В Інституті біоенергетичних культур і цукрових буряків Національної академії аграрних наук України (ІБКіЦБ НААН) введено в експлуатацію першу котельню на твердому біопаливі. Вона використовується для опалювання головного корпусу інституту та відомчого житлового будинку.
Крім запуску котельні відбулася і конференція з питань біоенергетики, в якій взяли участь Надзвичайний і Повноважний Посол Королівства Норвегії в Україні Олав Берстад, академік-секретар відділення землеробства, меліорації та агроекології НААНУ академік Анатолій Заришняк, академік-секретар відділення механізації і електрифікації НААНУ академік Володимир Булгаков, директор Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААНУ академік Микола Роїк, директор Департаменту інженерно-технічного забезпечення Микола Даценко, генеральний директор науково-виробничого об'єднання «Екотех» Василь Якубовський, фінансовий директор ТОВ НВО «Екотех» Микола Братіна та інші фахівці.
Вони розглянули стан та перспективи впровадження в дію відновлюваних джерел енергії. Так, про значний потенціал виробництва біопалив із біомаси в Україні розповів Микола Сергійович Даценко.
«Питання зменшення споживання паливно-енергетичних ресурсів за рахунок впровадження енергозберігаючих технологій та альтернативних видів палива для АПК є надзвичайно актуальним, - підкреслив він. - Щорічно сільське господарство, харчова і переробна промисловості споживають близько 4 млрд. куб. метрів природного газу, 4,92 млрд. кВт.-годин електроенергії, 1,62 тис. т дизельного палива, 605 тис. т бензину. Вартість цих енергоносіїв постійно зростає, і сьогодні їх частка у собівартості виробництва окремих видів продукції сільського господарства становить від 12 до 20 відсотків.
Заміна традиційних видів палива та джерел енергії біологічним паливом та відновлюваними джерелами енергії може призвести до зменшення вартості виробництва продукції, створення гарантованого стабільного ринку збуту сільгосппродукції, створення нових робочих місць, а в цілому для України - до зменшення залежності держави від імпорту енергоносіїв та покращення екологічної ситуації».
АПК має величезні потенційні можливості та потребу в самозабезпеченні біологічними енергетичними ресурсами. Для реалізації цього потенціалу ведеться відповідна робота, насамперед щодо розвитку сировинної бази для виробництва біопалива.
«У 2010 році Мінагрополітики розробило та за погодженням з НАЕР затвердило Галузеву програму підвищення енергоефективності на 2010-2014 роки та Програму зменшення споживання енергоресурсів бюджетними установами та організаціями АПК шляхом їх раціонального використання на період 2010-2014 років, якими передбачено цілу низку заходів із розвитку використання біологічних видів палива та джерел енергії, - нагадав Микола Сергійович. - В Україні здійснюється будівництво та реконструкція цілого ряду об'єктів з виробництва біодизелю, біоетанолу, біогазу. Перспективним є використання твердого біопалива (солом'яних брикетів, пелет, зрубок, відходів сільгоспвиробництва) для теплопостачання сільських виробничих і комунально-побутових об'єктів.
Нині котли для спалювання соломи та інших видів твердого біопалива вже встановлені у 19 селах Вінницької, Київської, Сумської, Рівненської, Волинської та Черкаської областей, де забезпечують теплом частину приміщень виробничих і соціальних об'єктів - тваринницькі ферми, птахоферми, школи, лікарні, дитячі садки.
На 14 підприємствах олійної галузі парові котли переведені на спалювання лушпиння, за рахунок чого використання природного газу зменшено на 50%».
У середньому олієжирова галузь використовує для спалювання в промислових котлах лушпиння соняшнику в кількості до 500 тис.тонн за рік. Крім того, близько 120 тис.тонн лушпиння гранулюється і продається на експорт населенню.
Розповів М.С. Даценко й про запроваджені інвестиційні проекти з виробництва пелет, і про ті, що плануються. Так, нещодавно запущене в дію підприємство продуктивністю до 75 тис. т гранул у рік. У 2011 році запрацюють ще 5 пелетних заводів, що пресуватимуть солому.
Україна має значні резерви підвищення урожайності та збільшення валового виробництва сировинних культур для біопалива, без суттєвого скорочення виробництва сільгосппродукції та експорту, при дотриманні умов внутрішньої продовольчої безпеки.
Микола Роїк наголосив на необхідності щорічного забезпечення потрібної кількості поновлюваних джерел біоенергетичної сировини рослинного походження для виробництва біопалива. Це може бути досягнуто за рахунок вирощування нових високопродуктивних багаторічних культур, таких як міскантус, світчграс, салекс тощо. Вирощувати такі культури доцільно на малопродуктивних ґрунтах (неугіддях), не задіяних для вирощування продуктів харчування.
А Микола Братіна ознайомив присутніх з техніко-економічними показниками котлів виробництва ТОВ НВО «Екотех», розроблених спільно з ІБКіЦБ НААНУ. Експлуатація такого котла для опалення другого корпусу ІБКіЦБ в минулому опалювальному сезоні забезпечила економію близько 200 тис. гривень. Термін окупності котла становить 2 роки.
Посол Олав Берстад відмітив, що, незважаючи на наявність власних викопних джерел енергії, у Норвегії альтернативну енергетику давно впроваджують повсюдно, тож готові допомогти й українцям. Це не перша його участь у подібних заходах. Нещодавно він приймав безпосередню участь при введені в експлуатацію котла, що працює на біопаливі, для опалювання дитячого садочка у місті Борщів Тернопільської області.
Досвідом експлуатації котла для опалювання корпусів ННЦ «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства» на основі спалювання тюків соломи поділився Володимир Булгаков. Відмітив, що конструкція котла, введеного сьогодні в експлуатацію в ІБКіЦБ, більш досконала і дозволяє автоматично, залежно від заданої температури, подавати паливо (гранули) у камеру згорання.
Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України спільно з ТОВ НВО «Екотех» на науково-виробничій базі інституту налагодили виробництво твердопаливних котлів КВу-0,3(м) та КВу-0,5(м) для отримання теплової енергії при спалюванні біопалива у вигляді гранул, виготовлених з біомаси енергетичних культур, органічних і дерев'яних відходів. Котел може бути використаний для опалювання житлових приміщень, промислових об'єктів, зерносушильних камер для одержання дешевої теплової енергії. А вкладені в переобладнання кошти повертаються через 2-3 опалювальні сезони.
Котли типу КВу призначені для спалювання твердого палива, у вигляді гранул та брикетів з біомаси енергетичних рослин, соломи, дерев'яних та інших сільськогосподарських відходів. Це дає можливість автоматизувати процес подачі палива в котел. Витрати при опаленні біопаливом у вигляді паливних гранул на 35% менші від газу і на 45% - від електричної енергії, що дає можливість заощадити до 50% коштів порівняно з витратами на газове опалення. Котел потужністю 500 кВт, КВу-0,5(м) дозволяє опалити приміщення площею до 6000 м2.
Паливом для таких котлів можуть бути паливні гранули, брикети або дрова. Існують моделі, що можуть працювати на всіх видах палива, або такі, що працюють лише на одному, але дають вищий коефіцієнт корисної дії (ККД). Якщо раніше такі котли були досить примітивними і майже не мали автоматики, то нині це твердження вже не є вірним. Значна частина сучасних котлів можуть автоматично підтримувати задану температуру води. Це досягається за рахунок опускання та піднімання заслінки, що уповільнює чи прискорює горіння. Даний пристрій не потребує електроенергії. Звичайно, такий котел вимагає правильно організованого димаря для відведення продуктів згорання.
Котел для виробництва теплової енергії на основі паливних гранул містить два накопичувальні бункери (внутрішній і зовнішній), автоматизовану систему подачі паливних гранул, водогрійну стальну топкову камеру у вигляді циліндра зі зрізаним днищем та дверима для завантаження органічних і дерев'яних відходів, на виході якого змонтований димохід з димососом, автоматизованою системою для завантаження палива, подачі підігрітого повітря та видалення продуктів після спалювання через чавунну колосникову решітку у вузол залишкових продуктів, топкову камеру для спалювання палива, зв'язану між собою автоматичною системою з регулятором подачі та заданою програмою і параметрами зовнішньої температури повітря, виходу димових газів з витяжною системою, що збалансовуються до мінімальних співвідношень, максимальному ККД та можливістю встановлення і регулювання температури в опалювальних приміщеннях.
Паливні гранули сприяють зменшенню шкідливих викидів у повітря. Спалювання гранул на основі біомаси, органічних та дерев'яних відходів відповідає як санітарно-епідеміологічним, так і екологічним вимогам по викидах вуглекислого газу в атмосферу, що дає можливість встановлювати котельні біля житлових приміщень. Переваги котла зі шнековою подачею, що керується електронікою, - у автоматизованій подачі біопалива у вигляді гранул у камеру згорання.
Біопаливо у вигляді паливних гранул в біг-бегах доставляють до зовнішнього завантажувального бункера транспортом. Перед завантаженням відкривають кришку у верхній частині бункера 1. Нижня частина бункера 1 та горловина, що переходить в бункер 3, закриті. За допомогою пристрою-дозатора 2 завантажують бункер 3, об'єму якого достатньо для спалювання в топковій камері 2 впродовж доби. У топкову камеру 16 гранули завантажують автоматично шнеком 5.
Технічні характеристики котла наведено нижче.
Вид палива |
Теплота згорання |
Ціна палива, грн./т (грн./тис. м3) |
Ціна 1 Гкал, грн |
|
МДж/кг, (МДж/м3) |
Ккал/кг, (Ккал/м3) |
|||
Гранули |
18 |
4300 |
850 |
198 |
Газ |
36 |
8600 |
2630 |
306 |
Технічна характеристика котла КВу - 0,5(м)
Назва показників |
Значення показників |
Номінальна продуктивність, кВт |
500 |
Розрахункова температура води, °С |
95 |
Поверхня нагріву котла водогрійного, м2 |
11,71 |
Об'єм водогрійного котла, м3 |
1,25 |
Опалювана площа, м2 |
5000 |
Опалюваний об'єм, м3 |
15000 |
Температура вихідних газів, С° |
140 -160 |
Час виходу на робочий режим, не більше, год. |
1 |
Об'єм завантажувальної камери, не менше, м3 |
0,73 |
Коефіцієнт корисної дії, не менше, % |
92 |
Маса котла, кг |
1750 |
Максимальна температура теплоносія, С° |
105 |
Теплотворна здатність котла, тис. ккал/год. |
1200 |
Напруга електричної мережі, В |
380 |
Розрахунковий термін служби, років |
15 |
Технологічна схема автоматизованого енергетичного пристрою для виробництва теплової енергії на основі паливних гранул
1 - зовнішній бункер |
11 - димохід |
2 - дозатор завантаження палива |
12 - регулятор подачі повітря |
3 - внутрішній бункер |
13 - газопроводи |
4 - регулятор подачі |
14 - водяна сорочка |
5 - лінія подачі палива |
15 - блок управління |
6 - заслінка |
16 - топка |
7 - паливна воронка |
17 - дверці топки |
8 - піддон |
18 - колосникова решітка |
9 - вузол залишкових продуктів |
19 - дверці піддону |
10 - вентилятор |
|
повітря вода |
гази |
Відповідно до постанови Національної комісії регулювання електроенергетики України від 1 квітня 2010 року №348, тариф споживання газу для установ і організацій, що фінансуються з державного і місцевих бюджетів без урахування податку на додану вартість, збору до затвердженого тарифу на природний газ у вигляді цільової надбавки, тарифів на транспортування, розподіл і постачання природного газу за регульованим тарифом становить на рівні 2020,25 грн. за 1000м3 (або, з урахуванням ПДВ та інших послуг, - близько 2630 грн. за 1000м3).
Переведення систем опалення з газу на тверде біопаливо - це суттєва економія коштів для підприємства та установ, а в цілому для держави - це шлях до енергетичної незалежності та стабільної економіки.
Введення в експлуатацію котла на твердому біопаливі в Інституті біоенергетичних культур і цукрових буряків НААНУ - це невеликий, але вагомий крок на шляху розвитку біоенергетики в країні.
Юрій ХОМЕНКО