Преобразование отходов в энергию. Состояние и перспективы

Состояние и перспективы развития
возобновляемой энергетики
в Южном Федеральном Округе
г. Ростов на Дону
25 сентября 2008 г.
Преобразование отходов в энергию
Презентация компании Green Light Energy Solutions
О нас
Green Light Energy Solutions
Greenlight Energy Solutions - российско-американская корпорация, работающая
в области альтернативной энергетики.
В
условиях,
когда
потребление
электричества во всем мире растет с
каждым
днем,
природные
ресурсы
истощены и состояние окружающей среды
ухудшается, мы предлагаем экологически
безопасные и экономически эффективные
решения по применению возобновляемых
источников энергии.
Наше предложение
Технология Waste Conversion Pyrolysis – Преобразование отходов в энергию –
доказательство того, что смелая идея может быть воплощена в
непревзойденных решениях.
Скопление мусора
Проблема отходов
• более 85 млрд. тонн скопилось сегодня на свалках России.
• 3,4 млрд. т отходов ежегодно образуется в России
• с каждым годом выброс ТБО растет на 5%
• на территории Ростовской области образуется свыше 4,5
млн.
тонн ТБО в год.
• В Ставропольском крае – 1,2 млн. т бытовых отходов
• В Краснодарском крае – 10 млн. т производственных отходов и
около 2 млн. т бытовых.
•
•
•
•
•
примерно 2,7 млрд. т. вывозится в места временного захоронения.
в Волгоградской области скопилось 50-60 миллионов тонн отходов, площадью 12
тыс.га
на Кубани общая площадь земель, занятых под свалки, превышает 2,5 тыс га.
В основном это земли, изъятые из сельскохозяйственного оборота и особо
охраняемых рекреационных территорий.
Несанкционированное захламление земель статистике не подлежит.
Дмитрий Медведев, Президент РФ:
Уже в ближайшие годы качество окружающей среды станет одним из ключевых факторов
конкурентоспособности страны и каждого российского региона.
…Должны быть предприняты серьезные меры для ликвидации
отходов.
Выступление на заседании Совета Безопасности по вопросу обеспечения
экологической безопасности России,
Москва, 29 января 2008 года.
Борьба с отходами в России
Проблема отходов
• Полигонное захоронение
• Мусоросжигательные заводы (МСЗ)
• Сортировка отходов и использование
вторсырья (рецикл)
Угроза МСЗ
Угроза мусорных свалок
• При сжигании тонны ТБО образуется в среднем
• Являются источником инфекций,
320 кг шламов, 30 кг летучей золы и 6 тыс. м3
дымовых газов.
• Отходящие дымовые газы завода не проходят
очистку (за исключением удаления золы уноса).
• В год 1 МСЗ средней производительности
выбрасывает в среднем: 443 тонны S03 и 30 тонн
NOx в год.
• Отходы завода не утилизуются, сырье не
сортируется ни при сборе, ни на предприятии.
• МСЗ выбрасывают огромное количество
диоксинов, оседающих в воздухе и почве.
Выбросы российских МСЗ в 8 раз превышают
европейские нормативы для почв населенных
мест и в 2 раза для почв промышленных
территорий.
Диоксины
вызывают
рак
и
угнетают
репродуктивную функцию организма.
Согласно исследованию центра «ЭКО-Согласие»
разносимых насекомыми и птицами, и
проникающих в воду во время паводков.
• Пары, выделяемые свалками, содержат
огромное количество токсичных и
вредных веществ, крайне опасных для
здоровья и жизни людей.
• В условиях жаркого климата процесс
гниения и выделения вредоносных газов
происходит быстрее.
• Занимают
гектары
дорогостоящей
земли и все ближе
подступают к
жилому сектору.
Почему свалки и МСЗ наиболее опасны для ЮФО
Проблемы ЮФО и их решение
•
В ЮФО сосредоточены все курорты России, как морские (Краснодарский край),
так и целебные (Пятигорск, Кавминводы, Ессентуки и т.д.) и горнолыжные в
горах Кавказа, могущие составить серьезную конкуренцию западным странам
»» свалки мусора в пляжных и рекреационных зонах ведут к оттоку туристов
»» загрязнение грунтовых, ценных минеральных вод и воздуха ведет к оттоку туристов
»» угроза заболеваний ведет к оттоку туристов
•
В ЮФО сосредоточены наиболее плодородные почвы (чернозем) России
»» уменьшение площади пахотных земель ведет к сокращению урожая
•
ЮФО является главным поставщиком сельско-хозяйственнной продукции
»» уменьшение урожайности ведет к снижению ВВП и ВНП России
Почему WCP оптимален для ЮФО
Waste Conversion Pyrolysis – решение не только экологических, но и
энергетических проблем региона. Она обеспечивает:
•
•
•
•
уменьшение размеров свалок на 90-92%,
производство надежной, рентабельной и экологически чистой электрической
энергии и коммерчески реализуемых побочных продуктов,
высокую производительность и энергоэффективность
выгодную стоимость и быструю окупаемость проекта
Наше решение
Что такое пиролиз
Waste Conversion Pyrolysis
Waste Conversion Pyrolysis System
(WCP) - технология вакуумного
пиролиза,
которая
позволяет
перерабатывать практически все виды
отходов, кроме строительных, без
вреда для человека и окружающей
среды:
• твердые бытовые отходы
• автомобильные покрышки
• токсичные и ядовитые отходы
• медицинские отходы
• резинотехнические изделия
• отходы древесины
• отходы сточных вод
• пластик всех видов
• нефтешламы
• побочные продукты
нефтеперерабатывающей
промышленности
Пиролиз – разложение вещества под
воздействием высоких температур в
бескислородной среде и превращение
его в газ; это обеспечивает отсутствие
вредных веществ как в атмосфере, так
и в остатках.
Особенности WCP:
Среднетемпературный пиролиз –
650-980°С:
• не происходит образования
вредных летучих веществ (зола,
фуран, диоксины)
• не происходит сплавления
отходов
• полное уничтожение отходов
• возобновляемый источник
энергии
• экологическая
безопасность
Разработка технологии
Опытная установка в Калифорнии
Waste Conversion Pyrolysis
• 15 лет - период разработки технологии
• 7
лет
согласований
и
получения
необходимых разрешений
• 2004г. – завершено строительство опытной
установки
в
Калифорнии
производительностью 50т/сутки.
• 2006-2007гг.
экспертиза
SCAQMD
подтердила экологическую безопасность
опытной установки.
• Технология пиролиза признана
одной из ведущих технологий по
утилизации отходов
Эволюция технологии
2008г. Американская технология усовершенствована нашими специалистами,
что позволило увеличить КПД и производительность электроэнергии при тех же
экологических параметрах.
2008г. Усовершенствованная технология прошла экспертизу НИИХИММАШ.
2008г. - начало 2009г. Оформление патента и запуск
производства в России.
Технология Advanced Pyrolysis System (International Environmental Solutions)
Как это работает
Производительность установки –
125т осушенного сырья в сутки,
выход энергии – 5 МВт*ч
Вакуумный пиролизный реактор
Как это работает
Реактор является пиролитическим узлом, состоящим из термически
изолированного наружного корпуса.
Внутри корпуса – треугольная реторта с тремя сводами и рубашкой для
нагревания отходов.
Технология Advanced Pyrolysis System (International Environmental Solutions)
Как это работает
Производительность установки –
125т осушенного сырья в сутки,
выход энергии – 5 МВт*ч
Результаты экологической экспертизы SCAQMD
Экологическая безопасность
Результаты экологической экспертизы SCAQMD / окиси углерода и азота
Экологическая безопасность
GLES
Результаты экологической экспертизы SCAQMD / диоксины, фураны
Экологическая безопасность
GLES
Результаты экологической экспертизы SCAQMD / свинец
Экологическая безопасность
Lead
3.50E-05
lbs/ton of MSW
3.00E-05
2.50E-05
2.00E-05
1.50E-05
1.00E-05
5.00E-06
0.00E+00
GLES
IES
Incinerator Average
Результаты экологической экспертизы SCAQMD / никель, ртуть
Экологическая безопасность
Nickel and Mercury
6.00E-04
lbs/ton MSW
5.00E-04
4.00E-04
GLES
IES
Incinerator Average
3.00E-04
2.00E-04
1.00E-04
0.00E+00
Nickel
Mercury
Результаты экологической экспертизы SCAQMD / сера
Экологическая безопасность
GLES
Результаты экологической экспертизы SCAQMD / мышьяк
Экологическая безопасность
Arsenic
1.20E-05
lbs/ton of MSW
1.00E-05
GLES
8.00E-06
6.00E-06
4.00E-06
2.00E-06
0.00E+00
IES
Incinerator Average
Технические характеристики WCP
Производительность
Узел
Линия приема и
сортировки
отходов
Дробилка
Устройство
осушки отходов
Термический
реактор
Система очистки
газа
Газовый
электрогенератор
Необходимая
площадь
Производительность
1-ой уст.
Производительность
комплекса
прием до 265 тонн/сутки
(влажность 60%)
прием до 800 тонн/сутки
(влажность 60%)
до 265 тонн/сутки
отсортированных
отходов
вход – до 265 тонн/сутки,
выход – до 125
тонн/сутки (при
влажности 20%)
125 тонн/сутки
до 800 тонн/сутки
отсортированных отходов
вход – до 800 тонн/сутки,
выход – до 375 тонн/сутки
(при влажности 20%)
375 тонн/сутки (3 ед.)
Синтез-газ – более 1700
куб. метров /час
Синтез-газ – более 5100
куб. метров/час
электрическая мощность
5 мВт/час
электрическая мощность
15 мВт/час
~ 0,5 га
~ 1,5 га
Операционные и прочие расходы
Экономические показатели
Тариф
Кол-во
Издержки в год
(в руб.)
1800 руб./1000 куб.м.¹
5000 куб.м./д.
3 285 000
Вода
3,6 руб./ куб.м.2
24443
куб.м./час
1 372 339,6
Заработная плата
60 000 руб./мес.
~15 чел.
10 800 000
Соц. страхование
Ставка ЕСН 26%
~15 з./пл.
2 808 000
-
-
7 060 000
-
2 500 000
5 000 000
32 825 339,6
Объект затрат
Природный газ(365
дней)
Запасные части
Страховка
Прочие
Итого:
Выручка в год
Операционные доходы
Сколько стоит мусор?
Источни
к
доходов
Тариф
Кол-во
Выручка
в год
(руб.)
приемка
отходов
200
руб./куб.м. ,
и плотности
отходов
0,218
т./куб.м.
750
т./день
251 146
789
Произвво
электро
-энергии
3
руб./кВт/час
от 15
мВт/ч
394 200
000
Экомическая эффективность
Экономическfая эффективность
Инвестиции (стоимость комплекса с
монтажом и наладкой оборудования)
Чистая прибыль (в год
налогообложения)
Срок окупаемости
Рентабельность инвестиций (ROI)
Рентабельность инвестиций
2 352 000 000 руб.
до
612 521 449,4 руб.
3,8 лет
26%
Процесс переработки отходов установками Waste Conversion Pyrolysis
Как это работает
Дробилка
Сортировка
Отходы
Отходящее тепло
Сушка
Отходы
Вакуумный
пиролизный
реактор
Подача
отходов
Бункер
Флотатор
Отходы
Смола
Центрифуга
Смола
H2 O
Мокрый
газоочиститель
Мокрый
газоочиститель
(АПС) 2 стадия
Пылеуловитель (ВЗП)
(АПС) 1 стадия
Сингаз
Коксующийся остаток
(углерод)
Сингаз
2-10%
Сингаз
Си
нг
аз
H2 O
H2 O
Газотурбинный/
Трансформатор
Подстанция
Сингаз
газопоршневой генератор
Десорбер
Насыщенный
раствор
Эл. энергия
CO2
H2 O
Абсорбер 1 стадия
Отходящее
тепло
Абсорбер 2 стадия
Производительность установки – 125т/сутки осушенного
вещества, выход энергии – 10 МВт*ч
Котёл
5-10 мВт/ч
Тепл. энергия
ЛЭП
Технические характеристики WCP
Производительность
Узел
Линия приема и
сортировки
отходов
Дробилка
Устройство
осушки отходов
Термический
реактор
Система очистки
газа
Газовый
электрогенератор
Необходимая
площадь
Производительность
1-ой уст.
Производительность
комплекса
прием до 265 тонн/сутки
(влажность 60%)
прием до 800 тонн/сутки
(влажность 60%)
до 265 тонн/сутки
отсортированных
отходов
до 800 тонн/сутки
отсортированных отходов
вход – до 265 тонн/сутки,
выход – до 125
тонн/сутки (при
влажности 20%)
125 тонн/сутки
вход – до 800 тонн/сутки,
выход – до 375 тонн/сутки
(при влажности 20%)
Синтез-газ – более 1700
куб. метров /час
Синтез-газ – более 5100
куб. метров/час
электрическая мощность
более 10 мВт/час
электрическая мощность
более 30 мВт/час
~ 0,5 га
~ 1,5 га
375 тонн/сутки (3 ед.)
Продукты пиролиза
Количество побочных продуктов
Сколько стоит мусор?
Немногие осознают, что мусор – это
ценный продукт, который приносит
прибыль.
Переработка мусора по технологии WCP
позволяет получить ценные продукты,
имеющие коммерческую стоимость:
• электрическая или тепловая энергия,
получаемая
в
результате
преобразования синтетического газа
• коксующийся уголь
• углекислый газ
• техническая вода
Другие побочные продукты процесса
пиролиза:
• тяжелые фракции смолы
• пыль (механические примеси в газе)
• тепло реактора
Использование побочных продуктов
При рациональном использовании всех
побочных продуктов, отходы процесса
пиролиза составляют около 5% от массы
исходного сырья.
Операционные и прочие расходы
Экономические показатели
Объект затрат
Тариф
Кол-во
24443
куб.м./час
Издержки в год
(в руб.)
Вода
3,6 руб./ куб.м.2
Заработная плата
60 000 руб./мес.
~15 чел.
10 800 000
Соц. страхование
Ставка ЕСН 26%
~15 з./пл.
2 808 000
-
-
-
-
7 060 000
2 500 000
5 000 000
29 540 339,6
Запасные части
Страховка
Прочие
Итого:
1 372 339,6
Экономичность процесса
•
•
•
•
•
Выходящее тепло реактора используется для нагрева устройства сушки отходов.
Техническая вода пригодна для использования в отоплении и т.д.
Уголь и фракции смол, выходящие из установки в процессе пиролиза, могут быть
использованы для нагрева реактора, давая 70% требуемого топлива.
Для компенсации 30% в реактор отводится небольшое
количество синтезгаза из газогенератора.
Выручка в год
Операционные доходы
Источник
доходов
Реализация
СО2
Произв-во
электроэнергии
Сколько стоит мусор?
Выручка в
год (руб.)
Тариф
Кол-во
260 руб./
баллон
(24кг)
415
кг/час
116 532 000
3
руб./кВт/час
от 25
мВт/ч
657 000 000
Экомическая эффективность
Экономическfая эффективность
Инвестиции (стоимость комплекса с
монтажом и наладкой оборудования)
Чистая прибыль (в год
налогообложения)
2 352 000 000 руб.
до
743 991 660,4 руб.
Срок окупаемости
3,16 лет
Рентабельность инвестиций (ROI)
31,6%
Рентабельность инвестиций
8,000,000,000.00р.
7,000,000,000.00р.
6,000,000,000.00р.
5,000,000,000.00р.
4,000,000,000.00р.
3,000,000,000.00р.
2,000,000,000.00р.
1,000,000,000.00р.
0.00р.
0
1
2
3
4
Накопленный доход
5
6
Инвестиции
7
8
9
10
Налоговые льготы
Размер надбавки
Дополнительная компенсация
•
Согласно
Закону
№250-ФЗ
от
4.11.2007,
"цена
электрической
энергии,
произведенной
на
функционирующих
на
основе
использования
возобновляемых
источников
энергии
квалифицированных генерирующих
объектах,
определяется
путем
прибавления к равновесной цене
оптового рынка надбавки".
•
•
деревья,
отходы
лесного,
деревообрабатывающего
и
целлюлозно-бумажного производства
- 1,95 руб./кВт.ч
отходы производства и потребления,
твердые
бытовые
отходы,
за
исключением отходов, получаемых в
процессе
использования
углеводородного сырья и топлива 0,64 руб./кВт.ч
биогаз,
газ,
выделяемый
при
переработке отходов производства и
потребления, газ, выделяемый на
свалках - 1,83 руб./кВт.ч
Энергетические кредиты по Киотскому протоколу
•
•
•
Сегодня проекты GLES являются единственным российским проектом по экологически
чистой энергетике, удовлетворяющим всем требованиям Киото.
GLES имеет отлаженный механизм регистрации проектов совместного осуществления
КП в МЭРТ и эксклюзивной покупки и
финансового обеспечения углеродных кредитов.
GLES имеет возможность обеспечить продажу кредитов
по максимальным ценам.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Загорская Елизавета,
директор по маркетингу Green Light Energy Solutions
E-mail: ezagorskaya@glesllc.com
WWW.GLESLLC.COM