На полях України пропадають мільйони тонн соломи, яка, як свідчить досвід передових господарств, здатна заощадити чималі гроші в якості палива.
Економія енерговитрат на опаленні, особливо в багатостраждальній бюджетній сфері, мабуть, один з найбільш актуальних аспектів. Україна споживає поки традиційні енергоресурси: природний газ, вугілля, нафта. Лише незначну частину (приблизно близько 0,3%) становить таке поновлюване джерело енергії, як біомаса, і взагалі, «живі Енергорезерви». А тим часом Україна має річний надлишок звичайної соломи, за деякими даними, понад п'ять мільйонів тонн. Що ж відбувається з цим надлишком в сільськогосподарських куточках нашої країни? Пардон за гусарську прямоту: гниє-с. У Запорізькій області три адміністративні території ризикнули змінити мислення і не погребували соломкою ...
Чи багатьом відомо, що три тонни соломи (точніше 2,9) за своєю теплотворною здатністю еквівалентні 1000 м 3 природного газу? В умовах «дружнього» підвищення ціни на газ з Росії, погодьтеся, переконливо виглядає середня ціна соломи в брикетах (або, як частіше говорять, тюках) - 120 грн за тонну! Це незрівнянно з вартістю не тільки «блакитного» палива, але також вугілля і мазуту - традиційних для аграрних територій джерел енергії.
- Енергоємність соломи в режимах піролізу (а зараз обладнання працює саме в такому режимі) цілком порівнянна з вугіллям. Ми говоримо, звичайно, не про обсяги, а про тоннах, тобто про вагових еквівалентах, - розповів для «УТГ» начальник територіального управління державної інспекції з енергозбереження в Запорізькій області Сергій Ушенко. - Навіть, мабуть, вище, ніж вугілля, з огляду на його якість. Ви ж розумієте, що вугілля у нас - це вже більше порода. Простіше кажучи, енергетична ємність соломи буде приблизно відсотків на 10 вище, ніж вугілля.
Рентабельність соломоспалюючий котлів не підлягає сумніву. Звичайно, спочатку потрібно вкласти в реконструкцію котелень гроші, але фахівці запевняють: період окупності великих установок в середньому не перевищить трьох років, а менш потужних - восьми місяців. Але головне - соломи предостатньо, по крайней мере, в сільськогосподарських регіонах.
- На сьогоднішній день Запорізька область володіє такими ресурсами. За оцінками фахівців, в середньому щорічно близько 1,5 тонни соломи з гектара отримують господарства після збирання врожаю, - продовжує Сергій Ушенко. - З цього обсягу в кращому випадку 5-7 відсотків витрачається на господарські потреби, на корм, підстилку для худоби.
Власне, нічого хитрого в цій технології немає. В котлах спеціальної конструкції спалюють солому, яка не використовується в господарстві. А ось собівартість теплової енергії, виробленої в котельні на соломі майже в два рази нижче, ніж котельні на природному газі: 87,1 грн / Гкал і 187,1 грн / Гкал відповідно.
Теплогенеруюча установка на соломі потужністю близько 0,5 МВт споживає в середньому 450 тонн соломи (що еквівалентно енергоспоживанню 6,800 ГДж). Імовірно вона замінить мазутовий котел з коефіцієнтом корисної дії 80%. Попутно зауважимо, що в інвестиційному ефекті слід також враховувати 25% заощадження теплової енергії.
В таких котлах спалюють тюки (брикети) соломи зернових культур, що дозволяє забезпечити опаленням і гарячим водопостачанням школи, дитячі садки, підприємства та інші об'єкти. Економія енергоносіїв очевидна.
Хто виготовляє такі котли у нас?
Єдиний в Україні виробник ліцензійних котлів на соломі - ВАТ «ПТЕМ» ( «Південтеплоенергомонтаж»). Ця компанія вже 80 років працює на ринку енергетичного будівництва - виробляє теплогенератори на соломі потужністю до 1 МВт за ліцензією датської компанії Passat Energi. «ПТЕМ» може забезпечити, поряд з постачанням теплогенераторів, проектні роботи, облаштування теплових мереж і сервісне обслуговування котлів протягом трьох років. Офіційний портал компанії повідомляє: «Сьогодні діапазон продукції, що випускається нами продукції включає теплогенератори потужністю від 150 до 860 кВт».
Фахівці підприємства радять: при виборі теплогенератора, з точки зору його потужності, потрібно керуватися наступними параметрами: 1 кВт потужності потрібно для опалення 10 м2 площі при висоті стелі не більше 3,5 м.
- Проект ми замовили більше двох років тому в Одесі, - розповіла голова Чкаловського сільради (Приазовський район Запорізької області) Світлана Закуцкая. - Котел обійшовся в 328 тисяч гривень. Провели тендер. Потім все старі труби тепломережі взагалі викинули, проклали нові. Це ще 562 тисячі. Обігріваємо школу, дитсадок, Будинок культури. У цьому ми, можна сказати, піонери!
Сьогодні солома як паливо використовується і на інших територіях.
- У нас система розрахована на два теплогенератора, - повідомив начальник відділу комунального господарства Приморської РДА Віталій Кононов. - Минулої зими один уже працював і виправдав себе. Спалили приблизно 150-200 тонн соломи. Економія - 300 кубів газу! Коли пустимо другий теплогенератор, взагалі відпаде потреба в газі.
Як же все це впроваджується? Системи опалення та гарячого водопостачання, як правило, залишаються колишніми. У такого агрегату є тільки одна особливість - наявність спеціального соломоспалюючий котла, який входить в нагрівальний контур системи. Котли встановлюють індивідуально або прилаштовують до вже існуючих котелень, і тоді вони працюють паралельно на одну теплову мережу. Таким чином частково, а то й повністю компенсується споживання традиційного палива старої доброї і звичної для нас котельні. Вугільний або газовий котел, встановлений раніше, можна зберегти «на всякий пожежний». До речі, дана система завжди має резерв за запасом потужності.
«Сільське» паливо: за і проти
Певні проблеми, звичайно, є.
- Ми зіткнулися з такою ситуацією, - продовжує начальник відділу комунального господарства Приморської РДА Віталій Кононов. - Солому треба збирати, складувати, пресувати, тюкувати. На це доводиться виділяти певні кошти на сезон. Ми підрахували: в минулому році - 300-400 гривень.
І все ж, погодьтеся, ці клопоти виникають тільки через те, що райони ще не «розсмакували» нову технологію. Ті ж фермери поки не розуміють, що і вони будуть мати вигоду. Тому комунальники Приморська змушені поки передбачати в проекті бюджетної витрати.
Дозволимо собі трохи забігти вперед. За деякими даними, зараз сільгосппідприємства мають можливість поставляти брикетована солому в обсязі 150-300 тонн щорічно. Якщо агрофірмі вдасться вигідно продати солому, вона зможе віднести ці доходи на собівартість зерна, тобто знизити її собівартість приблизно на 6-10%.
Крім того, при переході з традиційного палива (мазут, вугілля і т.п.) на солому з'являться нові робочі місця. По-перше, кому-то потрібно збирати, перевозити і забезпечувати зберігання соломи. По-друге, широкомасштабне (згодом) впровадження котелень, що працюють на соломі, зажадає і нових технічних фахівців. І, по-третє, з часом збільшення попиту на такі агрегати призведе до налагодження виробництва соломоспалюючий котлів.
Як уже зазначалося, надлишок соломи в Україні оцінюється, як мінімум, в 5 млн тонн. Фахівці підрахували: загальний потенціал використання соломи як палива може забезпечити створення 13 тис. Малих теплогенеруючих потужностей (0,1-1,0 МВт тепла), плюс 700 теплогенеруючих потужностей для систем централізованого теплопостачання (1,0-10,0 МВт тепла). Для порівняння: в Данії зайвої соломи для виробництва тепла лише один мільйон тонн.
Ще пара нюансів, які формально можна віднести до мінусів. Оскільки солома легко займається (особливо небезпечно, коли вона розсіюється при завантаженні, транспортуванні і розвантаженні), важливо приймати всілякі протипожежні заходи. До речі, за правилами експлуатації котельного обладнання його повинен обслуговувати оператор.
Головне почати. У Запорізькій області вже почали.
Теплогенератор для соломи - це свого роду термос, тобто ізольована установка, монтаж якої не вимагає додаткових робіт, як і окремого приміщення. Потрібно тільки влаштувати фундамент і змонтувати димар. Монтаж і налагодження теплогенератора здійснюються протягом одного дня.
Котли потужністю до 1 МВт бувають двох типів: з періодичної і автоматичним завантаженням палива.
Котли періодичної дії - це так звані жаротрубні котли з великою топкою, яка оточена спеціальної водяної «сорочкою». Залежно від потужності топку пристосовують для спалювання малих, циліндричних або великих тюків соломи. Котли різного розміру можуть вміщати від трьох малих пакунків до двох-трьох великих.
ККД котла періодичної дії приблизно 78-82%, рівень вмісту СО в продуктах згоряння - менше 0,5%. Щоб швидкість горіння була стабільною при максимальному навантаженні агрегату, все котли такого типу оснащують баком-акумулятором. Його обсяг, як правило, - 60-80 літрів води на 1 кілограм соломи, завантаженої в топку. Типовий бак-акумулятор має вигляд окремої резервуара, розташованого над казаном. Обсяг розширювального бака повинен становити не менше 8% від загального обсягу води в котлі. При відсутності бака-акумулятора обсяг води в котлі (в літрах) повинен бути, як мінімум, в 4 рази більше потужності установки (в кВт). Наприклад, установка потужністю 90 кВт повинна мати бак об'ємом 360 літрів.
Котли з автоматичною завантаженням сировини відрізняються тим, що до складу установки входить ще й пристрій безперервної автоматичної подачі соломи в котел. До речі, ці пристрої розрізняють також по виду матеріалу - цілі тюки соломи або солома-січка. У таких установках немає акумуляційного бака, але необхідно проміжне сховище соломи, з якого вона безперервно подається для спалювання. За допомогою спеціального фронтального навантажувача в топку котла поміщаються, скажімо, два тюка. Підпалили, дверцята топки зачинили. Горіння тюків триває 4-5 годин. При цьому автоматика регулює витрата дутьевого повітря в залежності від вмісту кисню в димових газах, а також напрямок дуття з урахуванням того, в якому ступені згоріли тюки і куди перемістився фронт горіння в топці. За цей час теплота акумулюється в водяному баку-накопичувачі. Через теплообмінник вона з циркуляційного контуру котла передається в теплову мережу і підводиться до відповідної інфраструктури - дитсадку, фермерської конторі ... У міру споживання теплоти температура в баці-акумуляторі падає, і через певний час необхідна нова завантаження тюків. Процес горіння регулюється комп'ютером. У теплу погоду досить завантажити котел один раз в день, в холодну - двічі. Підійдуть тюки вагою від 20-30 до 500 кг.
Чим відрізняються ці типи котлів? У автоматичних більш високий ККД, вони менше забруднюють атмосферу. Неавтоматичні котли (з періодичним завантаженням) мають свої переваги - значно менше (в 2-3 рази) потрібно капітальних вкладень на їх впровадження (без комп'ютера-то!). Крім того, вони більш надійні в тих випадках, коли доводиться «годувати» топку соломою забрудненої або надмірно вологою. Вологість, допустима для спалювання соломи, - 10-25%. Автоматика в таких випадках може, образно висловлюючись, «вдавитися».
Закордон нам допоможе! А ми - їй ...
В Європі давно оцінили вигоду отримання теплової енергії з соломи. Серійне виробництво соломоспалюючий котлів налагоджено в Англії, Польщі, Німеччині, Литві, Росії, Естонії, Молдові. А в Данії такі агрегати різних потужностей випускають шість компаній. Значна частина житлового сектора Копенгагена, столиці Данії, опалюється саме енергією соломи.
До речі, інтерес до цієї технології стимулював Кіотський протокол. Справа в тому, що при використанні соломи замість, наприклад, вугілля значно знижуються шкідливі викиди. Молдавські фахівці підрахували, що якщо встановити сотню-півтори котлів, викиди скоротяться на кілька тисяч тонн в рік. Ці квоти реально продати в рамках Кіотського протоколу за ціною 5-6 доларів за тонну. Неважко підрахувати, скільки це буде за 3-5 років!
Данія висловила готовність допомогти нашій країні впровадити технології виробництва тепла в результаті спалювання соломи. При цьому виготовляти агрегати можна і в Україні, де виробництво соломоспалюючий котла дешевше, а отже, майже вдвічі дешевше і 1 МВт виробленої потужності (приблизно 60 доларів).