Использование биогаза как моторного топлива в условиях Республики Саха (Якутия) 





Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Использование биогаза как моторного топлива в условиях Республики Саха (Якутия)



 

В сельской местности РС (Я) живет до 40 % населения, занятого животноводством и растениеводством. Сельское хозяйство в Якутии рассматривается, в первую очередь, как основа сохранения этноса. В условиях сложной экономической ситуации, последствий финансового экономического кризиса, постоянного роста стоимости энергоносителей, труднодоступности и отдаленности населенных пунктов, а также в связи с суровыми климатическими особенностями региона становится актуальной задача развития нетрадиционных подходов в получении возобновляемой, доступной и относительно дешевой тепловой и электрической энергии [23].

В свете реализации в РС (Я) Федерального закона Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» наиболее актуальным и востребованным является применение биогазовой технологии. Как известно, ее использование дает возможность не только получения биогаза – экологически чистого и возобновляемого источника энергии, но и улучшения экологической обстановки в регионе [23]. Вырабатываемый с помощью установки биогаз после очистки и сжатия может использоваться в качестве моторного топлива в двигателях внутреннего сгорания и для сжигания в бытовых газовых плитах.

Жители Республики Саха (Якутия) ежедневно совершают почти два миллиона поездок на автомобилях. В городах РС (Я) именно автомобиль является основным источником загрязнения воздуха. На долю автотранспорта приходится до 80 % от общих объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в регионе [24].

В 2012 г., по данным ГИБДД МВД, в Республике Саха (Якутия) автомобильный парк РС (Я) составлял порядка 245694 тыс. единиц. Он состоял приблизительно на 30% из грузовых автомобилей, на 70% – из легковых автомобилей и автобусов. Каждый год в Республике Саха (Якутия) увеличивается количество автотранспортных средств. В среднем за год завозится 45000 автомобилей, причем порядка 25000 заменяют выводимые из эксплуатации транспортные средства, а 20000 составляют ежегодный прирост автомобильного парка Республики. Подсчитано, что в среднем один автомобиль потребляет 2,2 т бензина (дизтоплива) в год. Таким образом, весь республиканский автопарк потребляет порядка 550000 т нефтяного топлива в год [23].

В настоящее время в Республике Саха (Якутия) достаточно остро стоит проблема недостатка топлива, с каждым годом идет подорожание горюче-смазочных материалов. В республике данная тенденция усугубляется дефицитом ГСМ, недостаточным уровнем централизации топливоснабжения, обусловленным территориальной рассредоточенностью населения. Теплоснабжение животноводческих ферм, других производственных объектов и жилого сектора осуществляется от мелких котельных, работающих на привозном жидком и твердом топливе, доставка которых требует больших финансовых и энергетических затрат. Отсюда и вытекают все те негативные показатели, присущие для системы теплоснабжения в условиях Республики Саха (Якутия) [23].

В сельской местности проблема топливообеспечения потребителей стоит особенно остро. В первую очередь это касается 266 отдаленных сельских населенных пунктов, в которых проживает около четверти сельского населения. Транспортировка угля до таких пунктов сопровождается потерями, достигающими 30 % от завозимого количества, а также значительным расходом моторного топлива [23, 24, 25].

В РС (Я) образуется достаточно большое количество навоза. По статистическим данным на 1 января 2016 г., в республике содержалось 237051 единиц поголовья крупного рогатого скота (КРС). Если считать, что от 1 голов КРС в сутки выход навоза составляет в среднем 20 кг, то за стойловый период общий выход навоза составит 4741020 т. По результатам многочисленных исследований российских и зарубежных ученых, от 1 кг навоза можно получать в среднем 0,04 м3 биогаза. Тогда годовой объем производимого биогаза будет равен 189640 м3 [26,27].

В рассчитаны эквивалентные объемы энергоресурсов в сравнении с ожидаемым выходом биогаза от поголовья КРС Якутии. В таблице 1.5 даны расчеты по потенциальным объемам биогаза, которые могут вырабатываться на фермерских (крестьянских) хозяйствах РС(Я). По состоянию на 01.05.2016 г., на территории Республики Саха (Якутия) в 28 районах насчитывается 237051 единица поголовья крупного рогатого скота. При этом больше половины содержатся компактно, в количестве 15, 20 или 50 единиц. Наибольшее поголовье крупного рогатого скота имеется в центральных и Вилюйских группах улусов (районов). Например, в Чурапчинском районе насчитывается 27004 коров, а в Мегино-Кангаласском районе 26 408 коров [24].

При реализации мероприятий по данной программе с обеспечением всех фермерских (крестьянских) хозяйств установками по выработке биогаза можно ежегодно получать 1444,5 тыс. м3 биогаза. Эквивалентные показатели энергоресурсов по сравнению с биогазом при внедрении предлагаемой технологии на территории РС (Я) приведены в таблице 1.6 [23].

Таблица 2.6 - Количество с поголовьем КРС на территории РС (Я)

Район

Кол-во населения, чел.

 

КРС, ед.

Количество хозяйств с поголовьем КРС

Ожидаемый ежегодный объем биогаза, тыс. м3

12 ед. 20 ед. 50 ед. 12 ед. 20 ед. 50 ед.
М-Кангаласский 33401 26408 352 293 88 77,4 64,4 19,3
Хангаласский 33594 12490 167 139 42 36,7 30,5 9,2
Вилюйский 26147 14051 187 156 47 41,1 34,3 10,3
Олекминский 25371 11098 148 123 37 32,5 27 8,1
Нюрбинский 25152 19441 259 216 65 56,9 47,5 14,3
Сунтарский 25143 17873 239 199 60 52,5 43,7 13,2
Намский 24077 12956 173 144 43 38 31,6 9,4
Усть-Алданский 23602 20329 271 226 68 59,6 49,7 14,9
В-Вилюйский 21747 14060 187 156 47 41,1 34,3 10,3
Чурапчинский 20831 27004 360 300 90 79,2 66 19,8
Таатинский 17282 19157 256 213 64 56,3 46,8 14
Амгинский 17588 14527 193 161 48 42,4 35,4 10,5
Томпонский 14712 309 4 3 1 0,8 0,6 0,2
Кобяйский 13158 6436 86 72 22 18,9 15,8 4,8
Оймяконский 12787 2302 31 26 8 6,8 5,7 1,7
Верхоянский 12715 4955 66 55 17 14,5 12,1 3,7
Горный 11190 6812 91 76 23 20 16,7 5
Усть-Майский 9228 1351 18 15 5 3,9 3,3 1,1
Булунский 9619 107 1 1 - 0.2 0,2 -
Усть-Янский 8744 107 1 1 - 0.2 0,2 -
Среднеколымский 7900 2179 29 24 7 6,3 5,2 1,5
Верхнеколымский 5147 353 5 4 1 1,1 0,8 0,2
Нижнеколымский 5118 17 - - - - - -
Абыйский 4771 869 12 10 3 2,6 2,2  

Продолжение таблицы 2.6

Анабарский 4118 - - - - - - -
Жиганский 4241 104 1 1 - 0,2 0,2 -
Момский 4760 784 11 9 3 2,4 1,9  
Оленекский 4159 108 1 1 - 0,2 0,2 -
Э-Бытантайский 2741 845 11 9 3 2,4 1,9 0,6
Аллайховский 2719 19 - - - - - -
Всего 431762 237051 3160 2633 792 694,2 578,2 172,1

Для загрузки биореактора свежим навозом должен применяться насос жижесборник НЖН-200 стоимостью около 150 тыс. руб. Но с учетом материального положения сельских жителей РС (Я) загрузка свежего навоза может проводиться и вручную. Метантенков на ферме может быть установлено любое количество, а насос НЖН-200 – только 1 шт. [23].

Таблица 2.7 - Эквивалентные показатели энергоресурсов по сравнению с биогазом при установке биогазовых реакторов на территории РС (Я)

Эквивалентный показатель

Объем

эквивалентного топлива

Наименование Коэффициент пересчета Объем, кг Стоимость, тыс. руб.
Дизельное топливо 0,85 1227400 39276,00
Бензин 0,74 1068560 29919,32
Сжиженный газ 0,55 794200 11913,00
Сжатый газ 0,59 851960 10223,52

Примечание: в таблице приведена средняя стоимость топлива по районам без учета затрат на транспортировку и его хранение.

Если сравнивать стоимость метантенка местного производства, то можно констатировать факт, что его стоимость в 3,5–6 раз ниже аналогичных серийных биогазовых установок (табл. 2.7) [28,26, 24,29].

Таким образом, современное состояние применения автомобильного топлива в РС (Я) требует обязательного и неотложного принятия мер по утилизации производимого бесподстилочного навоза и превращения его в биогаз.

Из приведенной информации видно, что утилизация навоза позволяет получать не только высококачественное удобрение, но и дополнительный источник энергии – биогаз, который после обогащения (до уровня содержания метана в газе 95%), очистки, осушки и компримирования с использованием цеолитовых фильтров можно использовать в виде моторного топлива в Республике Саха (Якутия).

Таблица 2.8 - Сравнительная оценка стоимости биогазовых установок

Изготовители биогазовых установок Стоимость ед .руб.
АО «Стройтехника – Тульский завод» (без транспортных расходов и монтаж работ) 288 000
«КОУД» г. Вологда (без транспортных расходов и монтаж работ) 500 000
Местное производство в РС (Я) 82 450





Последнее изменение этой страницы: 2019-12-25; просмотров: 130; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.224.117.125 (0.05 с.)