Незалежність на 2 тис. гектарів

ТЕГИ:

Як забезпечити себе власною електроенергією та теплом: досвід створення німецького селища Юнде

Володимир Ясенецький, кандидат технічних наук, академік АІНУ, пр. н. с. (УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого)

Енергетичні та теплові потреби аграрних господарств вимагають чималих коштів. Аграріям доводиться також забезпечувати аналогічні потреби соціальної інфраструктури населених пунктів, на території яких вони працюють. Дедалі частіше господарства реалізують проекти із використанням альтернативних джерел енергії: опалювальні котли на соломі та щепі перетворилися на поширене явище. Зупинятися на цьому не варто - енергетична незалежність агрофірми, а заразом і населеного пункту, де вона розташована, є можливою

Ефективним прикладом використання відновлювальних джерел енергії та забезпечення незалежності від викопних енергоносіїв є створення в Німеччині біоенергетичних селищ типу Юнде, яке автору вдалося відвідати. Поза сумнівом, такий досвід може знадобитися керівникам українських аграрних господарств якщо не сьогодні, то за декілька років точно.

Принципова схема енергозабезпечення селища Юнде

Гній, кукурудза та тритикале

Головною особливістю цього біоенергетичного селища є перехід від використання традиційних енергоносіїв до електроенергії, виробленої з біомаси та за допомогою геліопанелей і теплої води з котлів, що працюють на подрібнених відходах деревини. Фінансовою основою реалізації проекту було використання в Німеччині «зеленого» тарифу на оплату електроенергії. Вартість 1 кВт споживаної з центральної мережі електроенергії становить 7 євроцентів, натомість вартість виробленої та переданої в електромережу біоелектроенергії - 18 євроцентів. Приблизно 50% виробленої у селищі Юнде електроенергії з використанням поновлюваних джерел скидається до загальної електромережі. Проект «Біоенергетичне селище Юнде» розроблено в університеті міста Геттінген та реалізовано під патронатом канцлера Німеччини Ангели Меркель.

Проект обійшовся у €5,2 млн, 28% цієї суми склали субсидії держави (€1,46 млн). Його реалізація тривала п’ять років, переважно за рахунок коштів громадян, що проживають у селищі Юнде. У вересні 2005 року розпочалося подання електричної енергії та теплої води у селище зі спорудженого там біоенергетичного комплексу. Членами створеного кооперативу стали 75% жителів селища, а 25% залишилися на використанні старої системи енергозабезпечення.

Геліопанелі на дахах виробничих приміщень біоенергетичного селища Юнде

У розпорядженні громади Юнде - 1300 га землі та 700 га лісу. Для забезпечення біогазової установки сировиною використовують 300 га землі, 60% якої виділено для вирощування тритикале, 35 - для кукурудзи і ще 5% - під трави. Найефективніше, за даними вчених із Геттінгенського університету, використовувати як біосировину кукурудзу. Однак вона погано росте у зоні селища Юнде, тому саму велику площу виділяють під тритикале, бо ця культура дає найбільший вихід біомаси з гектара. Наукова мета проекту - перехід на поновлювані енергоносії та збереження викопних ресурсів.

Водночас приблизно на 60% скорочується емісія СО2. Забезпечується захист ґрунту та води завдяки використанню екологічно чистих рослин: кукурудзи й інших культур без нітратів і пестицидів, що дає змогу знизити негативний вплив хімікатів на ґрунт і підземні води. Перевагою проекту є можливість використання різних видів і сортів інших рослин та дикорослих трав.

Використовуючи гній, рослини та деревину, селяни мають можливість одночасно з виробництвом кормів і продуктів споживання одержувати енергію. Така форма прямого використання продукції лісів і полів сприяє зміцненню створюваної в регіоні додаткової вартості, зменшує закупівлю рідкого палива та природного газу. Крім того, є ще один позитивний ефект: під час будівництва та експлуатації нових споруд з’являються додаткові робочі місця.

Наземні сховища для зберігання силосу

Біогазова установка

У селищі Юнде для забезпечення енергетичних і теплових потреб змонтовано біогазову установку, два котли, які працюють на деревині та біодизелі, а також геліо-панелі. Біогазова установка має обладнання для приймання твердої біомаси, газгольдер і енергетичний блок. Щодоби біогазова установка використовує 30 т рідкого гною і 38 т силосу. Енергетичний блок для біо-газової установки виготовлено фірмою Haase Energietechnick AG (Німеччина), метантенки - на фірмі HUNING Maschienenbau (Німеччина). Біогазова установка працює в чотириступеневому біологічному режимі: у ферментер подається гній і силос, де вони зброджуються. Температура збродження у проміжній ємності становить +220°С, у ферментері - +390°С. У результаті виділяється біогаз, який використовують у центральній теплоелектростанції (ВНKW).

Генератор виробляє електроенергію, якої достатньо для всього селища. Тепло, що виділяється, частково використовують для підтримання температури зброджування. Більша частина тепла йде на опалення будинків і заміняє рідке паливо, вугілля та газ у балонах. Тепло,яке відводиться від ВНКШ, покриває в Юнде приблизно 67% потреби і не є достатнім узимку за сильного холоду. Біогазова установка укомплектована енергетичною установкою BHKW потужністю 700 кВт (двигун, який працює на біогазі, й загрегатований із ним електрогенератор). Місткість ферментера - 3000 м3, висота - 8 м, діаметр 24 м; місткість проміжної ємності - 5200 м3, діаметр - 34 м, висота - 6 м. Запас місткості для дозування твердої речовини розрахований на півтори доби. Місткість сховища для силосу - 8000 м3, а тривалість зберігання сягає 6-120 днів.

Принципова схема котелі, яка працює на відходах деревини

Опалювальні котли

Додаткове тепло мешканці Юнде взимку мають завдяки опалювальним котлам, які працюють на деревині та біодизелі. Використовуються агрегати швейцарського виробництва фірми Schmid потужністю 1500 кВт, які працюють на подрібнених відходах деревини. За рік котли споживають 1800 т цієї сировини; вихід тепла з жовтня по квітень - 1 200 000 кВт/год., що становить 32% щорічної потреби в енергії. Склад вміщує 900 т деревини. Максимальна продуктивність котла - 1 МВт, висота димової труби - 18 метрів.

Тепло, отримане у центральній котельні, надходить через підземну теплову мережу до житлових будинків, де його використовують для опалення та гарячого водопостачання. Прокладання тепломережі особливо окуповується, якщо в ньому бере участь велика кількість власників будинків, що краще відповідає екологічним вимогам порівняно з рідким паливом, вугіллям або газом. Довжина тепломережі становить 6000 м (4000 м - головний трубопровід, змонтований із пластикової труби діаметром 120 мм), а глибина укладання - 50-100 см. Під’єднання безпосередньо до будинків здійснено за допомогою металевих труб діаметром 1/2 дюйма, які розміщують у пластиковій трубі, заповненій теплоізоляційним матеріалом.

За гострої потреби в теплі в особливо холодні дні є резервний рідкопаливний котел.

А тепер найголовніше: сьогодні в Німеччині створено 100 біоенергетичних селищ, а 118 знаходяться у фазі будівництва. У країні заплановано повністю перевести сільську місцевість на децентралізовану систему енергозабезпечення.