3.4.1. Оценка эффективности электрогенерации на основе отходов ра­стениеводства

Оценка экономической эффективности производства электроэнергии на основе отходов определенных ранее энергетически перспективных агрокультур для исследуемых в проекте TACIS регионов была проведе­на в работе на основе решения следующей модельной задачи [87].

Для обеспечения энергопроизводства на электростанции (БиоЭС) но­минальной мощности Рнш топливо (отходы агропроизводства) собира­ется с круговой площади радиуса R с центром в точке расположения БиоЭС, величина которой рассчитывается соответственно требуемой мощности БиоЭС и урожайности агрокультуры.

В соответствии с требуемой мощностью БиоЭС и среднестатистичес­кими строительными и производственными нормативами определяют­ся капитальные затраты при строительстве БиоЭС, эксплуатационные затраты на ее содержание (численность и зарплата персонала, расходы на ремонт, запчасти и материалы, содержание автотракторного парка) и затраты на обеспечение топливом (его сбор и погрузка на полях и транс­портировка до складов БиоЭС с учетом пробега и расхода топлива авто­транспорта, подготовка для сжигания и пр.), при этом предполагается, что отходы агропроизводства передаются БиоЭС бесплатно.

Параметры и результаты расчета составляющих себестоимости про­изводства электроэнергии на БиоЭС номинальной мощности 10 МВт на отходах зернопроизводства приведены в табл. 3.19.

На рис. 3.15 для примера приведены результаты расчета составляю­щих себестоимости электроэнергии БиоЭС на отходах производства зер­на в Нижегородской области при средней для нее урожайности зерно­вых — 20,5 ц/га.

Как показали методические расчеты [87], использование отходов зер­нопроизводства в качестве топлива БиоЭС имеет несколько производ­ственных и экономических особенностей.

Доля топливной составляющей в себестоимости электроэнергии, вы­рабатываемой на БиоЭС, весьма велика (в приведенном примере от 50% и выше) и обусловлена, главным образом, большими затратами на заго­товку топлива (на его сбор и погрузку на полях, транспортировку до скла­дов БиоЭС с учетом большого пробега и расхода топлива автотранспор­та, на его разгрузку, складирование и трудоемкую подготовку для ис­пользования в качестве топлива БиоЭС).

Величина топливной составляющей, как и себестоимости энергопро­изводства в целом, существенным образом зависит от площади сбора

Характеристики БиоЭС на отходах зернопроизводства

отходов зерновых и от их урожайности, то есть от номинальной мощно­сти БиоЭС. Как видно из приведенных графиков, явно выраженный минимум себестоимости составляет примерно 6,5 EURO-центов/кВт • ч и соответствует номинальной мощности БиоЭС от 5 до 8 МВт.

Наличие выявленного минимума является весьма специфическим для традиционного энергопроизводства на базе органического топлива и обусловлено, как показывает анализ, кубической зависимостью от ра­диуса топливного поля затрат на сбор и транспортировку зерновых от­ходов с полей до БиоЭС. При этом мощность БиоЭС пропорциональна лишь квадрату радиуса топливообразующего поля.

Следует отметить, что выявленный и приведенный на примере энер­гопроизводства на базе отходов зерновых результат оказывается каче­ственно справедливым и в случае производства энергии из отходов жи­вотноводства и лесозаготовок.

За счет высокой топливной составляющей себестоимость электроэнер­гии БиоЭС на отходах производства зерна в данном примере оказывает­ся весьма высокой (> 6,5 EURO-центов/кВт • ч), превышающей по вели­чине себестоимость не только вновь строящихся современных газовых, но и более дорогих угольных электростанций.

Однако величина топливной составляющей оказывается тесно связан­ной с урожайностью агрокультуры. Подтверждающий этот факт при­мер приведен на рис. 3.16.

12.0

11,0

10,0

9.0

3.0

7.0

6.0

5.0

4. Себестоимость электроэнергии БиоЭС на отходах с. х

3 о------------- —<— при урожайности зерновых -15 ц/га, €-Ц£нтЛ<Втч -

' —о— при урожайности зерновых - 25 ц/га, €-центЖВт ч _

ДО ' —і— при урожайности зерновых - 35 ц/га, f-центжвтч

1.0 х— при урожайности зерновых - 45 ц/га, €-центжВт-ч f-

0,0 1 1 номинальная мощность киоЭС, Мет

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0

Рис. 3.16. Себестоимость электроэнергии БиоЭС на отходах производства зерна при разной урожайности зерновых

Как видно из примера, при увеличении урожайности зерновых с 15 ц/ га до 45 ц/га себестоимость электроэнергии БиоЭС, соответствующая ее оптимальной мощности (5 - 10 МВт), уменьшается с 7,7 до 5,0 EURO - центов/кВт • ч, что превосходит экономическую эффективность тради­ционных ЭС на газе и, тем более, на угле.

Еще более выгодным в экономическом отношении, как показано на рис. 3.17, является использование на БиоЭС отходов производства подсолнеч­ника, весовой процент которого к урожайности семечек втрое выше, чем у зерновых, при меньшей, однако, калорийности отходов (2500 ккал/кг сухого веса против 3500 ккал/кг у зерновых). Как видно из примера, се­бестоимость электроэнергии БиоЭС на отходах производства подсолнеч­ника при ее оптимальной мощности (7 - 13 МВт) составляет около 4,5 EURO-центов/кВт • ч, что позволяет еще более уверенно конкурировать БиоЭС с традиционными угольными и газовыми ЭС.

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

3.0

2.0

1,0

0.0

0.0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0

Рис. 3.17. Себестоимость электроэнергии БиоЭС
на отходах производства подсолнечника при разной его урожайности

Как показали методические расчеты, использование в качестве топ­лива для БиоЭС отходов свекличного производства оказывается менее экономичным, чем отходов производства подсолнечника и зерновых. Себестоимость производства электроэнергии из отходов сахарной свек­лы с учетом средней ее урожайности в рассмотренных регионах состав­ляет более 6 EURO-центов/кВт • ч.