БИОЭНЕРГЕТИКА. Фгбу рэа минэнерго рф биоэнергетика россии в xxi веке
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
Подсушиван ие -49.1 млн.ккал/сут • • Паровой Котел -сжигание + 75/142.5 млн.ккал/сут Птицефабри ка 500 тыс. голов JOpr. Отходы 100 т/сутки ± Природный газ 6125 куб. м/сут. 2.2 млн.куб. м/год 2 млн. руб./год (при 30 $ US/1000 куб.м) Каменный уголь 8.15 т/сутки; 3000 т/год 450 тысяч руб./год Древесная щепа 16.3 т/сутки; 6000 т/год 900.0 тысяч руб./год Электрогенератор 30/57 мВт ч/сутки 27.0/52.0 млн.руб./год теплофикационные конденсационные Отходы агропромышленного комплекса России Ежегодное производство отходов, генерируемых российским агропромышленным комплексом, составляет около 773 млн. т, (260 млн. т по сухому веществу): 350 млн. т (53 млн. т с.в.) - животноводство, 23 млн. т (5.75 млн. с.в.) - птицеводство, 220 млн. т (150 млн. т с.в.) - растениеводство, 30 млн. т (14 млн. т с.в.)- отходы перерабатывающей промышленности [7]. Мировой опыт свидетельствует о том, что более экономично перерабатывать отходы АПК централизованно, чтобы сократить транспортные плечи и снизить нерациональные экономические и энергетические (моторное топливо) затраты. И в рассматриваемом случае у современной России имеется блестящая возможность использовать заброшенные пашни под создание энергетических плантаций. Таких площадей около 40 млн. гектар. Но как показывают расчеты, при культивировании топинамбура для производстве биогаза и этанола для моторного топлива для всего российского АПК необходимо всего около 3-х млн. га, для автопарка всего РФ - 15 млн. га. При культивировании сладкого сорго для автопарка АПК - до 1 млн. га для РФ - 15 млн. га, то есть намного меньше пустующих земель. ВОЗМОЖНОСТИ ПРОИЗВОДСТА БИОГАЗА ПО РЕГИОНАМ РОССИИ (ГУ ИЭС) Рисунок 3 - Потенциальные возможности производства биогаза из органических отходов АПК по Федеральным округам  Комментарии к рисунку: С№ФО- 3.5 млрд. куб. м, ЦФО - 12.1 млрд. куб. м, ЮФО42.4 млрд. куб. м, ПФО - 18.33 млрд. куб. м, УФО - 3.1 млрд. куб. м, СФО - 11.1 млрд. куб. м, ДвФО - 1.18 млрд. куб [1]. Применяя процесс анаэробной переработки, можно получить около 66 млрд. м биогаза (эквивалентны 33 млрд. л бензина-дизтоплива или 110 млрд. кВт-ч электроэнергии и 1 млрд. ГДж тепла) и около 112 млн. т высококачественных гранулированных удобрений. При выполнении задач Доктрины продовольственной безопасности произойдет увеличение поголовья КРС, свиней и птицы, что приведет к резкому увеличению отходов до 1200 млн. тонн. Отходы лесопромышленного комплекса России Россия является мировым лидером по лесным ресурсам, обладая четвертой частью 3 мировых запасов древесины, оцениваемых в 82 млрд. м или 41 млрд. т. [5]. На рисунке 5 приведены потенциальные количественные данные по производству различных видов биотоплива: пеллет, этанола, син-газа, водорода и бутанола,- из отходов лесопроизводства и деревопереработки при применении современных технологий. Пеллеты 1.17 млрд. т 136 млрд Евр 818 млн. т н э тходы ЛПК и ДО 3.45 млрд.к.м. 1167 млн. т 818 млн. ту.т. 50% 583 млн. т Этанол 315 млн. т 44.9 млрд.$ Син-газ 717 млн. т 1797 млрд. куб. м 179.7 млрд. Евр Этанол 200л/т 117 млн. куб. м 19 млрд $ Водород 900 млрд.куб.м Ацетоно-бутиловое Брожение / Водород 64.2 млрд. куб. Бутанол 95 млнт  Рисунок 4 - Потенциальные объемы производства биотоплив из отходов лесопроизводства и деревообработки в России. Быстрорастущие деревья В лесопромышленном комплексе при вырубке как деловой, так и неделовой древесины (используемой в биоэнергетике) для восстановления лесных массивов следует высаживать быстрорастущие деревья с небольшим сроком ротации, с тем, чтобы их можно было использовать в биоэнергетике. Многолетние быстрорастущие кустарники и деревья можно также высаживать на запущенных землях вблизи сельских поселений и использовать в биоэнергетике в интересах жителей этих поселений. Выращиваются быстрорастущие культуры — эвкалипт, тополь, ива, и другие. Испытано около 20 различных видов растений — древесных, кустарниковых и травянистых, в том числе кукуруза и сахарный тростник. Каждые 4—7 лет деревья срезают и годовой урожай может составлять около 7 тонн/гектар. Собранная биомасса используется для производства тепловой и электрической энергии, может служить в качестве сырья для производства жидкого биотоплива. В умеренной климатической зоне для энергетических лесов наиболее подходят разновидности быстрорастущих сортов тополя (волосистоплодного и канадского) и ивы (корзиночной и козьей), а в южной части России — акация и эвкалипт. Период ротации растений 6—7 лет. На одном гектаре земли высаживают до 3—5 тысяч тополей. Применяются комбинированные посадки — в междурядьях высаживаются сельскохозяйственные культуры. Древесные и торфяные пеллеты В настоящее время в России получило развитие производство древесных и торфяных пеллет. Их производство освоили на территории республик Коми и в Карелии, в Архангельской, Вологодской, Ленинградской, Псковской, Нижегородской, Новгородской, Тверской, Владимирской, Кировской, Костромской, Свердловской областях, в Красноярском и Хабаровском краях [8]. В 2010 году мощности по производству пеллет в России составляли 2 млн. тонн в год, выпуск пеллет из древесины и лузги по различным оценкам - от 700 тыс. до1 млн. тонн в год, большая часть которых была экспортирована в Европу. При этом если древесные гранулы в основном покупают скандинавские страны, а также центральная и северная Европа, то российские топливные гранулы из лузги закупают только Великобритания и Польша. Возрастает производство и экспорт брикетов. По данным Евростата, в 2009 году экспорт российских брикетов составил около 300 тысяч тонн. Россия может стать крупным экспортером биотоплив, например, древесной щепы и пеллет для Европы и других стран: в РФ сосредоточена четвертая часть мировых запасов леса. Ежегодно в России вырубается только 130 млн куб. метров древесины, но этот показатель может быть увеличен до 550 млн куб. метров (или до 275 млн тонн). При этом отходы составят до 40%, или 370 млн куб. метров (185 млн тонн) с содержанием энергии до 18 2,29 Дж * 10 . Для изготовления пеллет можно использовать солому злаковых и крупяных культур, масса накопления которой ежегодно составляет 80-100 млн тонн. Даже при использовании только половины этой массы для производства пеллет можно получить за счет экспорта до 1,2 млрд евро. Однако для создания производственных мощностей и инфраструктуры нужны очень крупные инвестиции. Таким образом, потенциальные возможности от производства и экспорта пеллет в год для России могут составить 7,8 млрд евро. В Северо-Западном регионе России уже успешно функционируют отечественные компании, производящие пеллеты и экспортирующие их на Запад по це-не $100 за тонну пеллет. Среди более чем 100 существующих заводов выделяются заводы-гиганты: Производство древесных топливных гранул в Ленинградской области в пос. Советский - ОАО «Выборгская Целлюлоза» - с проектным объемом мощностью 1 млн. тонн древесных пеллет в год. Запуск второго крупного пеллетного производства в Красноярском крае - Новоенисейский ЛХК мощностью 40 тысяч тонн гранул в год. Красноярский край становится лидером в области производства топливных гранул в России. В 2010 году завод «Енисей» экспортировал 120 тысяч тонн гранул в год. «Лесозавод 25» в Архангельской области с производством 100 тыс. т в год. Завод «Талион Терра», принадлежащий ООО «СТОД», мощностью 80 тыс. т в год в Тверской области, г. Торжок. В начале 2011 года открылся пеллетный завод в Архангельской области, г. Няндом. В производство топливных гранул также намерена инвестировать Госкорпорация «Ростехнологии». В некоторых регионах РФ разработаны программы, связанные с использованием древесного топлива (Архангельск, Вологда, Великий Новгород). Жидкое биотопливо. Биодизель. Биоэтанол В России сфера жидкого биотоплива развита слабо. Моторное биотопливо в России практически не используется. Тем не менее, за советский период был накоплен достаточный опыт производства моторных топлив из энергетических культур и отходов АПК и ЛПК - такими разработками занимались МГУ им. Ломоносова, ГНУ «Всероссийский научноисследовательский и проектно-техно-логический институт рапса» Российской академии сельскохозяйственных наук и другие исследовательские лаборатории и институты. В 2002 году в России из пищевого сырья произведено 1,31 млн куб. метров этанола, 0,15 млн куб. метров синтетического этанола и 0,044 млн куб. метров технического гидролизного этанола. Россия располагает мощностями, использующими гидролизные технологии, которые позволяют изготовлять до 0,2 млн тонн гидролизного спирта.. Другими видами сырья, обеспечивающими производство этанола в России, могут быть меласса (отходы сахарного производства), картофельный крахмал, сладкое сорго. Объемы производства мелассы в нашей стране в 2004 году составили 1,1 млн тонн, из которых можно получить 330 000 куб. метров этанола стоимостью $99 млн. Перспективы развития отечественного производства транспортного этанола с последующим его экспортом достаточно оптимистичны. Но основным сырьем для его изготовления в России должна стать древесина. В таблице 4 приведенные потенциальные данные по производству биотоплив (этанола, биодизеля, биобутанола и биогаза) из различных видов сельскохозяйственных культур и процент необходимой для этих целей земельных площадей от 120 млн. га общей российской пашни. На сегодняшний день одним из наиболее распространённых источников биотоплива в России является рапс. Изготовление рапсового масла в промышленных масштабах в России началось только в 2007 г. В России не существует единой государственной программы развития биодизельного топлива, но создаются региональные программы, например Алтайская краевая целевая программа «Рапс — биодизель». В Липецкой области создана Ассоциация Производителей Рапсового Масла. Пензенская компания «Агробиотехнология» планирует создание производства мощностью 250 тыс. тонн в год. В Южном федеральном округе ана-логичный проект развивает компания «Русагропроект» (Волгоградская область) [4]. Таблица 4- Производство биотоплив на энергетических плантациях. [1]. 4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПЛАНТАЦИИ (% от 120 млн.га) этанол, биодизель, биобутанол, биогаз
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||