Использование биогаза как моторного топлива в условиях республики саха (якутия)

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒

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)

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)

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

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов