Мир сегодня возвращается к истокам, все чаще задумываясь о получении энергии из древесины или соломы вместо традиционных энергоресурсов. Госэнергоэффективности отмечает, что Украина как аграрная страна имеет значительный потенциал сельскохозяйственных отходов – на уровне 93,5 млн. т. Используя на энергетические нужды лишь 37% этого объема, потенциально можно заместить более 9 млрд. куб. м газа в год.
«Энергореформа” анализировала, кто и какое биотопливо производит в Украине, его плюсы и минусы, и стоит ли вообще задумываться о переходе на котлы с его использованием.
Аграрное сырье vs древесина
Дрова и древесная щепа занимают самый большой сегмент на рынке биотоплива. Вместе с тем, количество древесного топлива в Украине ограничено, и 90-95% древесной пеллеты идет на экспорт. А когда государство ужесточит правила использования лесной древесины, количество сырья еще больше сократится.
К тому же древесина содержит достаточно большой процент влажности (50%+), и ее нужно досушивать.
“Универсальный котел работает на любом гранулированном сырье. На древесине его производительность увеличивается на 30%, однако в Украине потенциал древесного сырья низкий. Щепа не подходит – ее влажность 45%, и ее нужно высушить перед тем, как подавать в котел, иначе его КПД будет очень низкий. Также вода способствует выбросу летучих веществ в среду, и мы отравляем воздух. Кроме того, нужны большие территории для хранения щепы”, – объясняет руководитель компании по производству соломенной пеллеты и котлов “Аверс” (Умань) Дмитрий Муравский.
Поэтому ряд участников рынка уверен, что спрос на биотопливо из аграрного сырья будет расти, поскольку у него есть ряд преимуществ, хотя сложности в заготовке и использовании также есть.
Например, солома требует специального температурного режима сжигания – при слишком высокой температуре соломенная зола начинает плавиться и образует слой, похожий на клинкер, из-за которого заклинивает механика котла.
Кукуруза сложна в плане заготовки: осенью, когда убран урожай, ее стебель еще слишком влажный и его придется досушивать, а после зимы растение полегает, и собрать стебли комбайном практически невозможно, вручную – неоправданно дорого.
Последние годы использование агросырья для сжигания медленно, но уверенно растет: общая мощность объектов на биомассе на 1 января 2019 года составила 5,3 тыс. МВт тепловой мощности (данные Госэнергоэффективности). Все большие агрохолдинги ставят если не ТЭЦ на подсолнечной лузге, то биогазовые установки, также увеличивается количество бытовых котлов в населения и котельных на социальных объектах.
Отходы с полей
В первую очередь аграрное сырье выигрывает ценой. Его себестоимость – это фактически расходы на уборку биомассы с поля. Как рассказал руководитель агрофирмы “Базис” (Кочубеевка Уманского района) Владимир Осадчий, с 1 га зерновых предприятие может собрать около 3 т соломы, а при хорошем урожае – и все 5 т.
“Базис” обрабатывает 3,8 тыс. га земли. Фермерское хозяйство уже 10 лет не сжигает отходы. “Наше предприятие каждый год заготавливает свыше 4 тыс. т соломы, рядом хозяйство – еще 2 тыс. т. Собираем солому озимых, ярых (горох и ячмень), наши соседи еще пробуют сою. Пробовали собирать кукурузу, но ее нужно досушивать”, – рассказывает В.Осадчий.
Аграрий опровергает распространенное мнение, что уборка соломы с поля понижает урожайность и повышает нужду в удобрениях. По его опыту, 20 см стерни, которая остается на поле после уборки соломы, вполне хватает для удобрения земли, и дополнительных расходов фирма не несет.
Как рассказал В.Осадчий, заготовкой соломы на его полях занимается частная фирма, которая следит за тем, чтобы собирать солому в нужное время, а также контролирует, какие участки подходят для уборки, а какие – нет. “Солому, как и зерно, нужно собирать в определенное время, чтобы потом не нужно было досушивать”, – объяснил фермер.
Часть соломы “Базис” продает на выращивание грибов, часть использует как корм и подстилку для скота, остальное перерабатывает в брикеты.
“Мы хотим убедить громаду перейти на брикеты вместо газовых котлов. У нас в громаде есть такие хозяйства, как наше, которые выращивают 5-6 культур и имеют много соломы. Также сейчас проводим переговоры с тепличным комбинатом – он хочет строить котельную на 6 МВт для обогрева своих теплиц”, – сообщил В.Осадчий.
Он сказал, что современное оборудование позволяет делать брикеты разной плотности: более твердые – для ручной загрузки на небольших частных котельных, и мягкие – для автоматической подачи на промышленных объектах. Цена на соломенные дрова в этом году составила 2,3 тыс. грн. за тонну при покупке оптом, а в розницу – 2,5 тыс. грн.
Кстати, еще одним преимуществом котлов на аграрной биомассе является безотходность: низкотемпературная зола – очень хорошее удобрение для сельхозкультур (в частности, для садов), оно содержит все необходимые питательные вещества, кроме азота. По словам Д. Муравского, стоимость аналогичных удобрений – порядка EUR120 за тонну.
Энергетические культуры
Основным бизнесом француза Жерара де Ля Саля в Украине является сельхозтехника, однако помимо этого он выращивает 45 га вербы и тополя в Житомирской области. По его словам, в Европе толчком к развитию энергетических плантаций стал запрет использовать лесную древесину для сжигания в котлах. Во многих странах есть целые плантации энергетической вербы (пример – Швеция), тополя или мискантуса.
В Украине, по разным оценкам, площади под энергетическими культурами составляют 4-5 тыс. га (по данным Госэнергоэффективности – 3,8 тыс. га, что эквивалентно 21 млн. куб. м газа; при годовом потреблении свыше 31 млрд. куб. м газа это совсем немного).
Около 2 тыс. га из этих плантаций принадлежит крупнейшей компании в данном сегменте – Salix Energy (Волынская обл.). Salix занимается производством щепы из энергетической вербы на экспорт. Вероятно, успешному развитию компании поспособствовало расположение возле границы с ЕС – при дорогостоящей логистике экспорт продукции был бы невыгодным.
Других таких крупных игроков, занимающихся энергетическими культурами, в Украине пока нет. Чаще всего подобный бизнес является дополнительным направлением. Им занимаются как агрохолдинги (например, KSG Agro, который выращивает мискантус для собственных девяти котельных), так и частные предприниматели.
Одним из их ключевых достоинств энергетических культур является неприхотливость в уходе: первый год их нужно защищать от вредителей, а потом – только собирать урожай в течение 20-25 лет.
Еще один плюс – многолетние энергетические культуры не истощают грунт. По словам главного научного сотрудника Института биоэнергетических культур Национальной академии аграрных наук Ярослава Фучило, часть питательных веществ от многолетних культур остается в земле вместе с опавшими листьями, тогда как однолетние растения убирают с поля почти полностью, и они такого эффекта не дают.
В то же время, бизнес-модель по развитию энергетических плантаций имеет свои нюансы. В Украине сейчас в основном продают их рассаду, а не биомассу. А срок окупаемости достаточной длительный: по опыту Жерара де Ля Саля он составляет около 9 -12 лет после закладки насаждений. И все же француз уверен, что спрос на энергетическую древесину в Украине вырастет за несколько лет, поскольку грядут неизбежные изменения в законодательстве.
“Конечно, себестоимость энергетической древесины выше, чем отходов от санитарной чистки деревьев. Но в Европе уже нельзя использовать лес для отопления, и в Украине скоро будет так же – это только вопрос времени”, – говорит он.
Аналогичная ситуация еще с одной энергетической культурой – мискантусом. Это травянистое многолетнее растение (растет 20-25 лет). Урожай мискантуса примерно такой же, как и вербы или тополя – 15-20 т с гектара в сухом весе, рассказывают в Институте биоэнергетических культур НААН. Однако следует учесть, что мискантус очень живуч: если землевладелец захочет потом выращивать какую-то другую культуру, избавиться от мискантуса будет сложно.
В целом энергетические культуры более целесообразно выращивать на плохих грунтах, где не растут сельскохозяйственные культуры, но выход сырья там будет ниже. К примеру, если Институт биоэнергетических культур на исследовательских участках в Киевской области собирает около 20 т мискантуса с 1 га, то KSG Agro (выращивает 30 га мискантуса) в этом году получил урожайность 12-15 т с гектара.
Тем не менее, Институт планирует посадить плантацию энергокультур на территории бывшего глинодобывающего завода, где грунт беднее (площадь участка – 9 га). Ученые института уверены, что данный эксперимент пройдет успешно – энергетические культуры не привередливее сорняка, который растет практически на любом грунте. (Василина-Катерина Булик, Reform.energy/Энергетика Украины и мира)