1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Биогазовая установка принцип действия плюсы минусы

Биогазовая установка принцип действия плюсы минусы

Библиографическая ссылка на статью:
// Современная техника и технологии. 2012. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2012/04/750 (дата обращения: 09.02.2019).

Программа ТАМБАС Европейский банк развития реконструкции – Ахмедова Елена

БИОГАЗ

Биогазовые установки – доходы на отходах?

Наступили холода, а вместе с ними на повестке дня таджикистанцев опять встал вопрос, как обогреть жилье, когда дадут газ и горячую воду и что делать, если электричества на всех не хватит? Эксперты предлагают сооружать биогазовые установки и использовать биологические и прочие отходы для выработки энергии.

В последние десятилетия XIX века в жизнь многих европейских городов вошло электричество. Это стало одним из важнейших событий в истории техники. Бурное развитие электрического освещения привело к массовой электрификации, перевороту в энергетике и крупным сдвигам в промышленности. Увы, уже в прошлом веке в мире начался глобальный энергетический кризис. Насколько это проблема воздействует на Таджикистан всем известно. Теперь эксперты предлагают использовать альтернативные источники энергии, в том числе биогазовые установки. В 2008 году группа таджикских ученных, одним из которых был инженер-механик, к.т.н. Фазлидин Абдусамиев, получили патент на изобретение анаэробного биогазового генератора непрерывного действия.

Что такое биогаз?

« Биогаз образуется в процессе брожения биомассы, которая разлагается в результате воздействия трех видов бактерий, – говорит Фазлидин Абдусамиев, эксперт по разработке биогазовых установок. – Это гидролизные, кислотообразующие и метанобразующие бактерии, причем питанием каждому следующему виду бактерий служат продукты жизнедеятельности предыдущего». По словам эксперта, в качестве сырья для установок используются органичные отходы: навоз, мусор, испорченные овощи и фрукты, осенние листья и тд. – Например, из 1 тонны навоза получается 200 – 350 м3 газа, – говорит Ф. Абдусамиев.

Оказывается, отходы в не кислородной среде в течение определенного времени образуют биогаз, который с помощью парогенератора способен превращаться в электроэнергию. Сами отходы становятся качественным дорогостоящим удобрением. Подобные установки имеют разные мощности, можно вырабатывать по 1000 м3 биогаза в день. Такое оборудование финансово затратно, но дело того стоит!

— Биогазовые установки очень актуальны в бизнесе. Например, если у предприятия после производства продукции остаются органические отходы, то их очень выгодно использовать в качестве сырья. Такие предприятия как мол заводы, пивзаводы, хлеб комбинаты, животноводческие и растениеводческие фермы, птицефабрики могут переходить на биогаз не думая о сырье для установок. У них всегда будет газ и свет для своих нужд, – добавляет эксперт. К тому же подобные источники энергии выгодно использовать в жилых домах, школах, больницах, детских садах, использую как сырье содержимое канализации.

Простая математика

Биогазовая установка представляет собой герметичную бочку с входом для сырья и выходом для готового газа. С ее помощью можно получать как газ для приготовления пищи, так и электричество для освещения помещений, горячую воду и высококачественное удобрение. Установка может располагаться как на земле, так и под ней, чтобы быть визуально невидимой – это очень актуально для ее использования в жилых домах. Биогаз выгодно использовать в новостройках. – Для новых строящихся комплексов, если не устанавливать биогазовую установку придется протягивать газопровод, линию электропередачи, устанавливать резервные дизель генераторы и строить лагуны. За эти деньги можно частично построить биогазовую установку. Экономия капитальных затрат составляет 30-40% от стоимости биогазовой установки, – говорит Ф. Абдусамиев. По его словам, один из предпринимателей в поселке Шайдан, уже испробовал установку. Конструирование обошлось ему в $1200, так как предприниматель имел собственную бочку, которая была использована как резервуар. – Установка окупилась уже через 3 месяца, так как в месяц на житейские нужды у меня уходило 2.5 газовых баллона, стоимостью 120 сомони за каждый (300 сомони в месяц), – говорит предприниматель Абдумалик Абдухамидов.

Читать еще:  Бесперебойник для газового

— Данная установка мощностью в 2,15 м3, выдает 4.3 м3 газа в сутки, чего достаточно для кипячения воды и приготовления пищи на 8-10 человек. В результате проекта предприниматель смог сэкономить на газе и электричестве, обеспечить огород высококачественным удобрением, которое к тому же можно продавать, – говорит эксперт.

К примеру, если поставить биогазовую установку на 10 м3 стоимостью в $500-800 на птицефабрике, то фабрика будет полностью обеспечена автономным электричеством, газом, отоплением и горячей водой за счет птичьего помета и других отходов. – Окупаемость такой установки – 1 год. Если птицефабрика к тому же приобретет упаковочное оборудование для удобрения и будет его реализовывать, то установка окупится за 5-6 месяцев, – добавил эксперт.

Плюсы и минусы биогазовых установок

Согласно эксперту, к плюсам биогазовых установок можно отнести их бесшумность, в отличие от генераторов; несмотря на сырье установки не имеют запаха; долговечны в использовании; безотходны; экологически безопасны; технически просты в эксплуатации; сооружаются в любых условиях, порой из подручного материала; при надобности могут быть сооружены под землей; способны полностью перевести предприятия и жилые дома на автономную энергию и т.д.

К минусам можно отнести первоначальную дороговизну для малоимущих семей и постоянное обслуживание, так как емкость находится под высоким давлением.

Принцип работы биогазовой установки

Дата публикации: 27 февраля 2019

Среди альтернативных источников энергии биогаз выделяется тем, что для его производства нужны не столько природные ресурсы, сколько отходы различного вида производства. Это делает биогаз контролируемым человеком источником энергии. Ему не страшны ни безветрие, ни облачность. Объем необходимого для производства биогаза сырья всегда можно рассчитать заранее.

Биогазовая установка: принцип работы

Биогазовая станция перерабатывает органические отходы и производит биогаз и биомассу. Происходит это следующим образом. Когда сырье попадает в реактор, на него начинают воздействовать специальные виды бактерий — метанообразующие, кислотообразующие и гидролизные. Органическое сырье начинает бродить и разлагаться. В результате этих процессов выделяется биогаз. Под биогазом подразумевается смесь углекислого газа с метаном с небольшими вкраплениями азота, сероводорода, аммиака.

Работает биогазовый агрегат следующим образом:

  1. Накопительные емкости заполняются сырьем (это органические отходы производства, например, навоз или опилки).
  2. При необходимости сырье измельчается и перемещается в переходную емкость, где его подогревают.
  3. После этого сырьевая масса пригодна для обработки в герметичном реакторе. Там она также подогревается до 40 градусов, а также регулярно перемешивается.
  4. Далее сырьевая масса преобразуется в биоудобрение и биогаз. Время сырьевой обработки в реакторе зависит от типа сырья.
  5. Биоудобрения собираются в самом реакторе, а извлекаются только после полного завершения процесса переработки. Далее они поступают в накопительную емкость, где разделяются на твердые и жидкие. После чего их можно использовать по назначению.
  6. Биогаз под низким давлением собирается в газгольдере, затем проходит очистку, после которой либо готов к использованию, либо идет на переработку для получения тепловой либо электрической энергии.
Читать еще:  Баллоны для сжиженного газа для дачи

Плюсы биогазовых установок

Биогазовые станции как источники альтернативной энергии имеют ряд преимуществ:

  • Они способны производить энергию при любых погодных условиях. Это их выгодное отличие от гелиостанций и ветрогенераторов.
  • Кроме того, в отличие от агрегатов, работающих с энергией солнца или ветра, производительность биогазовых установок всегда на высоте.
  • Они добывают энергию из доступного сырья, объемы которого неисчерпаемы. Для таких установок можно использовать органические отходы деревообработки, сельского хозяйства и пищевой промышленности.

  • Необходимое для установки сырье практически всегда бесплатно либо имеет очень низкую стоимость.
  • Являются прекрасным решением проблемы утилизации органических отходов. Это прямая экономия на строительстве очистительных сооружений. К тому же, такие установки существенно уменьшают обязательные санитарные зоны вокруг предприятий.

Минусы биогазовых установок

Как ни странно, биогазовые агрегаты имеют ряд недостатков:

  • Установка всегда должна размещаться поблизости от источников сырья, например, возле животноводческих ферм.
  • В процессе работы установки образуется газ с неприятным запахом, поэтому приходится располагать ее на достаточном расстоянии от жилья.
  • Оборудование биогазовой станции имеет высокую стоимость, а также большой срок окупаемости.
  • Домашние установки не могут служить основным источником энергии для бытовых нужд, поскольку маленькие хозяйства не производят достаточного количества органических отходов.
  • Хотя биогаз считается экологичным видом топлива, при сгорании он выделяет какую-то долю вредных веществ. Это его отличие от, например, топлива из опилок.

Станции по производству биогаза уместны там, где есть достаточное количество сырья. Это главное условие постройки или приобретения такого агрегата. Сферы применение биогазовых установок достаточно широкие. Они нужны на животноводческих фермах, сельскохозяйственных предприятиях, на пищевых фабриках, на деревообрабатывающих заводах и просто в домашних хозяйствах. Сам биогаз используется для получения тепловой и электрической энергии, заправки газовых плит и автомобилей.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Современное состояние и перспективы продвижения энергетики на основе биогаза в России. Часть 1

Плюсы и минусы биогазовой энергетики. Биагаз обладает некоторыми преимуществами при сопоставлении с различными видами ВИЭ и привычными энергоносителями. Главный плюс — доступность сырья для осуществления работы установки, что дает совершенное отсутствие затрат на топливо в структуре операционных расходов.

Отходы поступают к собственнику установки в 95% случаев безвозмездно. Доступность сырья является определяющим фактором для территориальной гибкости: биогазовые установки могут находиться в любом районе и не возникает надобности в строительстве дорогих газопроводов и сетевой инфраструктуры, и дают возможность новому предприятию экономить на выделении мощности и стоимости подключения к сетям.

Внедряя биогаз, можно достичь технологической гибкости: при его использовании мы получаем возможность обладать несколькими видами энергоресурсов: газом, теплом, моторным топливом и электроэнергией.

При сравнении биогаза с различными видами ВИЭ, например, солнечной и ветровой энергетикой, можно заметить важную особенность, которая роднит его со всеми традиционными видами добывания энергии, — максимальное потребление установленной мощности и постоянство её выработки.

Один из самых знаменитых минусов биогазовой энергетики являются крупные капитальные вложения в расчете на единицу мощности и узкую рентабельность программы.

Цена 1 кВт поставленной электрической мощности биогазовой станции составляет от 2 до 5 тысяч евро, все зависит от размера станции (чем она больше, тем дешевле) и вида используемого сырья. Установки более высокой мощности (от 10 МВт), работающие на самых выгодных видах отходов (отходах пищевой промышленности с большой концентрацией жиров, сахарном жоме), обходятся меньше 2 тысяч евро за 1 кВт. Установки малой мощности (менее 1 МВт), использующие наименее рентабельные виды отходов (навоз КРС), могут стоить больше 6-7 тысяч евро за 1 кВт. Средний уровень капитальных затрат у большого числа биогазовых проектов, мощность которых от 2 до 5 МВт, обходится в пределах 3-4 тысяч евро за 1 кВт.

Читать еще:  Английский газон фото

Если сопоставить уровень капитальных затрат на единицу мощности биогазовой энергетики с другими источниками энергии, то они будут не так высоки. Так, например, стоимость больших атомных электростанций обходится в 5 тысяч евро за 1 кВт в час. Цена 1 кВт больших ветроэлектростанций составляет приблизительно 2 тысячи евро, а у солнечных электростанций 1 кВт стоит 5 тысяч евро, а у современных угольных электростанций приближается к 2 тысячам евро за 1 кВт.

Достаточно ощутимый плюс мы получаем при использовании газовой генерации, её стоимость составляет приблизительно 1-1,5 тысяч евро за 1 кВт. Но газ встречается не на всей территории России, а по планам правительства внутренние тарифы на газ будут приведены к уровню европейских к 2014-2015 году, он и сейчас стоит больше 250 долларов за 1 тысячу кубометров. Поэтому выработка энергии из газа станет очень дорогой. Поэтому спрос на биогаз возрастает с каждым днем, особенно среди владельцев, функционирующих при использовании природного газа когенерационных мини-ТЭС.

Следующий большой минус — узкий масштаб рентабельных проектов. На основании европейского опыта, для того чтобы работа была прибыльной, нужно обеспечить бесперебойную поставку бесплатных отходов. Но не все объекты могут иметь в своем распоряжении нужные объемы сырья.

И третий минус заключается в необходимости гарантии сбыта выработанной электроэнергии. Если нет возможности сбыть её через сеть по розничным ценам, перечень рентабельных биогазовых проектов будет ограничен только такими объектами, которые имеют непрерывный цикл производства и неизменный уровень потребления энергии, он заранее превышает мощность биогазовой станции.

Климат для создания рентабельных инвестиционных проектов

Инвестпроект биогазового комплекса должен отвечать всем перечисленным выше критериям:

-мощность от 1,5 МВт;

-замещение сетевой электроэнергии при установленных расходах от 3 рублей за 1 кВт в час;

-гарантированное потребление произведенной на БГУ электроэнергии;

-гарантия бесперебойной бесплатной доставки сырья для функционирования БГУ;

При соблюдении всех этих условий окупаемость составит не более пяти лет с начала введения её в эксплуатацию.

Если рассматривать данный вопрос с точки зрения гарантированного беспрерывного сбыта произведенной электроэнергии, наиболее перспективными считаются проекты на предприятиях пищевой промышленности и городских водоканалах. Если данные требования неосуществимы, то лучше всего применять в реализации кластерный подход. Если имеется хорошая база одного из источников отходов, то лучше всего создавать центр, который занимается утилизацией сырья у нескольких предприятий, чтобы был синергетический эффект.

Сбыт электроэнергии, наоборот, лучше всего диверсифицировать по нескольким потребителям. На данный момент существуют такие технологии сжатия и транспортировки биогаза, которые позволяют при небольших капзатратах (менее 10% от суммы цены проекта) заложить основу для сети из ряда когенерационных мини-ТЭС, которые работают на биогазе и располагаются вблизи от потребителя энергии.

Для расширения потенциала биогазовой отрасли необходимо принять такую нормативную базу, которая даст возможность владельцу биогазовой станции экспортировать излишки электроэнергии в сеть по разным тарифам. Если такие документы не приняты, то лучшую перспективу развития будут иметь разработки в рамках биогазовых кластеров.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×