107
Резюме
многоступенчатых установках определяется зависимость вре-
мени отстаивания от содержания оСВ в субстратной смеси.
Чем выше величина содержания оСВ в субстрате, тем дольше
время его отстаивания. Одноступенчатые системы работают,
как правило, со значительно более низкими величинами вре-
мени отстаивания, находящимися по большей части на уров-
не менее 100 дней.
Достигнутые величины выхода метана на одну тонну заг-
руженного оСВ находятся в пределах от 224 до 464 нм
3
CH
4
/т
оСВ
. В среднем величина выхода метана составляет 371
нм
3
CH
4
/т
оСВ
. Независимо от зачастую ненадежной техники
для измерения объема газа, средняя величина выработки элект-
роэнергии на одну тонну загруженного оСВ составляет 1296
кВт.ч/т
оСВ
.
Утилизация выработанного газа со средним содержанием
метана, равным 52 %, осуществляется в 45 % случаев в газо-
жидкостных и в 55 % случаев в газовых двигателях БТЭЦ. По-
казатель использования установленной общей мощности
БТЭЦ для выработки электроэнергии составляет в среднем
85 %; в зависимости от неполадок или слишком низкого объе-
ма выработанного газа этот показатель находится в диапазо-
не значений от 52 до 98 %.
Потребность биогазовых установок в электроэнергии на
собственные нужды находится в среднем на уровне 7,9 % от
объема выработанной электроэнергии. По отношению к заг-
ружаемому субстрату существует однозначная зависимость
между удельной потребностью в электроэнергии на собствен-
ные нужды и величиной доли навозной жижи в субстратной
смеси. Чем выше доля навозной жижи, тем меньше величи-
на потребления электроэнергии на тонну загруженного субст-
рата.
Уже 93 % установок используют вырабатываемую тепло-
вую энергию. Однако показатель использования теоретичес-
кой мощности по выработке тепловой энергии составляет в
среднем всего 23 %. Показатель использования тепловой энер-
гии, составляющий более 50 %, отмечается всего на 9 % от всех
установок.
Суммы общих инвестиций на рассматриваемых биогазо-
вых установках находятся в пределах от 290000 € до 5,0 млн. €,
причем величина удельных капиталовложений по отношению
к установленной электрической мощности установок лежит в
диапазоне от 1529 до 6140 €/кВт
эл
. Средняя доля расходов на
БТЭЦ в общем объеме капиталовложений составляет 22,5 %.
Ежегодная прибыль поступает, прежде всего, от сбыта
электроэнергии и, тем самым, в соответствии со ставками оп-
латы, установленными в законе EEG. Сбыт тепловой энергии
имеет всего лишь второстепенное значение, и только на од-
ной установке доля прибыли от продажи тепла составляет 20 %
от общего объема доходов. В ежегодных затратах доминируют
расходы на субстрат, доля которых составляет 42 %. Средние
затраты на одну тонну субстрата составляют 32 €. Общеэко-
номическое рассмотрение биогазовых установок привело к
очень разным результатам. Величина разницы между связан-
ными с выработкой электроэнергии доходами и издержками
производства электроэнергии, которая отображает размер
убытка или прибыли на один выработанный кВт.ч, находилась
в диапазоне значение от - 10,4 до + 7,8 центов/кВт.ч
эл
. При этом
наглядно демонстрируется зависимость результата хозяйст-
венной деятельности от показателя использования биогазовы-
ми установками мощности по выработке электроэнергии. Вы-
сокая величина убытка, отмечаемая на отдельных биогазовых
установках, свидетельствует о том, что в некоторых случаях
все еще существует потребность в оптимизации технологичес-
кого процесса в отношении оборудования и способа эксплуа-
тации.
Анализ чувствительности показывает, что изменение стои-
мости субстрата оказывает большое влияние на экономичес-
кую эффективность биогазовых установок, а увеличение став-
ки оплаты переданной в сеть электроэнергии на 1 цент/кВт.ч
эл
может лишь частично компенсировать увеличение расходов
на субстрат в размере 25 %.
Помимо показателя использования мощности по выработ-
ке электрической энергии в рамках сравнительной оценки био-
газовых установок в качестве критерия эффективности произ-
водства биогаза рассматривались также величины выхода ме-
тана и удельной выработки электроэнергии. Оба параметра
показывают однозначную зависимость от времени отстаива-
ния субстрата и имеют самые низкие величины на односту-
пенчатых установках с высокой долей навозной жижи в сыр-
ье. Для проведения комплексной оценки также рассматрива-
лись величины потенциала остаточного газа в остатке броже-
ния, что является важным критерием и при рассмотрении
выбросов метана на биогазовых установках. Только на 20 %
установок есть хранилище остатков ферментирующей массы,
оборудованное покрытием, а, соответственно, на 80 % устано-
вок имеющийся потенциал метана используется не в полном
объеме. В результате этого на установках происходят выб-
росы метана, которые оказывают неблагоприятное воздейст-
вие на окружающую среду в контексте изменения климата.
Это распространяется, прежде всего, на все установки, время
отстаивания массы в которых составляет менее 100 дней.
В общем итоге результаты исследования показывают, что
в отношении принципа работы, мощности и эксплуатацион-
ной безопасности, а также с точки зрения экономической эф-
фективности, между установками существуют большие раз-
личия. Становится очевидным, что оплата электроэнергии по
ставкам в соответствии с законом EEG не является гарантией
рентабельности эксплуатации биогазовых установок. Ключ
к экономическому успеху производства биогаза заключается
в правильном выборе параметров и размеров установки в со-
четании с оптимальным выбором субстратов, а также в дости-
жении высоких показателей использования БТЭЦ установлен-
ной мощности по выработке электроэнергии при одновремен-
ной утилизации вырабатываемого тепла. Не в последнюю оче-
редь важную роль играет также и квалификация предприятия,
в ведении которого находится биогазовая установка.