Перспективы биогазоустановок в сельскохозяфственном производстве

Винников А.В.; Кондратенко Ю.Е.; Попучиева М.А.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №10/2015 ISSN 2410-6070

11. Леонов О.А., Шкаруба Н.Ж. Алгоритм выбора средств измерений для контроля качества по техникоэкономическим критериям // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, 2012. № 2. С. 89-91.

12. Леонов О.А., Шкаруба Н.Ж. Исследование затрат и потерь при контроле шеек коленчатого вала в условиях ремонтного производства // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, 2013. № 2. С. 71-74.

13. Леонов О.А., Темасова Г.Н. Организация системы контроля затрат на качество на предприятиях технического сервиса АПК // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, 2009. № 8-1. С. 56-59.

УДК 620.95

А.В. Винников

к.т.н., доцент, декан факультета энергетики КубГАУ

Ю.Е. Кондратенко

студентка 4 курса факультета энергетики КуБГАУ

М.А. Попучиева студентка 2 курса факультета энергетики КуБГАУ г. Краснодар, Российская Федерация

ПЕРСПЕКТИВЫ БИОГАЗОУСТАНОВОК В СЕЛЬСКОХОЗЯФСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Аннотация

Раскрываются потенциал, достоинства и недостатки биогаза, а также предлагаются области его использования

Ключевые слова

Возобновляемые источники энергии, биогазоустановка, биомасса, биогаз

Сегодня человечество использует сырьевые ресурсы, заложенные в недрах нашей планеты (нефть, газ, уголь и т. п.), при их переработке получается энергия, используемая в различных сферах нашей деятельности. Однако, известно, что ресурсы традиционного топлива ограничены, кроме того, применение традиционной энергии оказывает отрицательное воздействие на экологию [1, с.160].

Перспективным является внедрение в сельскохозяйственное производство возобновляемых источников энергии (ВИЭ) [2, с.4 - 5]. Здесь важное место отводится биогазоустановкам БГУ) [5, с.244 - 245].

Теоретический потенциал производства в России биогаза составляет до 70 млрд м3 в год, или около 110 млрд кВтч электроэнергии [4, с. 1148].

Известно, что биогаз содержит 60 - 70% метана, 30 - 40% углекислого газа, небольшое количество сероводорода, небольшие примеси водорода, аммиака и окислов азота. При этом, 1 м3 биогаза эквивалентен 0,8 м3 природного газа, 0,7 кг мазута, 0,6 л бензина, 1,5 кг дров. Из 1 м3 биогаза в когенерационной установке можно выработать 2 кВт-ч электроэнергии.

Для определения экономической эффективности БГУ необходимо провести расчёт ресурсов (потенциала) биомассы: органических отходов населённых пунктов; отходы животноводства; отходы птицеводства; отходы растениеводства; отходы перерабатывающей промышленности [3, с.189 - 191].

Производство биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу. Метан оказывает влияние на парниковый эффект в 21 раз более сильное, чем СО2, и находится в атмосфере 12 лет. Захват метана - лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления.

Переработанный навоз, барда и другие отходы применяются в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Это позволяет снизить применение химических удобрений, сокращается нагрузка на грунтовые воды.

49

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №10/2015 ISSN 2410-6070

Биогазовая установка (станция) - это самая активная система очистки. Любые другие системы очистки потребляют энергию, а не производят. Биогазовая станция перерабатывает отходы в биогаз и биоудобрения. Производство биогаза позволяет предотвратить выброс метана в атмосферу. Его улавливание - самый лучший способ предотвращения глобального потепления.

Биогазовая установка, как правило, содержит следующие основные элементы: емкости сбора и гомогенизации жидкого сырья; насосную станцию; загрузчик твердого сырья; реактор; когенерационный блок.

На этапе проектирования БГУ рассматривая биогаз более подробно, как один из альтернативных ВИЭ, необходимо знать его основные достоинства и недостатки.

Достоинства биогаза:

1. Доступность, особенно для сельских жителей, которые могут организовать замкнутый цикл производства.

2. Практически не истощаемая, самопополняющаяся сырьевая база.

3. Постоянство выработки энергии и максимальное использование установленной мощности.

4. Использование биогаза дает возможность получения одновременно нескольких видов энергоресурсов: газа, моторного топлива, тепла, электроэнергии.

Недостатки биогаза:

1. Данный вид топлива полностью не исключает парниковый эффект. Сжигание биогаза хоть и минимизирует вредные выбросы в атмосферу, но не устраняет их полностью.

2. Доступность биогаза только в сельских районах, богатых сырьем для производства.

3. Промышленные установки стоят относительно не дорого, но небольшие, индивидуальные биогазовые установки (мощностью исчисляемую десятками кВт) имеют относительно высокую стоимость, из-за больших капитальных затрат в расчете на единицу мощности.

Стоимость 1 кВт установленной электрической мощности биогазовой станции колеблется от 2 до 5 тыс. евро в зависимости от мощности станции. Однако сопоставление уровня капитальных затрат на единицу мощности с другими источниками энергии показывает, что проигрыш биогазовой энергетики по данному показателю неочевиден. Например, стоимость 1 кВт крупных солнечных фотоэлектрических станций - 5 тыс. евро, ветроэлектростанций - 2 тыс. евро. Современные тепловые электростанции оцениваются ближе к 2 тыс. евро за кВт.

Биогаз в настоящее время может использоваться в зависимости от потребностей заказчика в следующих случаях.

1. Он может сжигаться для целей теплоснабжения близлежащих потребителей - фермерских хозяйств, теплиц, предприятий АПК.

2. При использовании когенерационной установки БГУ дополнительно может стать источником электроэнергии.

3. Система очистки биогаза позволяет отделять углекислый газ от метана, который при использовании установки сжижения, может использоваться как моторное топливо.

4. Система очистки сточных вод позволяет производить, помимо биогаза и удобрений, еще и чистую

воду.

Таким образом, использование в комплексе всех возможностей БГУ позволит повысить их эффективность и значительно уменьшить сроки окупаемости [4, с.1162 - 1163].

Список использованной литературы

1. Григораш О.В. Перспективы возобновляемых источников энергии в Краснодарском крае [Текст] / О.В. Григораш, В.П. Коваленко, Е.В. Воробьев, В.Г. Власов // Труды КубГАУ. - Краснодар. - 2012. - № 6. -С.159 - 163.

2. Григораш О.В. Возобновляемые источники электроэнергии [Текст] / О.В. Григораш, Ю.П. Степура, Р.А. Сулейманов и др. - Краснодар. - 2012. - С.272.

3. Григораш О.В. Об эффективности и целесообразности использования возобновляемых источников энергии в Краснодарском крае / О.В. Григораш, В.В. Тропин, А.С. Оськина // Политематический сетевой

50

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №10/2015 ISSN 2410-6070

электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета [Электронный ресурс]. - 2012. - № 83. - С.188 - 199.

4. Григораш О.В. Перспективы и особенности работы биогазоустановок / О.В. Григораш, А.В. Квитко, А.Р. Кошко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета [Электронный ресурс]. - 2015. - № 108. - С.1147 - 1163.

5. Коваленко В.П., Григораш О.В., Лысых И.Г. Технологии производства биогаза из отходов животноводства и растениеводства [Текст] / В.П. Коваленко, О.В. Григораш, И.Г. Лысых // Труды КубГАУ. - Краснодар. -2012. - № 4. - С.243 -247.

УДК 620.314

Е.В. Воробьев

инженер, соискатель КубГАУ

Г.С. Отмахов

студент 4 курса факультета энергетики КуБГАУ

М.М. Тарасов

студент 3 курса факультета энергетики КуБГАУ г. Краснодар, Российская Федерация

ВЫПРЯМИТЕЛИ С УЛУЧШЕННЫМИ ТЕХНИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Аннотация

Раскрываются функциональные схемы и особенности работы выпрямителей, выполненных на трансформаторах с вращающимся магнитным полем

Ключевые слова

Выпрямитель, система управления, трансформатор с вращающимся магнитным полем

Известно, что выпрямители применяются в качестве источника электроэнергии постоянного тока в автоматических систем управления и защиты, в системах бесперебойного электроснабжения, где они используются в качестве зарядных устройств для аккумуляторных батарей [1, с.43 - 44].

От технических характеристик выпрямителей зависят эксплуатационно-технические характеристики системы электроснабжения в комплексе. Эксплуатируемые в настоящее время выпрямители имеют относительно низкие показатели надёжности и КПД, а также повышенный уровень электромагнитных помех, создаваемых силовыми электронными приборами [2, с. 37 - 43].

Одно из перспективных направлений, в решении задачи улучшения технических характеристик выпрямителей является применение в их конструкции трансформаторов с вращающимся магнитным полем (ТВМП), что позволит уменьшить число полупроводниковых приборов, упростить их системы управления, повысить показатели надежности и КПД [5, с.22]. Важно так же то, что уменьшение числа силовых электронных приборов позволит уменьшить уровень электромагнитных помех создаваемых силовыми электронными приборами [4, с.45]

Один из вариантов технического решения функциональной схемы источника напряжения постоянного тока на ТВМП показан на рисунке 1.

51

Текст научной работы на тему «Перспективы биогазоустановок в сельскохозяфственном производстве»