Журнал «Агротехника и технологии»
Децентрализация систем теплоснабжения, распределённая генерация и возобновляемые источники энергии становятся главными трендами развития тепловой энергетики в мире. Страны Евросоюза в рамках новых трендов активно наращивают производство тепла и энергии из различных отходов. Сможет ли в России такой подход стать одновременно перспективным направлением бизнеса и эффективным способом реализации Государственной программы комплексного развития сельских территорий, разбирался корреспондент журнала «Агротехника и технологии»
Практичные финские фермеры около половины отходов своих домохозяйств перерабатывают в тепловую и электрическую энергию. В большинстве сельских шведских муниципалитетов есть свои ТЭЦ, работающие на мусоре. А животноводческие фермерские хозяйства в американском штате Массачусетс производят электроэнергию, перерабатывая отходы в анаэробных реакторах.
XXI век постепенно меняет статус сельхозпроизводителей, превращая их из потребителей тепла и энергии в производителей и продавцов. Создание котлоагрегатов нового типа, изменения в законодательстве, экономические преференции и давление экологов ускоряют этот процесс с каждым годом. Шведские и японские компании уже даже присматриваются к «чужому мусору». Так, японская компания EREX Co. Ltd. недавно закупила партии щепы у российской ГК «ВТК» для обеспечения топливом экологически чистых электростанций.
Только одних древесных отходов в России — миллионы тонн. По оценке Сергея Передерия из компании EKO Holz und Pellets GmbH, в стране не используются более 65 млн тонн порубочных остатков, лесопильных отходов и низкосортной древесины. Это значит, что в ближайшем будущем элементарная продажа отходов может обеспечить некоторую дополнительную прибыль для российских бизнесменов. Если, конечно, у них нет больших амбиций.
Но если амбиции есть, тогда древесные и иные отходы могут стать новым направлением в развитии «малой» теплоэнергетики России. И это «малая» теплоэнергетика на отходах не только принесёт прибыль инвесторам, но и постепенно изменит облик сельских регионов страны.
Пока же «малая» и, прежде всего, сельская энергетика стареет и дряхлеет, подавая прощальные сигналы очередным «ЧП» в разгар отопительных сезонов.
Сельский комфорт
На «Правительственном часе» в марте 2019 года в Совете Федерации Алексей ГОРДЕЕВ, на тот момент курировавший реализацию госпрограммы комплексного развития сельских территорий, привёл такие данные: за последние 25 лет естественная убыль сельского населения и миграционный отток составили в совокупности 2,5 млн человек, а в 20 тысячах сельских населённых пунктов постоянное население просто отсутствует. В обитаемых же российских деревнях и сёлах уровень комфорта чаще всего остаётся крайне низким.
Под комфортом в российском селе, прежде всего, понимается наличие отопления. И это понятно: продолжительность отопительного периода колеблется от 22-25 недель на юге страны до 40-45 и более недель на севере. Теплоснабжение для села чаще всего связывают с газификацией. Однако ни для кого не секрет, что газ проведён далеко не везде. По оптимистичным оценкам средний уровень газификации России составляет 69%. Но в сельских регионах страны он едва перевалил за 50%.
Между тем, по оценке Минэнерго РФ, в структуре используемого котельными топлива на газ приходится около 60%, еще четверть — на различные виды твёрдого топлива, оставшиеся проценты — на мазут. Именно твёрдое топливо, и, прежде всего, древесные отходы вполне могут стать новым драйвером теплоснабжения для сельских территорий.
Другой взгляд
Всю последнюю четверть века системы теплоснабжения в сельских регионах России подвергались процессу децентрализации. При этом параллельно децентрализации в сельской энергетике шёл процесс технической деградации. Сельские котельные меняли своих собственников, иногда модернизировались, продавались, сдавались в аренду, а иногда и просто оказывались заброшенными.
Когда степень износа теплового оборудования превысила 60%, на федеральном уровне заговорили о создании специальной программы. Так, весной этого года на совещании, посвящённом развитию малых городов, министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ Владимир Якушев выступил с докладом о программе модернизации объектов коммунальной инфраструктуры, степень износа которых превышает 60%. Коммунальщиков решили поддержать. Но поскольку денег для всех изношенных объектов не нашлось, выделенные миллиарды было решено освоить только в нескольких отобранных муниципальных образованиях.
Между тем, все эти годы в российских регионах понемногу накапливался собственный опыт организации децентрализованного теплоснабжения. Первыми это сделали лесозаготовительные и деревообрабатывающие компании, поскольку именно у них дешёвых древесных отходов было в избытке. Так, Segezha Group оборудовала котлами на щепе Лесосибирский ЛДК № 1, Сегежский ЦБК и другие предприятия. В Республике Удмуртия в ТПК «Восток-ресурс» установили одну из самых больших котельных установок в России (12 МВт), работающую на кородревесных отходах. Причём, иногда крупные лесопереработчики отапливают и часть сельской инфраструктуры.
Мощные отопительные установки на отходах, как правило, производятся за пределами России и выпускаются для крупных предприятий. А для сельской теплоэнергетики требуются другие решения — меньшей мощности, более простые и доступные по цене. Начиная с 2000-х годов такие отопительные установки разработали и начали производить российские компании: Восточно-Сибирский котельный завод (Красноярский край), АС-Технология (Новосибирская область), Ижевский котельный завод, Ковровский котельный завод (Владимирская область) и другие.
Оказалось, что профессиональным теплоэнергетикам нужно только научиться «правильно» сжигать щепу, опилки и другие отходы. Например, для холдинга «Уралкотел» эксперименты и тесты завершились в 2006 году регистрацией патента «Способ сжигания твёрдых отходов в плотном слое» № 2267700. После чего холдинг запустил производство котлов на древесных отходах, предназначенных для теплоснабжения небольших городов, сёл, деревень или отдельных объектов. «Для сельской теплогенерации нужно и можно использовать дешёвые местные ресурсы, — не сомневается руководитель холдинга Леонид Бычков. — Оборудование и технология уже созданы. Нужен лишь другой взгляд на задачу теплоснабжения села».
«Другой взгляд» ломает многие привычные стереотипы. Разработчики создали котлы, которые функционируют в условиях российской зимы вне помещения. То, что котёл может работать без специального здания, было крайне непривычно для многих. Но после первых «зимовок» вопросы отпадали сами собой. Ещё одно непривычное конструктивное решение — верхняя загрузка и увеличенный объём топочной камеры, что позволяет загружать в котёл горбыль, ветки и другое дешёвое сырьё без предварительной рубки или измельчения.
Впрочем, не все ноу-хау уральских котлостроителей были восприняты «на ура». Однажды инженерная мысль упёрлась в стену привычного «и так сойдет». Дело в том, что технология сжигания твёрдого топлива в плотном слое обеспечивает длительное горение, а это значит, что закладывать топливо в котел нужно один-два раза в сутки. Это не только позволяет обходиться меньшим количеством рабочего персонала, но и снижать себестоимость производимого тепла. Однако именно эта «сберегающая» опция порой вызывала неожиданную реакцию: «А зачем нам эта экономия? У нас тарифы и себестоимость утверждены и согласованы, зачем их менять?».
Другое дело — российские фермеры. Инновационное оборудование уральских котлостроителей оказалось очень кстати для аграрного бизнеса. Фермеры даже задание на перспективу выдали.
Отходы, патриотизм и новые перспективы
Когда глава фермерского хозяйства «СМИТ» Сергей Балакин из села Рудное Ирбитского района Свердловской области купил и установил теплогенератор для зерносушилки от холдинга, многие удивились: зачем? В хозяйстве уже была сушилка и теплогенератор, который работал на дизельном топливе. Но практичный и расчётливый фермер надеялся получить выгоду от экономии дизельного топлива, цена на которое постоянно растёт. То, что будет покупать оборудование именно у российских производителей, фермер решил сразу. Уральский холдинг «Уралкотел» выбрал после того, как съездил на производство, пообщался с разработчиками, посмотрел установку в работе.
В прошлом сельхозсезоне Сергей Балакин впервые высушил свои 2 тыс. тонн зерна, не используя ни единого литра дизельного топлива. При этом он утилизировал древесные отходы, гора которых неумолимо росла на его лесопилке, привлекая внимание инспекторов пожарного надзора. Осторожный фермер не стал демонтировать старый теплогенератор на дизельном топливе и оставил его в качестве резервного. Но включать резерв в работу не пришлось. Новый теплогенератор высушил всё собранное зерно и практически полностью окупился за один сезон. Теперь фермерское хозяйство «СМИТ» Сергея Балакина делится своим опытом с другими сельхозпроизводителями. А перед разработчиками фермер поставил новую задачу: теплогенератор для сушки зерна работает всего два месяца в году, хорошо бы придумать, как ещё его можно использовать. В итоге разработчики начали разработку проекта создания круглогодичных теплиц на базе своих теплогенераторов.
Соломенный передел
На использование альтернативного топлива перешли также в Свердловской и Курганской областях. Здесь, как и в соседних регионах, увеличились посевные площади под лён. Сельхозпроизводители, выращивающие эту культуру, сразу же столкнулись с проблемой утилизации соломы, которая в большом количестве остаётся на поле после уборки. Но вскоре нашлось неожиданное и доходное решение — использовать льняную солому в качестве топлива для сельских котельных.
Эксперименты прошли успешно. И уже с прошлого года фермеры Свердловской и Курганской областей начали продавать соломенные отходы в сельские котельные компании.
«Прошлой осенью мы привезли и установили несколько котлов, которые работают, в том числе, и на соломе, — рассказывает руководитель компании «ПермьЭнергоСервис» Илья Тищенко. — В итоге у нас получилось взаимовыгодное сотрудничество: фермеры продавали нам солому и избавлялись от проблем с её утилизацией, а мы получили стабильные поставки топлива, поскольку льноводческих хозяйств на близлежащих территориях довольно много. В результате в Байкаловском районе Свердловской области наши котельные отапливали объекты в период с 15 сентября до 15 февраля, используя льняную солому».
Потенциал использования соломы в качестве дешёвого топлива солидный. С точки зрения теплотворности, сжигание 1 кг льняной соломы равноценно сжиганию 0,477 м³ природного газа или 0,369 л дизельного топлива. По ценам прошлого сезона «соломенное топливо» стоило 0,7 руб./кг, использование газа обходилось в 2,03 руб./м³, а дизтопливо — в 14,76 руб./л.
Кстати, кроме «льняной соломы» в качестве топлива можно использовать также солому, остающуюся и от других культур. По расчетам Алексея Касьянова из Донского ГАУ, за период 2004—2012 годов суммарный фактически достигнутый энергети-ческий потенциал твёрдого биотоплива в России составил более 37 млн т условного топлива в год. Однако этот солидный потенциал пока используется очень незначительно. Лидером использования соломы для теплогенерации является Дания.
В этой стране количество только фермерских теплоэнергетических установок мощностью от 0,1 до 1 МВт превысило 8,3 тыс. штук. Очевидно, что это одна из причин, по которой уровень дохода и комфорта датских фермеров существенно превосходят уровень дохода российских аграриев.
Будущее тепло и прекрасно?
Нынешний российский рынок теплоснабжения в сельских районах существенно децентрализован и находится в зоне ответственности сразу нескольких структур — муниципалитетов, регионов, различных ведомств и министерств. Отсутствие должного финансирования, координации действий, увязки интересов всех участников процесса оборачивается тем, что мы имеем: устаревшие генерирующие мощности, свалки сырьевых и сельскохозяйственных отходов в окрестностях российских сел, недостойно низкий уровень комфорта для сельских жителей. Пессимисты полагают, что такое положение сохранится и в ближайшие годы, апеллируя к цифрам износа теплогенерирующего оборудования и сетей, оттока населения в города, сокращения финансирования государственных программ (об одном таком сокращении, кстати, недавно заявил Минсельхоз). Оптимисты же верят в светлые перспективы сельской теплоэнергетики, полагаясь, в основном, на неиссякаемую изобретательность россиян, новые решения и разработки отечественных компаний, здравый смысл и глобальные технологические тренды.
