Экономическая эффективность биоэнергетики в Астраханской области
В сумме производственный энергопотенциал биологических отходов Астраханской области оценен на предыдущем этапе работы в 30,9 тыс. т у. т., что составляет менее 3% энергоресурсов, требуемых краю в 2020 г.
Таким образом, согласно проведенным оценкам, производственный биоэнергетический потенциал Астраханской области не может служить достаточно масштабным энергетическим ресурсом региона. Это не исключает, однако, целесообразность его использования для решения локальных энергетических задач в случае достаточной для этого экономической эффективности.
Составляющие производственного потенциала биологических отходов области распределены весьма равномерно, что не позволяет выделить одну или две основных с точки зрения их ресурсной обеспеченности. Основными являются твердые бытовые отходы (33%), отходы животноводства (20%), деревопереработки (14%) и растениеводства (13%). Основную долю (75%) производственного потенциала отходов растениеводства составляют отходы производства зерновых, доля второй по значимости культуры — овощеводства составляет около 22%.
96% производственного потенциала отходов переработки сельскохозяйственной продукции приходится на доли мукомольного (79%) и маслобойного (17%) производства. При этом производственный потенциал отходов переработки сельхозпродукции примерно в пять раз меньше потенциала отходов растениеводства.
9.4.4.1. Эффективность использования энергопотенциала отходов растениеводства
Результаты оценки себестоимости электроэнергии БиоЭС основных для Астраханской области возобновляемых биоэнергоносителях — на отходах зерноводства приведены на рис. 9.4. Расчет себестоимости произведен по данным о фактической урожайности этих культур в 2006 г. Структура и объем капитальных затрат на возведение энергостанций на биотопливе принята соответствующей зарубежным. Структура эксплуатационных затрат на содержание ЭС определена по аналогии с затратами на ДЭС с учетом российской специфики и соответствующими затратами на сбор, доставку и подготовку топлива.
Как показывают расчеты, оптимальная номинальная мощность БиоЭС для Астраханской области составляет =7-15 МВт, при которой себестоимость вырабатываемой ею электроэнергии на отходах зерновых составляет около 6,7 EURO-центов/кВт • ч. Эти значения сравнимы с наиболее экономичными в настоящее время традиционными ЭС на природном газе.
Высокая себестоимость энергии БиоЭС в Астраханской области по сравнению с Краснодарским краем (5,2 EURO-центов/кВт • ч) обусловлено втрое меньшей урожайностью зерновых (14,3 ц/га против 41,4 ц/ га в Краснодарском крае) и соответственно увеличением затрат при сборе и транспортировке отходов земледелия.
При увеличении мощности БиоЭС свыше 15 МВт рост топливной составляющей приводит к медленному росту себестоимости энергии. Для БиоЭС малой номинальной мощности (< 5 МВт) себестоимость их энергии составляет более 8-10 EURO-центов/кВт • ч и существенно превышает себестоимость традиционных электростанций, работающих на органическом топливе (угле, газе).
Основные технико-экономические характеристики БиоЭС на отходах зерноводства в условиях Астраханской области приведены в табл. 9.14.
В плане перспектив использования энергетического потенциала отходов зерноводства в Астраханской области следует сделать следующее замечание.
Как видно из табл. 9.14, эксплуатация БиоЭС на отходах зерноводства представляет собой весьма сложную в организационном и техническом плане задачу с большим штатом сотрудников, машинным парком, складским хозяйством и пр. Трудоемкость производства электроэнергии на БиоЭС данного типа составляет 0,57 чел. • ч/млн. кВт • ч (для сравнения, трудозатраты на производство электроэнергии на ВЭС в условиях Астраханской области — составили бы < 0,34 чел. • ч/млн. кВт • ч).
Анализ многолетней урожайности зерновых в Астраханской области указывает на ее заметное (на 10 — 15%) падение в последние 15 — 17 лет, что связано с истощением почвы из-за значительного уменьшения исполь-
Характеристики БиоЭС на отходах производства зерновых
в Астраханской области
Таблица 9.14
|
Таблица 9.14 (продолжение)
|
зования минеральных удобрений и снижением культуры земледелия в целом. При возврате к уже достигнутому в прошлом уровню урожайности следует ожидать некоторое повышение экономической эффективности БиоЭС. Согласно расчетам, при повышении урожая до среднего уровня 1990 г., себестоимость энергии БиоЭС на отходах зерноводства в Астраханской области может составить около 6,0 EURO-центов/квт • ч.
9.4.4.2. Эффективность использования энергетического потенциала отходов животноводства
Вторыми по ресурсной обеспеченности возобновляемым энергетическим биопотенциалом в Астраханской области являются отходы животноводства, доля которых составляет 20% в общем биоэнергобалансе области. Более половины (= 57%) производственного потенциала отходов животноводства Астраханской области составляют биологические отходы при стойловом содержании крупного рогатого скота (КРС).
Оценки себестоимости электроэнергии БиоЭС на отходах животноводства в Астраханской области приведены на рис. 9.5. Расчет себестоимости произведен по данным о фактической плотности КРС на территории области в 2006 г. Структура и объем капитальных затрат на возведение энергостанций на отходах животноводства соответствуют зарубежным. Структура эксплуатационных затрат на содержание ЭС определена по аналогии с подобными затратами на дизельных электростанциях с учетом, однако, российской специфики и соответствующими затратами на сбор, доставку и подготовку топлива.
При существующей оптимальной номинальной мощности БиоЭС = 4 — 6 МВт себестоимость вырабатываемой ею электроэнергии на отходах КРС в Астраханской области составляет около 9,3 EURO-центов/кВт • ч. Полученные расчетные значения значительно хуже, чем на наиболее экономичных в настоящее время традиционных ЭС на природном газе, а также на угле и мазуте (=6-7 EURO-центов/кВт • ч). При увеличении мощности БиоЭС свыше 6-7 МВт существенный рост топливной составляющей приводит к быстрому росту всей себестоимости вырабаты-
ваемой энергии. При уменьшении номинальной мощности БиоЭС ниже 3-4 МВт себестоимость их энергии растет за счет роста расходов на содержание персонала.
Таким образом, оптимальная с точки зрения максимально дешевой выработки электроэнергии номинальная мощность БиоЭС на отходах животноводства, в соответствии с проведенными расчетами, должна находиться в пределах 3 — 7 МВт.
Основные технико-экономические характеристики БиоЭС на отходах животноводства в условиях Астраханской области приведены в табл.9.15.
Таблица 9.15
Характеристики БиоЭС на отходах крупного рогатого скота
|
Таблица 9.15 (продолжение)
|
Как видно из приведенных расчетных данных, эксплуатация БиоЭС на отходах животноводства также представляется сложной в организационном и техническом плане задачей с большим штатом сотрудников, машинно-тракторным парком, складским хозяйством, сушилками и пр. Трудоемкость производства электроэнергии на БиоЭС данного типа составляет 0,74 чел. • ч/млн. кВт • ч.
С учетом высоких расчетных значений себестоимости энергопроиз — зодство на отходах животноводства в условиях Астраханской области представляется малоперспективным.