Несколько интересных фактов и цифр в предверии первого в Украине биометанового проекта | Accord Несколько интересных фактов и цифр в предверии первого в Украине биомеганового проекта



Несколько интересных фактов и цифр в предверии первого в Украине биометанового проекта

 

БИОГАЗ

Биогаз - это газовая смесь, основными компонентами которой являются метан (СН4) и двуокись углерода (СО2); Содержание метана в биогазе зависит от используемых видов сырья и составляет, в среднем, 60%;

Основная технология производства биогаза - биохимическая анаэробная ферментация органических веществ;

Основные категории используемых органических веществ - отходы, растения и растительные остатки сельского хозяйства, побочные продукты предприятий пищевой промышленности, пищевые отходы населения, предприятий торговли и общественного питания, органический осадок водоочистных сооружений;

На 1 июля 2021 года в Украине введен в эксплуатацию 61 биогазовый комплекс, из которых 31 установлен на полигонах ТБО, а 30 - в сельском хозяйстве и при сахарных заводах. Ещё несколько - на водоочистных сооружениях различных предприятий. 6 биогазовых комплексов в настоящее время пребывают на различных стадиях строительства. Из ранее введенных в эксплуатацию биогазовых комплексов многие в настоящий момент не работают. Так, в сельском хозяйстве работает только 18, один из которых (Теофипольский) состоит из 3-х очередей общей мощностью 21,6 МВт;

(Ежемесячная статистическая информация по работе биогазовых комплексов Украины в сельском хозяйстве размещается в группе Экология, Сельское Хозяйство и Биогазовая Энергетика)

Общий объём выработанной из биогаза и поставленной в энергосистему Украины электроэнергии за 2020 год составил 471, 4 млн кВт*час;

Зелёный тариф на выработанную из биогаза электроэнергию составляет 0,1239 евро/кВт*час и будет действовать до 31 декабря 2029 года;

Общая стоимость электроэнергии, выработанной биогазовыми комплексами Украины в 2020 году, составила 58,4 млн. евро (~1,6 млрд. грн);

После 31 декабря 2022 года вновь построенным биогазовым электростанциям зелёный тариф предоставляться не будет;

Собственное потребление электроэнергии биогазовыми комплексами лежит в диапазоне 7%-10% от объёма выработанной электроэнергии и не учитывается при оплате государством;

Стоимость полученной из 1000 кубических метров биогаза электрической энергии при её продаже государству по зелёному тарифу, за вычетом затраченной на собственные нужды биогазового комплекса, составит ~ 2400 кВт*ч - 8%) x 0,1239 евро = 273, 6 евро;

Выделяющееся при производстве электрической энергии тепло частично (15% - 30%) используется на поддержание работы биогазового комплекса. Оставшаяся часть тепловой энергии, за редким исключением, в настоящее время в Украине не используется;

Побочный продукт анаэробной ферментации органических веществ - дигестат - представляет собой ценное органическое удобрение, легальное использование и облегчённая сертификация которого до настоящего времени не урегулированы отечественным законодательством;

БИОМЕТАН

Биометан - это очищенный от примесей (обогащённый) биогаз с высоким содержанием метана (обычно более 95%); В зависимости от требований кодекса национальнойгазотранспортной системы, выбранные технологии обогащения биогаза позволяет получать биометан, полностью удовлетворяющий их требованиям;

Биометан сегодня производится во многих странах мира, 19 из которых входят в ЕС;

Биометан - это газообразный энергоноситель, который легко транспортировать по существующим газовым сетям для последующей выработки в месте назначения электрической и/или тепловой энергии, а также для использования в качестве транспортного топлива;

Для получения биометана из биогаза используется ряд апробированных технологий, позволяющих удалять из него воду, сероводород, кислород, азот, аммиак, силоксаны и взвешенные частицы. И, разумеется, содержащийся в биогазе в больших объёмах углекислый газ;

Многие производители оборудования для обогащения биогаза в качестве стандартной опции предлагают систему улавливания выделяемого углекислого газа, его очистку до высокой степени чистоты и сжижение для получения ценного востребованного продукта - пищевой углекислоты; При этом углеродно - нейтральный процесс производства биометана становится углеродно - отрицательным, способствуя связыванию и временному выведению из оборота двуокиси углерода, ранее поглощённой в процессах фотосинтеза из атмосферы растениями с коротким жизненным циклом;

Из 1000 куб. м биогаза производится, в среднем, 600 куб. м биометана, из которых ~ 20% используется на обеспечение энергией технологических процессов очистки и обогащения биогаза;

Из 1000 куб. м биогаза можно получить, за вычетом его объёма, затраченного на нужды биогазового комплекса (1000 куб. м - 8%) и на обогащение биогаза (1000 куб. м - 8%) x 60% - 20% , в среднем, 441,6 куб. м биометана. Стоимость которых при реализации по действующим на рынке природного газа в августе 2021 года ценам ( ~ $500 за 1000 куб. м) составят ~ 220,8 евро;

Себестоимость производства 1000 куб. м биометана лежит в диапазоне $300 - $900, в зависимости от стоимости и видов использованного сырья и без учёта стоимости объёмов двуокиси углерода, выбросов которой удаётся избежать при замещении природного газа, дизельного топлива или бензина биометаном.
.
БИОВОДОРОД

Из биометана (СН4) можно получить биоводород (зелёный водород); В месте производства биометана, либо в месте его доставки;

Биометан можно использовать для транспортировки зелёного водорода по существующим газовым сетям, без какой - либо их реконструкции;

Процесс получения (извлечения) водорода из биометана является наиболее отработанной и недорогой технологией производства обычного (серого) водорода из полного аналога природного газа - биометана;

Основная технология производства водорода из природного газа - паровой риформинг ( нагрев до температур 700 - 1000 градусов в присутствии паров воды и катализатора) в соответствии с реакцией СН4 + 2Н2О = СО2 + 4Н2;
Потребление воды при этом значительно меньшее, чем при производстве водорода электролизом воды (5 куб. м вместо 10 куб. м на 1 тонну Н2 ), как и потребление энергии, поскольку расщепление молекул воды и метана происходит в газообразном состоянии;

Из 1000 куб. м биометана при помощи парового риформинга можно произвести ~ 3300 куб. м зелёного водорода, часть которого (~ 30%) будет использоваться для обеспечения энергией процессов парового риформинга;

Таким образом, из 1000 куб. м биометана можно получить (извлечь) 2310 куб. м (207,5 кг) зелёного водорода, при реализации которых по цене 4 евро за кг выручка составит 830,2 евро (курс евро к доллару на 17. 08. 2021 составляет 1,17.
.
РЕЗЮМЕ
.
Итак, при использовании 1000 куб. м биогаза для прооизводства электроэнергии и её реализации по действующему зелёному тарифу выручка составит 273,6 евро;

При использовании 1000 куб. м биогаза для производства биометана и его реализации по  цене $500 за 1000 куб. м  выручка составит 220, 8 евро;

При использовании 1000 куб. м биогаза для производства биометана, с последующим производством биоводорода и его реализацией по цене 4 евро за кг выручка составит 427,9 евро;

Из объёма биогаза, выработанного в 2020 году биогазовыми комплексами Украины, можно было бы произвести 196, 4 млн. куб. м биометана (в 7 раз меньше, чем было произведено в Дании в 2018 году).