ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ МАЛОГО КЛАССА
Технический потенциал представляет собой общий предполагаемый национальный потенциал, который технически возможен. Экономический потенциал базируется на техническом потенциале с учетом ограничений, которые определяются с помощью анализа эффективности затрат (требования к рентабельности). В таблице 1 показаны данные, характерные для оценочного потенциала производства биогаза с использованием отходов скотоводства.[50]
Таблица 3.1. Потенциал производства биогаза с использованием отходов скотоводства[50]
| № | Источник биогаза | Общее поголовье, тысяч голов | Биомасса, кг/сутки на единицу | Общая биомасса, тонн/сутки | Объем биогаза, получаемого из 1 к г биомассы, м3 | Общая выработка биогаза, тысяч м3 / сутки |
| 1 | Крупный рогатый скот | 916 | 45 | 41,260 | 0,04 | 1,650 |
| 2 | Свиньи | 328 | 9 | 2,955 | 0,06 | 177,3 |
| 3 | Овцы, козы | 580 | 4 | 2,321 | 0,06 | 139,2 |
| 4 | Птица | 7,580 | 0,17 | 1,288 | 0,07 | 90,1 |
| 5 | Кони | 22 | 35 | 786 | 0,04 | 314 |
В результате, исходя из таблицы 1, установлено, что технический потенциал производства биогаза составляет 200 ГВт*ч, а экономический потенциал составляет 50 Мгч, что является существенным показателем. Согласно экспертной оценке, общее годовое производство навоза составит около 15-20 млн. тонн; из них 3-5 млн. тонн могут быть переработаны в биогаз (120-200 млн. м3 в год) или для получения удобрений (1-3 млн. тонн в год). Это эквивалентно 70-120 млн. м3 природного газа.
|
|
|
[50]
Процесс получения биогаза происходит в анаэробных условиях при различных температурах. Существуют психрофильные (при температуре 10-250 C), мезофильные (25-400 C) и термофильные (50-550 C) режимы биоконверсии. Производство биогаза в термофильном режиме намного выше по сравнению с мезофильным и психрофильным режимами. Современные термофильные биореакторы обеспечивают производство 2-6 м3 на кубометр установки, что составляет 5-15 кг отходов в сухом весе (или 50-150 кг в мокром весе). [65]
Для мезофильных биогазовых установок эти значения составляют 0,2-0,4 м3 на кубометр установки и 0,5-1 кг в сухом весе (или 5-10 кг в мокром весе). Биогазовые реакторы, работающие в термофильном режиме, можно использовать на 124 сельскохозяйственных фермах, где поголовье скота превышает 5 единиц. Биогаз, получаемый на таких фермах, можно использовать не только для приготовления пищи и нагрева воды, но также для мясомолочного производства[65]
Экономический анализ производства биогаза
Получение биогаза из навоза домашнего скота позволяет получить выгоду как на уровне всей страны, так и на уровне отдельных домохозяйств. В сельских районах для приготовления пищи, отопления и нагрева воды в основном используют дрова. Неконтролируемые рубки леса последнего десятилетия увеличивает риск опасных явлений (таких как лавины, оползни и т.д). Кроме того, население использует простые отапливаемые дровами печи с очень низким КПД. Выгоды, получаемые при использовании модельных проектов, были рассчитаны для двух случаев. В первом случае предполагается, что биогаз будет использоваться в газовых плитах с максимальным КПД 60%, что позволит заменить энергию получаемую при сжигании дров. [50.65]
|
|
|
В частности:
Теплоемкость: 7,5 ГДж/м3 или 13,2 ГДж/т;
• КПД плит на дровах: 60%;
• Полное использование вырабатываемого биогаза.
При использовании биогаза взамен дров, в выгоды следует включать увеличение ценности (стоимости) древесины на корню за счет сокращения вырубок. Эта «теневая цена» облесения/ лесовосстановления определяется на основании анализа различных проектов, разработанных (но пока не осуществленных) в ДНР. Цена одного кубометра древесины колеблется в диапазоне 4-9 долл. США в зависимости от района. Как ожидается, эта стоимость вырастет в тех районах, где лесов очень мало.[64]
|
|
|
Сохранение лесов играет важную роль для местной общины с точки зрения защиты от наводнений и сохранения водных ресурсов. Бесконтрольная рубка и заготовка леса, имевшая место в последнее десятилетие, привела к снижению ресурсов грунтовых вод и к процессам эрозии почвы во многих районах страны, что нанесло серьезный ущерб.[64]
Использование биогаза принесет также дополнительные социальные выгоды. Население будет тратить меньше времени или вообще не будет тратить время, энергию и средства на заготовку дров, что позволит снизить уровень загрязнения воздуха внутри помещений; использование биогаза для выработки электричества позволит повысить уровень образования (в короткие зимние дни ученикам не придется делать уроки при свечах) и расширить доступ к информации (из-за сильно ограниченного электроснабжения сельское население не может смотреть телевидение, которое является жизненно важным источником информации зимой, когда дороги, ведущие в горные районы, становятся непроходимыми) и т.д[52]
Более того, выработка биогаза позволит снизить выброс ПГ благодаря уменьшению выброса метана и использования дров, что обойдется в 5 долл. США/т СО2 (или 18 долл. США/ т С).
|
|
|
Во втором случае предполагается, что биогаз будет использоваться для выработки электричества в газовых генераторах (с КПД 35%), что позволит отказаться от закупки электричества по обычной цене
8.6 тетри/кВт*ч = 44.8 долл. США/МВт*ч.[52]
Если биогаз будет использоваться для выработки электроэнергии и заменит энергию, вырабатываемую существующими установками, выгоды будут равны стоимости электроэнергии, вырабатываемой с помощью других установок. Поскольку биогазовые реакторы, используемые для выработки электроэнергии скорее всего, будут работать в рамках изолированной сети, стоимость замещаемой энергии для непосредственных потребителей будет включать затраты на выработку, передачу и диспетчеризацию.
Согласно постановления №14 ГНЭРК от 15.08.2003, средневзвешенный тариф на выработку электроэнергии определяется в сумме 2.667 тетри/кВт*ч (1.40 цента США/кВт*ч); средневзвешенный тариф на выработку и диспетчеризацию электроэнергии определяется в сумме 1.61 тетри/кВт*ч (0.84 цента США/кВт*ч). Следовательно, выгоды, будут равняться 2.24 центам США/кВт*ч. [54]
Другие выгоды, получаемые от биогаза это уменьшенное количество выбросов ПГ. Исходя из данных об энергетическом балансе за 2001 год (количество электроэнергии, выработанной ГЭС, ТЭС, количество топлива, сожженного в ТЭС) и будущей доли ГЭС в общем объеме выработки электроэнергии, был рассчитан коэффициент выброса углерода для национальной системы электроэнергетики. В частности, выработка 1 кВтч электричества в среднем соотносится с выбросом 198 г СО2 или 198 т СО2/ГВт* [52.54]
В настоящее время мировая цена за 1 тонну снижения выбросов СО2 составляет 5 долл. США (или 18 долл. США/т С), что означает, что выработка 1 кВт*ч электроэнергии в рамках проектов даст дополнительно:
5 * 198 / 1,000,000 = 0.1 цента США
С учетом сказанного, выработка электроэнергии дает
2.24 + 0.1 = 2.34 цента США/кВтч.
Для упрощения укажем, что, согласно допущению, затраты на эксплуатацию и техобслуживание остаются постоянными в течение всего срока проекта.[50]
Продукты и продукция проекта
Реализация проекта позволит получить следующие продукты и услуги.
Таблица 3.2 - Технические данные по получению метана[63]
| Метан, % | 55-65 |
| СО2,% | 25-35 |
| Сероводород,% | Менее 1 |
| Nitrogen,% | до 3 |
| Теплота сгорания, МДж | 21-26 |
| Температурные режимы, оС 1.Псикрофильный 2.Мезофильный 3.Термофильный | Менее 20 20-45 45-60 |
Ежедневная эффективность будет Vдень = 2/3*Vмет.*К
Где: Vдень – ежедневная эффективность БГУ, м3
Vмет. – объём метантенка, м3
К – коэффициент эффективности
Принимая во внимание, что Vмет. =25 м3, К=2,5:
Vдень = 2/3*25*2,5 = 41,6 м3/день
Еженедельные, ежемесячные и годовые объёмы будут следующими
Vнед = Vдень * 7дней = 41,6*7 = 291,2 м3
Vмес = Vнед*4 = 291,2*4=1164,8 м3
Vгод = Vмес*10 месяцев = 1164,8*10= 11648,0 м3
Годовая нагрузка расчитана для 10-месячной работы БГУ. Два месяца отведены для работ по техническому обслуживанию. Эффективность производства органических удобрений 20 т в месяц при 10-месячном графике работы БГУ
V=20*10 = 200 т/год
Таким образом, плотная биогазовая установка может удовлетворительно удобрять около 200 га земель ежегодно.[63]
Проект предпологает ежегодное производство 200 т органических удобрений для удовлетворительного удобрения 200 гектаров пахотных земель и получение 11648,0 м3 биогаза для целей отопления.
РАЗДЕЛ 4
Охрана труда
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!