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.

Экономическая эффективность биоэнергетики в Астраханской области

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

Номинальная мощность электростанции, МВт

1,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

50,0

1

2

3

4

5

6

7

8

Коэффициент использова­ния номинальной мощно­сти, Л*,™, %

50,0

50,0

50,0

50,0

50,0

50,0

50,0

Выработка электроэнергии, МВт. ч/г.

4380

21900

43800

65700

87600

109500

219000

Расход на ЭС сырого био­топлива т/г.

5064

25318

50637

75955

101274

126592

253185

Плотность производства сырого биотоплива, т/км2

143

143

143

143

143

143

143

Требуемая посевная пло­щадь под биотопливо, км'

50,6

252,8

505,6

758,4

1011,2

1264,0

2528,0

Радиус от БиоЭС требуемой круговой посевной площа­ди. км

4,01

8,97

12,69

15,54

17,95

20,06

28,37

Расчет топливной составляющей в себестоимости биоэнергии

Количество рейсов N ма­шин грузоподъемностью 3 т

1266

6330

12659

18989

25318

31648

63296

Общий пробег /V машин, км

31604

249133

634808

1109372

1655819

2264319

6055237

Средний пробег одной ма­шины, км

25,0

39,4

50,1

58,4

65,4

71,5

96,7

Суммарный расход дизель­ного топлива, т/г.

17.4

137,0

349,1

610,2

910.7

1245.4

3330.4

Цена дизельного топлива. ЕШО/т

1000,0

1000,0

1000,0

1000.0

1000,0

1000,0

1000.0

Общая стоимость дизельно­го топлива, EURO

1921

150725

384059

671170

1011770

1369913

3663418

Составляющая дизельного топлива, EURO-цент/кВт-ч

0,44

0.69

0,88

1,02

1,14

1,25

1,67

Количество штатных шо­феров и трактористов. сд./МВт

10

11

12

12

13

13

15

Составляющая зарплаты специалистов ЭС. EURO - цент/кВт-ч

1,26

1,38

1,48

1,55

1,62

1,67

1,89

Составляющая зарплаты во­дителей. EURO-цент/кВт-ч

4,60

1,84

1,50

1,38

1,32

1,29

1.22

Затраты на доставку топли­ва. EURO-цент/кВт-ч

1,69

2.07

2,36

2,58

2,76

2,92

3.56

Затраты на подготовку топ­лива. EURO-цент/кВт-ч

0,22

0,27

0,31

0,33

0.36

0,38

0,46

Таблица 9.14 (продолжение)

1

2

3

4

5

6

7

8

Топливная составляющая, EURO-цент/кВт-ч

1,69

2,07

2,36

2,58

2,76

2.92

3,56

Эксплуатационная состав­ляющая, EURO-цент/кВт-ч

9,16

3,06

2,30

2,04

1,92

1,84

1,69

Составляющая капитальных затрат, EURO-цент/кВт-ч

1,90

1,76

1,74

1,74

1,73

1,73

1,73

Себестоимость электро­энергии, EURO-цент/кВт-ч

12,96

7,16

6,67

6,69

6.77

6,87

7,44

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

Номинальная мощность электростанции, МВт

1,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

1

2

3

4

5

6

7

8

Коэффициент использо­вания номинальной мощ­ности, /Т|ШМ, %

60,0

60,0

60,0

60,0

60,0

60.0

60,0

Выработка электроэнер­гии. МВт-ч/г.

5256

26280

52560

78840

105120

131400

157680

Расход на ЭС сырого био­топлива т/г.

60258

301290

602580

903869

1205159

1506449

1807739

Плотность производства сырого биотоплива, т/км"

50,2558

50.2558

50,2558

50,2558

50,2558

50,2558

50,2558

Требуемая посевная пло­щадь под биотопливо, КМ"

1198.4

5992,1

11,984,1

17976,2

23968,3

29960,4

35952,4

Радиус от БиоЭС требуе­мой круговой посевной площади, км

19,54

43,68

61,78

75,66

87,37

97,68

107,00

Таблица 9.15 (продолжение)

1 1 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8

Расчет топливной составляющей в себестоимости биоэнергии

Количество рейсов N ма­шин грузоподъемностью 3 т

5021

25107

50215

75322

100430

125537

150645

Общий пробег N машин, км

130801

1462398

4136286

7598843

11699184

16350107

21492774

Средний пробег одной машины, км

26,0

58,2

82.4

100,9

116,5

130,2

142,7

Суммарный расход ди­зельного топлива, т/г.

71,9

804.3

2275.0

4179,4

6434,6

8992,6

11821,0

Цена дизельного топлива. ЕШО/т

1000,0

1000,0

1000.0

1000,0

1000,0

1000.0

1000.0

Общая стоимость дизель­ного топлива. EURO

79135

88475I

2502453

4597300

7078007

9891815

13003128

Составляющгія дизельного топлива, EURO-цент/кВт ч

1,51

3,37

4,76

5,83

6,73

7,53

8,25

Количество штатных шо­феров и трактористов. ед./МВт

4

4

5

6

6

7

7

Составляющая зарплаты специалистов ЭС. EURO - цент/кВт-ч

0,83

1,20

1,48

1,70

1.88

2,04

2,19

Составляющая зарплаты водителей. EURO - цент/кВт-ч

2,31

0.96

0,66

0.55

0.49

0.46

0,43

Затраты на доставку топ­лива. EURO-цент/кВт-ч

2,33

4,57,

6,25

7,53

8,61

9,57

10,43

Затраты на подготовку то­плива, EURO-цент/кВт ч

0,30

0,59

0,81

0,98

1,12

1,24

1,36

Топливная составляющая, EURO-цент/кВт-ч

4,95

6,13

7,72

9,06

10,23

11,27

12,22

Эксплуатационная со­ставляющая. EURO - цент/кВт - ч

3,15

1,69

1,38

1,27

1,22

1,19

1.18

Составляющая капиталь­ных затрат, EURO - цент/кВт-ч

1,68

1,55

1,54

1,53

1,53

1,53

1,53

Себестоимость электро­энергии, EURO-цент/кВт-ч

9,78

9,37

10,64

11,87

12,98

13,99

14,93

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.

Оставить комментарий