Использование твердого биотоплива (агропеллеты и брикеты) в энергетике. Экспорт в Европу.Перспективы внутреннего рынка.

Использование соломы как твердого биотоплива. Солома – воспроизводимый ресурс и она поддерживает баланс двуокиси углерода в атмосфере: сколько СО2 выделится при ее сжигании, столько потом будет потреблено в течение следующего лета в ходе роста зерновых. Экологически чистый продукт. Использование соломы в энергетике не создает конкуренцию с пищевой и перерабатывающей промышленностью. Солома - побочный продукт возделывания злаковых культур,не требуется дополнительных площадей. Занимает после дерева второе место по энергопотенциалу среди ВИЭ. Использование соломы для генерации тепловой и электроэнергии способствует созданию новой инфраструктуры,повышению доходной части местных бюджетов,решению вопроса занятости населения в сельскохозяйственных регионах. Элементарный состав соломы и теплота ее сгорания (до16 Мдж/кг) не слишком отличаются от соответствующих показателей для древесины (до18 Мдж/кг), хотя теплота сгорания соломы ниже, чем у сухой древесины. С другой стороны, с учетом обычной для соломы влажности ниже 20%, теплота сгорания соломы оказывается выше, чем у древесной щепы, которая давно используется в энергетике.

Использование агропеллет в Европе.

АВСТРИЯ Только одна компания производит пеллеты из соломы,сена и люцерны с 2008 года.Продукция используется,как подстилка для животных,в основном для конюшен,а так-же,как кормовая добавка. Годовой объем 4-5 тысяч тонн. Существует программа ARGE Elefantenwärme по выращиванию мискантуса на площади 400 га,и дальнейшее его использование как твердого биотоплива. 10 котельных(2-2,5 Мвт каждая) сжигают прессованные тюки соломы. Что касается пеллет или брикетов из соломы,то имеется несколько проектов для отопления частных домов в сельской местности. Некоторые производители каминов,котлов и котельного оборудования начали производить универсальные котлы,в которых можно будет использовать агропеллеты. Стандарты на агропеллеты в стадии разработки.

ВЕНГРИЯ Венгрия имеет очень большой потенциал соломы и другой растительной биомассы для производства агрогранул. Общий объем сырья около 5,5 млн.тонн в год. Агропеллеты производят на двух заводах на юго-востоке страны.Это фирмы Cropell и T. & T. Technik Kft. Обший годовой объем производства 3-4 тыс.тонн. 90% потребляет внутренний рынок(небольшие региональные ТЭЦ). Стандартов качества агрогранул не имеется. В Венгрии выпускают универсальные котлы Carborobot, предназначенные для использования твердого топлива из биомассы.

ВЕЛИКОБРИТАНИЯ В Великобритании 2 завода производят пеллеты из соломы: Charles Jackson & Co.Ltd и Agripellets Ltd. Основной рынок сбыта: местные электростанции, работающие по принципу совместного сжигания (co-fired) с углем. Agripellets Ltd производит так-же гранулы из мискантуса диаметром 10мм. Компания Bical производит брикеты диаметром 2,5 см из мискантуса, выращиваемого на своих плантациях,котоые поставляются на электростанции для совместного сжигания. В Великобритании на агропеллеты распространяется стандарт CEN/TC335. Цена на гранулы из соломы британских фунтов за тонну насыпью.

DRAX POWE STATION DRAX POWER STATION. Самая большая тепловая электростанция в Западной Европе.3960 Мвт. 7% электроэнергии всей Великобритании.С 2004 г.использует принцип совместного сжигания нефтяного кокса и биомассы(12,5%) : пеллеты из древесины,соломы,лузги подсолнечника,скорлупа орехов и косточки оливок,мискантус.В основном все это биотопливо импортируется. Станция потребляет около 1,5 млн.тонн биомассы в год.DRAX GROUP планирует построить дополнительно электростанцию на 300 Мвт, работающую исключительно на биомассе. И завод по производству гранул из соломы на 100 тыс.тонн в год.

ГЕРМАНИЯ В ФРГ гранулы из соломы производят 10 небольших заводов. Общий годовой объем продукции 20 тыс.тонн.гранул. Используются в основном как подстилка для лошадей в конюшнях. Как топливо,солома в Германии используется в пресованных тюках в фермерских хозяйствах,для сушки зерна и т.п.и отопления. Стандарта качества агропеллет в Германии пока нет. Котлы на пеллетах из соломы в частном домовладении не используется, ввиду ограничительной законодательной базы по выбросам вредных веществ в атмосферу при сжигании соломы,а так- же ввиду большей стоимости подобных котлов в сравнении с классическими,работающими на древесных пеллетах. Оптовая цена на 1 тонну гранул из соломы 150 – 180 евро.

Первый в ФРГ проект генерации электроэнергии из соломы большой мощности. Bioenergiekraftwerk Emsland GmbH (BEKW). Паровой котел 49,8 Мвт, 522 °C, 110 bar Выработка электроэнергии до 13,5 Мвт/час,11000 Мвт/год Потребление соломы (в тюках): 12,3 тонны в час/ тонн в год. Объем склада 1500 тонн. Кол-во золы: до 4000 тонн в год.

Устройство и принцип работы электростанции, использующей в качестве топлива солому. 1.Склад топлива(тюки соломы). С помощью специальных прессов достигается загрузка одного грузовика 20 тоннами соломы. 2.Соломоизмельчитель. 3.Котел. 4.Вибрационная и водоохлаждаемая решетки. 5.Узел удаления золы. 6.Пароперегреватель. 7.Экономайзер. 8.Предварительный подогрев воздуха. 9.Абсорбция выходных газов. 10.Водяной насос. 11.Фильтры. 12.Дымовая труба. 13.Паровая турбина. 14.Генератор.

Способы сжигания соломы. Сжигание рулонированной соломы в котлах периодического действия. Это самый простой, но самый неэффективный способ сжигания. Сжигание измельченной соломы в слое на решетке. Сжигание брикетированной или гранулированной соломы в низкотемпературном кипящем слое Сжигание размельченной или гранулированной соломы в вихре (циклонный предтопок). Сжигание в пылевидной фазе в камерной топке.

Пример проекта: Bioenergiekraftwerk Emsland GmbH (BEKW).

ДАНИЯ В Дании есть крупный производитель пеллет из соломы Vattenfal A/T- дочерняя структура одного из главных европейских энергоконцернов. Производительность более 100 тыс.тонн гранул в год.Все они используются как топливо на своих электростанциях. Есть так-же около 10 небольших компаний,которые производят пеллеты из соломы и 2 компании пеллеты из лузги подсолнечника.Гранулы используются в основном в местной энергетике. Общий объем производства агрогранул 130 тыс.тонн в год. Специального стандарта на такие гранулы нет. Основной объем соломы в Дании сжигается на теплоэлектростанциях в тюках.

ИТАЛИЯ 3 больших производства : 2 на севере и 1 на юге Италии.Так-же несколько небольших заводов. Основное использование:подстилка для животных,кормовая добавка,в качестве топлива в фермерских хозяйствах. В Италии производят топливные гранулы из смеси древесных отходов и злаковых, из мискантуса. Что касается применения соломенной гранулы,как биотоплива,то здесь большая конкуренция со стороны заводов по производству оливкового масла:оливковая косточка и гранулы из нее. 402 маслоэкстракционных заводов в 13 провинциях Италии. Косточка оливы:теплота сгорания до 4300 ккал/кг,зольность –не более 4%, влажность-до 15%. Оливковая косточка – это реальная альтернатива даже для древесных пеллет. Стоимость её за 1 тонну евро. Годовое производство агропеллет(солома,сено и т.п.) около 10 тыс.тонн.Производственные мощности заводов-до 45 тыс.тонн.

НИДЕРЛАНДЫ В г.г. В Голландии крупные ТЭС закупили 15тыс.тонн пеллет из лузги сои у местных фермеров и еще 10 тыс.тонн пеллет из растительной биомассы для совместного сжигания с углем были импортированы из других европейских стран. Крупнейший голландский энергетический концерн ESSENT(с 2009 г. входит в группу RWE, по продажам электроэнергии охватывает 30% частных домовладений в Нидерландах ),с 2008 года сжигает совместно с углем на своих электростанциях пеллеты из лузги кофейных зерен.К 2013 г.планируется выйти на годовое потребление этих пеллет в 250 тыс.тонн.Концерн закупает и другие агропеллеты и древесные пеллеты. Другие энергетические компании тоже начали эксперементировать сжигание агропеллет на своих станциях. Основное твердое биотопливо на электростанциях Нидерландов на сегодня, - это древесные гранулы и щепа.

ПОЛЬША Один из самых динамично развивающихся в Европе рынков агропеллет. Годовой объем производства более 60 тыс.тонн. Почти все крупные теплоэлектростанции в Польше сжигают совместно с углем пеллеты и брикеты из биомассы АПК. Очень трудно оценить всю ресурсную базу сельского хозяйства в Польше,но что касается соломы,то ежегодно можно получать для выработки электроэнергии около 10 млн.тонн соломы. На сегодня в Польше имеется уже более 10 производителей гранул и брикетов из соломы,но поскольку объемов производства на этих предприятиях недостаточно для бурно развивающейся в Польше энергетики, приходится имортировать агрогранулы и брикеты из сопредельных стран,особенно из Украины. Цена закупок на станциях колеблется от 23 до 25 злотых за 1 Мдж калорийности за соломенные гранулы и брикеты и до 28 злотых за 1 Мдж гранул и брикетов из лузги подсолнечника.(1 евро=4 злотых).

Тепловые электростанции на юге Польши (1535 Мвт,1060 Мвт,1155 Мвт,666 Мвт,136 Мвт,135 Мвт по электричеству ; принадлежат одному энергоконцерну),все используют для совместного сжигания биомассу.

ФРАНЦИЯ 10 производителей агропеллет. 65 тыс.тонн в год. Локальный рынок: фермерские хозяйства,частные домовладения,кормовые добавки.Тестируются на предмет экономической целесообразности промышленного использования,сокращения выбросов СО2 и т.п.Есть стандарты качества агропеллет.

ДРУГИЕ СТРАНЫ ЕС Норвегия: отдельный небольшой внутренний рынок древесных пеллет и экпорт таких пеллет в Швецию.Для агрогранул нет рынка и каких-либо перспектив. Португалия: нет внутреннего рынка агропеллет(недостаточно сырья и отсутствует потребление).Древесные гранулы почти все – на экспорт. Бельгия: Основное твердое биотопливо на электростанциях Бельгии на сегодня - это древесные гранулы и щепа. Болгария:Общий потенциал сырья для производства агрогранул составляет 800 тыс.тонн в год соломы,лузги подсолнечника и стеблей кукурузы.На сегодня все программы в основном направлены на продвижение на рынке древесных гранул из твердых пород дерева(дуб,бук). Испания: 90% всех пеллет,производимых в Испании- это древесные пеллеты, или пеллеты из смешанного сырья:отходы древесины с добавлением другой растительной биомассы(косточки олив и персика,скорлупа ореха). Греция: В Греции только две компании производят агропеллеты. Годовой объем около 5 тыс.тонн, из них 90% экспортируются в Италию.

ДРУГИЕ СТРАНЫ ЕС Эстония: агропеллеты начали производить несколько лет назад.Годовой потенциал соломы более 800 тыс.тонн.В энергетике используется только около 1000 тонн,что составляет всего 0,1%. Гранулы и брикеты из соломы используются для отопления в фермерских хозяйствах,а основная честь экспортируется. Финляндия: в год производится около 120 тыс.тонн агропеллет.Лесная страна,значительные объемы производства древесных пеллет,плюс к этому использование торфа.Перспектива агропеллет небольшая. Румыния: со своими 14,8 млн.га земель сельхозназначения,занимает 2-е место в Восточной и Центральной Европе.Сегодня производятся в основном древесные гранулы и брикеты. Чехия,Словакия,Словения: производство агропеллет по несколько тысяч тонн в год на внутренний рынок и на экспорт. Ирландия:Годовой объем соломы 1-1,4 млн.тонн.Производства гранул из соломы нет.Ирландия на 90% своих потребностей топлива осуществляет за счет импорта.Сегодня в ирландии используются в основном древесные гранулы.Перспектива для рынка соломенных пеллет – Гвт/час.

ТЭЦ и котельные в Западной Европе и Скандинавии,использующие солому и гранулы из соломы.

Схема линии по гранулированию соломы Производительность 1,0 тон/час Рулон соломы2. Транспортер 3.Разрыхлитель-измельчитель соломы 4.Мельница 5. Циклон 6. Гранулятор 7. Охладитель 8. Рукавный фильтр

Склад соломы (Литва).

Транспортер соломы

Измельчитель соломы.

Завод по гранулированию отходов растениеводства (2 линии по 5 тонн в час),область Лацио,Италия.

Мобильная линия гранулирования 1 тонна в час

Мобильная линия для производства пеллет из соломы. производительность от 1 до 1,5 тонны в час. Размеры: 12 м 2,5 м х 2,9 м. Вес:19 тонн. Потребление эл.энергии 144 квт.

Самоходная мобильная линия гранулирования. Самоходная мобильная установка для гранулирования соломы, твердых остатков биогазовых установок и других высушенных отходов АПК. Производительность: 3 тонны в час. Потребляемая: эл.энергия 500 квт. Размеры: 13,9м х3м х 3,9 м. Вес: 36 тонн. Скорость до 40 км/час.

Брикетирование соломы

Новая технология гранулирования соломы и опилок фирмы P-System-Nord (Кремона,Италия).

Новое поколение гидравлических грануляторов. P-System запатентовала гидравлическую систему с контролем давления гранулирования, что позволяет управлять процессом особо эффективно. Динамический контроль давления. Давление между роликом и матрицей гранулятора контролируется и никогда не перевышает установленное, это позволяет избежать перегрузки и с тем же преждевременный износ механических частей, экономится электроэнергия. Низкий износ вальца, матрицы и подшипников. Ролики, подшипники и матрица служат по крайней мере вдвое больше, потому что контроль рабочего давления устраняет механические перегрузки гранулятора. Экономия электроэнергии. Экономия электроэнергии до 30%, за счет устранения механических перегрузок гранулятора.

Сушилка с высокой надежностью, без тепловой инерции. Сушилка работает на низких температурах ( градусов) для предотвращения процесса газификации и самовозгорания. Особая запатентованная технология позволяет сохранить стабильную влажность на выходе сушилки, даже при резких изменений влажности материала на входе. сушилка отлично работает с очень мелкой фракцией, на выходе материал уже измельчен и готов для гранулирования. Высокая приспособляемость к разному сырью. Гранулятор оснащен контролером, который управляет загрузкой материала, рабочим давлением и температурой, система адаптируется к характеристикам материала и позволяет работать не меняя матрицу. Новая технология гранулирования соломы и опилок фирмы P-System-Nord (Кремона,Италия).

Котлы для сжигания пеллет из соломы.

Пеллеты из соломы в EC. 1 палета-18 мешков по 25 кг = 450 кг.

Брикет из старых денежных купюр(Испания).

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ EKO Holz- und Pellethandel GmbH Mob eko-holz.de Sergei Perederi