Біогаз як джерело альтернативної енергії

Альтернативні джерела енергії впевнено набирають обертів в Україні через енергетичну кризу, викликану повномасштабним вторгренням рф. Одним із таких рішень є виробництво біогазу. Тож розглянемо настільки ефективні біогазові установки для агросектору.

Сьогодні агросектору доводиться оперативно реагувати на виклики, які пов’язані з російським цілеспрямованим знищенням української енергетичної інфраструктури. Сільгоспвиробники шукають альтернативні варіанти електроенергії. Великі можливості у власному енергозабезпеченні сільськогосподарських підприємств і економії енергетичних ресурсів закладені у використовуванні енергії відходів сільгоспвиробництва і рослинної біомаси. У сільськогосподарському виробництві джерелом тепла можна прийняти як будь-які рослинні чи тваринницькі відходи, що непридатні для використовування по прямому призначенню. 

Поки що Україна недовикористовує потенціал переробної промисловості та агросектору для виробництва альтернативних видів енергії, які можуть задовольняти енергетичні потреби як цих галузей, так і економіки загалом. Виробництво біогазу в Україні за останні 20 років пройшло декілька етапів і наразі стоїть на порозі нових змін, а саме виробництва біометану.

Що таке біогазові установки? 

Біогазові установки — це один із трендів сучасного тваринницького бізнесу у Європі. Вони являють собою закриті системи, які переробляють різного роду органічні відходи в горючий органічний газ, який за своїм складом майже не відрізняється від природного. Його можна використовувати у котельнях для обігріву, в побутових газових мережах для приготування їжі, в установках для вироблення електроенергії.

За кордоном вже чимало фермерів, які не мають тварин, а для одержання біогазу на виробництво електричної й теплової енергії займають окремі поля кукурудзою, силосують її й протягом року ефективно використовують у біогазогенераторах. То чому таку перспективу не можна виключати й в Україні, тим паче враховуючи ситуацію в країні та світові прогнози на найближчі п’ять років. Постачання природного газу та електроенергії дорого обходиться. Безумовно, обладнання біо­газових систем в агроформуваннях залежить від розуміння, бажання і коштів їхніх керівників.

Як за допомогою біогазу можна відмовитись від мінеральних добрив?

Протягом п’яти років українська компанія Органік-Д проводила дослідження біометану та отриманого з нього дигестату у вигляді добрива.  

Що це таке дигестат? Це — залишок виробництва біогазу з органічної маси. Біогаз утворюється в результаті метанового бродіння органічних речовин. Але газ — це лише 10% від загальної біомаси, з якої він виробляється. А з решти 90% біо­маси виходить той самий дигестат. Він містить такі компоненти: азот — 2,3–4,2 кг/т, фосфор — 0,2–1,5 кг/т, калій — 1,3–5,2 кг/т. Ця субстанція близька за хімічним складом до компосту, отже, може застосовуватися як додаткове добриво для підвищення родючості ґрунтів. 

У результаті досліджень компанія отримала позитивні результати. Тож вже з 2021 року, коли мінеральні добрива подорожчали в 10 разів у середньому, почали застосовувати дигестат на полях. 

Сьогодні біометанові установки є ефективною та інвестиційно привабливою технологією, що зумовлюється наявністю значного сировинного потенціалу, сприятливими природно-кліматичними умовами та низьким рівнем собівартості цього виду енергії. Однак завжди є “але”. Власник компанії Органік-Д Вадим Кричковський зазначив, що ще якихось п’ять років тому дана альтернатива була економічно необґрунтована і багато хто “попався на вудку” гарантованого покупця. А дехто взагалі зазнав величезних збитків у реалізації “зеленого тарифу”. 

Крім того, Вадим Кричковський додав, що реалізовувати електроенергію по “зеленому тарифу” буде рентабельно лише в тому випадку, якщо є навколо споживачі, які готові її купувати. І продавати лише по тому тарифу, який буде економічно обґрунтований від ринкової ціни. 

Будь-який бізнес повинен бути рентабельним. І Вадим Кричковський впевнений, що ”грати в довгу” може лише держава. 

Які нюанси повинен врахувати аграрій? 

По-перше, до того як електроенергія не подорожчала, ЄС давав додаткову доплату у розмірі 400 євро за тисячу кубів чищеного біометану чищеного. Тобто від стандартної ринкової ціни біометану стандартної на ринку, але це повинен бути виключно біометан, який вироблений з відходів виробництва. Це можуть бути послід тваринництва, залишки цукрових заводів та інші, які можуть використовуватися в виробництві біометану. Відповідно кукурудза була доволі дорогим продуктом, її гарно купували на європейському ринку. Ціна минулого року — $250 порівняно з цьогорічною $125-130 максимум. 

По-друге, аграрії, які використовуватимуть силосну кукурудзу для виробництва біометану, можуть отримати ефективний замінник високовартісних мінеральних добрив. Нині собівартість виробництва продукції в розрізі мінеральних добрив зросла з 10 до 30% в структурі собівартості. 

По-третє, усі когенераційні машини, які представлені на ринку, вже з заводу облаштовані утилізаційними котлами, які знімають 98% низькотеплової енергії, з якою аграрії поки що не зовсім розуміють як працювати.  

За розрахунками компанії Органік-Д показали, що найбільш ефективно теплова енергія буде використовуватися в тепличному господарстві. Оскільки утилізаційні котли при генерації мегавата електроенергії можуть генерувати, також знімати мегават теплової енергії саме в буферні ємності, які будуть розташовані поблизу біогазових установок. Наприклад, 1 мегавата вистачає на 1 га стабільної роботи господарства, якщо брати зі сторони агрономії й виробництва тепличних культур. Якщо тепло згенероване з іншого джерела, то гектар з точки розрізу рентабельності агрономії не дуже вигідний, адже він має дуже довгий період окупності. Відповідно тому всі тепличні господарства раніше розглядали від 2 -2,5 га мінімум. 

Однак варто враховувати той факт, що коли перш ніж запускати біогазовий завод і купувати силос, переконайтеся у наявності достатньої кількості земельних ресурсів. 

І також не потрібно забувати про можливе різке подорожчання кукурудзи як зерна, внаслідок чого завод просто не  отримає сировину для генерації електроенергії. 

Отже, у складі цього проєкту має бути достатньо земельних ресурсів для того, щоб створювати сировинну базу, якою буде вистачати на весь сезон роботи заводу. Якщо не мати цього ресурсу, то виникає проблема з накопиченням дигестату в закритих лагунах, які треба спустошувати хоча б один раз на рік. У кращому випадку — це повна зупинка біометанового заводу, а в гіршому —  штрафи від екологічної служби та повна екологічна катастрофа. 

Які джерела доходу створює біогаз для аграрного бізнесу?

Сьогодні альтернативне опалення, незалежне від будь-яких постачальників і тарифів, можна побудувати на біогазі, видобуток якого не вимагає ні геологорозвідки, ні буріння свердловин, ні дорогого насосного обладнання. Адже електроенергія, газ, вугілля або дрова коштують грошей і чим більше віддалені наші оселі від великих енергетичних магістралей, тим дорожче обійдеться опалення. 

Нині біогаз створює три джерела доходу для аграрного бізнесу. 

По-перше, органічні добрива, які аграрій використовує в агровиробництві. 

По-друге, низьковартісний силос, який своєю чергою є біомасою для біогазових установок. 

По-третє, власна електроенергія, яку сільгоспвиробник використовує на власному господарстві і може продавати. 

І найголовніше – це безпека виробництва, якщо правильно замкнутий цикл виробництва, то можна отримати власне автономне джерело електроенергії, тепла й органічних добрив. Але працюють усі ці процеси лише в комплексі. 

Крім того, аграрій повинен відмовитися максимально швидкими темпами від покупних видів палива і власноруч виробляти його. Саме це забезпечить йому незалежність. Більш того, це кардинально змінює економіку в аграрному секторі. 

Біогаз є одним із найбільш перспективних альтернативних джерел енергії завдяки наявності великої кількості аграрної сировини в Україні. За оцінками експертів, на сьогодні для енергетичних потреб використовується лише 5% залишків на полях. Саме вибір сировини, її властивостей, розуміння доступних обсягів та логістики є ключовими факторами у біогазових проєктах.

Нині в Україну прийшов новий тренд з Європи — перехід невеликих споживачів на власне тепло шляхом установки парових котлів, які функціонують на пелетах і крутитимуть електрогенератори, що працюють від поршневих парових машинах. Раніше він був більш популярний в Англії, але вже розвивається швидкими темпами. Однак є нюанс — черга на обладнання розписана на пів року мінімум.  

Матеріал став можливим завдяки підтримці Програми USAID з аграрного і сільського розвитку — АГРО.