енергиен източник (ВЕИ). В същото време събирането и използването на сметищен газ от PTBO решава едновременно два проблема. В допълнение към икономическия ефект от реалното производство на енергия се намаляват емисиите на парникови газове в атмосферата и се предотвратяват случаи на самозапалване на битови отпадъци, което е възможно при контакт на експлозивен метан с въздуха.
Има потенциал
Според Юрий Королчук, експерт в Института за енергийни стратегии, „общият потенциал за производство на газ в местните сметища е около 1,5 милиарда кубически метра годишно по отношение на традиционния природен газ“. Но повечето градски сметища не са подходящи за инсталиране на оборудване за събиране и използване на биогаз, тъй като нямат достатъчно площ и "енергийни" ресурси. Поради това експертните оценки за общия потенциал за използване на сметищен газ варират.
„Икономически е целесъобразно да се използват големи депа, които представляват около 50% от всички отпадъци. Като се вземе предвид фактът, че от 1 тон битови битови отпадъци могат да се получат 150-200 кубически метра биогаз, общото производство се оценява на 0,55-0,4 милиарда кубически метра годишно“, —Виталий Мурашкин, експерт от Асоциацията за възобновяема енергия „Алтернатива“, изчислява.
Според Юрий Матвеев, заместник-директор на Научно-технически център Biomass LLC, е икономически целесъобразно да се извършва енергийно оползотворяване на биогаз в депата, обслужващи градове с население от най-малко 100 хиляди жители. Въпреки това, всички експерти, интервюирани от БИЗНЕСА, бяха солидарни с факта, че използването на биогаз с ТБО в Украйна се измерва с нищожни цифри. „В момента биогазът се използва за производство на електроенергия на три депа в Украйна, използва се не повече от 2-3% от икономическия потенциал“, заключава г-н Матвеев.
Пожелания
Сегашната ситуация се дължи на факта, че доскоро не беше установена „зелена“ тарифа за електроенергия от биогаз и инвеститорите не се интересуваха от тази посока. Няколко проекта за събиране и изхвърляне на TBW биогаз са използвали прости факли за изгаряне на биогаза, за да го предпазят от атмосферата.
„Украинските проекти изгарят биогаз във факли, докато топлината и електричеството не се генерират. Те печелят от дегазирането по протоколите от Киото, намалявайки парниковия ефект от емисиите на метан в атмосферата“, обяснява г-н Мурашкин. До 2012 г. единственият проект, генериращ електричество, беше станцията на депото Приморски в Мариупол, инсталирана от TIS Eco LLC.
Въпреки това напредъкът в областта на преработката на биогаз PTBO започна дори малко по-рано от въвеждането на "зелена" тарифа за производство на енергия от този вид гориво. Според председателя на Държавната агенция за енергийна ефективност и енергоспестяване на Украйна Микола Пашкевич, през 2012 г. LNK LLC е пуснала в експлоатация електроцентрала за биогаз в Киевския полигон № 5 и, споредСпоред NERC миналата година тази станция е доставила 3,26 GWh електроенергия в мрежата.
Според компанията очакваното намаление на емисиите на метан на депо №5 ще бъде около 10 хиляди тона годишно. Очакваният период на изплащане на проекта е 2,5-3,5 години с бюджет за строителство от $2,5 милиона Като цяло LLC LNK сега обмисля възможността за набиране на капитал в изграждането на електроцентрали, използващи биогаз PTBO в размер на $20 милиона Инвеститорът е американска компания, данни за която LNK не разкрива.
Има съмнения
Все още обаче остават основателни съмнения относно перспективите за инвестиране в биогаз станции в TBW. Причината, според Игор Редих, генерален директор на Zorg Biogas Ukraine LLC, е доста проста: домашните депа са слабо адаптирани към нуждите на инвеститорите и следователно имат малка перспектива.
„Изхвърлянето на ТБО трябва да се извършва правилно. Например в Европа дълбочината на сметищата е около 50 м и те са изолирани от всички страни. Освен това по време на експлоатация първоначално в тялото на депото се полагат хоризонтални тръби за събиране на метан. Следователно животът на един европейски кладенец за биогаз е 10 или повече години. Депата за твърди битови отпадъци са плитки (15-20 м) и лошо изолирани. Липсата на хоризонтални тръби принуждава инвеститорите да правят вертикални кладенци, които произвеждат газ за 2-4 години, след което дебитът рязко пада. Затова избрахме други сегменти за себе си – преработваме отпадъците от селското стопанство и хранително-вкусовата промишленост в реактори за биогаз с експлоатационен живот от поне 20-25 години“, казва г-н Редич.
Вярно е, че има и друга страна на монетата: обемът на инвестициите в производството на биогаз от TBW в сравнение с инвестициите в реактори за биогаз е един и половина до два пъти по-малък. Наистина ли,съгласен Владимир Баннов, в европейския TBW вече на етапа на проектиране се планира да се полагат перфорирани колекторни тръби за по-нататъшно събиране на биогаз. Тъй като слоят от отломки се изгражда до 5-7 m, в него се правят окопи, полага се дренаж, полагат се тръби и този слой се покрива със специален филм. В резултат на това система от хоризонтални тръби "събира" газ от всяко ниво поотделно, тъй като те са практически изолирани една от друга.
„Ние дойдохме на тренировъчните площадки, грубо казано, преди две години. Преди това тези PTBO вече са работили поне 10 години. Не знам за действащо депо в Украйна, където да бъдат положени хоризонтални тръби. Затова използваме технологията за вертикално сондиране“, продължава г-н Баннов.
В същото време, по думите му, TBW в Европа използва както технологията за полагане на хоризонтални тръби, така и метода за вземане на проби от биогаз чрез вертикални сондажи. А има сметища със смесена технология – и вертикални, и хоризонтални тръби. Така че е твърде рано да се смята, че технологията за вертикално сондиране е безнадеждно остаряла. Друго нещо е, че не всяко битово депо е подходящо за производство на биогаз. Те се различават по потенциално съдържание на метан, видове и количества органични отпадъци и топография. „Ако отпадъците се съхраняват в кариерно депо като в чаша и е възможно да се пробие на ръба, тогава е невъзможно да се подходи към насипното депо от ръба с вертикално сондиране“, обяснява Владимир Баннов.
Оферти
Освен това, както отбелязват експертите, съществуват редица законодателни бариери, които възпрепятстват притока на инвестиции в сектора на сметищния газ. Първо, установеният коефициент на преференциална тарифа за производство на електроенергия от биогаз се оказа твърде малък, за да привлече огромни инвестиции в TBW (въпреки чесъответства на нивото, предложено от самите пазарни участници). На второ място, експертите от индустрията за биогаз отбелязват, че в същия закон са допуснати терминологични грешки в описанието на основните елементи на оборудването за електроенергийни съоръжения, използващи енергия от биогаз.
В резултат на това инвеститорите не могат да изпълнят изискванията за т.нар. местен компонент (задължителен дял от битови механизми, работи и услуги) в съоръженията, които изграждат. Освен това, тъй като индустрията за биогаз едва се развива, а събирането и обезвреждането на сметищни газове е не само от икономическо, но и от екологично значение, тогава, както смятат експертите, е логично да се отмени напълно изискването за локален компонент за съоръженията за биогаз в TBW.
„Освен законодателните бариери, проблемът е и липсата на съвременна нормативна строителна документация за проектиране и експлоатация на инсталации за биогаз и системи за събиране на биогаз в депата. Собствениците на проекти и проектантските организации са принудени да издават Технически спецификации за всяка инсталация за биогаз, която се въвежда, а държавните органи, които нямат нормативна база за оценка на такива проекти, са субективни при издаването на разрешения за строеж“, добавя Юрий Матвеев.
Всичко това забавя сроковете за въвеждане на проекти в експлоатация и насърчава собствениците на проекти към преразход и замразяване на средства. Освен това, според г-н Матвеев, Украйна трябва да модернизира системата за работа на TBW. По-специално, необходимо е да се създадат големи регионални депа, което ще намали разходите за тяхната експлоатация и ще увеличи събирането и енергийното използване на биогаз. На такива депа, следвайки примера на Европа, е необходимо първоначално да се осигури припокриване слой по слой, повишаване на степентазапечатване, консервиране на депото с газонепропусклив слой след края на експлоатацията му и т.н. Всъщност всичко, което беше споменато по-горе и което би увеличило технологичността на самите TBW и ефективността на биогаз инсталациите върху тях.
Пример
Според действащата в Европейския съюз енергийна стратегия през 2020 г. ВЕИ трябва да осигуряват 34% от общото потребление на електроенергия, а производството й от биомаса (твърда биомаса, органични отпадъци, биогаз) трябва да се утрои и да достигне 300 TWh годишно. Сега в общия баланс на производството на електроенергия от възобновяеми енергийни източници в ЕС електроенергията от биогаз е 4,5%. Водещи позиции в доставките на биогаз заемат селскостопанските отпадъци и специално отгледаните растителни суровини, които представляват 56,7% от целия биометан, използван в европейския енергиен сектор. Но газът, събран в TBW, представлява 31,3% (останалите 12% идват от станции за отпадъчни води).
Най-развито производство на енергия от биогаз с PTBO има във Великобритания, Франция и Италия, докато биогаз от селскостопански отпадъци и растителни суровини доминира в Германия, Холандия, Чехия, Австрия, Белгия и Дания. В същото време, както отбелязват специалисти от Общественото обединение „Биоенергийна асоциация на Украйна“, сега производството на електроенергия от биогаз в страните от ЕС е около 30 TWh годишно. В същото време продажбата на топлинна енергия, произведена с биогаз, на предприятия и топлофикационни мрежи е около 2,2 милиона TFU.
В същото време, в процеса на производство на електроенергия от биогаз, значителна част от топлината се изразходва за осигуряване на работата на самите инсталации за биогаз (BGU) или просто се разсейва под формата на топлинна енергия в атмосферата поради липсата на потребител на топлинна енергия в близост до BGU. Така напоследъкВ Европа широко разпространени са проекти, предназначени за производство на пречистен биогаз (биометан) с последващо инжектиране в мрежата за природен газ.
В Европейския съюз, според различни източници, има около 180 завода за производство на биометан, 130 от които доставят биометан в газоразпределителните мрежи, а останалите след втечняване го подготвят за използване като автомобилно моторно гориво. За Украйна такава система за обработка на TBW биогаз остава много далечна перспектива.