Состояние и перспективы утилизации биогаза на полигонах ТБО в Украине

Гелетуха Г.Г., к.т.н.ИТТФ НАНУ, зав. отделом биоэнергетики

НТЦ Биомасса, директор

Круглый стол “Перспективы получения тепловой и электрической энергии при утилизации ТБО в условиях мегаполиса”

23 сентября 2010 г., Киев

Мы делаем будущее зеленым!

Отдел биоэнергетики ИТТФ НАНУ / НТЦ «Биомасса»• НТЦ «Биомасса» основан в 1998 г.• Отдел теплофизических проблем биоэнергетики ИТТФ НАНУ основан в 2003 г.• В настоящее время штат составляет 30 чел., в т.ч. 7 к.т.н.

6 направлений работы отдела биоэнергетики ИТТФ / НТЦ Биомасса

Сжигание биомассы

Биогазовые технологии

Энергоэффек-тивность, ЭА

Механизмы Киотского протокола

• Научно-исследовательские работы• Проектно-конструкторские работы

• Выполнение технико-экономических обоснований

• Энергетические аудиты • Бизнес-планирование, менеджмент проектов

• Оценка потенциала различных видов биомассы

• Организация и проведение профильных конференций, семинаров и учебных курсов

• Поиск финансирования проектов (в т.ч. консультации по банковским кредитам)

• Разработка концепций проектов (PIN), проектно-конструкторской документации (PDD), «портфелей» проектов СО, проектов по схеме зеленых инвестиций

• Консультации по технологиям получения энергии из биомассы

• Менеджмент и мониторинг проектов СО

Основные виды работ

Общие вопросы биоэнергетики

Cостояние и цели потребления биомассы для производства энергии в странах ЕС, млн. т н.э.

План действий по биомассе (Biomass Action Plan)

Жидкие биотоплива

Биогаз

Твердые бытовые отходы

Твердая биомасса

Сце

нари

й д

о 20

10 г

.

Тенд

енци

я д

о 20

10 г

. Источник:http://www.energies-renouvelables.org/observ-er/stat_baro/observ/baro182.pdf

Производство биогаза в странах ЕС в 2007 году, тыс. т. н. э.

Полигоны ТБО

Осадки сточных вод

Другие виды

- Фермерские БГУ

- станции совместного сбраживания

- метанизация ТБО

- промышленность

1 т н.э. = 1233 м3 ПГ

4

Сравнение величины ЗТ в Украине и ГерманииВИЭ Объект электроэнергетики,

установленная мощностьЗТ в Украине*,

Евро центов/кВт∙чЗТ в Германии**,Евро центов/кВт∙ч

биомасса Все

(согласно данному Закону, биомассой являются продукты, состоящие полностью или частично из веществ растительного происхождения, которые могут использоваться в качестве топлива с целью преобразования энергии, содержащейся в них)

12,39

биомасса (вся):≤150 kW 11.67150-500 kW 9.18500-5000 kW 8.255-20 MW 7.79Биогаз с полигонов ТБО:≤500 kW 9.0500-5000 kW 6.16Биогаз станций аэрации:≤500 kW 7.11500-5000 kW 6.16Шахтный метан:≤1 MW 7.161-5 MW 5.16>5 MW 4.16Биогаз (анаэробная ферментация):≤150 kW 11.67+1=12.67150-500 kW 9.18+1=10.18биомасса (CHP):≤150 kW 11.67+3=14.67150-500 kW 9.18+3=12.18500-5000 kW 8.25+3=11.255-20 MW 7.79+3=10.79

* базовое значение для расчета через коэффициент ЗТ – 58,46 коп./кВт∙ч (без НДС); ** условное сопоставление, т.к. в Германии более детальная градация объектов возобновляемой энергетики и больше дополнительных

условий применения зеленого тарифа

Оценка потенциала производства биогаза в Украине

Общий потенциал производства биогаза в Украине составляет 4,0 млн. т н.э. (состоянием на 2008 г.)

0,4

0,3

0,8

2,2

0,1 0,2

Растениеводство

Пищевая промышленность

Энергетические растения

Животноводство

Муниципальные стоки

Полигоны и свалки

*

* Силос кукурузы 387,1 тыс. га (10% свободных площадей в 2008г.)

Себестоимость получения биогаза для полигонов Украины

Полигоны ТБО в г. МариупольПСО (сбор и утилизация биогаза)

Полигон ТБО №1 (Мариуполь)

• Население – 480 000

• Год образования – 1967

• Годовое количество ТБО, т – 100,000

• Площадь, гектары – 14.3

• Глубина, м – более 30

• Количество накопленных ТБО (млн. тонн) – 2.5-3.0

Полигон ТБО №1 (Мариуполь) Система сбора биогаза – проект и строительство

44 скважины3 газосборных пункта

протяженность трубопроводов – 4 км

Полигон ТБО №1 (Мариуполь) Система сбора биогаза – проект и строительство

Полигон ТБО №1 (Мариуполь) Система утилизации биогаза

Второй этап-утилизация биогаза в КГУ 0,625 МВт с производством электроэнергии и тепла. Аналогичная конфигурация будет применена на втором полигоне.

Запуск – февраль 2010

Первый этап – сжигание на факельной установке Hofstetter Umwelttechnik AGHOFGAS® – Ready 800

Экономика проекта

Основные параметры Производство электроэнергии Сжигание на факеле

Инвестиции, Евро €4,495,000 €3,100,000

Эксплуатационные затраты, Евро/год

€290,000 €193,000

Тариф э/э, Евро/МВт*ч 110 —

Финансовые параметры

Без ЕСВ

С продажей ЕСВ

Без ЕСВ

С продажей ЕСВ

IRR, % 11.2 27.0 — 2.5

NPV, Евро € -554,000 €1,920,000 €-3,400,000 €-1,100,000

Простой срок окупаемости, лет 6.8 3.8 — 10.9

Ставка дисконтирования – 15%Стоимость ЕСВ = 10 Евро/т СО2-экв

Полигон ТБО Хмельницкий – ИК- нагреватели на биогазе

Сбор и доставка биогаза в котельную централизованного теплоснабжения

Полигон ТБО в г. Чернигов

• Население – 300 000• Год образования – 1961• ТБО – 110 000 -180 000 т/год• Площадь – 14.0 га• Глубина – 15 - 20 м• Количество накопленных ТБО -2.0 - 2.5 млн. тонн

• Количество скважин - 56 • Выход биогаза – 300-500 м3/ч• Снижение эмиссии ПГ – 20 000 -35 000 т СО2экв/год

Сжигание биогаза в факеле, август 20092000 м3/час биогаза

(Гафса/СММ)

Полигон ТБО в г. Львов

Потенциальный объем биогазового рынка Украины

Тип оборудования Приблизи-тельная емкость

рынка, ед.

Суммарная Установленная мощность, МВтт+МВтэ

Замещение природного

газа, млрд. м3/год

Снижение выбросовСО2экв

*, млн. т/год

Инвестиционные затраты,

млн. грн

Малые БГУ объемом 200…600 м3 2253 152+96 0,23 0,55 4629

Фермерские БГУ объемом 600…3000 м3 827 271+173 0,42 1,09 7398

Крупные БГУ объемом более 3000 м3 4 6+4 0,01 0,01 171

Мини электростанции на биогазе с полигонов ТБО

60 90+60 0,13 2,4 300

Всего 3144 519+333 0,79 4,05 12500

* По сравнению со сжиганием природного газа

Выводы:1. Развитие технологий производства биогаза практически заблокировано в Украине из-за

невозможности получить ЗТ для производителей э/э из биогаза. 2. Необходимо внесение изменений в законы Украины «о ЗТ» и «о биотопливе»: В закон «о ЗТ»: * Приведение формулировки «биомасса» в законе о «ЗТ» к общемировой практике и

формулировке закона о «биотопливах»:- Закон «о ЗТ»: «біомасою є продукти, що складаються повністю або частково з речовин

рослинного походження, які можуть бути використані як паливо з метою перетворення енергії, що міститься в них».

- Закон “о биотопливах”: «біомаса – біологічно відновлювальна речовина органічного походження, що зазнає біологічного розкладу (відходи сільського господарства (рослинництва і тваринництва), лісового господарства та технологічно пов’язаних з ним галузей промисловості, а також органічна частина промислових та побутових відходів».

* Установить отдельный коэффициент «зеленого» тарифа для электроэнергии, производимой из биогаза, на уровне не менее 3,0.

* Распространение действия ЗТ на совместное сжигание БМ с традиционными видами топлива без ограничения доли БМ.

Выводы (2):В закон «о биотопливах»: * Необходимость расширения формулировок «производитель биотоплива» и

«биотопливо» (наши предложения выделены курсивом):- «біологічні види палива (біопаливо) – тверде, рідке або газове паливо, виготовлене з

біологічно відновлювальної сировини (біомаси), або безпосередньо у вигляді цієї сировини, яке може використовуватися як паливо або компонент інших видів палива».

- «виробник біопалива – суб’єкт господарської діяльності, що безпосередньо виробляє біопаливо з біомаси, або діяльність якого призводить до утворення біомаси, що використовується безпосередньо як паливо».

* Необходимость отмены лицензии на производство биогаза, внесения в государственный реестр производителей биогаза , обязательной сертификации биотоплив, предназначенных для реализации как товарной продукции.

* Дополнить коды УКТ ВЭД оборудования, на которое распространяются льготы при ввозе его на таможенную территорию Украины, специальными кодами для двигателей внутреннего сгорания, работающих на биогазе и жидких биотопливах и деталей к ним.

Выводы (3):3. Необходимость определить единый орган исполнительной власти для

координации деятельности в секторе биоэнергетики.4. Необходимость разработать государственную программу развития

биоэнергетики и утвердить ее в кратчайшие сроки.5. Необходимость разработать и утвердить «План действий по биомассе для

Украины». Рекомендуем включение в него следующих целей по вкладу биомассы в общее энергопотребление:

6. Предлагаем также установить покупателю биоэнергетического оборудования государственную субсидию в размере до 20 % от стоимости оборудования и освободить биомассу, предназначенную для использования как топливо и сырье для производства биотоплива, от НДС в операциях купли-продажи.

Год 2010 2015 2020 2025 2030

Доля БМ в общем энергопотреблении Украины

0,5% 2,5% 5% 7,5% 10%

Украина

Биомасса – 0,5%

Швеция

Биомасса – 31%Шведское Энергетическое Агентствоhttp://www.energimyndigheten.se

Структура потребления энергоносителей, 2009 р.

Гелетуха Г.Г.

тел./факс: 044 332 9140E-mail: geletukha@biomass.kiev.ua

http://www.biomass.kiev.ua

Спасибо за внимание

Мы делаем будущее зеленым!