Есть ли будущее в газодобычи на отечественных полигонах отходов?

8 Авг

Ежегодно примерно 6 тыс. украинских полигонов твердых бытовых отходов (ПТБО) «прирастают» на 12-15 млн т мусора, в большинстве своем состоящего из органических отбросов. Выделяемые ими в результате ферментации парниковые газы (или биогаз) на 50-70% состоят из горючего метана, пригодного для производства электрической или тепловой энергии. Стоит учесть, что в структуре украинских выбросов парниковых газов разными видами отходов именно твердые бытовые отходы (ТБО) занимают почти 90%, и их объем с 1990 г. увеличился на 25%.

Иными словами, Украина обладает огромным постоянно возобновляемым источником энергии (ВИЭ). При этом сбор и использование свалочного газа ПТБО одновременно решает две задачи. Помимо экономического эффекта от собственно производства энергии сокращается выброс парниковых газов в атмосферу и предотвращаются случаи самовозгорания бытовых отходов, которое возможно при контакте взрывоопасного метана с воздухом.

Есть потенциал

Как говорит эксперт Института энергетических стратегий Юрий Корольчук, «общий потенциал газодобычи на отечественных полигонах отходов составляет около 1,5 млрд куб.м в год в пересчете на традиционный природный газ». Но большинство городских свалок не годятся для установки оборудования по сбору и использованию биогаза, так как не располагают достаточными площадью и «энергетическими» ресурсами. Поэтому экспертные оценки общего потенциала использования свалочного газа разнятся.

«Экономически целесообразно использовать крупные полигоны, на которые приходится около 50% всех отходов. С учетом того, что из 1 т ТБО может получиться 150-200 куб.м биогаза, общий объем добычи оценивается в 0,55-0,4 млрд куб.м в год», — подсчитывает Виталий Мурашкин, эксперт Ассоциации возобновляемой энергетики «Альтернатива».

По мнению же Юрия Матвеева, заместителя директора ООО «Научно-технический центр «Биомасса», экономически целесообразно проводить энергетическую утилизацию биогаза на полигонах, обслуживающих города с населением не менее 100 тыс. жителей. Однако все опрошенные БИЗНЕСОМ эксперты оказались солидарны в том, что величина использования биогаза с ПТБО в Украине измеряется ничтожно малыми цифрами. «В настоящее время биогаз утилизируется для производства электроэнергии на трех полигонах Украины, используется не более 2-3% экономического потенциала», — заключает г-н Матвеев.

Желающие

Сложившаяся ситуация обусловлена тем, что до недавнего времени на электроэнергию из биогаза не был установлен «зеленый» тариф, и это направление инвесторов не интересовало. Немногочисленные проекты по сбору и утилизации биогаза ПТБО использовали простые факельные установки для сжигания биогаза, чтобы он не попадал в атмосферу.

«Украинские проекты сжигают биогаз в факелах, тепло и электроэнергия при этом не вырабатываются. Прибыль они получают от дегазации по Киотским протоколам, снижая парниковый эффект от выброса в атмосферу метана», — поясняет г-н Мурашкин. До 2012 г. единственным генерирующим электроэнергию проектом была станция на Приморском полигоне ТБО г.Мариуполя, установленная ООО «ТИС Эко».

В конце прошлого года Законом Украины №5485 от 10.11.12 г. проблема тарификации была решена: с 1 апреля этого года на электроэнергию из биогаза (в том числе и биогаза с ПТБО) в Украине установлен тариф в 1,34 грн. за 1 кВт-ч. Средний срок окупаемости проекта электростанции на ПТБО, по подсчетам г-на Мурашкина, теперь составит 6-10 лет при стоимости EUR 1-1,5 тыс. за 1 кВт установленной мощности (но с учетом возможных платежей по Киотскому протоколу, он может быть уменьшен и до трех лет). Примерно такую же оценку окупаемости дает Юрий Корольчук: «Блок мощностью 1 МВт обойдется в $1,5-2 млн и может окупиться примерно за 7 лет».

Впрочем, подвижки в сфере переработки биогаза ПТБО начались даже чуть раньше введения «зеленого» тарифа для производства энергии из этого вида топлива. Как отмечает председатель Государственного агентства по энергоэффективности и энергосбережению Украины Николай Пашкевич, в 2012 г. ООО «ЛНК» ввело в эксплуатацию биогазовую электростанцию на Киевском полигоне №5, и, по данным НКРЭ, в прошлом году эта станция поставила в сеть 3,26 ГВт-ч электроэнергии.

«Биогазовая электростанция на полигоне ТБО №5 (Обуховский р-н) введена в эксплуатацию 1 апреля 2012 г., ее установленная мощность — 885 кВт. Сейчас мы готовим к монтажу и вводу в эксплуатацию вторую очередь мощностью 1063 кВт. Кроме того, с 4 июня 2013 г. начала работать наша электростанция на полигоне ТБО в г.Борисполе (1063 кВт установленной мощности). Планируется, что до конца этого года будет введена в эксплуатацию электростанция в г.Бровары. В стадии завершения подписание договоров на полигонах Житомирской, Ривненской, Харьковской, Николаевской, Херсонской и некоторых других областей Украины», — рассказывает БИЗНЕСу Владимир Баннов, директор ООО «ЛНК».

Как отмечают в компании, предполагаемое сокращение выбросов метана на полигоне №5 составит около 10 тыс. т в год. Ожидаемый срок окупаемости проекта — 2,5-3,5 года при бюджете строительства в $2,5 млн. В целом же ООО «ЛНК» сейчас рассматривает возможность привлечения капитала в строительство электростанций на биогазе ПТБО в размере $20 млн. Инвестором выступает американская компания, данные о которой «ЛНК» не разглашает.

Есть сомнения

Впрочем, обоснованные сомнения в перспективности инвестирования в биогазовьк станции на ПТБО все же остаются. Причина, как говорит Игорь Реддих, генеральный директор ООО «Зорг Биогаз Украина» достаточно проста: отечественные полигоны плохо приспособлены для нужд инвесторов, поэтому малоперспективны.

«Захоронение ТБО должно быть выполнено правильно. Например, в Европе глубина полигонов составляет около 50 м, и они изолируются со всех сторон. Кроме того, при эксплуатации в тело полигона изначально закладываются горизонтальные трубы для сбора метана. Поэтому срок эксплуатации европейской биогазовой скважины составляет 10 лет и более. Отечественные же полигоны ТБО неглубоки (15-20 м) и плохо изолированные. Отсутствие горизонтальных труб вынуждает инвесторов делать вертикальные скважины, которые дают газ 2-4 года, потом дебит резко падает. Поэтому мы для себя выбрали другие сегменты — перерабатываем отходы сельского хозяйства и пищевой промышленности в биогазовых реакторах срок эксплуатации которых, по меньшей мере 20-25 лет», — рассказывает г-н Реддих.

Правда, есть и друга сторона медали: объем инвестиций в добычу биогаза с ПТБО по сравнению с вложениями в биогазовые реакторы в полтора-два раза ниже. Действительно, соглашается Владимир Баннов, на европейских ПТБО уже на стадии проектирования предусматривается закладка перфорированных коллекторных труб для дальнейшего сбора биогаза. По мере наращивания слоя мусора на 5-7 м в нем делают траншеи, дренаж, закладывают трубы, и этот слой накрывается специальной пленкой. В результат система горизонтальных труб «собирает» газ с каждого уровня по отдельности, так как они практически изолированы друг от друга.

«Мы пришли на полигоны, грубо говоря, два года назад. До этого эти ПТБО уже работали, как минимум, 10 лет. Я не знаю в Украине ни одного действующего полигона, в котором бы закладывались горизонтальные трубы. Поэтому мы и используем технологию вертикального бурения», — продолжает г-н Баннов.

Вместе с тем, по его словам, на ПТБО в Европе применяется как технология закладки горизонтальных труб, так и метод выборки биогаза путем вертикального бурения. А есть полигоны со смешанной технологией — как вертикальными, так и горизонтальными трубами. Так что считать технологию вертикального бурения безнадежно устаревшей пока рановато. Другое дело, что не каждый отечественный полигон подходит для добычи биогаза. Они отличаются по потенциальному объему содержания метана, типам и количеству органических отходов, топографии. «Если в карьерном полигоне отходы хранятся как в чашке, и можно бурить у края, то к насыпному с края с вертикальным бурением подойти невозможно», — поясняет Владимир Баннов.

Предложения

Кроме того, как отмечают специалисты, существует и ряд законодательных барьеров, тормозящих приход инвестиций в сектор «свалочного газа». Во-первых, установленный коэффициент «зеленого» тарифа для производства электроэнергии из биогаза оказался слишком маленьким, чтобы привлечь массовые вложения в ПТБО (хотя он и соответствует уровню, предложенному самими участниками рынка). Во-вторых, эксперты биогазовой отрасли отмечают, что в этом же Законе в описании основных элементов оборудования для объектов электроэнергетики, использующих энергию биогаза, допущены терминологические ошибки.

В результате инвесторы не в состоянии выполнить требования, предъявляемые к так называемой местной составляющей (обязательная доля отечественных механизмов, работ и услуг) на возводимых ими объектах. Более того, поскольку биогазовая отрасль только развивается, а сбор и утилизация свалочных газов имеют не только экономическое, но и экологическое значение, то, как полагают специалисты, логично вовсе отменить требование к местной составляющей для биогазовых объектов на ПТБО.

«Кроме законодательных барьеров проблема в отсутствии современной нормативной строительной документации для проектирования и эксплуатации биогазовых установок и систем сбора биогаза на полигонах ТБО. Владельцы проектов и проектирующие организации вынуждены выпускать Технические условия под каждую внедряемую биогазовую установку, а государственные органы, не имея нормативной базы для оценки таких проектов, субъективно подходят к выдаче разрешений на строительство», — дополняет Юрий Матвеев.

Все это затягивает сроки введения проектов в эксплуатацию, а собственников проектов побуждает к излишним тратам и замораживанию средств. Кроме того, по мнению г-на Матвеева, Украине необходимо модернизировать систему эксплуатации ПТБО. В частности, нужно создавать крупные региональные полигоны, что позволит сократить расходы на их эксплуатацию и повысить объемы сбора и энергетического использования биогаза. На таких полигонах, по примеру Европы, необходимо изначально предусмотреть послойное перекрытие, увеличение степени уплотнения, консервацию полигона газонепроницаемым слоем после окончания его эксплуатации и пр. Собственно, все то, о чем было сказано выше, и что повысило бы технологичность самих ПТБО и эффективность биогазовых установок на них.

Пример

Согласно действующей в Европейском союзе Энергетической стратегии, в 2020 г. за счет ВИЭ должно быть обеспечено 34% общего потребления электроэнергии, а ее производство из биомассы (твердая биомасса, органические отходы, биогаз) должно утроиться и достичь 300 ТВт-ч в год. Сейчас в общем балансе производства электроэнергии из ВИЭ в ЕС электроэнергия из биогаза составляет 4,5%. Лидирующие позиции в поставках биогаза занимают отходы АПК и специально выращенное растительное сырье, на долю которых приходится 56,7% всего используемого в европейской энергетике биометана. А вот газ, собираемый на ПТБО, занимает 31,3% (оставшиеся 12% приходятся на станции сточных вод).

Наиболее развито производство энергии из биогаза с ПТБО в Великобритании, Франции и Италии, в то время как биогаз из сельскохозяйственных отходов и растительного сырья доминирует в Германии, Нидерландах, Чехии, Австрии, Бельгии, Дании. При этом, как отмечают специалисты Общественного союза «Биоэнергетическая ассоциация Украины», сейчас производство электроэнергии из биогаза составляет в странах ЕС около 30 ТВт-ч в год. В то же время продажа тепла, полученного с использованием биогаза, предприятиям и тепловым сетям составляет около 2,2 млн ТОЕ.

Вместе с тем в процессе производства электроэнергии из биогаза значительная часть тепла потребляется на обеспечение деятельности самих биогазовых установок (БГУ) или просто рассеивается в виде тепловой энергии в атмосферу из-за отсутствия потребителя тепловой энергии вблизи БГУ. Поэтому в последнее время в Европе получили распространение проекты, рассчитанные на производство очищенного биогаза (биометана) с последующей закачкой в сети природного газа.

В Европейском союзе, по разным данным, насчитывается примерно 180 установок по производству биометана, 130 из которых поставляют биометан в газовые распределительные сети, а на остальных он после сжижения подготавливается для использования в качестве автомобильного моторного топлива. Для Украины подобная система обращения с биогазом ПТБО пока остается очень отдаленной перспективой.

Автор: Михаил Дикаленко

Перепост: Газета «Бизнес»