Во многих развитых странах большое внимание уделяется проблемам энергосбережения за счет использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива [1-2]. Одним из перспективных видов возобновляемых источников энергии является биологический метан – газ, получаемый в биогазовых установках (БГУ). Существует огромное количество вариантов БГУ, в зависимости от объема реактора, типа перемешивающего устройства, применяемых отходов и т.д. Лидером в области эксплуатации биогазовых установок является Германия, в которой использование БГУ объясняется желанием немцев улучшить окружающую среду.
В авангарде регионов РФ, решивших попробовать на деле биогазовые технологии, является Белгородская область.
В связи с вышесказанным в Лучковском сельском округе Прохоровского района Белгородской области была построена и введена в эксплуатацию биогазовая станция (рис.1.), имеющая следующие технико-экономические показатели:
Рис.1 Биогазовая станция. Лучковский сельский округ
• Установленная мощность: 2,4 МВт.
• Выработка электроэнергии: 19,6 млн. кВт/ч в год.
• Выработка тепловой энергии: 18,2 тыс. Гкал в год.
• Производство 66 тыс. тонн удобрений в год.
• Переработка сырья: 73400 тонн в год.
Строительство биогазовой установки компанией ООО «АльтЭнерго» было начато в октябре 2010 года. В марте 2012 года на станции был запущен производственный цикл. Выход на проектную мощность 2,4 МВт состоялся в июле 2012 год [3].
Также в 2012 году в Белгородской области, в Борисовском районе в районе свинокомплекса «Стригуновский» было реализовано строительство биогазовой станции «Байцуры» (рис.2), принадлежавшей ОАО «Региональный Центр Биотехнологий». Задачей проекта как и в большинстве подобных проектов является решение экологических проблем возникающих в результате быстрого развития АПК в области [4].
Основные характеристики БГС:
• Установленная мощность: 1 МВт
• Выработка электроэнергии: 7,4 млн. кВт/ч в год
• Выработка тепловой энергии: 3,2 тыс. Гкал в год
• Производство 19100 м3 удобрений в год
• Переработка сырья: 7665 тонн в год
Рис. 2 БГС «Байцуры»
Еще одним реализованным проектом является, построенная в селе Дошино Калужской области (рис.3.) биогазовая станция по производству биогаза для комплекса на 960 голов крупного рогатого скота т.е станция была возведена в непосредственной близости к молочно товарной ферме [5].
Рис.3 БГУ село Дошино Калужская область
В качестве сырья выступают: органические отходы КРС, отходы кормового силоса и силос.
Характеристики станции:
• Установленная мощность: 2,4 МВт
• Выработка электроэнергии: 2 млн. кВт/ч в год
• Выработка тепловой энергии: 2,5 тыс. Гкал в год
• Производство 600 тонн удобрений в год
• Переработка сырья: 29120 тонн в год
Помимо уже возведенных БГУ, существует достаточно большое количество проектов биогазовых установок, строительство которых закончится в ближайшее время.
Одним из перспективнейших проектов для развития биогазовых технологий является строительство БГУ в Ростовской области [6].
Так в 2009 году в одном из районов ростовской области приступили к реализации пилотного проекта по выработке биогаза из сельскохозяйственных отходов.
В настоящее время немецкие фирмы-инвесторы проекта, приступили к проработке 2-х вариантов его реализации:
1. Сооружение установок в каждом из 4-х хозяйств
2. Одна биогазовая установка будет обслуживать 4 хозяйства.
Компанией «Биогазэнерго» совместно с Академией микробиологии ЮФУ на территории Ростовского Ботанического сада ведется строительство биоэнергетического комплекса, использующего технологию анаэробного сбраживания биомассы или ее смеси с отходами производства птицефабрик и животноводческих комплексов (птичий помет, навоз КРС).
Комплекс представляет собой технологическую цепочку, состоящую из оборудования зарубежных производителей, и запатентованных элементов, являющихся результатом технических разработок компании «Биогазэнерго».
Некоторые технические требования проекта таковы:
• Установленная мощность: 1 МВт
• Выработка электроэнергии: 9 млн. кВт/ч в год
• Выработка тепловой энергии: 38,8 тыс. Гкал в год
• Производство 30240 тонн удобрений в год
• Переработка сырья: 36000 тонн в год
Также биогазовые технологии развиваются и в северных районах нашей страны. Так в республике Якутия впервые начали внедрять технологии получения биогазового топлива. В 2009 г. в селе Малая Марха, находящегося в пригороде Якутска, был введен в эксплуатацию механизированный коровник на 50 голов скота.
Главная особенность проекта заключается в том, что для отопления и электроснабжения коровника будет использоваться альтернативный источник энергии - биогаз, полученный от продуктов жизнедеятельности животных.
Новая технология получения энергии была подвергнута сомнению, в связи с климатическими особенностями места расположения сельскохозяйственного производства и биогазовой установки в целом. Но благодаря разработкам якутских ученых из Якутского Госуниверситета, получение и применение биогаза даже в северных районах нашей страны в условиях низких температур стало вполне возможным.
Были разработаны БГУ «северного варианта», представляющих собою несколько конусообразных емкостей. Количество емкостей в установках зависит от объёмов потребления энергии на том или ином объекте, в данном случае для обеспечения теплом и электричеством коровника площадью 852 м2 понадобится 12 емкостей по 1 т каждая. К тому же установка относительно недорога, достаточно проста и неприхотлива в эксплуатации [7].
Стоит еще раз отметить, что с каждым годом биогаз становится всё более востребованным источником энергии. Многие страны, в особенности Германия, Китай, США занимаются совершенствованием технологий получения биогаза.
Россия же лишь недавно начала заниматься развитием этого направления, которое имеет достаточное количество преимуществ: возможность с помощью биогаза производить электрическую и тепловую энергию, качественные удобрения, а также препятствовать загрязнению окружающей среды.