Использование твердого биотоплива (агропеллеты и брикеты) в энергетике . Экспорт в Европу.Перспективы внутреннего рынка.

Использование соломы как твердого
биотоплива.
Солома – воспроизводимый ресурс и она поддерживает баланс двуокиси углерода в атмосфере: сколько СО2 выделится при ее сжигании, столько потом будет потреблено в течение следующего лета в ходе роста зерновых.
Экологически чистый продукт.
Использование соломы в энергетике не создает конкуренцию с пищевой и перерабатывающей промышленностью.
Солома - побочный продукт возделывания злаковых культур,не требуется дополнительных площадей.
Занимает после дерева второе место по энергопотенциалу среди ВИЭ.
Использование соломы для генерации тепловой и электроэнергии способствует созданию новой инфраструктуры,повышению доходной части местных бюджетов,решению вопроса занятости населения в сельскохозяйственных регионах.
Элементарный состав соломы и теплота ее сгорания (до16 Мдж/кг) не слишком отличаются от соответствующих показателей для древесины (до18 Мдж/кг), хотя теплота сгорания соломы ниже, чем у сухой древесины. С другой стороны, с учетом обычной для соломы влажности ниже 20%, теплота сгорания соломы оказывается выше, чем у древесной щепы, которая давно используется в энергетике .

Использование агропеллет в Европе.

АВСТРИЯ
Только одна компания производит пеллеты из соломы,сена и люцерны с 2008 года.Продукция используется,как подстилка для животных,в основном для конюшен,а так-же,как кормовая добавка. Годовой объем 4-5 тысяч тонн.
Существует программа ARGE Elefantenwärme по выращиванию мискантуса на площади 400 га,и дальнейшее его использование как твердого биотоплива.
10 котельных(2-2,5 Мвт каждая) сжигают прессованные тюки соломы.
Что касается пеллет или брикетов из соломы,то имеется несколько проектов для отопления частных домов в сельской местности.
Некоторые производители каминов,котлов и котельного оборудования начали производить универсальные котлы,в которых можно будет использовать агропеллеты.
Стандарты на агропеллеты в стадии разработки.

ВЕНГРИЯ
Венгрия имеет очень большой потенциал соломы и другой растительной биомассы для производства агрогранул.
Общий объем сырья около 5,5 млн.тонн в год.
Агропеллеты производят на двух заводах на юго-востоке страны.Это фирмы Cropell и T. & T. Technik Kft.
Обший годовой объем производства 3-4 тыс.тонн.
90% потребляет внутренний рынок(небольшие региональные ТЭЦ).
Стандартов качества агрогранул не имеется.
В Венгрии выпускают универсальные котлы Carborobot, предназначенные для использования твердого топлива из биомассы.

ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
В Великобритании 2 завода производят пеллеты из соломы: Charles Jackson & Co.Ltd и Agripellets Ltd.
Основной рынок сбыта: местные электростанции, работающие по принципу совместного сжигания (co-fired) с углем.
Agripellets Ltd производит так-же гранулы из мискантуса диаметром 10мм.
Компания Bical производит брикеты диаметром 2,5 см из мискантуса, выращиваемого на своих плантациях,котоые поставляются на электростанции для совместного сжигания.
В Великобритании на агропеллеты распространяется стандарт CEN/TC335.
Цена на гранулы из соломы 115- 120 британских фунтов за тонну насыпью.

DRAX POWE STATION
DRAX POWER STATION.
Самая большая тепловая электростанция в Западной Европе.3960 Мвт.
7% электроэнергии всей Великобритании.С 2004 г.использует принцип совместного сжигания нефтяного кокса и биомассы(12,5%) : пеллеты из древесины,соломы,лузги подсолнечника,скорлупа орехов и косточки оливок,мискантус.В основном все это биотопливо импортируется. Станция потребляет около 1,5 млн.тонн биомассы в год.DRAX GROUP планирует построить дополнительно электростанцию на 300 Мвт, работающую исключительно на биомассе. И завод по производству гранул из соломы на 100 тыс.тонн в год.

ГЕРМАНИЯ
В ФРГ гранулы из соломы производят 10 небольших заводов.
Общий годовой объем продукции 20 тыс.тонн.гранул.
Используются в основном как подстилка для лошадей в конюшнях.
Как топливо,солома в Германии используется в пресованных тюках в фермерских хозяйствах,для сушки зерна и т.п.и отопления.
Стандарта качества агропеллет в Германии пока нет.
Котлы на пеллетах из соломы в частном домовладении не используется, ввиду ограничительной законодательной базы по выбросам вредных веществ в атмосферу при сжигании соломы,а так-же ввиду большей стоимости подобных котлов в сравнении с классическими ,работающими на древесных пеллетах.
Оптовая цена на 1 тонну гранул из соломы 150 – 180 евро.

Первый в ФРГ проект генерации электроэнергии из соломы большой мощности.
Bioenergiekraftwerk Emsland GmbH (BEKW).
Паровой котел 49,8 Мвт, 522 °C, 110 bar
Выработка электроэнергии до 13,5 Мвт/час,11000 Мвт/год
Потребление соломы (в тюках): 12,3 тонны в час/75.000 тонн в год.
Объем склада 1500 тонн.
Кол-во золы: до 4000 тонн в год.

Устройство и принцип работы электростанции, использующей в качестве топлива солому.
1.Склад топлива(тюки соломы).
С помощью специальных прессов достигается загрузка одного грузовика 20 тоннами соломы.
2.Соломоизмельчитель.
3.Котел.
4.Вибрационная и водоохлаждаемая решетки.
5.Узел удаления золы.
6.Пароперегреватель.
7.Экономайзер.
8.Предварительный подогрев воздуха.
9.Абсорбция выходных газов.
10.Водяной насос.
11.Фильтры.
12.Дымовая труба.
13.Паровая турбина.
14.Генератор.

Способы сжигания соломы.
Сжигание рулонированной соломы в котлах периодического действия. Это самый простой, но самый неэффективный способ сжигания.
Сжигание измельченной соломы в слое на решетке.
Сжигание брикетированной или гранулированной соломы в низкотемпературном кипящем слое
Сжигание размельченной или гранулированной соломы в вихре (циклонный предтопок).
Сжигание в пылевидной фазе в камерной топке.

Пример проекта: Bioenergiekraftwerk Emsland GmbH (BEKW).

ДАНИЯ
В Дании есть крупный производитель пеллет из соломы Vattenfal A/T-дочерняя структура одного из главных европейских энергоконцернов. Производительность более 100 тыс.тонн гранул в год.Все они используются как топливо на своих электростанциях.
Есть так-же около 10 небольших компаний ,которые производят пеллеты из соломы и 2 компании пеллеты из лузги подсолнечника.Гранулы используются в основном в местной энергетике.
Общий объем производства агрогранул 130 тыс.тонн в год.
Специального стандарта на такие гранулы нет.
Основной объем соломы в Дании сжигается на теплоэлектростанциях в тюках.

ИТАЛИЯ
3 больших производства : 2 на севере и 1 на юге Италии.Так-же несколько небольших заводов.
Основное использование:подстилка для животных,кормовая добавка,в качестве топлива в фермерских хозяйствах.
В Италии производят топливные гранулы из смеси древесных отходов и злаковых, из мискантуса.
Что касается применения соломенной гранулы,как биотоплива,то здесь большая конкуренция со стороны заводов по производству оливкового масла:оливковая косточка и гранулы из нее.
402 маслоэкстракционных заводов в 13 провинциях Италии.
Косточка оливы:теплота сгорания до 4300 ккал/кг,зольность –не более 4%, влажность-до 15%.
Оливковая косточка – это реальная альтернатива даже для древесных пеллет. Стоимость её за 1 тонну 120-170 евро.
Годовое производство агропеллет(солома,сено и т.п.) около 10 тыс.тонн.Производственные мощности заводов-до 45 тыс.тонн.

НИДЕРЛАНДЫ
В 2006-2007 г.г. В Голландии крупные ТЭС закупили 15тыс.тонн пеллет из лузги сои у местных фермеров и еще 10 тыс.тонн пеллет из растительной биомассы для совместного сжигания с углем были импортированы из других европейских стран.
Крупнейший голландский энергетический концерн ESSENT(с 2009 г. входит в группу RWE, по продажам электроэнергии охватывает 30% частных домовладений в Нидерландах ),с 2008 года сжигает совместно с углем на своих электростанциях пеллеты из лузги кофейных зерен.К 2013 г.планируется выйти на годовое потребление этих пеллет в 250 тыс.тонн.Концерн закупает и другие агропеллеты и древесные пеллеты.
Другие энергетические компании тоже начали эксперементировать сжигание агропеллет на своих станциях.
Основное твердое биотопливо на электростанциях Нидерландов на сегодня, - это древесные гранулы и щепа.

ПОЛЬША
Один из самых динамично развивающихся в Европе рынков агропеллет. Годовой объем производства более 60 тыс.тонн.
Почти все крупные теплоэлектростанции в Польше сжигают совместно с углем пеллеты и брикеты из биомассы АПК.
Очень трудно оценить всю ресурсную базу сельского хозяйства в Польше,но что касается соломы,то ежегодно можно получать для выработки электроэнергии около 10 млн.тонн соломы.
На сегодня в Польше имеется уже более 10 производителей гранул и брикетов из соломы,но поскольку объемов производства на этих предприятиях недостаточно для бурно развивающейся в Польше энергетики, приходится имортировать агрогранулы и брикеты из сопредельных стран,особенно из Украины.
Цена закупок на станциях колеблется от 23 до 25 злотых за 1 Мдж
калорийности за соломенные гранулы и брикеты и до 28 злотых за 1 Мдж гранул и брикетов из лузги подсолнечника.(1 евро=4 злотых).

Тепловые электростанции на юге Польши (1535 Мвт,1060 Мвт,1155 Мвт,666 Мвт,136 Мвт,135 Мвт по электричеству ; принадлежат одному энергоконцерну),все используют для совместного сжигания биомассу.

ФРАНЦИЯ
10 производителей агропеллет. 65 тыс.тонн в год.
Локальный рынок: фермерские хозяйства,частные домовладения,кормовые добавки.Тестируются на предмет экономической целесообразности промышленного использования,сокращения выбросов СО2 и т.п.Есть стандарты качества агропеллет.

ДРУГИЕ СТРАНЫ ЕС
Норвегия: отдельный небольшой внутренний рынок древесных пеллет и экпорт таких пеллет в Швецию.Для агрогранул нет рынка и каких-либо перспектив.
Португалия: нет внутреннего рынка агропеллет(недостаточно сырья и отсутствует потребление).Древесные гранулы почти все – на экспорт.
Бельгия: Основное твердое биотопливо на электростанциях Бельгии на сегодня - это древесные гранулы и щепа.
Болгария:Общий потенциал сырья для производства агрогранул составляет 800 тыс.тонн в год соломы,лузги подсолнечника и стеблей кукурузы.На сегодня все программы в основном направлены на продвижение на рынке древесных гранул из твердых пород дерева(дуб,бук).
Испания: 90% всех пеллет,производимых в Испании- это древесные пеллеты, или пеллеты из смешанного сырья:отходы древесины с добавлением другой растительной биомассы(косточки олив и персика,скорлупа ореха).
Греция: В Греции только две компании производят агропеллеты.
Годовой объем около 5 тыс.тонн, из них 90% экспортируются в
Италию.

ДРУГИЕ СТРАНЫ ЕС
Эстония: агропеллеты начали производить несколько лет назад.Годовой потенциал соломы более 800 тыс.тонн.В энергетике используется только около 1000 тонн,что составляет всего 0,1% . Гранулы и брикеты из соломы используются для отопления в фермерских хозяйствах,а основная честь экспортируется.
Финляндия: в год производится около 120 тыс.тонн агропеллет.Лесная страна,значительные объемы производства древесных пеллет,плюс к этому использование торфа .Перспектива агропеллет небольшая.
Румыния: со своими 14,8 млн.га земель сельхозназначения,занимает 2-е место в Восточной и Центральной Европе.Сегодня производятся в основном древесные гранулы и брикеты.
Чехия,Словакия,Словения: производство агропеллет по несколько тысяч тонн в год на внутренний рынок и на экспорт.
Ирландия:Годовой объем соломы 1-1,4 млн.тонн.Производства гранул из соломы нет.Ирландия на 90% своих потребностей топлива осуществляет за счет импорта.Сегодня в ирландии используются в основном древесные гранулы.Перспектива для рынка соломенных пеллет – 4500-5500 Гвт/час.

ТЭЦ и котельные в Западной Европе и Скандинавии,использующие солому и гранулы из соломы.

Схема линии по гранулированию соломы
Производительность 1,0 тон/час
1
2
3
4
5
6
7
8
Рулон соломы 2. Транспортер
Разрыхлитель-измельчитель соломы
Мельница 5. Циклон 6. Гранулятор
7 . Охладитель 8. Рукавный фильтр

Склад соломы (Литва).

Транспортер соломы

Измельчитель соломы.

Завод по гранулированию отходов растениеводства (2 линии по 5 тонн в час),область Лацио,Италия.

Завод по гранулированию отходов растениеводства (2 линии по 5 тонн в час),область Лацио,Италия.

Мобильная линия гранулирования 1 тонна в час

Мобильная линия для производства пеллет из соломы.
производительность от 1 до 1,5 тонны в час. Размеры:
12 м 2,5 м х 2,9 м.
Вес:19 тонн. Потребление эл.энергии 144 квт.

Самоходная мобильная линия гранулирования.
Самоходная мобильная установка для гранулирования соломы, твердых остатков биогазовых установок и других высушенных отходов АПК.
Производительность: 3 тонны в час.
Потребляемая: эл.энергия 500 квт.
Размеры:
13,9м х3м х 3,9 м.
Вес: 36 тонн.
Скорость до 40 км/час.

Брикетирование соломы

Новая технология гранулирования соломы и опилок фирмы P-System-Nord (Кремона,Италия).

Новая технология гранулирования соломы и опилок фирмы P-System-Nord (Кремона,Италия).
Новое поколение гидравлических грануляторов. P-System запатентовала гидравлическую систему с контролем давления гранулирования, что позволяет управлять процессом особо эффективно.
Динамический контроль давления.
Давление между роликом и матрицей гранулятора контролируется и никогда не перевышает установленное, это позволяет избежать перегрузки и с тем же преждевременный износ механических частей, экономится электроэнергия.
Низкий износ вальца, матрицы и подшипников.
Ролики, подшипники и матрица служат по крайней мере вдвое больше, потому что контроль рабочего давления устраняет механические перегрузки гранулятора.
Экономия электроэнергии.
Экономия электроэнергии до 30%, за счет устранения механических перегрузок гранулятора.

Сушилка с высокой надежностью, без тепловой инерции.
Сушилка работает на низких температурах (120-150 градусов) для предотвращения процесса газификации и самовозгорания. Особая запатентованная технология позволяет сохранить стабильную влажность на выходе сушилки, даже при резких изменений влажности материала на входе. сушилка отлично работает с очень мелкой фракцией, на выходе материал уже измельчен и готов для гранулирования.
Высокая приспособляемость к разному сырью.
Гранулятор оснащен контролером, который управляет загрузкой материала, рабочим давлением и температурой, система адаптируется к характеристикам материала и позволяет работать не меняя матрицу.
Новая технология гранулирования соломы и опилок фирмы P-System-Nord (Кремона,Италия).

Котлы для сжигания пеллет из соломы.

Пеллеты из соломы в EC.
1 палета-18 мешков по 25 кг = 450 кг.

Брикет из старых денежных купюр(Испания).