В условиях глобального перехода к энергетике с низким уровнем выбросов потребность в стабильном и эффективном производстве электроэнергии становится все более острой. По мере сокращения доли угольных и атомных станций энергетические компании в России и по всему миру обращают внимание на небольшие децентрализованные установки ветровой и солнечной генерации. Однако такой подход имеет существенный недостаток — нестабильность выработки энергии из-за зависимости от погодных условий. Предлагаем обратить внимание на такой источник энергии как биогаз, способный компенсировать колебания возобновляемых источников и обеспечивать непрерывность электроснабжения.
Особенности применения биогаза
Применение биогазовых установок позволяет одновременно решать несколько задач:
· рационально утилизировать органические отходы;
· получать локально производимую возобновляемую энергию;
· поддерживать энергетическую стабильность при переходе на экологически чистые источники.
Биогаз формируется в результате анаэробного сбраживания органических материалов: помета, жидкого навоза, биоразлагаемых отходов и растительности с охраняемых или хозяйственно используемых участков. Эта смесь метана и углекислого газа не зависит от погодных условий, что делает ее особенно привлекательной для стабильной генерации энергии. После завершения ферментации оставшийся субстрат подходит для удобрения, за счет чего обеспечивается замкнутый цикл ресурсосбережения.
Принцип работы биогазовых установок
Современные комплексы и мини-станции на фермах безопасны на фермерских хозяйствах как для человека, так и для природы. Реактор, где проходит процесс брожения, абсолютно герметичен, исключает контакт вредных веществ с внешней средой. Производство биогаза осуществляется поэтапно:
1. Отходы на фермерском хозяйстве загружаются в бункер. Для удобства транспортировки часто смешивают твердые и жидкие частицы. Сухие материалы иногда увлажняют водой, чтобы достичь оптимальной влажности около 85%.
2. Подготовленная смесь подается в реактор, где поддерживается +35–38 °C. В этих условиях микроорганизмы начинают активно разлагать органическое сырье, выделяя газ. Сырье поступает непрерывно, что обеспечивает стабильное «питание» для бактерий. Для равномерного распределения микроорганизмов по всему объему субстрата массу регулярно перемешивают. На основном этапе в реакторе образуется до 80 % всего биогаза, а оставшийся объем метана формируется уже на стадии дображивания.
3. Специфические субстраты на фермерском хозяйстве часто смешивают с силосом или навозом, либо направляют в отдельный гидролизный реактор с контролем кислотности для оптимального сбраживания.
4. Выделенный биогаз аккумулируется в газгольдере и проходит очистку. Для приведения биогаза к качеству, сопоставимому с природным газом, может потребоваться установка дополнительного высокотехнологичного оборудования.
5. После очищения газ направляется в котельное оборудование или электрический генератор, где преобразуется в тепло и электричество. Остатки фермерской органики после брожения разделяются сепаратором, накапливаются в емкостях для дальнейшего использования в качестве удобрений.
Преимущества когенерационных биогазовых установок для фермерского хозяйства
Биогазовые установки позволяют максимально эффективно использовать отходы, сокращая потребность в химических удобрениях и обеспечивая экономическую выгоду от утилизации. Безотходное производство приносит пользу природе и одновременно увеличивает прибыль. С помощью таких установок можно получать топливо для автомобильного двигателя (безопасное для его работы), биогаз, удобрения, тепловую и электроэнергию.
Приобретение фермерской биогазовой установки окупается значительно быстрее, чем большинство других видов техники. Производителю не приходится думать о добыче органических удобрений или сложном обслуживании оборудования. Современные установки отличаются простотой эксплуатации, не требуют большого количества персонала.
Наиболее эффективные области применения:
· Электроэнергия. Использование биогаза для генерации электрического тока позволяет снизить себестоимость энергии до минимума от 1,5 руб. до 0,4 руб./кВт.
· Теплоэнергия. Установки обеспечивают достаточный объем тепла для обогрева теплиц и просушки зернового сырья. Это позволяет значительно сократить затраты на тепловую энергетику, которая в овощеводстве и сельском хозяйстве обычно занимает до 90 % себестоимости продукции.
· Органические удобрения. Биогазовые установки полностью исключают необходимость химических добавок. Урожай на удобрениях, полученных в процессе переработки биомассы, увеличивается в среднем на 30–50 %, улучшая качество и объем продукции.
· Утилизация отходов и защита окружающей среды. Техника обеспечивает вторичное использование органических остатков, снижает уровень загрязнения.
Стоимость когенерационных биогазовых установок для фермерских хозяйств доступна, а срок окупаемости — минимален благодаря высокой производительности и эффективности оборудования.
Подведем итоги
Использование биогазовых установок открывает широкий спектр преимуществ для сельского хозяйства и промышленности. Это надежный источник энергии, независимый от погодных условий и колебаний производства солнечных или ветровых электростанций. Биогаз позволяет рационально перерабатывать органические отходы, превращая их в ценный ресурс — тепло, электричество, топливную смесь для двигателей и удобрения.
Внедрение таких технологий способствует значительному снижению расходов на энергоносители и удобрения, сокращает экологический след производства и помогает предприятиям соответствовать современным стандартам устойчивого развития. Биогазовые установки становятся ключевым элементом локальных энергетических систем, обеспечивая стабильность электроснабжения и создавая условия для безотходного производства. Современные комплексы просты в эксплуатации и не требуют больших трудозатрат, что делает их привлекательными для фермерских хозяйств различного масштаба.
Таким образом, биогазовые технологии не только решают проблему утилизации органических отходов, но и становятся важным инструментом в достижении целей по снижению выбросов и повышению энергетической устойчивости. Их использование позволяет объединить экономическую выгоду, экологическую безопасность и энергоэффективность, формируя устойчивую и самодостаточную систему производства энергии и удобрений.
Нужна консультация? Обращайтесь в отдел продаж компании «Сервис Юнит». Мы реализует комплексные проекты по созданию газопоршневых электростанций – от инженерного проектирования до поставки, сборки, ввода оборудования в эксплуатацию. Мы подбираем энергоэффективные решения под конкретные задачи, собираем установки в заводской готовности и обеспечиваем полное техническое сопровождение на всех этапах.
Чтобы оценить эффективность энергоцентра для фермерского хозяйства и получить автономное снабжение под ключ, оставьте заявку уже сейчас. Проконсультируем по всем вопросам!