Анализ потенциалов биомассы в Калужской области – сырья для

Анализ потенциалов биомассы в Калужской области –
р д
для производства
р
д
биогаза
сырья
Международный конгресс „Биомасса: топливо и энергия“
Москва 12 – 13 апреля 2011 года
Москва,
DBFZ gGmbH
TH Wildau
Немецкий центр исследовании биомассы
Технический университет Вильдау
Dipl.-Ing. Lars Klinkmüller / Ларс Клинкмюллер
Paul Fiedler / Паул Фидлер
Dr. Walter Stinner / Вальтер Штиннер
Stefan Siegemund / Штефан Зигемунд
научно-исследовательный проект «Кооперация регионов по биоэнергии России»
 Судь: исследование потенциалов биоэнегии в 4 областях России
-
Калуга
Орел
Нижний Новгород
Казан
 Направления (виды биоэнергии):
- Биогаз
- древесина
 Актеры:
- DBFZ Немецкий
Н
й центр исследовании биомассы
б
АНО,
АНО Л
Лейпциг
й
- Технический университет Вильдау
р ((областные администрации,
р ц ууниверситеты
р
и вузы,
у некомерческие
р
и
- Местные актеры
комерческие организации и др.)
 Финанцирование с немецкой стороны:
Федеральное
д р
министерство
р
охраны
р
окружающей
ру
щ среды
р д в ррамках программы
р р
«Инициатива по защите климаты»
Представление первых результатов Калужской области
о Калужской области:
б
Расположено около 200 - 250 км от Москвы в юго-западной направлении
площадь (км²):
( ²)
29 777
29.777
население:
1.001.000
Число районов:
24
Самые большие города:
Калуга
328.000 зрителей
р
Обнинск
106.000 зрителей
Людиново
41.000 зрителей
Все другие
меньще 40.000 зрителей
Итого 43 % населения живут в двух городах!!
Результаты анализа с/х потенциалов биомассы для производства биогаза
Исследование 150 сел.-хоз. предприятии животноводства:
- Производство крс (молоко + мясо)
138 предприятии,
- свиневодство
5 предприятии,
- птицеводство
3 предприятия
- другие
4 предприятия
На основе экскрементов животноводства (навоз,
(навоз помёт) возможно построить
биогазовые установки по электрической мощности:
- Мощность > 100 до 300 кВт
23 установок
- Мощность > 300 кВт
3 установки
Данные для расчета:
- Когеннерационная установка работает 8.000 часов в год и имеет
коэффициент полезности по электрическому току 40 %.
Средная площадь сельхозугодий изучаемых с/х предприятии состовляет
2 370 гектар (всего около 355.400
2.370
355 400 га).
га)
По данным министерства сельского хозяйства Калужской области
необрабатываемая площадь сельхозугодий состовляет до 40 %.
Результат исследовании: необрабатываемая площадь сельхозугодий состовляет
в среднием 21,4 % (всего 76.000 га).
Мы предлагаем вырашивать на этих площадей сельхозугодий с/х культуры
подходящие как субстраты для производства биогаза, чтобы препятствовать,
чтобы эти площади были потеряны уже через немного лет как площадь
пахотных земель и превращались в пустошь.
пустошь
При оценке климатических данных и прогнозов дохода мы предлагаем в
пределах 3-летнего севооборота:
с/х. культура:
многолетняя клеверо-злаковая травосмесь
ожидаемый доход: 39 т/га (2.964.000 т/год) - при доля сухого вещества 26 %
т.е.сухая масса:
10 т/га
/
(760 000 т/год)
(760.000
/ )
Кроме того:
О 9 до 45%
От
% всех обработанных
б б
сельскохозяйственных площадей не дают
урожая по разным причинам:
• поздние морозы, вымораживание,
• дефицит воды,
• жара и.т.д.
Мы предлагаем, культуры - которые очевидно не дают урожая - перемалывать
уже в ранней зрелой фазе (предположение для расчета: примерно 10 %). Эта
зеленная биомасса представляется как субстрат для производства биогаза.
биогаза
После того осуществляется засев и урожай вторичной культуры: мы предлогаем
клеверо-злаковая травосмесь.
Для расчета предлагается:
• культура
зеленная биомасса
клеверо-злаковая травосмесь
• площадь (10 %)
27 933 га
27.933
27 933 га
27.933
• урожай (10 т/га)
279.330 т/год
279.330 т/год
Резултаты расчета:
мощность
установки
Навоз /
навозная жижа
Клевер на
с/х площадей *)
всего
100 … 300 кВт
23
36
38
300 … 500 кВт
В
3
18
19
500 … 1500 кВт
0
31
37
> 1500 кВт
0
34
36
сумма
26
119
130
*) Урожай на необработанных площадей сельхозугодий и на обработанных площадей, которые
не дают урожай по названным причинам.
Промежуточные итоги:
• Построение биогазовых установок лишь на основе экскрементов
животноводства как правило не разумно,
• При вырашивание возобновляемых видов сырья (клеверо-злаковая
(клеверо злаковая
травосмесь) на необработанных площадей сельхозугодий и на площадей,
которые по названным причинам не дают урожай, можно построить
значительное число ббиогазовых установок. Т
Такие установки могут вложить
значительную долю местного (областного) снабжения энергии.
- эл. ток:
около 160 МВт
((1.275.000 МВт час/год),
д),
достаточно для 365.000 домашных хоз. (потребность: 3.500 кВт час/год),
(Добычие тока превышает потребность с/х предприятии в 66 раз)
- и теплота:
около 130 МВт для отопления с/х предприятии и соседных
здании (применение теплоты летом пока не ясно)
- или биометан: (только при мощности установки > 1.500 кВт по эл. току):
можно заменить около 247,2 мил. м³ природного газа.
Стоимость производства
р
д
возобновляемых сырьей
р
Засев трав, урожай, силаж *:
6,08 €/Mвт час
Транспорт тележкой (20 м³)*:
см. таблица
транспортное
расстояние
стоимость на
транспорт
км
€/MВт час
1
3
5
7
9
11
13
15
0,59
1,44
2,30
3,16
4,01
4,87
5,73
6,58
ожидаемое повышение цен на природный
й газ в Калужской
К
й области
б
на
20 €/MВт час до 2014 года
40% стоимости эл.
эл тока это стоимость на субстраты  8 €/MВт час
т.е. транспортное расстояние для возобновляемых сырьей возможно
до ~ 5 км
*Quelle: eigene Berechnung nach Daten aus KTBL und Experteninterview in Kaluga
Расположение с/х предприятии в Калужской области
с/х предприятия с указанием потенциала биогаза
с/х предприятия с потенциалом биогаза < 1.500 кВт
Anzahl
65
16
8
7
12
концентрация сырья при учете транпортировки не больше
чем на 5 км
Weitere
7 Standorte
> 1.500
kW
ещё
7 место
дислокации
с мощностью
> 1.500 кВт
место дислокации для биогазовых установок в Калужской области
На основе с/х отходов и возобновляемых сырья можно построить значительное
число биогазовых установок:
 36 установок мощности больше 1.500 кВт
При комбинации несколько соседних предприятии в расстояние до 5 км получаем:
 ещё 7 установок мощности больше 1.500 кВт,
 ещё 7 установок мощности от 1.000 до 1.500 кВт,
 ещё 8 установок мощности от 500 до 1.000 кВт,
 ещё
щ 9 уустановок мощности
щ
от 300 ддо 500 кВт.
Преимущества по строительству биогазовых установок :
 Производство возобновляемых источников энергии (электричество, тепло, или
биометан),
 Производство органических удобрений для собственных нужд,
нужд
 Создание интересных рабочих мест,
 Решение экологических проблем путем использования навозной жижи и навоза
(запах, вода опасности быть устранены).
Необходимые условия для построения и эксплуатации биогазовых установок:
 Доступ к сетям электрического тока и природного газа,
 Обязательство
Об
приёма оператором сети,
 Законодательные тарифы на зелёный ток и зелёный газ,
 ГГосударственная помощь ф
финансирования биогазовых
б
установок ((льготные кредиты,
гранты)
Спасибо за ваше
внимание
Развитие цен на природный газ в России, например в
Калужской области
год
2007
2008
2009
2010
цена [рбл/тыс.м
[рбл/тыс м³]]
1 427
1.427
1 784
1.784
2 103
2.103
2 687
2.687
3,10
3,87
4,56
5,83
25,02%
17,88%
27,77%
цена [€/Mвт час]
годовое повысшение
Повысшение с 2007 г.
88,30%
Розничная цена на газ в России должна быть выравниваться до
01 01 2014 с ценой Газпрома на экспорт в Европу!
01.01.2014
Quelle: EEAG , Wechselkurs Euro:Rubel – 1:40,1, Stand 18.01.2011
Экспортная цены на газ Газпрома в страны Западной Европы
год
2007
2008
2009
2010
цена [€/Tдж]
5.550
7.450
5.794
5.650
цена [€/MВт час]
19,98
26,82
20,86
20,34
34,23%
-22,23%
-2,49%
Годовое повышение
Повышение с 2007 года
1,80%
Необходимое развитие цен на газ в России на примере Калужской области
год
2009
2010
цена [руб./тыс.м³]
2.103
2.687
цена [€/MВт час]
4,56
17,88%
Годовое повышение
2011
2012
2013
2014
5,83
8,00
11,00
15,00
20,34
27,77%
37,19%
37,50%
36,36%
 Годовое повышение почти на 40%