Иван Егоров
Понимание необходимости ужесточения контроля за отходами постепенно растет.
Фото с сайта www.aenergy.ru
Преимущества
и недостатки биогазовой энергетики
В российских условиях по сравнению с прочими видами ВИЭ и традиционными энергоносителями биогаз обладает несколькими преимуществами.
Главное преимущество – доступность сырья для работы установки, соответственно полное отсутствие топливных затрат в структуре операционных расходов. В 95% случаев отходы достаются собственнику установки безвозмездно.
Доступность сырья определяет территориальную гибкость: биогазовые установки могут быть размещены в любом районе и не требуют строительства дорогостоящих газопроводов и сетевой инфраструктуры, а также позволяют новому предприятию сэкономить на стоимости подключения к сетям и выделения мощности.
В этой связи необходимо подчеркнуть, что максимальный потенциал сосредоточен в первую очередь в энергодефицитных регионах. В частности, при суммарном потенциале производства биогаза в России до 75 млрд. куб. м в год на Южный ФО приходится 24,4 млрд. куб. м, Приволжский ФО – 18,3 млрд. куб. м, Центральный ФО – 12,1 млрд. куб. м. Это выгодно отличает биогазовую энергетику от прочих возобновляемых источников – в России территории их рентабельного использования, как правило, не совпадают с регионами спроса на получаемую энергию.
Благодаря биогазу достигается и технологическая гибкость: его использование дает возможность получения одновременно нескольких видов энергоресурсов – газа, моторного топлива, тепла, электроэнергии.
Если сравнивать биогаз с другими видами ВИЭ, например ветро- и солнечной энергетикой, то здесь всплывает его важнейшая особенность, которая роднит его с традиционными видами получения энергии, – постоянство ее выработки и максимальное использование установленной мощности.
Наиболее заметный недостаток биогазовой энергетики – большие капитальные затраты в расчете на единицу мощности, а также относительно узкий коридор рентабельности проектов.
Стоимость 1 кВт установленной электрической мощности биогазовой станции колеблется от 2 до 5 тыс. евро, в зависимости от размера станции (чем меньше, тем дороже) и вида сырья. Установки большой мощности (от 10 МВт), работающие на наиболее выгодных видах отходов (например, сахарном жоме, отходах пищевой промышленности с высоким содержанием жиров), обходятся менее чем в 2 тыс. евро за 1 кВт. Малые установки (менее 1 МВт), использующие нерентабельные виды отходов (например, навоз КРС), могут стоить более 6–7 тыс. евро за 1 кВт. Средний уровень капзатрат большинства биогазовых проектов мощностью от 2 до 5 МВт находится в пределах 3–4 тыс. евро за 1 кВт.
С другой стороны, сопоставление уровня капзатрат на единицу мощности с другими источниками энергии показывает, что проигрыш биогазовой энергетики по данному показателю не очевиден. Например, стоимость крупных атомных электростанций оценивается в 5 тыс. евро за 1 кВт/ч. Стоимость 1 кВт крупных ветроэлектростанций составляет около 2 тыс. евро, солнечных станций – 5 тыс. евро. Современные угольные электростанции оцениваются ближе к 2 тыс. евро за 1 кВт.
Ощутимое преимущество имеет лишь газовая генерация со стоимостью около 1–1,5 тыс. евро за 1 кВт. Однако газ есть не везде, а к 2015-2017 годам в соответствии с планами правительства внутренние тарифы на него будут приведены к равнодоходному с Европой уровню, который в текущих ценах составляет не менее 240 долл. за 1 тыс. куб. м. Электроэнергия из такого газа окажется слишком дорогой. Неслучайно все больший спрос на решения в области биогаза наблюдается со стороны собственников, работающих на природном газе когенерационных мини-ТЭС.
Второй ключевой недостаток – узкий диапазон рентабельных проектов. Как показывает европейский опыт, обеспечить прибыльность работы установки возможно лишь при бесплатном и бесперебойном снабжении отходами. Далеко не все объекты имеют в своем распоряжении достаточные объемы сырья.
Наконец, третья проблема заключается в необходимости гарантированного сбыта произведенной электроэнергии. При отсутствии возможности ее продажи через сеть по розничным тарифам список рентабельных биогазовых проектов ограничивается лишь теми объектами, которые имеют непрерывный цикл работы и постоянный уровень потребления энергии, заведомо превышающий мощность биогазовой станции.
Пока эта проблема не решена, экономически эффективный биогазовый потенциал, сосредоточенный в рамках крупных источников отходов, составляет в России не более 25 млрд. куб. м в год.
Условия реализации
рентабельных биогазовых инвестпроектов
В том случае, если инвестпроект биогазового комплекса отвечает указанным выше критериям – имеет мощность от 1,5 МВт, замещает сетевую электроэнергию при существующих расходах от 0,07 до 0,10 евро за кВт/ч, имеет гарантию потребления предприятием всей произведенной на БГУ электроэнергии, а также гарантию бесплатной и бесперебойной поставки сырья для работы БГУ, – срок его окупаемости не превысит пять лет с начала эксплуатации.
Далеко не все предприятия отвечают этим критериям. С точки зрения наличия отходов экономически обоснованные биогазовые проекты возможно реализовать на:
– свинокомплексах с поголовьем от 70 000 голов;
– комплексах КРС с поголовьем от 8000 голов;
– птицефабриках с поголовьем от 1 млн. голов;
– мясоперерабатывающих предприятиях с отходами бойни от 80 т в сутки;
– спиртовых заводах с отходами от 130 т в сутки;
– сахарных заводах с отходами от 220 т в сутки;
– пивоваренных заводах с отходами от 150 т в сутки;
– городских водоканалах, обслуживающих население от
300 000 человек, с отходами от 150 т осадков сточных вод в сутки;
– зерноотходах в объеме от 30 т в сутки;
С точки зрения гарантий непрерывного сбыта произведенной электроэнергии наибольшими перспективами обладают проекты, реализованные на городских водоканалах, а также предприятиях пищевой промышленности.
В том случае, если проект не отвечает этим требованиям, необходимо применение кластерного подхода в его реализации. На базе одного из источников отходов целесообразно создание центра по утилизации сырья нескольких предприятий для получения синергетического эффекта.
Принятие нормативно-правовой базы, которая позволяла бы собственнику биогазовой станции поставлять излишки электроэнергии в сеть по розничным тарифам, значительно расширило бы экономический потенциал отрасли. До момента принятия соответствующих документов наибольшие перспективы развития имеют проекты, представляющие собой автономные энергосистемы.
Биогазовые технологии
в решении экологических проблем
Помимо ситуации в энергетике главным драйвером роста российского биогазового рынка является тяжелая экологическая ситуация – в России находится значительное число предприятий с большим объемом отходов, которые законодательно запрещены на Западе.
Площадь полей, загрязненных органогенными отходами, которые находятся вблизи населенных пунктов, в России превышает 2,5 млн. га. Уровень заболеваемости населения в районах функционирования крупных животноводческих предприятий и птицефабрик в 1,6 раза превышает ее средний показатель в Российской Федерации.
Отсутствие энергетического использования органосодержащих отходов приводит к ежегодному выбросу в атмосферу более 30 млрд. куб. м метана, который в 21 раз вреднее углекислого газа по парниковому эффекту.
Отсутствие рецикла технологической воды приводит к многократному удорожанию систем водоснабжения и очистки. Существующие в России системы накопления жидких стоков агропромышленного комплекса (ежегодно более 500 млн. т) приводят к неконтролируемому заражению источников питьевой воды и загрязнению почв.
Только ежегодный экологический ущерб от нарушения регламентов использования навоза и помета в настоящее время оценивается более чем в 11 млрд. евро. Ущерб от заболевания населения и животных не поддается приблизительной оценке.
 |
| Принципиальная схема производства биогаза. Схема с сайта www.agrobiogaz.ru |
На этом фоне в последние годы в России постепенно растет понимание необходимости ужесточения контроля за отходами. Этому способствует несколько факторов:
– экологические платежи и штрафы становятся важной частью решения проблемы дефицита бюджета;
– крупный размер российских сельхозпредприятий по сравнению с европейскими фермами приводит к исключительному ущербу окружающей среде;
– стоимость экологического ущерба намного превышает размер инвестиций в безотходные технологии: в частности, отсутствие решений в области утилизации стоков приводит к ухудшению качества земель, их окислению, снижению стоимости недвижимости в районе агрокомплекса, повышает требования к работе водоканалов и очистных сооружений, приводит к оттоку населения.
Соответственно биогазовые установки в первую очередь должны представлять собой центр полной переработки органических отходов с получением чистой воды и комплексных микробиологических удобрений.
Необходимым условием крупных биогазовых проектов является обеспечение отсутствия затрат на вывоз и внесение переброженной массы с помощью системы, возможность завершить ферментацию стоков предприятия с разделением отходов на 85% дистиллированной воды, а также комплексных микробиологических удобрений.
Эти удобрения в отличие от переброженной массы пригодны для реализации и транспортировки и являются дополнительным источником выручки. Такая технология присутствует далеко не у всех компаний, работающих на российском рынке, но ее применение должно стать обязательным условием реализации крупных проектов.
Применение технологии полной переработки переброженной массы после биогазовой установки позволяет обеспечить отсутствие затрат на утилизацию и снизить срок окупаемости проекта по меньшей мере в два раза. В этом случае сравнение биогазовых станций по стоимости киловатта установленной мощности с прочими видами ВИЭ теряет смысл, поскольку установка представляет собой объект переработки отходов, который окупается только за счет экологической составляющей и получением прочих источников выручки в качестве «бонуса».
Схемы реализации
биогазовых проектов
в России
Биогазовые комплексы – это новые, сложные и капиталоемкие для российских заказчиков технологии. Для эксплуатации установки потребуются знания, специалисты, механизмы привлечения финансирования, которых у российских предприятий нет.
Собственники отходов не могут, а иногда и боятся занимать деньги на введение таких объектов. Предпочтение отдается инвестициям в расширение основного производства, а биогазовая станция рассматривается как непрофильный актив. В российских финансовых структурах также нет понимания отрасли и критериев успешных проектов.
Один из возможных вариантов решений этой проблемы – реализация проектов в рамках энерго-экологической сервисной компании, которая на собственные и привлеченные средства строит биогазовую установку. С предприятиями – источниками отходов заключается долгосрочный контракт на поставку и утилизацию этих отходов и покупку энергии по ценам, привязанным к рыночным.
Эта схема позволяет решить проблему утилизации отходов и сократить расходы на энергию без вложений со стороны предприятия и позволяет ему высвободить средства для модернизации и развития.
Решение проблемы отходов без расходов со стороны предприятия – источника отходов на сегодня единственный способ – начать развитие отрасли в стране.
Меры господдержки:
опыт Европы, который нельзя повторять
Россия имеет уникальный шанс тщательно изучить опыт развития биогазовой энергетики в других странах для того, чтобы не повторять сделанных ошибок.
В большинстве развитых стран переработка органических отходов в биогазовых установках все чаще используется для производства тепловой энергии и электричества. Производимая таким образом энергия составляет около 3–4% всей потребляемой энергии в европейских странах.
Главным элементом поддержки в странах ЕС стал экотариф, по которому собственники биогазовых комплексов продавали электроэнергию на оптовый рынок. Субсидирование тарифа проводилось из госбюджета или покрывалось растущими тарифами для конечного потребителя.
Следствием стало введение в эксплуатацию значительного числа неэффективных инвестпроектов и появление недобросовестных поставщиков оборудования. После начала экономического кризиса и свертывания программ субсидирования множество предприятий, как из числа поставщиков биогазовых комплексов, так и их собственники, обанкротились.
Вторым недостатком европейского пути развития биогазовой энергетики стало отсутствие гарантированного снабжения генерирующих объектов отходами, закрепленного на законодательном уровне. В результате после увеличения числа работающих станций и образования определенного дефицита отходов резко возросли издержки на эксплуатацию установок из-за роста затрат на приобретение отходов или выращивание растительной массы, а также их доставку.
Третий недостаток – отсутствие законодательных требований о полной переработке переброженной массы в чистую воду и комплексные удобрения. Подавляющее большинство биогазовых станций накапливают непереработанные отходы, что, с одной стороны, ухудшает экологическую обстановку, с другой – ведет к росту издержек на их хранение и транспортировку. Лишь с 1 июня текущего года на территории ЕС начинают действовать поправки в законе об отходах, которые обязывают собственников биогазовых станций заниматься переработкой переброженной массы в удобрения.
Таким образом, в европейских странах отрасль изначально развивалась как энергетическая. После отмены мер поддержки она оказалась неконкурентоспособной по сравнению с традиционной генерацией энергии, испытывает проблемы с обеспечением отходами, завышенной стоимостью оборудования и находится в экологическом тупике.
Ожидаемые меры
господдержки в России
Внимание к экологической составляющей биогазовых проектов должно стать основой мер господдержки в нашей стране. Целесообразно включение биогазовых комплексов в перечень наилучших доступных технологий для использования предприятиями АПК, пищевой промышленности и водоканалами.
Должен быть реализован комплекс мер по ужесточению контроля за выбросами органических отходов предприятий, собираемости экологических платежей в соответствии с постановлением правительства РФ от 12.06.03 № 344.
В области сбыта электроэнергии необходимо утверждение ФСТ Методики тарифообразования для розничных ВИЭ и система контроля, поскольку в отсутствие правовых норм существуют риски злоупотреблений с установлением завышенных тарифов для покупки электроэнергии ВИЭ. Уровень тарифов для продажи электроэнергии с объектов биогазовой генерации должен соответствовать региональным розничным тарифам для промышленных потребителей.
Необходимо обеспечить гарантию сбыта электроэнергии в том случае, если объем электроэнергии превышает общий объем потерь, покупаемый сетевой организацией. В этом случае покупателем энергии может стать гарантирующий поставщик.
В том случае, если набор этих мер будет принят, биогазовую отрасль в России ждет бурный рост. В то же время отсутствие мер по стимулированию ее развития не является непреодолимым препятствием – уже в настоящее время при высоких тарифах на электроэнергию и возросших экологических расходах существуют несколько сотен площадок, где возможна реализация высокорентабельных биогазовых проектов.
Дарья Гармоненко