CC BY
6В ENERGY BULLETIN
перспективные направления развития биоэнергетики в России
Иван Егоров
Компания LANDCO/АгроБиоТех, Россия egorov@biogaz.ru
Аннотация: В статье рассказывается о перспективных рыночных направлениях, где биоэнергетические проекты наиболее востребованы и могут эффективно решать задачи повышения энергетической безопасности удаленных регионов, экологические проблемы, а также быть источником ориентированной на экспорт продукции.
ключевые слова: биоэнергетика, биогазовые станции, органические отходы, биоэнергетические проекты, энергетическая безопасность, государственно-частное партнерство.
ЬАШСО/АгроБиоТех - международная компания, развивающая в России биогазовые технологии. В настоящее время приоритетными проектами и направлениями деятельности ЬАШСО/АгроБиоТех являются: создание в России собственной сети биогазовых комплексов по переработке отходов сельского хозяйства, пищевой промышленности и водоканалов, запуск проектов по переработке органической части коммунально-бытовых отходов крупных городов,
модернизация действующих биогазовых станций на территории ЕС, участие в госпрограмме «1000 ферментеров» во Франции по строительству сети биогазовых станций на базе отходов АПК.
Россия располагает значительным потенциалом использования отходов сельского хозяйства, лесопереработки, пищевой промышленности и твердых бытовых отходов. Важнейшая особенность биоэнергетики, делающая ее привлекательным для инвесторов направлением, - это способность предоставить дополнительные источники выручки от продажи органических удобрений и платы за безопасную утилизацию органических отходов. К настоящему моменту сформировалось несколько перспективных рыночных направлений, где биоэнергетические проекты наиболее востребованы и могут эффективно решать задачи повышения энергетической безопасности удаленных регионов, экологические проблемы, а также быть источником ориентированной на экспорт продукции.
Перспективы биогазовых проектов
Главным драйвером роста российского биогазового рынка является тяжелая экологическая ситуация - в России находится значительное число предприятий с большим объемом отходов, которые законодательно запрещены на Западе. Площадь полей, загрязненных органогенными отходами, которые находятся вблизи населенных пунктов, в России превышает 2,5 млн. га. Уровень заболеваемости населения в районах функционирования крупных животноводческих предприятий и птицефабрик в 1,6 раза превышает ее средний показатель в Российской Федерации. Отсутствие энергетического использования органосодержащих отходов приводит к ежегодному выбросу в атмосферу более 30 млрд. куб. м метана, который в 21 раз вреднее углекислого газа по парниковому эффекту.
в
ENERGY BULLETIN
№ 23, 2017
Отсутствие рецикла технологической воды приводит к многократному удорожанию систем водоснабжения и очистки. Существующие в России системы накопления жидких стоков агропромышленного комплекса (ежегодно более 500 млн. т) приводят к неконтролируемому заражению источников питьевой воды и загрязнению почв. Ежегодный экологический ущерб от нарушения регламентов использования навоза и помета превышает 450 млрд руб., ущерб от заболевания населения и животных не поддается приблизительной оценке. При этом с учетом достижения показателей, предусмотренных Доктриной продовольственной безопасности страны и политикой импортозамещения, следует ожидать увеличение поголовья скота и птиц
и соответствующего количества отходов их содержания до 1200 млн. т в год.
Соответственно биогазовые установки в первую очередь должны представлять собой центр полной переработки органических отходов с получением чистой воды и комплексных микробиологических удобрений. Необходимым условием крупных биогазовых проектов является компенсация затрат на вывоз и внесение переброженной массы. Также важным условием является возможность завершить ферментацию стоков предприятия (с разделением отходов на чистую воду), а также наличие концентрированных комплексных удобрений, которые пригодны для транспортировки на дальние расстоя-
ния и реализации и являются дополнительным источником экспортной выручки.
В этом случае сравнение биогазовых станций по стоимости кВт установленной мощности с прочими видами ВИЭ теряет смысл, поскольку установка представляет собой объект переработки отходов, который может окупаться в разумные сроки только за счет экологической составляющей и экспорта удобрений, которые высоко оцениваются на европейском рынке, что обеспечивает сокращение валютных рисков.
Классические западные биогазовые технологии имеют высокую удельную стоимость установленной электрической мощности, в среднем от 3 до 4 тыс. евро за 1 кВт. Лишь установки большой мощности (от 5 МВт), работающие на наиболее выгодных видах отходов (например, сахарном жоме, отходах спиртовых, пивоваренных, крахмалопаточных заводов), обходятся менее чем в 2 тыс. евро за 1 кВт. Малые установки (менее 1 МВт), использующие нерентабельные виды отходов (например, навоз КРС), могут стоить более 6-7 тыс. евро за 1 кВт.
В этой связи необходимым условием развития биогазовой энергетики в России является применение отечественных аналогов западных технологий, которые обеспечивают минимальные капитальные затраты не столько за кВт установленной мощности, сколько за объем переработанных отходов, что существенно расширило бы коридор рентабельности биогазовых проектов в России. Вторым необходимым условием является возможность обработки наиболее опасных видов отходов, например, птичьего помета, в чистом виде, что до последнего времени было недостижимо с использованием классического оборудования.
Важным препятствием развития рынка биогаза в стране является отсутствие системы государственно-частного партнерства, которая бы позволяла обеспечить инвесторам выручку за счет экологической составляющей проектов.
Главным драйвером роста российского биогазового рынка является тяжелая экологическая ситуация - в России находится значительное число предприятий с большим объемом отходов, которые законодательно запрещены на Западе. Площадь полей, загрязненных органогенными отходами, которые находятся вблизи населенных пунктов, в России превышает 2,5 млн. га. Уровень заболеваемости населения в районах функционирования крупных животноводческих предприятий и птицефабрик в 1,6 раза превышает ее средний показатель в Российской Федерации.
В ENERGY BULLETIN
До момента ужесточения контроля за исполнением экологического законодательства существует риск сырьевого обеспечения проекта. Решение проблемы может состоять в создании такой системы государственно-частного партнерства, которая бы способствовала эффективному взаимодействию собственников биогазовых станций с источниками отходов.
Наибольшие перспективы для развития сети экспортноориентированных биогазовых проектов имеют регионы Южного Федерального округа, где сосредоточена 1/3 технического биогазового потенциала России, а также регионы с высокой концентрацией предприятий АПК, например, Белгородская и Ленинградская обл.
Проекты в зоне децентрализованного энергоснабжения
Основным источником энергии для ряда удаленных населенных пунктов, а также объектов компаний, занятых в сфере добычи и разработки полезных ископаемых, является дизель генерация. Она отличается наиболее высокими топливными затратами, в результате себестоимость энергии даже на современных дизельных электростанциях (ДЭС) в этих районах остается самой высокой не только в России, но и в мире, от 25 до 100 руб. за кВтч, что в 5-20 раз выше отпускной цены для населения. Для компенсации этой разницы региональные бюджеты вынуждены субсидировать деятельность планово-убыточных местных энергетических компаний.
Длительность цикла доставки топлива (для некоторых населенных пунктов он составляет более года) ставит под угрозу энергетическую безопасность, в то время как оказывается отрицательное воздействие и на окружающую среду. Ситуация усугубляется крайне высоким уровнем износа оборудования и как следствие значительным удельным расходом топлива. Только на территории Дальневосточного Федерального округа на нужды децентрализованной энергетики ежегодно необходимо свыше 250 тыс. т дизельного топлива. За пределами ДФО значительным числом изолированных от сетевого энергоснабжения населенных пунктов обладают Архангельская обл., Красноярский край, регионы Южной Сибири, изолированные энергосистемы присутствуют также в республике Коми, Мурманской обл., Ненецком, Ямало-Не-
нецком и Ханты-мансийском автономных округах, Томской обл.
В этих условиях перспективно применение технологий газификации древесных отходов, твёрдых бытовых отходов (ТБО), торфа, угля с получением синтез-газа. Комплекс газификации состоит из склада сырья, газификатора, системы очистки и охлаждения ситез-газа. Выработка синтез-газа получается в результате термохимической газификации древесины и представляет собой процесс частичного окисления углеродсо-держащего сырья с получением газообразного энергоносителя - синтез-газа. Полученный газ состоит из монооксида углерода, водорода, метана, диоксида углерода, небольшого количества углеводородных соединений более высокого порядка, таких как метан и этан, содержит пары воды, азот и различные примеси, такие как смолы, частицы углистого вещества и золы. Полученный топливный газ может также использоваться и как топливо для газовых турбин и поршневых двигателей или имеющихся котельных.
Преимущества данной технологии по сравнению с большинством возобновляемых источников энергии особенно востребованы в условиях локальной энергосистемы: с помощью регулирования подачи сырья объем производства электроэнергии может быть синхронизирован с уровнем нагрузки, которая в зависимости от времени суток и сезона отличается в 3-4 раза, что не требует использования накопителей энергии, существенно удорожающих проекты солнечных и ветровых станций в изолированных зонах. Дополнительные преимущества представляет возможность получения помимо электроэнергии тепла, а также возможность комбинированного использования нескольких местных видов топлива.
До недавнего времени значительным препятствием внедрения данных технологий был высокий уровень капитальных затрат (около 5000 долл. за кВт установленной мощности), однако на текущий момент на российский рынок выходят поставщики с показателем на уровне 2000 долл. и широкой линейкой установок разной мощности (от 150 кВт до нескольких МВт), озвучиваются планы по локализации производства некоторых компонентов в России, что создает условия для дальнейшего удешевления.
ВШ.1.ЕТШ № 23, 2017
до последнего времени развитию малой биоэнергетики, как и других отраслей возобновляемой энергетики, в децентрализованных энергосистемах препятствовало отсутствие отработанной организационно-финансово-договорной схемы реализации проектов в условиях, при которых потребители энергии, произведенной на ДЭС, их операторы, региональные администрации, являются получателями федеральных субсидий для поддержки неэффективной генерации и соответственно не только не заинтересованы во внедрении технологий использования ВИЭ, но и не способны в привлечении финансирования даже для реализации точечных проектов.
Значительную проблему представляет отсутствие механизмов привлечения финансирования. В российских финансовых структурах имеется дефицит специалистов по ВИЭ, отсутствует понимание критериев успешных проектов. Для инвесторов ВИЭ в России существует проблема поиска и отбора наиболее привлекательных и наименее рисковых объектов для пилотных проектов, для инициаторов проектов, наоборот, существует проблема в привлечении финансирования, связанная с нежеланием крупных инвесторов и энергетических компаний ре-ализовывать столько небольшие в масштабах своего бизнеса проекты.
Ситуация усугубляется слабой информированностью профильных федеральных и региональных органов власти, а также потребителей о возможностях и преимуществах использования ВИЭ, а также недоверием со стороны потенциальных потребителей к этим новым для России технологиям и отсутствием достаточного числа успешных пилотных инвестпроектов с доказанной привлекательностью бизнес модели и технологических решений.
Возможным инструментом решения указанных проблем является разработка инвестиционных программ повышения эффективности локальной генерации в изолированных районах, включающую использование ВИЭ и местных видов топлива. Принятие таких программ существенно облегчит привлечение финансирования в проекты. Главным критерием отбора включения проектов в программу - снижение себестоимости энергии по сравнению с дизель-генерацией, отсутствие капитальных расходов
и субсидий со стороны государственного бюджета, а также способность их инициатора выступить в качестве инвестора и технического оператора, взяв на себя соответствующие риски на весь период эксплуатации объекта.
Особую роль должна сыграть система государственно-частного партнерства по обеспечению локальных биоэнергетических проектов местными ресурсами, что с одной стороны позволит сократить сырьевые риски, а с другой обеспечить занятость местного населения.
Проекты по экспорту продукции древесных отходов
Третье направление биоэнергетики, которое представляется весьма перспективным в российских условиях, - это развитие производства топливных гранул (пеллет) из отходов ЛПК и неделовой древесины на экспорт и с целью перевода действующих котельных на местное экологически чистое топливо. Организация такого производства содействовала бы также решению проблемы утилизации отходов этих предприятий (опилки, стружка и т. п.), которые в ряде случаев ссыпаются в отвалы, нанося серьезный экологический ущерб.
В настоящее время число предприятий по переработке древесных отходов в России быстро растет, однако производимые ими пеллеты поставляются преимущественно в европейские страны. По экспертным оценкам более 1 млн. т экспортируется, что позволило нашей стране занять пятое место в мире после Швеции, Германии, Канады и США. Более того, России удалось стать одним из ключевых поставщиков древесных гранул на европейский рынок и потеснить там прежнего лидера - Канаду.
В России производство пеллет быстро развивалось в СЗФО и СФО. К настоящему времени хорошие предпосылки сложились для реализации проектов на территории ДФО, где наличие более дешевого, чем в конкурирующих древесного сырья и рабочей силы совпадает с наличие выхода к портам. Амбициозные программы по замещению до 5% угля на биомассу в угольной генерации, принятые в Китае, открывают для российских поставщиков значительный рынок.
К отрицательным факторам, мешающим развитию производства пеллет в ДФО и в РФ в це-
В ENERGY BULLETIN
лом - можно отнести неразвитость инфраструктуры на всех уровнях (лесные дороги, дороги общего пользования, железные дороги, порты и портовая инфраструктура), а также общий сложный инвестиционный климат.
Представляется обоснованным реализация вертикально-интегрированных проектов, включающих в себя строительство биотопливных заводов в комплексе с мероприятиями по развитию локальной инфраструктуры, лесопользованию и лесовосстановлению с утилизацией древесных отходов и неделовой древесины. В эти проекты целесообразно вовлечь не только российских инициаторов, но и потребителей пеллет на рынке АТР, а также поставщиков технологии и оборудования.
опыт западных стран и необходимые меры поддержки
Россия имеет шанс тщательно изучить опыт развития биоэнергетики в других странах для того, чтобы не повторять сделанных ошибок. В большинстве развитых стран переработка органических отходов в биогазовых установках используется исключительно для производства электроэнергии.
Главным элементом поддержки ВИЭ в странах ЕС стал так называемый feed-in" тариф, субсидирование которого покрывалось растущими тарифами для конечного потребителя. Следствием стало введение в эксплуатацию значительного числа неэффективных инве-стпроектов и появление недобросовестных поставщиков оборудования. В России ситуация усугубляется резким ростом стоимости импортного оборудования из-за падения курса национальной валюты, в то время как энергетическое машиностроение способно обеспечить только половину потребностей биоэнергетики. В таких условиях принятие законодательной базы по поддержке биоэнергетических проектов на розничных рынках недостаточно для обеспечения их инвестиционной привлекательности.
Наиболее важными представляется три направления, в которых необходима разработка
* Ред.: Зелёный тариф (Тариф на подключение) (англ. Feed-in tariff) - экономический и политический механизм, предназначенный для привлечения инвестиций в технологии использования возобновляемых источников энергии.
«дорожных карт», и для разработки механизмов которых целесообразно вовлечь в работу экспертное и научное сообщество, заинтересованных представителей органов власти, бизнес структур.
В частности, по первому направлению необходима разработка комплексного решения на основе организации межведомственного сотрудничества по линии Минприроды и Мин-сельхоза, а также региональных органов власти для поддержки референсных биогазовых проектов на базе тех объектов АПК, которые являются источником концентрации значительного объема органических отходов и потенциально - производства комплексных удобрений. Экспорт органических отходов через биогазовый цикл в виде удобрений может стать одним из точек роста АПК и малой энергетики в ряде регионов России.
По второму направлению необходимо инициировать, разработать и запустить региональные программы развития локальной возобновляемой энергетики, которые учитывают конкурентоспособность и перспективность разных технологий ВИЭ и использования местных видов топлива в зонах децентрализации, интересы бюджетных организаций и хозяйствующих субъектов-потребителей энергии, синергетический эффект от внедрения ВИЭ. Основной частью этих программ должна стать инвестиционная модель, раскрывающая принципы взаимодействия между инициаторами проектов и региональными властями.
По третьему направлению необходимо интегрированное взаимодействие с подключением Министерства развития Дальнего Востока а также Рослесхоза для отбора потенциальных площадок по реализации проектов по экспорту биомассы в страны азиатско-тихоокеанского региона с последующим формированием финансово-технологических консорциумов.
Таким образом, залогом успешного и бурного развития биоэнергетики является применение комплексного подхода при реализации проектов с обязательным решением проблем региональной энергетической безопасности, решения экологических проблем, повышения занятости населения и развития отечественной научно-исследовательской, опытно-конструкторской и производственной базы.
