CC BY
114
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
1
УДК 631.371
05.00.00 Технические науки
ПЕРСПЕКТИВЫ И ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ БИОГАЗОУСТАНОВОК
Григораш Олег Владимирович д.т.н., профессор, заведующий кафедрой grigorasch61 @mail.ru SPIN-код: 4729-2767
Квитко Андрей Викторович старший преподаватель 9061870011@mail.ru SPIN-код: 4151-8088
Кошко Асиет Рамазановна студентка
grigorasch61 @mail.ru
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
В статье раскрывается одно из перспективных направлений, принадлежащим к энергоресурсосберегающих технологиям, это внедрение в сельскохозяйственное производство биогазоустановок. Проведён анализ применения биогазоустановок в мире. Для определения экономической эффективности биогазоустановок приведены данные для расчёта потенциала биомассы: органических отходов населённых пунктов; отходы животноводства; отходы птицеводства; отходы растениеводства; отходы перерабатывающей промышленности. Получены графические зависимости вырабатываемой электроэнергии в сутки от поголовья скота и птицы, а также от количества подсолнечника, риса и сахарной свеклы. Приведена также таблица теплофизических свойств органических отходов сельскохозяйственного производства, позволяющая повысить эффективность расчётов для определения ресурсов биомассы. Рассматриваются схемы биогазоустановки, газотурбинной электростанции и паротурбинной электроустановки и раскрыты особенности их работы. Для улучшения эксплуатационно-технических характеристик биогазоустановок, предназначенных для выработки электроэнергии предложено в их конструкции использовать бесконтактные генераторы, а стабилизацию параметров электроэнергии осуществлять непосредственным преобразователем частоты. Раскрыты достоинства и недостатки биогаза, а также направления его эффективного использования. Показано, что использование в комплексе всех возможностей биогазоустановки (выработка удобрений и моторного масла, производство тепла и электроэнергии) позволит повысить их эффективность, а окупаемость составит от 3 до 5 лет, что в основном определяется объёмами биомассы
UDC 631.371 Technical sciences
PROSPECTS AND FEATURES OF BIOGASOLINE STATIONS
Grigorash Oleg Vladimirovich
Doctor of Engineering sciences, professor, head of the
chair
grigorasch61 @mail.ru SPIN-code: 4729-2767
Kvitko Andrey Viktorovich senior lecturer 9061870011@mail.ru SPIN-code: 4151-8088
Koshko Asiet Ramazanovna student
grigorasch61 @mail.ru
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
The article deals with one of the promising areas belonging to energy-saving technologies; it is the introduction of biogasoline stations into agricultural production. The analysis of the application in the world has been shown. To determine the cost-effectiveness of biogasoline stations we have shown the data for the calculation of the potential of biomass: organic waste settlements; animal waste; waste of poultry; crop residues; waste processing industry. We have obtained graphic dependences of electricity generated in the day from livestock and poultry, as well as the number of sunflower, rice, and sugar beets. The table also shows the thermal properties of organic agricultural wastes, allowing increasing the efficiency of calculations to determine the biomass resources. We have considered the schemes of biogasoline stations, a gas turbine power plant and a steam turbine power plant and disclosed the features of their work. To improve the operating and technical specifications of the stations intended for power generation we have proposed using non-contact generators and stabilization of parameters of electric power in their designs to carry out direct frequency converter. We have disclosed the advantages and disadvantages of biogas, as well as the direction of its effective use. It is shown that the use of all the possibilities in the complex of biogasoline sta-tionns (production of fertilizers and motor oil, production of heat and electricity) would improve the efficiency and the payback of investment would be from 3 to 5 years, which is mainly determined by the volumes of biomass
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
2
Ключевые слова: ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧ- Keywords: RENEWABLE ENERGY, BIOGASO-
НИКИ ЭНЕРГИИ, БИОГАЗОУСТАНОВКА, ПО- LINE, THE POTENTIAL OF BIOMASS, GAS TUR-
ТЕНЦИАЛ БИОМАССЫ, ГАЗОТУРБИННАЯ BINE POWER PLANT, STEAM TURBINE
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА
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, 2].
Перспективным является внедрение в сельскохозяйственное производство Краснодарского края возобновляемых источников энергии (ВИЭ) [3, 13]. Здесь важное место отводится биогазоустановкам (БГУ) [4].
Больше всего в настоящее время малых БГУ находится в Китае. В конце 2010 года в Китае действовало около 40 млн БГУ которые производили более 10 млрд м биогаза в год. В Индии сегодня действует более 5 млн малых БГУ.
Валовый (теоретический) потенциал биогазовой индустрии Германии оценивается в 100 млрд кВт-ч энергии к 2030 году, что будет составлять около 10% от потребляемой страной энергии.
Теоретический потенциал производства в России биогаза составляет до 70 млрд м в год, или около 110 млрд кВт-ч электроэнергии [0].
Биогаз содержит 60-70% метана, 30-40% углекислого газа, небольшое количество сероводорода, небольшие примеси водорода, аммиака и окислов азота. При этом, 1 м биогаза эквивалентен 0,8 м природного газа, 0,7 кг мазута, 0,6 л бензина, 1,5 кг дров. Из 1 м биогаза в когенерационной установке можно выработать 2 кВт-ч электроэнергии.
Для определения экономической эффективности БГУ необходимо провести расчёт ресурсов (потенциала) биомассы: органических отходов
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
3
населённых пунктов; отходы животноводства; отходы птицеводства; отходы растениеводства; отходы перерабатывающей промышленности.
Органические отходы населённых пунктов состоят из твёрдых бытовых отходов (ТБО) и осадков городских сточных вод (ОСВ) [1].
ТБО по нормам образования на одного человека для городских жителей составляют в среднем 1,2 кг/чел/сутки, для сельских - 0,52 кг/чел/сутки (для сельских жителей меньше из-за того, что пищевые отходы используются для корма домашних животных и птиц).
Теплотворная способность ТБО составляет 0,2 т у.т. на одну тонну сухого вещества ТБО с влажностью 50%.
Валовый потенциал энергии ТБО рассчитывается на всё население региона. Технический потенциал - на всё население без пищевых отходов, т.е. с учётом, что на одного человека 0,52 кг в сутки. Экономический потенциал - по количеству ТБО для городского населения.
На одного человека в сутки образуется до 0,26 кг ОСВ при влажности 75%. Теплотворная способность 1 кг сухого осадка составляет 2000 ккал или 6,8 кг у.т. в год на одного человека.
С учётом, что в Краснодарском крае численность городского населения составляет примерно 2,82 млн чел., а сельского - 2,47 млн чел., был определён суточный энергетический потенциал ТБО и ОСВ (таблица 1) [13].
Таблица 1 - Суточный энергетический потенциал твёрдых бытовых отходов (ТБО) и осадков городских сточных вод (ОСВ) Краснодарского края_____________________
Органические отходы населённых пунктов Теор етический потенциал Технический потенциал Экономический потенциал
т у.т. ГВт- ч т у.т. ГВт- ч т у.т. ГВт-ч
ТБО 1096 8,91 835 6,79 586 4,76
ОСВ 96 0,78 51 0,41 51 0,41
Отходы животноводства. При определении ресурсов отходов животноводства необходимо учитывать, что выход физиологических отходов
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
4
на одну голову составляет:
для КРС - 30 кг/сутки при влажности 85%; для свиней - 4 кг/сутки, при влажности 85%;
для мелкого рогатого скота (МРС) - 4 кг/сутки при влажности 70%. Теплотворная способность 1 кг сухого навоза - 2000 ккал.
В таблице 2 приведены сведения по энергетическому валовому потенциалу отходов животноводства в сутки на 100 голов. В зависимости от количества голов с учётом сведений таблицы 2 можно определить энергетический потенциал животноводческого предприятия.
Таблица 2 - Энергетический валовый (теоретический) потенциал отходов животноводства и птицеводства в сутки на 100 голов
Отходы животноводства ккал кг у.т. кВт-ч
Крупного рогатого скота 6 • 106 857 6957
Мелкого рогатого скота о L/i 100 813
Свиней 8 -105 114 927
Курицы-несушки 40000 5,7 46,4
Бройлеры 30000 4,3 35
На рисунке 1 представлен график зависимости вырабатываемой электроэнергии в сутки от количества голов КРС, свиней и птиц.
Рисунок 1 - Зависимость вырабатываемой электроэнергии в сутки от поголовья скота
и птицы
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
5
Отходы птицеводства. Количество помёта на одну голову птицы определяется по известным зоотехническим данным при влажности 75%:
- 0,2 кг в сутки на курицу-несушку;
- 0,115 кг в сутки на голову бройлера (откормом 42 - 45 суток от 0,2 кг до 1,5 кг живого веса).
Теплотворная способность 1 кг сухого помёта - 2000 ккал.
Валовый потенциал энергии отходов птицеводства рассчитывается на всё поголовье. При этом на одну курицу несушку в год накапливается до 73 кг помёта при влажности 75%, на одну голову бройлера - 42 кг при той же влажности.
В таблице 2 приведены сведения по энергетическому валовому потенциалу отходов птицеводства в сутки на 100 голов.
Отходы растениеводства. Как известно, к отходам растениеводства относятся отходы производства зернобобовых культур, производства картофеля, сахарной свеклы, органические отходы производства подсолнечника и отходы производства овощей.
Отходы производства зернобобовых культур принимаются с учётом соотношения соломы или стеблей (кукуруза, рис и т.д.) и зерна 1...1,5 : 1 при влажности 15%. При этом, теплотворная способность 1 кг соломы или стеблей - 3500 ккал.
Валовый потенциал отходов зернобобовых культур равен техническому потенциалу и определяется с учётом годового урожая по всем категориям хозяйств. Экономический потенциал составляет 50% валового и технического потенциала. Так как солома и стебли в хозяйствах используются для других хозяйственных нужд (в основном в качестве подстилочного материала).
Масса органических отходов (ботва) при производстве картофеля, овощей и сахарной свеклы составляет от 30% до 50% от массы урожая, при влажности 65%. При этом, теплотворная способность 1 кг сухой ботвы -
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
6
2000 ккал.
Валовый потенциал отходов производства картофеля и овощей равен техническому потенциалу и рассчитывается на весь годовой урожай картофеля и овощей по хозяйствам всех категорий, включая подсобные приусадебные участки. Экономический потенциал - это то, что производится крупными сельхозпредприятиями и составляет не более 7%, для картофеля и 20% для овощей.
В таблице 3 приведены сведения по энергетическому валовому потенциалу отходов растениеводства на 100 кг сухого сырья.
Таблица 3 - Энергетический валовый (теоретический) потенциал отходов растениеводства на 100 кг сухого сырья
Отходы растениеводства ккал кг у.т. кВт-ч
Солома и стебли (зерно-бобовых культур) 350000 50 407
Ботва (картофеля, овощей и сахарной свеклы) 200000 28,6 233
На рисунке 2 представлен график, где видно, сколько можно выработать электроэнергии в зависимости от количества подсолнечника, риса и сахарной свеклы.
Отходы перерабатывающей промышленности. Органические отходы маслобойной промышленности (лузга) составляет 20% от урожая семян, при влажности 15%. Теплотворная способность 1 кг лузги - 3500 ккал.
Отходами при производстве сахара из сахарной свеклы являются: свекловичным жом и свекловичная меласса. Выход этих отходов - 5% каждый от массы перерабатываемой свеклы.
Теплотворная способность жома - 2500 ккал/кг, мелассы - 4000 ккал/кг сахара, содержание сахара в мелассе - 70%, при влажности 30%.
Органическими отходами при производстве этанола из пищевого сы-
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
7
рья (зерна) является зерновая спиртовая барда. Выход барды составляет 12 единиц на единицу произведённого спирта. Теплотворная способность 1 кг сухой барды - 2000 ккал.
Рисунок 2 - Зависимость вырабатываемой электроэнергии от количества подсолнечника, риса и сахарной свеклы
Органические отходы мукомольно-крупяной перерабатывающей промышленности могут составить до 25% при влажности 15%. Теплотворная способность таких отходов - 3500 ккал.
Как известно, при переработке птичьего мяса, как правило, отходов нет. При переработке КРС, свиней и МРС органические отходы могут составлять до 16%, при влажности 70%.
Теплотворная способность 1 кг мясных отходов составляет 2500
ккал.
В таблице 4 приведены сведения по энергетическому валовому потенциалу перерабатывающей промышленности на 100 кг сырья.
В таблице 5 приведены данные по теплофизическим свойствам органических отходов сельскохозяйственного производства с учётом зоотехнических норм и теплофизических свойств физиологических отходов.
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
8
Таблица 4 - Энергетический валовый (теоретический) потенциал перерабатывающей промышленности на 100 кг сырья
Отходы перерабатывающей промышленности ккал кг у.т. кВт ч
Маслобойная (лузга), мукомольная 350000 50 407
Сахароварение Жом 250000 35,7 290
Меласса 400000 57 463
Спиртовая (барда) 200000 28,6 233
Мясоперерабатывающая 250000 35,7 290
Таблица 5 -Теплофизические свойства органических отходов сельскохозяйственного производства
Вид органических отходов Нормы производства отходов Теплотворность, ккал на 1 кг сухого веса Влажность отходов
Отходы животноводства (на одну голову):
1) КРС 30 кг в сутки 2000 85%
2) МРС 4 кг в сутки 2000 70%
3) Свиньи 4 кг в сутки 2000 85%
Отходы птицеводства (на одну птицу):
1) Куры-несушки 0,2 кг/сутки 2000 75%
2) Бройлеры при откорме 45 0,115 кг/сутки 2000 75%
суток
Вид органических отходов Нормы производства отходов Теплотворность, ккал на 1 кг сухого веса Влажность отходов
Отходы растениеводства:
1) Зернобобовые 1 1 3500 15%
2) Картофель 1 3 2000 65%
3) Сахарная свекла 1 3 2000 65%
4) Овощи 1 3 2000 65%
5) Подсолнечник 3 1 2500 20%
Отходы перерабатывающей
промышленности: 1) Мукомольно-крупяной Доля отходов: 25% 3500 15%
2) Маслобойной 20% 3500 15%
3) Сахарной свеклы 5% 2800 30%
(мелассы)
4) Мяса КРС, МРС, свиней 16% 2500 70%
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
9
Качество отходов характеризуется влажностью, выходом биогаза на единицу сухого вещества и содержанием метана в биогазе (рисунок 3).
Рисунок 3 - Г рафик качества биомассы по выходу биогаза и содержанию
в нем метана:
- отходы лесопромышленного комплекса; О - отходы растениеводства;
- отходы животноводства и птицеводства; - твердые бытовые отходы и канализационные стоки
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 ка-
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
10
честве удобрения в сельском хозяйстве. Это позволяет снизить применение химических удобрений, сокращается нагрузка на грунтовые воды.
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.
Биогазовые установки представляют собой строительные объекты, состоящие из герметичных реакторов оснащенных комплексом систем подачи сырья, подогрева, перемешивания, канализации, воздушной газовой и электрической. Они осуществляет переработку органических отходов в биогаз, тепло и электроэнергию, твердые органические и жидкие минеральные удобрения, углекислый газ.
Биогазовая установка, как правило, содержит следующие основные элементы (рисунок 4): емкости сбора и гомогенизации жидкого сырья; насосную станцию; загрузчик твердого сырья; реактор; когенерационный блок.
Принцип работы БГУ. Биомасса (отходы и зеленная масса) с помощью насосной станции из емкости сбора и гомогенизации жидкого сырья или шнекового загрузчика твердого сырья подаются в ректор. В реакторе находятся полезные бактерии питающиеся биомассой. Для поддержания жизни бактерий биомасса подогревается до температуры 35-38°С и перемешивается. Образующийся биогаз скапливается в хранилище (газгольдер). После прохождения очистки биогаз подается в котел для получения тепловой энергии или приводит во вращение турбину парогазогенератора электроэнергии.
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
11
Электроэнергия
Рисунок 4 - Схема биогазоустановки
Реактор представляет собой подогреваемый и утепленный резервуар, оборудованный миксерами. Стройматериалом для промышленного резервуара чаще всего служит железобетон или сталь с покрытием.
Тепловые потери реактора зависят от площади его стенок, а в абсолютном выражении - от соотношения объема и площади стенок. С увеличением объема реактора, затраты на утепление стенок уменьшаются. Т.е., удельные расходы энергии на поддержание температуры реакции (а значит и КПД установки) сильно зависят от абсолютных размеров реакторов.
В настоящее время существует два способа получения электроэнергии с биогаза. В первом в качестве приводного двигателя электрогенератора применяется газотурбинный двигатель, а во-втором - паротурбинная установка.
На рисунке 5 приведена схема газотурбинной электростанции (ГТЭ).
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
12
газ
воздух
камера сгорания 2
в сеть
компрессор 1
турбина 3
генератор 4
Рисунок 5 - Конструктивная схема газотурбинной электростанции
Принцип работы ГТЭ. Сжатый атмосферный воздух из компрессора 1 поступает в камеру сгорания 2, туда же подается основное топливо -газ. Смесь воспламеняется. При сгорании газовоздушной смеси образуется большое количество продуктов сгорания под высоким давлением. Энергия в виде потока раскаленных газов с высокой скоростью устремляется на рабочее колесо турбины 3 и вращает его. В газовой турбине энергия продуктов сгорания преобразуется в механическую работу, часть которой расходуется на сжатие воздуха в компрессоре. Остальная часть работы передаётся на приводимый агрегат - электрический генератор 4. Работа, потребляемая этим агрегатом, является полезной работой. С выхода генератора электроэнергия поступает в сеть.
ГТЭ имеют основное преимущество, которое связано с высокой надёжностью работы. В среднем, длительность работы основных узлов без капитального ремонта составляет свыше 100 тыс. часов.
Г азотурбинные двигатели имеют следующие основные недостатки:
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
13
1. Стоимость намного выше, чем у аналогичных по размерам поршневых двигателей, поскольку материалы, применяемые в турбине должны иметь высокую жаростойкость и жаропрочность.
2. Низкий механический и электрический КПД (потребление газа более чем в 1.5 раза больше на 1 кВт ч электроэнергии по сравнению с поршневым двигателем)
3. Необходимость использования газа высокого давления, что обуславливает необходимость применения дожимных компрессоров с дополнительным расходом энергии и падением общей эффективности системы.
Принцип работы паротурбинной электроустановки. Биогаз поступает на котельный агрегат, воспламеняется, при этом нагреваются радиаторы, в которых находится вода, выше температуры кипения (рисунок
6). Вода испаряется и по паропроводу пар под высоким давлением поступает на лопатки турбины. На одном валу с турбиной находится генератор. При вращении турбины генератор вырабатывает электроэнергию, которая поступает в электрическую сеть. Пар охлаждается в конденсаторе пара и превращается в воду. Насос воду перекачивает в котельный агрегат, где процесс преобразования воды повторяется.
Для улучшения эксплуатационно-технических характеристик газотурбинных и паротурбинных установок в их составе должны применяться бесконтактные генераторы электроэнергии асинхронные с емкостным возбуждением или синхронные генераторы с возбуждением от постоянных магнитов [5]. Эти генераторы имеют высокие показатели надёжности, КПД, их ресурс непрерывной работы превышает в несколько раз ресурс эксплуатируемых контактных электрических машин. Кроме того, принципы и технические решения стабилизаторов напряжения этих генераторов одинаковы.
В качестве стабилизатора параметров электроэнергии, в рассмотренных схемах установок по производству электроэнергии с биогаза, целесо-
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
14
образно применять непосредственные преобразователи частоты. Принцип работы которых позволяет осуществлять стабилизацию напряжения и частоты тока источника электроэнергии [6, 7, 12].
Важным вопросом при проектировании БГУ является оптимизация системы по основным критериям эффективности (стоимости, КПД, показателям надёжности и т. п.). В [8 - 12] раскрыты основные способы оптимизации системы, в том числе вопросы модульного агрегатирования и борьбы с электромагнитными помехами.
На этапе проектирования БГУ рассматривая биогаз более подробно, как один из альтернативных ВИЭ, необходимо знать его основные достоинства и недостатки.
Достоинства биогаза:
Рисунок 6 - Конструкция паротурбинной установки
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
15
1. Доступность, особенно для сельских жителей, которые могут организовать замкнутый цикл производства на хозяйстве.
2. Практически не истощаемая, самопополняющаяся сырьевая база.
3. Биогазовые установки, фактически вне конкуренции, по сравнению с другими агрегатами по утилизации мусора.
4. Постоянство выработки энергии и максимальное использование установленной мощности.
5. Использование биогаза дает возможность получения одновременно нескольких видов энергоресурсов: газа, моторного топлива, тепла, электроэнергии.
Недостатки биогаза:
1. Как не экологичен биогаз, но данный вид топлива полностью не исключает парниковый эффект. Сжигание биогаза хоть и минимизирует вредные выбросы в атмосферу, но не устраняет их полностью.
2. Вторая проблема биогаза, это доступность его 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 крупных атомных электростанций оценивается в 5 тыс. евро за кВт- ч. 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.
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
16
Биогаз в настоящее время может использоваться в зависимости от потребностей заказчика:
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, а окупаемость составит от 3 до 5 лет, что в основном определяется объёмами биомассы.
Список литературы
1. Коваленко В.П., Григораш О.В., Лысых И.Г. Технологии производства биогаза из отходов животноводства и растениеводства. Труды КубГАУ. - Краснодар, 2012, № 4, с.243-247.
2. Григораш О.В., Коваленко В.П., Воробьев Е.В., Власов В.Г. Перспективы возобновляемых источников энергии в Краснодарском крае. Труды КубГАУ. - Краснодар, 2012, № 6, с. 159-163.
3. Богатырев Н.И., Григораш О.В. Курзин Н.Н. и др. Преобразователи электрической энергии: основы теории, расчёта и проектирования. - Краснодар, 2002, с. 358.
4. Григораш О. В. Асинхронные генераторы в системах автономного электроснабжения. Электротехника. 2002. № 1. С 30-34.
5. Григораш О.В., Тропин В.В., Оськина А.С. Об эффективности и целесообразности использования возобновляемых источников энергии в Краснодарском крае. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 83. С.188-199.
6. Григораш О.В., Степура Ю.П., Сулейманов Р.А. и др. Возобновляемые источники электроэнергии. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - 272 с.
7. Григораш О.В., Квитко А.В., Алмазов В.В. и др. Непосредственный трехфазный преобразователь частоты с естественной коммутацией. Патент на изобретение RUS 2421867, 12.05.2010.
8. Григораш О.В., Степура Ю.П., Квитко А.В. Структурно-параметрический синтез автономных систем электроснабжения. Ползуновский вестник. 2011. № 2-1. С.71-75.
9. Григораш О.В., Божко С.В., Нормов Д.А. и др. Модульные системы гаранти-
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
Научный журнал КубГАУ, №108(04), 2015 года
17
рованного электроснабжения. Краснодар. 2005. С. 306.
10. Григораш О.В., Дацко А.В., Мелехов С.В. К вопросу электромагнитной совместимости узлов САЭ. Промышленная энергетика. 2001. № 2. С.44-47.
11 Григораш О.В., Гарькавый К. А., Квитко А.В., и др. Устройство стабилизации напряжения и частоты ветроэнергетической установки. Патент на изобретение RUS 2443903. 12.05.2010.
12. Григораш О.В., Попов А.Ю., Квитко А.В. и др. Удельная масса и предельная мощность бесконтактных генераторов электроэнергии. Труды КубГАУ. - Краснодар, 2011, № 29, С.198 -202.
13. Григораш О.В., Квитко А.В., Хамула А.А. Ресурсы возобновляемых источников энергии Краснодарского края. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2013. № 08. С. 207.
References
1. Kovalenko V.P., Grigorash O.V., Lysyh I.G. Tehnologii proizvodstva biogaza iz othodov zhivotnovodstva i rastenievodstva. Trudy KubGAU. - Krasnodar, 2012, № 4, s.243-247.
2. Grigorash O.V., Kovalenko V.P., Vorob'ev E.V., Vlasov V.G. Perspektivy vo-zobnovljaemyh istochnikov jenergii v Krasnodarskom krae. Trudy KubGAU. - Krasnodar, 2012, № 6, s.159-163.
3. Bogatyrev N.I., Grigorash O.V. Kurzin N.N. i dr. Preobrazovateli jelektricheskoj jenergii: osnovy teorii, raschjota i proektirovanija. - Krasnodar, 2002, s. 358.
4. Grigorash O.V. Asinhronnye generatory v sistemah avtonomnogo jelektro-snabzhenija. Jelektrotehnika. 2002. № 1. S 30-34.
5. Grigorash O.V., Tropin V.V., Os'kina A.S. Ob jeffektivnosti i celesoobraznosti ispol'zovanija vozobnovljaemyh istochnikov jenergii v Krasnodarskom krae. Politematich-eskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo univer-siteta. 2012. № 83. S.188-199.
6. Grigorash O.V., Stepura Ju.P., Sulejmanov R.A. i dr. Vozobnovljaemye istochniki jelektrojenergii. - Krasnodar: KubGAU, 2012. - 272 s.
7. Grigorash O.V., Kvitko A.V., Almazov V.V. i dr. Neposredstvennyj trehfaznyj preobrazovatel' chastoty s estestvennoj kommutaciej. Patent na izobretenie RUS 2421867,
12.05.2010.
8. Grigorash O.V., Stepura Ju.P., Kvitko A.V. Strukturno-parametricheskij sintez avtonomnyh sistem jelektrosnabzhenija. Polzunovskij vestnik. 2011. № 2-1. S.71-75.
9. Grigorash O.V., Bozhko S.V., Normov D.A. i dr. Modul'nye sistemy garanti-rovannogo jelektrosnabzhenija. Krasnodar. 2005. S. 306.
10. Grigorash O.V., Dacko A.V., Melehov S.V. K voprosu jelektromagnitnoj so-vmestimosti uzlov SAJe. Promyshlennaja jenergetika. 2001. № 2. S.44-47.
11 Grigorash O.V., Gar'kavyj K. A., Kvitko A.V., i dr. Ustrojstvo stabilizacii napr-jazhenija i chastoty vetrojenergeticheskoj ustanovki. Patent na izobretenie RUS 2443903.
12.05.2010.
12. Grigorash O.V., Popov A.Ju., Kvitko A.V. i dr. Udel'naja massa i predel'naja moshhnost' beskontaktnyh generatorov jelektrojenergii. Trudy KubGAU. - Krasnodar, 2011, № 29, S.198 -202.
13. Grigorash O.V., Kvitko A.V., Hamula A.A. Resursy vozobnovljaemyh istochnikov jenergii Krasnodarskogo kraja. Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2013. № 08. S. 207.
http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/84.pdf
