Оценки эффективности использования биологических отходов живот­новодства получены в работе в следующей модельной постановке.

Для обеспечения энергопроизводства на электростанции (БиоЭС) но­минальной мощности Рном топливо (биологические отходы животновод -
ства) собирается с круговой площади радиуса R с центром в точке рас­положения БиоЭС, величина которой рассчитывается соответствен­но требуемой мощности БиоЭС физиологическим выделениям требу­емого расчетного количества скота (из расчета 30 и 4 кГ физиологи­ческих отходов на 1 голову соответственно крупного рогатого скота и свиней). Предполагается, что затраты на погрузку - разгрузку и транспортировку несет БиоЭС, а отходы животноводства отдаются БиоЭС бесплатно.

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 погрузка на фермах и транспор­тировка до БиоЭС с учетом пробега и расхода топлива автотранспорта, подготовка для сжигания и пр.).

Параметры и результаты расчета составляющих себестоимости произ­водства электроэнергии на БиоЭС номинальной мощности 10 МВт, рабо­тающей на отходах крупного рогатого скота приведены в табл. 3.20.

На рис. 3.18 для примера приведены результаты расчета составляю­щих себестоимости электроэнергии БиоЭС на физиологических отходах КРС в Краснодарском крае, области при средней плотности накопления отходов скотоводства 100 т/км12.

12.0

11,0

10,0

9.0

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0 0.0

Согласно методическим расчетам, как и в случае использования от­ходов агропроизводства, использование отходов животноводства в ка­честве топлива БиоЭС имеет аналогичные производственные и экономи­ческие особенности.

Доля топливной составляющей в себестоимости электроэнергии, вырабатываемой на БиоЭС, весьма велика (в приведенном примере бо­лее 53%) и обусловлена, главным образом, большими затратами на за­готовку топлива (на его сбор и погрузку на животноводческих фермах, транспортировку до БиоЭС с учетом большого пробега и расхода топ­лива автотранспорта, на его разгрузку, сушку, складирование и хра­нение, а также весьма трудоемкую подготовку для его использования в качестве топлива БиоЭС).

Величина топливной составляющей, как и себестоимости энергопро­изводства в целом, существенным образом зависит от площади заготов­ки топлива, то есть от номинальной мощности БиоЭС. Как видно из при­веденных графиков, явно выраженный минимум себестоимости состав­ляет примерно 8,0 EURO-центов/кВт • ч и соответствует номинальной мощности БиоЭС около 5 МВт. Наличие выявленного минимума явля ется весьма специфическим для традиционного энергопроизводства на базе органического топлива и обусловлено указанной выше, кубической зависимостью себестоимости энергии от радиуса территории для сбора отходов животноводства и затрат на их транспортировку с ферм до Био - ЭС. При этом мощность БиоЭС пропорциональна лишь квадрату радиу­са территории для сбора топлива.

За счет высокой топливной составляющей себестоимость электроэнер­гии БиоЭС на отходах животноводства в данном примере оказывается весьма высокой (> 8,0 EURO-цента/кВт • ч), превышающей по величи­не себестоимость не только вновь строящихся современных газовых, но и более дорогих угольных электростанций.

Величина топливной составляющей оказывается тесно связанной с плотностью скота на рассматриваемой территории. Подтверждающий этот факт пример приведен на рис. 3.19.

Как видно из рисунка, при увеличении плотности КРС на территории региона с 5 голов/км2 до 9 голов/км2 себестоимость электроэнергии Био­ЭС, соответствующая ее оптимальной мощности (порядка 5-6 МВт), умень­шается с 9 до 8 EURO-центов/кВт • ч.

Важное народохозяйственное значение имеет анализ возможных энергетических и экономических показателей энергетических стан­ций на базе крупных животноводческих комплексов и птицефабрик. Данные проведенных авторами методических расчетов возможной мощности БиоЭС на биологических отходах животноводства и пти­цеводства и себестоимости вырабатываемой ими электроэнергии в за­висимости от содержащегося в хозяйстве поголовья при стойловом (для скота) и фабричном (для птиц) их содержании приведены в табл. 3.21. Приведенные результаты получены с учетом требуемой числен-

ности и заработной платы обслуживающего БиоЭС персонала, капи­тальных и эксплуатационных затрат на строительство и техническую поддержку самой БиоЭС, необходимых технических и транспортных

средств. Требуемая номинальная мощность БиоЭС определена в предположении среднегодового значения ее Кинм, равного 50% .

Основным выводом проведенного анализа является то, что исполь­зование БиоЭС в единичных животноводческих и птицеводческих хо­зяйствах экономически оправдано лишь при достаточно большой (но не сверхбольшой) численности содержащегося в них поголовья: око­ло 500 голов для КРС, от 1000 до 2000 для свиней и МРС и свыше 50 и 100 тысяч для кур-несушек и бройлеров соответственно. При этом минимальная себестоимость электроэнергии БиоЭС на отходах ско­товодства и свиноводства стойлового содержания составляет 0,055 — 0,065 EURO/кВт • ч, а себестоимость птицеводства — от 0,05 до 0,06 EURO/кВт-ч.

Увеличение себестоимости энергии БиоЭС на отходах животновод­ческих комплексов при чрезмерно большой численности содержаще

гося в них скота обусловлено ограничением кормовой базы района и необходимостью доставки кормов на большие расстояния с соответству­ющим ростом транспортной и топливной составляющей себестоимос­ти энергии БиоЭС.

3.4.2. Оценка эффективности производства электроэнергии на отходах переработки сельскохозяйственной продукции

Оценка экономической эффективности производства электроэнергии на основе отходов определенных ранее энергетически перспективных видов переработки сельскохозяйственной продукции для исследуемых в проекте TACIS регионов была проведена по методике, описанной в пре­дыдущих двух разделах.

Наименее неопределенным моментом оценки себестоимости электро­энергии БиоЭС на отходах переработки сельскохозяйственной продук­ции является отпускная цена самих отходов. В проведенных расчетах отходы считаются бесплатными, что скорее всего приводит к заниже­нию себестоимости на 15 - 20% .

Результаты расчета составляющих себестоимости производства элек­троэнергии на БиоЭС номинальной мощности 10 МВт на отходах пере­работки сельскохозяйственной продукции приведены в табл. 3.22.

На рис. 3.20 проиллюстрированы результаты расчета составляющих себестоимости электроэнергии БиоЭС на отходах переработки сельско­хозяйственной продукции в Краснодарском крае при средней плотнос­ти накопления отходов 100 т/км2.

Как видно из приведенных графиков, минимум себестоимости состав­ляет примерно 4,4 EURO-центов/кВт • ч и соответствует номинальной мощности БиоЭС =10-15 МВт.

3.4.3. Выводы методических исследований экономической эффектив­ности использования отходов сельского хозяйства в качестве топлива для энергопроизводства на БиоЭС

Результаты анализа проведенных методических исследований эффек­тивности использования биотоплива для энергопроизводства на БиоЭС на основе отходов сельскохозяйственного производства позволяют сде­лать следующие выводы:

1. Экономически эффективным является производство электро­энергии на БиоЭС достаточно большой номинальной мощности (от 5 МВт и выше);

2. Мощность БиоЭС на основе отходов земледелия (производства зерновых, подсолнечника и сахарной свеклы) и животноводства в силу большой транспортной составляющей себестоимости оказывается по экономическим соображениям ограниченной сверху величиной поряд­ка 10 - 15 МВт;

3. Наиболее эффективными видами возобновляемого топлива для производства электроэнергии на БиоЭС являются отходы производства и переработки подсолнечника и зерновых. При достаточно высоких урожаях, соответствующих, например, условиям Краснодарского края, себестоимость электроэнергии, выработанной на их основе, мо­жет составлять соответственно около 4,5 и 5,0 EURO-центов/кВт • ч — ниже себестоимости традиционной электрогенерации на электростан­циях на мазуте, угле и даже на газе.