Сегодня в нашей рассылке мы продолжаем тему БИОТОПЛИВА и поговорим об особенностях рынка твердого биотоплива. Говорят, что уже в самом ближайшем будущем многие из нас будут получать тепло и горячую воду, приготовленные с помощью сжигания топливных гранул или брикетов. Не буду брать на себя роль провидца, но, как говорят в Одессе, "очень даже может быть"...

Топливные пеллеты и брикеты в мире.

В настоящее время производство тепла и электроэнергии основано на использовании невозобновляемых источников энергии - преимущественно углеводородов, таких как газ, нефтепродукты, уголь.

"Топить можно и ассигнациями", писал в своё время Д.И.Менделеев, имея в виду нерациональное использование нефти в качестве горючего.

Поиск альтернативных источников энергии стал одной из главных проблем экономически развитых государств. Используя отходы, можно значительно экономить энергетические и сырьевые ресурсы, снижать загрязнение окружающей среды, а также создать большое количество дополнительных рабочих мест.

На невозобновляемые источники энергии суммарно приходится примерно 95% мирового топливно- энергетического баланса, на возобновляемые - около 5%.

Проблема альтернативных энерготехнологий является очень актуальной. Одним из наиболее популярных направлений стали "древесные гранулы" или "пеллеты"- это нормированное цилиндрическое прессованное изделие из отходов деревоопереработки и остаточной древесины, такой как опилки, стружка и остатки лесной древесины. В качестве сырья для пеллет и брикетов используют также отходы сельскохозяйственного производства, торфопроизводства, пищевой промышленности и т.п. Пеллеты и брикеты производят исключительно из натурального сырья, без использования каких-либо добавок и связующих компонентов.

Отходы деревопереработки, химических производств, переработки сельскохозяйственной продукции, торфоразработок, полиграфической, пищевой и текстильной промышленностей могут быть превращены в высококачественное топливное сырье.

Впервые пеллеты были произведены баварцем Рудольфом Гуннерманом в США. Он применил известную технологию пеллетирования для экономии на перевозке древесных отходов. Затем в США заинтересовались производством пеллет для отопления.

В Европе первооткрывателем пеллет считается Швеция, где в 1984-1988 годах начинают производить пеллеты из отходов деревообработки. С начала 90-х годов в Швеции начался бум и промышленное производство древесных пеллет. Затем стремительное развитие получает производство пеллет в Канаде, Дании, Австрии, Голландии, Финляндии, Норвегии, Англии, Франции, Италии. Производство пеллет в Германии началось в 1998 году.

Топливные брикеты и гранулы предназначены для сжигания в печах, каминах, теплицах, ж/д транспорте, заводских котельных и ТЭЦ, на промпредприятиях, где имеются установки, работающие на твердом топливе. Древесные брикеты и гранулы также используются в качестве технологического сырья на гидролизных и биохимических предприятиях, для производства таннидов на дубильно-экстракционных заводах.

Использование топливных брикетов как альтернативного, экологически чистого и эффективного вида топлива весьма перспективно. По данным аналитиков употребление биотоплива для выработки энергии вырастет в Европе с трех до 12 миллионов тонн к 2010 году, а в 2020-м уже будет составлять 21 миллион тонн.

На сегодняшний день потребление древесных гранул как вида топлива увеличивается. За рубежом наиболее серьезными странами-производителями (а также и потребителями) пеллет и брикетов являются:

Европа – 3,0 млн тонн в год.

США - около 2000 тыс. тонн в год

Германия - около 100 тыс. тонн в год

Швеция - около 650 тыс. тонн в год

Австрия - около 110 тыс. тонн в год

Канада - около 110 тыс. тонн в год

Финляндия - около 100 тыс. тонн в год

Англия - около 10 тыс. тонн в год

Япония - около 3 тыс. тонн в год

Дания - около 500 тыс. тонн в год

Наибольшее распространение в Европе топливные гранулы получили в Дании, Швеции, Австрии, Германии, Норвегии и Финляндии. До 2001 года потребление этого материала здесь возрастало ежегодно на 30%. Спрос на гранулы в Германии в этот же период удовлетворялся на 9%. Дания стала получать половину всей вырабатываемой энергии из гранулированного древесного топлива. Более 80 % потребляемых в Дании топливных гранул являются импортом. По некоторым оценкам Швеция может стать первой европейской страной, которой удастся через 15 лет полностью перейти на альтернативные виды энергии.

Специалисты находят национальные особенности топливного рынка в каждой стране. Если, например, в Швеции, где гранулы на местном рынке появились в 80-е годах, внимание уделяется повышению качества прессованного биотоплива и использованию для его производства соответствующих отходов древесины, то в Финляндии взято направление на максимальное применение для изготовления топлива низкосортной древесины (коры, верхушек деревьев, хвои, тонкомера и т.д.). В целом же Финляндия сегодня получает примерно 19% электроэнергии от сжигания отходов древесины, и деревообрабатывающие предприятия здесь способны до 60% своих энергопотребностей обеспечить самостоятельно.

По исследованиям маркетологов, в ближайшее время ожидается увеличение спроса в Восточной Европе на этот вид продукции. В России, Украине и Белоруссии этот рынок уже формируется и вскоре начнет активно расширяться. Связано это с тем, что топливные гранулы и брикеты используются для отопления коттеджей, а средний класс начинает обзаводиться загородным жильем. Многие уже знают о том, что коттеджи можно отапливать посредством каминов, котлов на древесных отходах, и готовы это оборудование покупать. А в Европе подобный способ отопления домов – уже обычное дело, и во всех крупных супермаркетах продаются гранулы в упаковке разного объема. Кроме того, растет заинтересованность в использовании топливных брикетов и на предприятиях промышленности и ЖКХ.

На рынке востребованы гранулы и брикеты разного качества: темные - с большим содержанием коры и светлые - содержание коры в которых не превышает 5%. Потребители оплачивают топливные гранулы не только по стоимости за массу продукции, а и по количеству выделяемой тепловой энергии.

Древесные гранулы являются стандартизированным видом топлива, поэтому для них существуют нормативы, как у нас ДСТУ и ГОСТы. Многие страны к настоящему времени уже приняли стандарты качества топливных брикетов и гранул (см. табл.). В Германии нормативы называются DIN (Германский промышленный стандарт). В Европе до недавнего времени пользовались немецким стандартом DIN 51731 и стандартом Австрии OENORM M 7135. В связи с приходом на рынок низкосортных древесных гранул, изготовленных преимущественно за границей, с весны 2002 года гранулы в Германии получают новый сертификат DIN plus. Этот сертификат объединил немецкий и австрийский стандарты.

На сегодняшний день ни украинских, ни российских стандартов на пеллеты не существует. Производители пеллет ориентируются на западные стандарты. В Европе также не существует единого европейского стандарта на пеллеты, и в разных странах они значительно отличаются друг от друга.

Таблица. Нормы Германии, Австрии, Швеции

"Нет" - означает: нет сведений, не определено, нет точной величины и т.д. топливные брикеты должны соответствовать вышеуказанным требованиям кроме длины и диаметра.

На сегодняшний день рынок брикетирования растет колоссальными темпами. Цены растут постоянно, особенно после подписания Киотского протокола. Преимущества этого топлива всем очевидны, и спрос на него в ближайшее время будет только расти.

Источник: http://www.webzoom.org/content/view/5944/96/

Обзор рынка пеллет Украины. 2009 год.

Пеллетный рынок Украины сегодня находится на начальном уровне развития и по оценкам аналитиков компании D&P Consult годовой объем производства пеллет в Украине по итогам 2008 года составляет порядка 190-200 тыс.т (из которых около 90% идет на экспорт в Европу).

Первые профильные производства пеллет в Украине появились около 3-5 лет назад и сегодня представлены несколькими десятками отечественных компаний.

Особенностью украинского рынка пеллет на сегодняшний день является его структура.  Древесные пеллеты занимают порядка 30 - 35% от общего производства пеллет в Украине. Большую часть занимают пеллеты из шелухи подсолнечника и других сельскохозяйственных культур.

Большое количество средних и небольших производств делают пеллеты для собственного потребления и зачастую не обращают особого внимания на качество и состав пеллет.

Сырье

Основное сырье для производства пеллет - отходы: древесные опилки и щепа, лузга подсолнечника, солома зерновых и масличных культур. Производители пеллет полностью зависимы от данного сырья. Транспортировать такое сырье на расстояние более 40 км становится невыгодно.

Самым дешевым сырьем для производства пеллет оказалась лузга семян подсолнечника, которую масложиркомбинаты продают пеллетчикам по 60-100 грн. с доставкой на предприятие.

Если говорить о сырье из отходов деревообрабатывающих предприятий, то тут стоит отметить тот факт, что производители ДСП и МДФ также скупают древесные опилки и щепу.

Поэтому за данное сырье может разразиться конкурентная борьба, в итоге которой значительно может вырасти цена данного сырья.

Потребление

Украинский рынок пока только начинает интересоваться пеллетами и потребляет порядка 15-20% пеллет из отходов с/х и около 10% древесных пеллет от всего объема производства. По оценкам компании D&P Consult 80-90% пеллет идет на экспорт в страны Европейского Союза. В Европе наши пеллеты покупают для отопления домов, а также для обеспечения энергией промышленности и автономных ТЭЦ.

Основными отечественными потребителями пеллет являются небольшие производства и коттеджные городки. Стоит упомянуть о том, что основную долю рынка потребляют сами производители, для обеспечения энергией своего основного производства (деревообрабатывающие компании, масложирзаводы, компании по переработке с/х продукции).

Перспективы в Украине

Первоочередную роль для развития пеллетного рынка в Украине играет четкая государственная политика по отношению к использованию альтернативных источников энергии. Опыт европейских стран показывает, что основным стимулом развития биоэнергетики явилась ее государственная поддержка. В Украине рынок биотоплива формируется пока что стихийно и основными причинами его развития являются: потребность в утилизации древесных отходов, растущие энергозатраты и цены на традиционные виды топлива.

Интерес областных властей к рынку пеллет появился в последние два года, и говорить о реальных механизмах его поддержки пока рано.

В принципе, страны восточной Европы, в том числе Россия, Украина, Белоруссия, Молдова обладают значительным потенциалом сырья и возможностями производства различных видов биотоплива, в связи с чем эта тема становится все более актуальной.

Основные свойства пеллет:

• теплотворная способность пеллет сравнима с углем и составляет 4,3 - 4,7 кВт/ кг, (в 1,5 раза больше, чем у древесины);
• конструктивные особенности печей позволяют автоматизировать процесс получения необходимого количества тепловой энергии;
• одна тонна пеллет при сжигании выделяет такое же количество энергии, как 1600 кг дров, 685 л. мазута, 500 л. дизельного топлива, 480 м3 газа;
• горение пеллет из древесины в топке котла более эффективно: остатки (зола) не превышают 0,5 - 1 % от общего объема используемых гранул;
• при сжигании гранулы не оказывают негативного влияния на окружающую среду;
• пеллеты не содержат скрытых пор, склонных к самовоспламенению при повышении температуры.

Преимущества пеллет перед другими видами топлива следующие:

• перед газом: высокая пожаро- и взрывоопасность газа, тяжелая и дорогая процедура согласования, подключения и получения лимитов;
• перед соляркой: высокая стоимость солярки, неприятный запах при сжигании, пожароопасность и возможность утечки из емкости;
• перед электричеством: высокая стоимость электроэнергии, практическая невозможность подключения нужной мощности;
• перед углем: сжигание угля нельзя автоматизировать, в дымовых газах очень большое содержание соединений серы (до 100 раз больше), необходимость утилизировать шлак, достигающий 40% от массы угля, низкий КПД котлов;
• перед дровами: невозможность автоматизировать сжигание дров, нужно много площади для хранения, низкий КПД котлов;
• перед сжиженным газом (пропан-бутановая смесь): высокая стоимость, высокая взрыво- и пожароопасность, возможность утечки из газгольдеров;
• перед мазутом: высокая стоимость, практическая невозможность применения в малых котлах, необходимость разжижения в холодное время года, до 100 раз больше содержание серы в дымовых газах.

Источник: D&P Consult - http://dnpconsult.com.ua

ИЗ ОПЫТА ПРОИЗВОДСТВА ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ ИЗ СОЛОМЫ

В последнее время при обсуждении темы производства топливных брикетов все больший интерес вызывает использование в качестве сырья отходов растениеводства и, прежде всего, соломы.

Как сказано в энциклопедии, солома - «Стебли и листья хлебных злаков, бобовых, гречихи, и др. с/х растений после обмолачивания». Таким образом, говоря о соломе, мы имеем в виду не только пшеничную солому, но и все виды отходов растениеводства такого рода. Такие отходы возникают ежегодно в больших объемах и используются крайне ограниченно и нерационально. В той же энциклопедии в качестве направлений использования соломы указаны.- «подстилка, грубый корм, кровельный материал, сырье для саманного кирпича, изоляционных плит, матов, шляп, и т.п.». При этом, как мы понимаем, здесь речь идет конечно, прежде всего о зерновой соломе.

На практике, чаще всего, предварительно измельченная солома просто запахивается.

В процессе обсуждения актуальной тематики производства биотоплива ( путем переработки рапсового семени, кукурузы, зерна и т.п.). Речь идет о зерне, использование которого в технических целях, в условиях дефицита продовольствия, на мой взгляд, вызывает достаточно много вопросов и не во всех случаях может быть оправдано.

Другое дело переработка параллельно возникающих отходов. При этом производится высокоэффективное твердое топливо, которое, кстати, в зонах культивирования полевых культур зачастую является весьма дефицитным.

Как источник сырья для прессования топливных брикетов такие отходы занимают существенное место. Достаточно сказать, что при производстве 1 т пшеницы образуется 2 т побочных отходов.

О достоинствах такого сырья, как топлива, в настоящий момент говорят все больше. При этом, прежде всего, подразумевается сжигание тюкованной соломы в специальных топках, что безусловно нашло свое воплощение на практике в ряде стран. Данный способ утилизации соломы имеет и существенные недостатки. К их числу можно отнести :

- дороговизну установок для сжигания, что снижает универсальность такого топлива для разных потребителей;

- невысокий к.п.д. таких установок, в том числе и по причине низкой плотности и влажности сжигаемого сырья;

- неудобство применении ввиду крупных габаритов топлива и, соответственно проблем, связанных с его доставкой потребителю и хранением сырья в больших объемах.

На наш взгляд, более рациональным является получение топлива из соломы путем брикетирования. Преимущества топливных брикетов известны и очевидны. Достаточно сказать, что плотность брикетов, в том числе и из соломы достигает 1.3 кг/дм3 . Это снимает перечисленные выше проблемы и делает такое твердое топливо поистине универсальным как с точки зрения методов сжигания, так и с точки зрения круга потребителей.

Брикеты, изготовленные из соломы, по теплотворной способности не отличаются от древесных, а в некоторых случаях и превосходят их. Например, теплотворная способность брикетов изготовленных из льнокостры превышает 5000 ккал/кг. По сравнению с древесными соломенные брикеты имеют несколько повышенную зольность, но это не столь существенно, если иметь в виду, что соломенная зола – хорошее удобрение. У угля процент далеко экологически не чистого шлака составляет 20%.

Рассмотрим особенности технологии переработки соломы в топливные брикеты. Информация, которая будет изложена ниже, является результатом практического опыта по прессованию различных видов соломы на прессе ПТБ. Прессовали брикеты из ржаной и пшеничной соломы, рапса, льнокостры, кукурузной кочерыжки и т.п. С удовлетворением могу сказать, что все виды этого сырья легко прессуются в брикет. При этом нет никаких отличий в режимах прессования по сравнению с прессованием древесных опилок. По внешнему виду брикеты из соломы также ничем не отличаются от брикетов из опилок.

В части подготовки сырья для прессования при использовании соломы имеются определенные отличия. Это связано с особенностями данного продукта, прежде всего с длиной стеблей. Влажность соломы, как правило, значительно ниже влажности опилок после распиловки, что, безусловно, является существенным преимуществом.

Первая проблема решается легко, т.к. соломорезки не являются дефицитом и широко используются. Следует отметить, что, как правило, существующие соломорезки не могут обеспечить оптимальную фракцию сырья для прессования. Солома после такой переработки имеет значительный процент стеблей длиной порядка 60 мм. Ввиду высокой пластичности материала такой фракционный состав на работу пресса и формирование брикета не влияет, но следует иметь в виду одну аксиому - чем крупнее фракция, тем меньше производительность пресса. Поэтому наиболее оптимальной, как и для опилок, является фракция порядка 1-3 мм.

Теперь приведем некоторые соображения по организации процесса подготовки соломы.

В отличие от опилок, на начальном этапе переработки мы имеем солому в тюках или рулонах. При этом плотность тюкованного материала существенно ниже плотности опилок. Это позволяет применить другой способ сушки сырья в отличие от сушки опилок. Наиболее рациональной является сушка соломы непосредственно в тюках. При этом можно использовать простые камерные сушилки аналогичные сушилкам для древесины. Учитывая возможность использования жесткого режима сушки возможно использование сушилки наиболее простой конструкции без специального оборудования и автоматики. По нашей оценке производительность такой сушилки будет весьма высокой, а затраты на ее создание несопоставимы с затратами на приобретение хорошего сушильного агрегата для опилок.

После сушки солома должна пройти стадии резки и дробления.

Есть еще одно обстоятельство, на которое следует обратить внимание. Учитывая, что уборка соломы осуществляется механизированным способом, в тюкованной соломе присутствуют частицы почвы. В процессе переработки этот абразив окажет негативное влияние на рабочий инструмент пресса.

Для устранения этого недостатка есть два решения:

- радикальный - использование центрифуги для отделения абразива из измельченного сырья;

- применение специального инструмента.

Оснащение процесса средствами механизации, организационные решения и планировки зависят от конкретных условий и возможностей производителя.

Со всей ответственностью заявляем о возможности и необходимости широкого внедрения технологии производства топливных брикетов из отходов растениеводства. Эта технология позволяет решать проблемы утилизации невостребованных отходов и производить высокоэффективное экологически чистое топливо из возобновляемых источников сырья.

(к.э.н., доцент Е.К.Луговцев )

Источник: http://www.brikk.info