CC BY
54энергия из биомассы: ПРоБЛЕМЫ и РЕСУРСЫ
Татьяна Андреенко, Софья Киселева
Научно-исследовательская лаборатория возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, Россия [email protected]
Аннотация: Перед крупными городскими агломерациями и сельскохозяйственными предприятиями встаёт задача утилизации отходов. При этом многие виды отходов производства и потребления (твёрдые коммунальные отходы, осадки сточных вод, отходы сельского хозяйства, лесной, лесоперерабатывающей, пищевой промышлен-ностей и др.) характеризуются высоким процентным содержанием органической составляющей, поэтому принципиально они могут использоваться как источники энергии. В статье описываются пути использования технологий биоэнергетики, приводится количество образующихся органических отходов, их энергосодержание и распределение на примере Московской области.
Ключевые слова: утилизация отходов, биоэнергетика, энергосодержание отходов, органическое сырье, потенциал отходов Московской области
Лаборатория возобновляемых источников энергии была создана на географическом факультет МГУ имени М.В.Ломоносова в 1987 году. В настоящее время основным направлением работы лаборатории является
«география и рациональное использование возобновляемых источников энергии». Основной целью проводимых в лаборатории научно-исследовательских работ в рамках этой темы является анализ тенденции развития возобновляемой энергетики в России и в мире в условиях неравномерного развития различных стран и регионов, оценка ресурсов, картографирование и районирование потенциалов различных видов ВИЭ, создание геоинформационных системы возобновляемых источников энергии России. Научной основой для проведения указанной работы является фундаментальная наука и научные достижения Московского Университета.
Введение
Биоэнергетика обеспечивает наибольшую генерацию энергетических продуктов среди всех возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В качестве самого показательного примера эффективного менеджмента в этой области можно рассматривать страны Европейского Союза: в странах ЕС на долю биоэнергетики приходится почти 64% потребляемой энергии от ВИЭ, или 8,16% от конечного потребления энергии. И хотя в последнее время вследствие ухудшения экономической ситуации на континенте многие европейские страны сократили, или вовсе отменили субсидии на производство электроэнергии из биомассы и биогаза, биоэнергетика демонстрирует устойчивый рост на различных сегментах рынка, удовлетворяя потребность в тепле, электроэнергии и моторном топливе11-21. Известны причины, заставляющие европейские государства активно и продуктивно развивать энергогенерацию на основе органического сырья, в том числе отходов: это принятые высокие экологические нормы и законодательные меры их обеспечения, а также устойчивый вектор на диверсификацию источников энергоснабжения.
Успехи Европы в этой области - это результат не только развития технологий, но и длительного совершенствования законодательной базы, обеспечивающей условия для всё более полной
В ENERGY BULLETIN
переработки органических отходов населения, сельского хозяйства и промышленности. В России задача диверсификации источников энергии и замещения ископаемого углеводородного топлива альтернативными видами в настоящее время может иметь значение для регионов, отдельных населённых пунктов и объектов, находящихся вне единой энергосистемы. Однако пока проекты солнечной, малой гидроэнергетики, ветровых электростанций не получили широкого размаха. Объекты биоэнергетики на территории России в основном связаны с переработкой торфа и отходов лесозаготовки в топливные брикеты и пеллеты. При этом следует отметить, что возобновляемая энергетика до сих пор не получает должной поддержки для своего развития в нашей стране: пока осуществляются единичные проекты, связанные с использованием энергии солнца, малой гидроэнергетикой, а также планируется строительство небольшого числа ветровых электростанций в дополнение к нескольким уже имеющимся в разных регионах страны.
Расчёты, а также практический опыт сооружения станций переработки органических отходов в России показали, что получаемая энергия по уровню рентабельности зачастую не конкурирует с традиционными энергостанциями131. Однако серьёзным стимулом изменения в биоэнергетике России способны стать принятые законодательные акты и правительственные документы, устанавливающие ограничения на размещение органических отходов ЖКХ, сельского хозяйства, лесоводства и лесозаготовок, органических отходов производства пищевых продуктов и т.п.14-51. Перед крупными городскими агломерациями и сельскохозяйственными предприятиями (особенно животноводческими комплексами) встаёт задача утилизации отходов. И тогда получение энергии, как своеобразный бонус при решении этой сложной и затратной задачи, может сделать использование технологий биоэнергетики гораздо более привлекательным. В связи с этим актуальной становится оценка количества образующихся органических отходов, их энергосодержания и распределения по территории регионов страны.
Применение органических отходов для получения энергии
Многие виды отходов производства и потребления (твёрдые коммунальные отходы (ТКО),
осадки сточных вод (ОСВ), отходы сельского хозяйства, лесной, лесоперерабатывающей, пищевой промышленности и др.) характеризуются высоким процентным содержанием органической составляющей, поэтому принципиально они могут использоваться как источники энергии. Рейтинг способов переработки ТКО в некоторых странах Европы представлен на рис. I161. Видно, что в ряде высокоразвитых стран более 40% твёрдых отходов идёт на получение энергии, и их захоронение практически не осуществляется.
Представляется, что именно ужесточившееся европейское законодательство в отношении отходов привело к таким высоким показателям их использования. В настоящее время в национальное законодательство государств-членов ЕС уже перенесена (или переносится) Рамочная директива по отходам (Директива 2008/98/ЕС), которая стимулирует повторное использование содержащихся в отходах органических веществ и ограничивает их вывоз на полигоны ТКО. Для уменьшения количества биоразлагаемых отходов, направляемых на полигоны, в странах приняты постановления о раздельном сборе органических отходов и ограничения или полный запрет на их захоронение. Так, в Австрии принят запрет на захоронение отходов, содержащих более 5% органических веществ; в Нидерландах - полный запрет захоронения органических веществ.
Наиболее известной технологией переработки отходов является сжигание. Только за последние пять лет мировые мощности сжигания отходов увеличились более чем на 25%. По прогнозам, в ближайшие 10 лет во всём мире мощность переработки отходов сжиганием будет доведена до 150 млн. т в год171. Примером эффективного использования отходов в энергетических целях (в том числе сжиганием) может служить Швеция. Мусор здесь обеспечивает теплом и горячей водой около 20% населения страны, а получаемая таким путём электроэнергия направляется более чем в 250 тыс. домов. Эта страна настолько продвинулась в сфере переработки отходов, что импортирует их из Великобритании, Италии, Норвегии и Ирландии (в перспективе - из Болгарии, Румынии), чтобы обеспечить 32 электростанции, работающие за счёт сжигания отходов. Крупнейшим поставщиком отходов является Норвегия, которая поставляет Швеции более 800 тонн отходов каждый год181.
нидерланды Бельгия Дания франция италия ирландия Португалия чехия эстония словакия Кипр I латвия Хорватия румыния
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
В Переработка В энергия из отходов Компостирование В Полигоны
Рис. 1. Соотношение объёмов ТКО, переработанных различными способами в некоторых странах Европы.
(Источник: Нохов Л.Г. Энергия из отходов как источник возобновляемой энергии - возможности в России: Доклад на III Российском Международном энергетическом форуме 19-22 мая 2015 г.)
Кроме ТКО важным источником отходов населённых пунктов являются коммунально-бытовые сточные воды, осадок которых (ОСВ) содержит до 70% органического вещества. Рамочная директива по отходам (Директива 2008/98/ЕС) стимулирует в странах ЕС повторное использование содержащихся в осадке органических веществ и ограничивает его вывоз на полигоны. Ограничение вывоза органических веществ на полигоны стимулирует (обязывает) предприятия канализационно-водопроводного хозяйства сжигать осадок при невозможности его утилизации другим методом - использованием биогенных элементов осадка для городского озеленения, сельского хозяйства или в качестве источника энергии. Стратегиями утилизации осадка сточных вод для целей энергетики являются сжигание
и анаэробное сбраживание. При применении последней технологии, как известно, одновременно с производством биогаза происходит микробиологическая переработка органического сырья в эффективное обеззараженное удобрение.
Вообще в странах ЕС биогазовые технологии -самый распространённый способ переработки сельскохозяйственных отходов и биомассы растений энергетических плантаций. Общее количество биогазовых установок в этих странах в 2012 г. превысило 13 800 единиц, а суммарное производство первичной энергии составило 12 млн. т н.э. Согласно планам развития возобновляемой энергетики ЕС, к 2020 г. ожидается увеличение производства такой энергии вдвое. Основное направление энергетического использования биогаза - производство электроэнергии с последу-
В ENERGY BULLETIN
ющей подачей в электросеть. В последнее десятилетие начали интенсивно развиваться проекты очистки и обогащения биогаза с получением биометана - газообразного топлива с теплотворной способностью, близкой к природному газу (до 35 МДж/нм3). На сегодня общее количество биометановых станций в европейских странах достигло 250 ед., из которых 200 станций подают биометан в сети природного газа191.
В Европейском Союзе по общему развитию биоэнергетических технологий и биогазовых технологий, в частности, лидирующее положение занимает Германия. В этой стране на долю биоэнергетики приходится 6.9% конечного потребления электроэнергии, 9.5% конечного потребления тепла и 5.5% потребления моторного топлива. Значительная часть этой энергии вырабатывается из специально выращенных энергетических культур, однако государственное регулирование развития отрасли направлено на расширенное использование для производства энергии остатков и отходов сельского хозяйства, органической составляющей ТКО и ОСВ. Так, в 2009 и 2011 гг. поправками к закону о возобновляемых источниках энергии были оптимизированы льготные тарифы на производимую на биогазовых установках электроэнергию. Дополнительные выплаты за произведённую электроэнергию были приняты для биогазовых установок, сырьём для которых являются отходы сельского хозяйства (навоз, солома), остатки ландшафтных работ и т.п. Кроме того, в 2011 г. были введены дополнительные бонусы для биогазовых установок, расходующих не более 60% специально выращенных кукурузы и злаковых культур, и для установок, использующих при получении биогаза не менее 60% навозных стоков. Компенсационные бонусы были предусмотрены также для установок, в которых сбраживается органическая составляющая твёрдых коммунальных отходов111.
Показателен опыт обращения с отходами сельского хозяйства (в первую очередь - интенсивного животноводства) в Дании. В этой стране распространено строительство крупных централизованных биогазовых комплексов для переработки отходов животноводства, объединяющих сравнительно небольшие животноводческие хозяйства и предприятия пищевой промышленности. При этом комплексы подключены к тепловым сетям, которые в Дании, так же как и в России,
объединены в систему централизованного теплоснабжения и покрывают энергопотребности не только городов, но и целых регионов.
Таким образом, утилизация органических отходов производства и потребления за рубежом характеризуется значительными масштабами, перманентным развитием технологий, в том числе вовлечением в переработку всё более широкой номенклатуры отходов, и разнообразием получаемых энергетических продуктов.
оценка потенциала использование отходов для производства энергии
Неэффективность существующей системы управления отходами в России осознаётся как общественностью, так и органами власти. Приказом Министерства природных ресурсов и экологии РФ № 298 от 14.08.2013 г. была утверждена комплексная стратегия обращения с твёрдыми коммунальными (бытовыми) отходами в РФ, а 29 декабря 2014 г. Президентом РФ был подписан закон № 458-ФЗ, направленный на совершенствование правового регулирования в области обращения с отходами производства и потребления141. Закон наделяет субъекты РФ значительными полномочиями в сфере обращения с отходами, но при этом обязывает их также серьёзно перестроить деятельность по управлению отходами: организацию их сбора, сортировки, переработки и размещения. Согласно законодательству, в регионах России необходимо определить источники и нормативы образования отходов с тем, чтобы в 2016 г. подготовить региональные программы в области обращения с отходами, разработать и внедрить территориальные схемы их сбора, переработки и размещения. При этом законом запрещается захоранивать отходы, в состав которых входят полезные компоненты, подлежащие утилизации. Развитием положений этого закона является законопроект, конкретизирующий ограничения размещения отходов на полигонах, согласно которому с 2022 г. количество отходов, направляемых на размещение (от животноводства, лесоводства и лесозаготовок, органических отходов производства пищевых продуктов, напитков, табачных изделий), не должно превышать 80%, с 2025 г. - 50%, с 2028 г. - 30% от общего количества их образования151.
Для выполнения закона и - прежде всего -для разработки и реализации региональных про-
грамм в области обращения с отходами, составления территориальных схем обращения с ними необходимо иметь чёткое представление об отходах как о сырье. Для переработки отходов с целью получения энергии требуются оценки энергетического содержания (энергетического потенциала) отходов. Для российских регионов такие оценки были проведены в начале 2000-х гг[101, а позже актуализированы и уточнены с учётом результатов Всероссийской переписи населения 2010 г. и изменившегося административно-территориального деления страны[11-141. В частности, были рассчитаны валовый и технический энергетический потенциал ТКО и ОСВ регионов, федеральных округов и в целом России, а также сделаны оценки этих потенциалов в городах-миллионниках. Ниже приведены результаты расчёта энергетического потенциала отходов ТКО и ОСВ городов Московской области с населением более 100 тыс. человек, а также потенциал отходов растениеводства и животноводства области.
На основании предложенного подхода и собственных разработок был определен валовый энергетический потенциал органических отходов ЖКХ и сельскохозяйственного производства как
суммарная энергия этих видов отходов, образующихся на территории региона в течение года. Для определения энергии, заключённой в биомассе отходов, использованы значения массы отходов и удельного энергосодержания (или низшей теплоты сгорания) соответствующих видов биомассы. Для определения энергопотенциала отходов ЖКХ были использованы установленные нормы образования ТБО и ОСВ на душу населения с дифференциацией населенных пунктов (городской, сельский)[10151.
Доля отходов в общем урожае растительных культур, количество отходов от животных и удельное энергосодержание различных видов органических отходов существенно различаются. Поэтому расчёты энергетического потенциала отходов растениеводства и животноводства проводились по отдельным видам сельскохозяйственных культур и направлениям животноводства. Масса ежегодно образующихся в регионе органических отходов сельскохозяйственного производства определялась из годового урожая растительных культур, поголовья скота на основе экспериментально определённых норм образования отходов в сельскохозяйственном производстве"0161.
Московская область представляет собой нетипичный регион России: за счёт миграционных процессов её население постоянно росло на протяжении всего XX века, и эта тенденция сохраняется в настоящее время. Пропорционально росту населения возрастают проблемы, связанные с утилизацией отходов. Неутешительные оценки состояния подмосковных полигонов ТБО и иловых площадок, степени их заполнения и негативного влияния на окружающую среду подтверждаются режимными наблюдениями, проводимыми различными организациями на объектах Московской области. В Московском регионе ежегодно образуется более 10 млн. т ТКО. При этом сегодня только примерно 4,5 млн. т вывозится на полигоны, имеющие разрешительную документацию, в том числе 0,7 млн. т - на три мусоросжигательных завода Москвы. Оставшиеся 5,5 млн. т либо попадают на официальные полигоны сверхлимитно, либо вывозятся на несанкционированные свалки в Московской области. По данным Росприроднадзора, на начало 2014 г. в Московской области зафиксировано 1903 участка размещения отходов (несанкционированные свалки)[171. Началось перемещение московских ТКО в соседние области.
По мнению специалистов, в сложившейся ситуации в России для регионов с большой плотностью населения экологически безопасным решением проблемы с ТКО является их сжигание в топках с механическими колосниковыми решёт-
Многие виды отходов производства и потребления (твёрдые коммунальные отходы (ТКО), осадки сточных вод (ОСВ), отходы сельского хозяйства, лесной, лесоперерабатывающей, пищевой промышленности и др.) характеризуются высоким процентным содержанием органической составляющей, поэтому принципиально они могут использоваться как источники энергии. В ряде высокоразвитых стран более 40% твёрдых отходов идёт на получение энергии, и их захоронение практически не осуществляется.
В ENERGY BULLETIN
Таблица 1. Результаты оценки энергопотенциала ТКО и ОСВ крупных городов (с населением более 100 тыс. чел.) Московской области.
Го о численность ^^о тыс т энергосодержание тКо тыс т энергосодержание осВ р населения, чел. ' тыс. т ' тыс. т
Балашиха 399099 174,8 35,0 37,9 2,7
Химки 232612 101,9 20,4 22,1 1,6
подольск 224 069 98,1 19,6 21,3 1,5
королев 221 082 96,8 19,4 21,0 1,5
люберцы 185064 81,1 16,2 17,6 1,3
Мытищи 183224 80,3 16,1 17,4 1,2
электросталь 158354 69,4 13,9 15,0 1,1
коломна 144424 63,3 12,7 13,7 1,0
одинцово 140439 61,5 12,3 13,3 1,0
красногорск 132 036 57,8 11,6 12,5 0,9
Серпухов 126 836 55,6 11,1 12,0 0,9
орехово-Эуево 120217 52,7 10,5 11,4 0,8
Щелково 116366 51,0 10,2 11,0 0,8
Домодедово 108223 47,4 9,5 10,3 0,7
жуковский 107791 47,2 9,4 10,2 0,7
сергиев посад 106718 46,7 9,3 10,1 0,7
пушкино 106121 46,5 9,3 10,1 0,7
Раменское 103069 45,1 9,0 0,7
Иогинск 101897 44,6 8,9 0,7
итого 1321,7 264,3 286,3 20,5
ками, многоступенчатая газоочистка и отпуск потребителю тепла и электрической энергии. В России в эксплуатации находятся только три ТЭС на ТКО общей установленной электрической мощностью всего 26,6 МВт. Это - запущенный в 2001 г. после реконструкции МСЗ № 2, на котором установлены три турбоагрегата электрической мощностью 1,2 МВт, МСЗ № 4 (год пуска 2005 г., установленная электрическая мощность 12 МВт) и МСЗ № 3 (2007 г., 11 МВт). Для сравнения: суммарная мощность ТЭС на ТКО в США составляет 2,7 ГВт[7].
Полученные оценки энергетического потенциала ТКО и ОСВ городов Московской области с населением более 100 тыс. чел. представлены в табл. 1 (дана численность населения этих городов на 14 февраля 2015 г.). Практика подтверждает, что современные технологии обеспечивают экономически целесообразную электрогенерацию при переработке ТКО на мусороперерабатываю-
щих заводах и ОСВ на станциях аэрации для населённых пунктов от 100-150 тыс. чел[1]. В соответствии с этими оценками, образующихся в крупных городах Московской области отходов достаточно, чтобы обеспечить эффективную их переработку с получением энергии. В отличие от станций аэрации, которых нет в сельской местности, централизованный сбор ТКО осуществляется в Московской области и в меньших населённых пунктах, в том числе и сельских. Важно отметить, что плотность населения в Московской области очень высока, и зачастую границы между административными единицами носят условный характер, то есть населённые пункты сливаются. Поэтому представляется, что при составлении региональных программ утилизации отходов и территориальных схем их сбора, логистики и переработки следует учитывать энергетический потенциал отходов (по крайней мере - ТКО) всех населённых пунктов.
ВШ.1.ЕТШ № 21, 2016
Таблица 2. Валовый сбор основных растительных культур Московской области и энергетический потенциал отходов их производства (2013-2015 гг.).
Вид культуры растениеводства Урожайность культур в хозяйствах всех категорий, тыс. т/год Урожайность культур в хозяйствах населения, тыс. т/год энергетический потенциал отходов производства культур (без учета хозяйств населения), тыс. т у.т/год
2013 2014 2015 2013 2014 2015 2013 2014 2015
зерновые и зернобобовые 177,2 284,5 414,5 75,3 120,9 176,2
их них:
пшеница (озимая и яровая) 105,4 107,6 257,9 0 0 44,8 45,7 109,6
рожь (озимая и яровая) 4,9 3,0 4,3 0 0 2,1 1,35 1,8
тритикале (озимое и яровое) 2,7 2,0 5,5 0 0 1,2 0,85 2,3
ячмень (озимый и яровой) 39,3 133,0 105,6 0 0 16,7 56,5 44,9
овёс 12,3 28,8 28,2 0 0 5,2 12,2 12,0
кукуруза 13,0 6,4 8,5 0 0 7,3 3,6 4,8
рапс (озимый и яровой) 4,7 8,3 18,6 0 0 4,4 7,8 17,5
картофель 691,5 762,3 933,7 482,5 457,0 542,9 7,0 10,2 13,0
овощи открытого и закрытого грунта 520,6 526,8 604,0 301,7 279,2 272,9 7,3 8,5 11,0
Как уже обсуждалось выше, отходы растениеводства и животноводства в мире широко используются для получения энергии. В частности, технологии сжигания соломы с целью выработки тепла и электроэнергии достигли коммерческого уровня и достаточно широко используются в европейских странах"2-181. Доля соломы в объёме биомассы для производства энергии там составляет порядка 10%, и эта величина постоянно растет. Результаты оценок энергосодержания отходов зернового хозяйства по РФ также показывают огромные перспективы этого сырья для производства энергии"2-141.
Несмотря на высокую степень урбанизации, Московская область представляет собой район с развитым интенсивным сельским хозяйством, представленным как растениеводством, так и животноводством. Растениеводство области имеет преимущественно пригородную специализацию и представлено посевами зерновых (пшеницы, ячменя, овса, ржи, тритикале, овса), картофелеводством и производством овощей. В таблице 2 представлен валовый сбор этих культур в Московской области в 2013-2015 гг. и соответствующий энергетический потенциал отходов производства (при расчетах использовались данные Росстата[161).
Из таблицы видно, что в Московской области важнейшей отраслью растениеводства является зерновое хозяйство и, соответственно, доля соломы в объёме отходов растительной биомассы для производства энергии является превалирующей. Основной вклад в отходы зерновых даёт производство пшеницы.
За последние годы наблюдается значительный рост урожая зерновых культур Московской области. В 2015 году валовый сбор зерновых и зернобобовых культур в хозяйствах всех категорий области составил 414,5 тыс. т против 284,5 тыс.т и 177,2 тыс. т в 2014 и в 2013 годах. Соответственно значительно увеличились отходы производства - величина незерновой части урожая злаковых - соломы и её энергосодержание. Так, энергосодержание соломы в 2013 году составляло более 75 тыс. т у.т., в 2014 году - 120 тыс. т у.т., а в 2015 году - 176 тыс. т у.т.
В таблице 2 представлены валовые сборы урожаев культур, полученные в хозяйствах всех категорий и в хозяйствах населения за три последних года. Из статистических данных бюллетеней Росстата видно, что зерновые и зернобобовые культуры выращиваются только в сельскохозяйственных организациях и крестьянских (фермерских) хозяйствах, в хозяйствах индивидуальных
В ENERGY BULLETIN
Таблица 3. Поголовье скота и валовый энергетический потенциал отходов животноводства на предприятиях Московской области (2014, 2015 гг.).
Вид Поголовье, тыс. голов Масса отходов тыс. т/год Валовый энергопотенциал отходов, тыс. т у.т./год
2014 2015 2014 2015 2014 2015
КРС 225,0 217 369,0 356 107,0 103,2
Свиньи 265,0 307 58,3 67,5 16,9 19,6
Таблица 4. Потенциал отходов птицеводства на птицефабриках Московской области (2014, 2015 гг.).
Вид птицы Поголовье, тыс. голов Масса отходов тыс. т/год Валовый энергопотенциал отходов, тыс. т у.т./год
2014 2015 2014 2015 2014 2015
Взрослая 920 667 16,8 12,2 4,9 3,5
Молодняк (бройлеры) 7725 9220 81,1 96,8 23,5 28,1
Итого 8645 9887 97,9 109,0 28,4 31,6
предпринимателей, но не выращиваются в хозяйствах населения. Напротив, более 50% картофеля и овощных культур производится хозяйствами населения. Собрать отходы растениеводства хозяйств населения для переработки их в энергетических целях не представляется возможным, поэтому энергопотенциал отходов этих отраслей оценивался по отходам культур, произведённых в хозяйствах всех категорий без хозяйств населе-
ния. Этот уточнённый, доступный энергопотенциал отходов производства картофеля и овощей представлен в таблице 2.
В таблицах 3 и 4 представлены поголовье скота и птицы и энергетические потенциалы отходов животноводства Московской области в 2014 и 2015
годах (статистические данные о поголовье скота и птицы взяты из бюллетеней Росстата[20211). В таблице 4 представлено поголовье птицы и молодняка в сельскохозяйственных организациях области и поэтому отходы птицеводства, приведённые в таблице, могут быть в полном объёме собраны (сконцентрированы) и использованы для производства энергии. Оценка энергосодержания отходов животноводства, представленных в таблице 3, приведена для хозяйств всех категории области. Данные бюллетеней Росстата показывают, что в хозяйствах населения поголовье крупного рогатого скота (КРС) в 2014 и 2015 годах составляло 5,4%, поголовье свиней - 3% от общего поголовья, поэтому можно заключить, что практически всё количество отходов (или большая часть отходов) по этим видам животноводства, может быть использованно в энергетических целях. При этом расчеты были проведены в предположении о круглогодичном стойловом содержании животных, что, по-видимому, реализуется только в свиноводстве. Для оценок энергосодержания отходов разведения крупного рогатого скота необходимо вводить коэффициент, учитывающий соотношение пастбищного и стойлового содержания животных.
Наиболее известной технологией переработки отходов является сжигание. Только за последние пять лет мировые мощности сжигания отходов увеличились более чем на 25%. По прогнозам, в ближайшие 10 лет во всём мире мощность переработки отходов сжиганием будет доведена до 150 млн. т в год. Примером эффективного использования отходов в энергетических целях (в том числе сжиганием) может служить Швеция. Мусор здесь обеспечивает теплом и горячей водой около 20% населения страны, а получаемая таким путём электроэнергия направляется более чем в 250 тыс. домов.
В ENERGY
BULLETIN № 21, 2016
Строительство биогазовых установок для переработки отходов животноводства требуют значительных вложений и не так быстро окупается, но, по утверждению специалистов[22,231, в России экономически целесообразно строить такие установки параллельно с вновь строящимися животноводческими комплексами.
Серьёзным стимулом для такого строительства и вовлечения органических отходов сельского хозяйства в переработку и, в частности, в производство тепла и электрической энергии является введение нормативов платы за негативное воздействие на окружающую среду (Постановление Правительства РФ от 12 июня 2003 г. № 344 «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, в том числе через централизованные системы водоотведения, размещение отходов производства и потребления»041 и их индексация на 2015-2017 гг., Постановление Правительства РФ от 19 ноября 2014 г. № 1219 «О коэффициентах к нормативам платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, в том числе через централизованные системы во-доотведения, размещение отходов производства и потребления»051). Несложный расчёт показывает, что согласно этим Постановлениям Правительства и приказу Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 2 декабря 2002 г. № 786 об утверждении федерального классификационного каталога отходов[231, в 2015 г. за негативное воздействие на окружающую среду от размещения годового объёма отходов свинокомплекса на 50 тыс. животных предприятие должно заплатить экологические штрафы в размере более млн. долл. В последующие годы, в соответствии с Постановлением Правительства от 19 ноября 2014 г. № 1219, эта плата будет только увеличиваться.
Итак, энергосодержание отходов жилищно-коммунального комплекса (ТКО и ОСВ), растениеводства и животноводства урбанизированных регионов РФ значительно. Утилизация отходов с получением энергии способствует преодолению экологических проблем, связанные с размещением значительных объемов отходов. Выбор оптимального направления использования энер-
гетического потенциала отходов требует оценки и детального анализа пространственного распределения и вида источников ресурсов (отходов), возможности их сбора и переработки, валового энергосодержания.
Литература:
1. Гелетуха Г., Кучерук П., Матвеев Ю. Развитие биогазовых технологий в Украине и Германии: нормативно-правовое поле, состояние и перспективы. Киев: Гюльцов. 2013
2. Атепаева Е. Биоэнергетика Европы: рост на фоне сокращения стимулов // Нефтяная вертикаль. 2013. № 19. URL: http://www.ngv.ru/ magazines/article/bioenergetika-evropy-rost-na-fone-sokrashcheniya-stimulov/
3. Егоров И. Ю. Рынок биогазовой энергетики в России: Возобновляемые источники энергии. Курс лекций. Выпуск 7 / Под общей редакцией А. А. Соловьева, С. В. Киселевой М.: Университетская книга. 2012
4. ФЗ от 29.12.2014 г. №458 - ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», отдельные законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу отдельных законодательных актов (положений законодательных актов) Российской Федерации». URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_ LAW_172948/, 1992-2015
5. О внесении изменений в Федеральные законы от 29.12.2014 №458-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», отдельные законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу отдельных законодательных актов (положений законодательных актов) Российской Федерации» и от 01.05.1999 №94-ФЗ «Об охране озера Байкал» URL: https://e.mail.ru/ attaches-viewer/?id=14334090210000000435&off set=0%3B1%3B0&x-email=tanyandr00%40mail.ru
6. Нохов Л. Г. Энергия из отходов как источник возобновляемой энергии - возможности в России. Доклад на III Российском Международном энергетическом форуме 19-22 мая 2015 г.
7. Тугов А. Н. ТЭС на ТКО - ключевое решение для России // Твёрдые бытовые отходы. 2015. № 8
8. Революция переработки. URL: http:// www.solidwaste.ru/magazine/archive/view-doc/ 2014/11 /1877.html; Швеция взялась за
В ENERGY BULLETIN
утилизацию отходов соседних стран. URL: http:// ecofriendly.ru/shvetsiya-vzyalas-za-utilizatsiyu-otkhodov-sosednikh-stran
9. Гелетуха Г. Г., Кучерук П. П., Матвеев Ю. Б. Перспективы производства и использования биометана в Украине//Аналитическая записка БАУ, 2014, №11, С. 44
10. Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива (показатели по территориям). Под ред. д.т.н. Безруких П. П. М.: ИАЦ Энергия, 2007. 272 с.
11. Андреенко Т. И., Киселёва С. В., Рафикова Ю. Ю., Шакун В. П. К оценке энергетического потенциала органических отходов регионов России// Альтернативная энергия и экология, 2012, №10 (114), С. 104-111.
12. Андреенко Т. И., Киселёва С. В., Шакун В. П. К оценке энергетического потенциала отходов растениеводства: зерновое хозяйство//Альтер-нативная энергия и экология.2014. №12 (152), С.84-95.
13. Андреенко Т. И., Киселёва С. В., Шакун В. П. Сколько энергии можно получить в России из биомассы отходов? Энергия: экономика, техника, экология, N3, 2016
14. Андреенко Т. И., Габдерахманова Т. С., Данилова О. В., Ермоленко Г. В., Ермоленко Б. В. и др. Атлас ресурсов возобновляемой энергии на территории России: науч. издание. - М.:РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2015. - 160 с.
15. Систер В. Г., Мирный А. Н. Анализ альтернативных методов обезвреживания мусора. URL: http://www.methanetomarket.ru - Российский информ. центр по вопросам использования метана.
16. Клюс С. В., Забарный Г. Н. Оценка и прогноз потенциала твёрдого биотоплива Украины// Коллекторное и энергетическое машиностроение. 2011. №2 (24), с. 8-13.
17. Трушин Б. В. Экологическая безопасность и энергетический потенциал ТБО Московского региона // Твёрдые бытовые отходы. 2014, №9.
18. Гелетуха Г. Г., Железная Т. А. Перспективы использования отходов сельского хозяйства для производства энергии в Украине // Аналитическая записка БАУ, 2014, №7, С. 35. URL: http:// www.uabio.org/activity/uabio-analytics
19. Бюллетени Федеральной службы государственной статистики «Валовые сборы сельскохозяйственных культур по РФ в 2015 году» части
1-3 размещены на официальном сайте Росстата 01.03.2016 г., 10.03.2016 г. и 28.03.2016 г.
20. Бюллетень Федеральной службы государственной статистики «Состояние животноводства на 1 января 2016 года». Размещен на официальном сайте Росстата 05.04.2016 г.
21. Бюллетень Федеральной службы государственной статистики «Производство продукции животноводства и поголовье скота в хозяйствах всех категорий за январь-декабрь 2015 года». Размещен на официальном сайте Росстата 26.01.2016 г
19. Чернин С. Почему в России не развивается биогазовая промышленность? // Международная биоэнергетика, 2011, №2 (19). С.26-28.
20. Панцхава Е. С., Беренгартен М. Г., Вайн-штейн С. И. Биогазовые технологии. Проблемы экологии, энергетики, сельскохозяйственного производства. М.: Федеральное агентство по образованию РФ, МГУ Инженерной экологии, ЗАО «Экорос», 2008.
21. Постановление Правительства РФ от 12 июня 2003 г. N 344 «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, в том числе через централизованные системы водоотведе-ния, размещение отходов производства и потребления». Система ГАРАНТ: http://base.garant. ru/12131296/#ixzz3cSZysN7b
22. Постановление Правительства РФ от 19 ноября 2014 г. N 1219 «О коэффициентах к нормативам платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, в том числе через централизованные системы водоотведения, размещение отходов производства и потребления». URL: http://www. consultant.ru/document/cons_doc_ LAW_171171
23. Приказ МПР РФ от 2.12.2002 № 786/Редакция 30.07.2003 «Об утверждении федерального классификационного каталога отходов». URL: https://ru.wikisource.org/wiki/%D0%9F%D1%8 0%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D0%B7_%D0%9 C%D0%9F%D0%A0_%D0%A0%D0%A4_%D0% BE%D1%82_2.12.2002_%E2%84%96_786/%D0 %A0%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D0%BA%D1%-86%D0%B8%D1%8F_30.07.2003
