Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

9Л Екологічні критерії оцінки енергетичного використання біогазу

Одна з основних цілей енергетичного використання біогазу, як вказувалося вище, є зниження емісії парникових газів при заміні викопного палива. Це припускає визначення емісії до й після вико­ристання біогазу. В основу визначення величини емісії покладений системний підхід, коли розрахунок виробляється з урахуванням ви­кидів отриманих при видобутку палива, його транспортуванню, ви­трат палива на виготовлення встаткування й т. п. При цьому розгля­дається життєвий цикл експлуатації встаткування й капітальних споруджень [448-451].

Як правило, зазначені методики дозволяють визначити емісію в прив’язці до конкретних технологій і встаткування, видам палива. У результаті визначаються:

♦♦♦абсолютне значення викидів за розглянутий проміжок часу КСОз [гССЬ-экв/година],

♦♦♦ показник емісії (наведена емісія) віднесена до одиниці вихідного па — лива — КСОз [гССЬ-экв/Дж] або ЕСОз [гССД-зкв/м ]

♦♦♦питома емісія Еу віднесена до одиниці корисної енергії (гССЬ — экв/(кВттод), гС02-экв/Гкал).

Ці показники дозволяють оцінити зниження викидів при ви­робництві одного разом же виду енергоносіїв. Однак порівняння за­значених показників при виробництві різних видів енергії стає не об’єктивним. До того ж отримані показники не є прямими характе­ристиками, а носять непрямий характер. Таким чином, прийняті показники зниження емісії не дозволяють об’єктивно порівнювати різні технології й устаткування, ефективність використання різних видів біопалива й оцінити вплив їхньої якості на кінцевий резуль­тат, а так само повністю врахувати вплив виду і якості замінного палива. У той же час кількість біогазу, що може бути використана в енергетичних цілях, обмежено. Так для України по оцінках [452, 2] кількість біогазу можливе до використання в енергетику стано­вить 9,07 млн. т у. п. у рік, що не перевищує 4,6 % споживання пер­винних енергоносіїв у країні. При цьому зазначений потенціал по­винен бути використаний з максимальною ефективністю.

У зв’язку із цим розробка показників ефективності екологіч­ного використання біопалива стають актуальні й із цього погляду.

Зазначені вище розробки являють собою комп’ютерні програ­ми з відповідними базами даних. Однієї з особливостей викорис­тання цих програм, на наш погляд, є те, що з однієї сторони вони дозволяють зробити конкретний розрахунок з максимальною дета­лізацією й оцінити «інтегральний» результат. У той же час аналіз взаємовпливу різних факторів залишається схованим, що часто мо­же приводити помилковим виводам. Особливо це характерно для узагальнюючі (стратегічного) аналізу. Тому розрахункові дослі­дження повинні доповнюватися аналітичними дослідженнями, які дозволяють виявити основні взаємозв’язки між параметрами. Саме такий підхід використаний нами при розробці показника питомого зниження викидів парникових газів при заміні викопного палива біогазом — ксо [120].

тт тт ттр

де К ‘ , К, — абсолютна величина викидів парникових газів при ро­боті на натуральному паливі й біогазу відповідно, кг ССД-экв/год;

В з

БГ — витрата біогазу, м /година;

0Р. з

^н, бг _ теплота згорання біогазу, Дж/м.

Визначення величини емісії парникових газів засновано на ви­користанні показника емісії Есо [кг С02 экв/ кг], який є однознач­ною характеристикою даного виду, палива. Тоді абсолютна вели­чина емісії може бути розрахована по залежності

К = В-ЕШг, (9.2)

де В — витрата палива, м3/година

У свою чергу витрата палива визначається продуктивністю енергетичного агрегату і його ККД — rjs

де Qrrcm — корисна (відпущена на сторону) енергія, Дж.

Припускаючи, що виробіток корисної енергії С>пол однакова до й після заміни натурального палива й з урахуванням виражень (9.2) та (9.3) , вид залежності для визначення питомого зниження викидів парникових газів — всо (9.1) перетвориться у вираження, що

не містить корисної енергії:

Таким чином, основними параметрами, що впливають на ефе­ктивність використання біогазу для зниження емісії парникових га­зів при заміні викопного палива є :

• показники емісії парникових газів віднесений до одиниці теплоти

тт тт тгр

згоряння палива к, к, аналогічно [453-456] ;

• відношення коефіцієнтів корисної дії енергетичних агрегатів до й пі­сля заміни натурального палива, при цьому є через ККД брутто — сумарний ККД враховуючої енерговитрати на власні потреби й втрати (у тому числі й на попередню підготовку біогазу).

У випадку спільного спалювання біогазу й натурального па­лива, при його частковій заміні залежність для обчислення вС02 пе­ретвориться до виду

Як відомо, величина ККД визначається технічним рівнем ви­користовуваного встаткування й технології перетворення енергії, як при спалюванні натурального палива, так і біогазу. Крім цього ве­личина ККД зв’язана й з ефективністю використання встаткування

в часі, що особливо важливо для випадку спільного виробітку теп­лової й електричної енергії.

Особі місце займає випадок часткового використання енерге­тичного потенціалу біогазу, наприклад при використанні технології анаеробного бродіння. У цьому випадку, збрижений залишок може бути використаний як матеріал для технологічних потреб (одер­жання високотехнологічних вдобрив). Відповідно, у рівнянні (9.4) ККД енергетичного агрегату при роботі на біогазі повинен урахо­вувати втрати теплової енергії при анаеробному бродінні, а розра­хунок показника емісії вироблятися стосовно до спалювання лету­чих продуктів цього процесу.

Системний підхід до визначення величини показника емісії, аналогічно [451], включає підсумовування викидів парникових га­зів по всьому технологічному ланцюжку використання палива, по­чинаючи з видобутку й завершуючи його спалюванням. Таким чи­ном, структура показника емісії для будь-якого виду палива скла­дається із чотирьох основних складових: емісії при видобутку па­лива — кдо6, його транспортуванню — ктр, переробці -кпєр, спалюванні палива — ксж. Тоді загальний вид залежності для розрахунку показ­ника емісії можна представити як суму

к = кдоб+ктр + кпер + ксж, (9.8)

Графічно ця залежність для натурального палива представлена на схемах (рис. 9.1, 9.2).

Таким чином, величина показника емісії залежить від націо­нальних особливостей енергетичного комплексу кожної держави (наявність власних паливних ресурсів, структура й особливості

енергетичної й добувної галузей промисловості, територіальне роз­ташування й т. д.). Нижче наведені методики визначення показни­ка емісії для основних видів викопного палива й біогазу стосовно до умов України.

Комментарии запрещены.