Биогазовая установка 53
Биогазовая установка 53 (изображения 2-16, 2-17) находится в Швабии, эксплуатацией установки занимаются четыре предприятия. Ни одно из сельскохозяйственных предприятий не занимается разведением сельскохозяйственных животных, поэтому при эксплуатации БГУ не используются собственные органические удобрения. Используемый для поддержания сбалансированного обеспечения процесса производства биогаза питательными веществами индюшачий помет закупается у производителей.
Предприятия имеют в своем хозяйстве 161 га пахотных земель и 20 га кормовых угодий, из них 140 га служат для выращивания возобновляемого сырья. За использование субстратов для выработки биогаза предприятия, эксплуатирующие БГУ, получают т. н. технологический бонус в связи с применением технологии сухой ферментации.
Биогазовая установка была спланирована и смонтирована компанией Rilckert и находится в эксплуатации с 2006 г. Размещаемый горизонтально ферментер имеет рабочий объем 2100 м3 и выполнен из железобетона. Установка для производства газа является одноступенчатой, причем использование газа, который может вырабатываться в хранилище остатков ферментирующей массы (цилиндрический резервуар, выполненный из железобетона, рабочий объем 3000 м3), не представляется возможным, так как резервуар не имеет покрытия. Несмотря на то, что соответствующие учреждения не требуют применение покрытия, на предприятии обсуждается вопрос об установке колпака, если это приведет к увеличению объемов выработки газа и, тем самым, повышению экономической эффективности установки. Для сбора обладающего энергетическим потенциалом сока, вытекающего из силосной массы, в качестве уловителя используется третий цилиндрический резервуар (200 м3). Жидкость из него поступает в ферментер.
Остаток ферментирующего материала разделяется на твердую и жидкую массу. Твердый остаток переброженной массы компостируется и вывозится с установки. Жидкая масса подается в хранилище для остатков ферментирующей массы и вновь
дозированно загружается в ферментер для разбавления субстрата. Жидкая масса перебродившего материала также используется в качестве органического удобрения в процессе выращивания возобновляемого сырья.
Для загрузки твердых компонентов используется подъемно — транспортное устройство с подвижным полом компании Rom — berger, оборудованное пресс-шнеком. Заполняемый объем приемного бункера составляет 80 м3. Твердые компоненты загружаются усилием прессования через отверстие в нижней части ферментера 48 раз в день. Образующийся в результате давления прессования субстратный ком, обладающий высокой плотностью, предотвращает обратное движение материала для ферментера в устройство для загрузки. Кроме того система оборудована обратной заслонкой.
В ферментере субстрат подогревается за счет внешнего отопления путем перекачки в противотоке через двухтрубный теплообменник. Насос скомбинирован с измельчителем (производитель: Vogelsang Rotacut, 5,5 кВтэя). По прошествии установленного времени отстаивания и выделения газа перебродившая масса перекачивается с помощью роторного насоса (производитель: Vogelsang, без измельчителя, 5,5 кВтэя) для разделения на твердый и жидкий материал.
Для перемешивания субстрата в горизонтально расположенном ферментер имеет 2 параллельно расположенных смесителя мотовильнош типа (производитель: RVT, каждый по 18,5 кВтэя).
Изображение 2-17: БГУ 53; Здание БТЭЦ с газовым факелом (слева), здание газового хранилища (в середине) и сепаратора (справа); устройство для загрузки сырья слева (расположено ниже относительно других зданий); конструкция ферментера расположена внизу
Хранение выработанного биогаза осуществляется в подушкообразном резервуаре из пленки (740 м3), который установлен на втором этаже здания установки. Сероводород, который содержится в выработанном газе, окисляется в элементарную серу путем взаимодействия с серными бактериями в хранилище биогаза. Для достижения этой цели днище газового хранилища покрыто свежим фильтратом из сепаратора, кроме того осуществляется подача воздуха.
Для выработки электро — и тепловой энергии используются одна блочная газовая ТЭЦ (производитель: Jenbacher, 526 кВтэя). Вырабатываемая электроэнергия подается в общественную
|
|
||
|
|||
|
Изображение 2-17: Временная характеристика изменения состава и объема загруженного субстрата
Изображение 2-18: Временная характеристика изменения общего времени гидравлического отстаивания, нагрузки по оСВ (безрециркуляции) и выработки метана
|
|
|
|
|
|
|
|
БГУ53 — 2100 м3раб. об |
526 кВт ЭЛ |
|
Капиталовложения: |
||
Общие капиталовложения: это соответствует 1054 €/м3раб. об 4.208 €/кВт. |
2.213.658 € |
|
Субсидии Без субсидий Собственный капитал 3 % от суммы капиталовлож. |
63.700 € |
|
Заемный капитал 97 % от суммы капиталовлож. |
2.149.958 € |
|
Ежегодная производительность в стоимостном выражении: |
||
Доход от сбыта электроэнергии (90,0%) Ставка оплаты переданной в сеть электроэнерти: 19,1 центов/кВт/ч |
801.418 €/г |
|
Доход от сбыта тепловой энергии (0,0 %) Экономия теплоносителей (7,0 %) Продажа остатков брожения (0,0%) |
62.000 €/г |
|
Значение ценности удобрений (3,0 %) |
27.137 €/г |
|
Итого: |
890.555 €/г |
|
Ежегодные затраты: |
||
Расходы по содержанию установки (21,3 %) |
133.625 €/г |
|
Амортизация (64,0 %) |
85.505 €/г |
|
Договоры на техническое обслуживание (22,5 %) Ремонт: Запасные части (0,0 %) |
30.000 €/г |
|
Проценты по капиталовложениям в установку (13,6%) |
18.120 €/г |
|
Расходы по содержанию и эксплуатации зданий и земельных участков (14,9 %} |
93.779 €/г |
|
Амортизация (68,1 %) |
63.899 €/г |
|
Проценты по капиталовложениям в здания (31,9 %) |
29.880 €/г |
|
Производственные затраты (10,6 %} |
66.595 €/г |
|
Страхование (0,0 %) Потребность в электроэнергии на собственные нужды (59,7 %) Расходы на пусковое топливо (0,0 %) |
14,9 центов/кВт/ч. л |
39.757 €/г |
Расходный материал (6,8 %) Персонал (привлеченный) (0,0 %) |
4.503 €/г |
|
Персонал (собственный) (33,5 %) Расходы на аналитические исследования (0,0 %) |
22.335 €/г |
|
Прямые расходы (53,2 %} |
334.853 €/г |
|
Затраты на возобновляемое сырье (89,5 %) Кукурузный силос |
27 €/т |
222.696 €/г |
Рожь (злаковый силос с целого растения) |
31 €/т |
19.127 €/г |
Силос из початков и стеблей кукурузы |
117 €/т |
32.409 €/г |
Пшеничный шрот |
146 €/т |
25.550 €/г |
Расходы на прочие виды субстрата (3,2 %) Вещества, способствующие брожению (0,0 %) Вода (0,0 %) |
10.620 €/г |
|
Расходы на внесение удобрений (6,6 %) |
21.958 €/г |
|
Проценты по оборотным средствам (расчетная процентная ставка 1,5 %) (0,7 %) |
2.493 €/г |
|
Взносы и платежи |
||
Общие затраты Выращивание возобновляемого сырья: 48 % Амортизация: 24 % |
628.852 €/г |
|
Издержки на производство электроэнергии 15,0 центов/кВт. ч |
||
Баланс: |
||
Доход без прямых издержек 265 €/м3раб. об |
1.056 €/кВт. л |
555.702 €/г |
Амортизация |
5,4 г |
|
Расчетный отраслевой результат хозяйственной деятельности 125 €/м3раб. об |
498 €/кВт._л |
261.703 €/г |
*1 расходы на субстрат рассчитаны (2-ой период программы) *2 расходы на содержание персонала согласно данным в производственном журнале *3 цена закупки внешней анергии рассчитана с помощью среднего значения для всех установок |
||
*4 данные эксплуатирующей организации ввиду отсутствия в базе данных значений по потреблению электроэнергии на собственные нужды |
электросеть, оплата осуществляется по ставкам в соответствии с законом EEG. Тепловая энергия используется для обеспечения технологического процесса, а также для отопления общежития, расположенного на расстоянии ок. 500 м от установки (изображение 2-16).