“Зеленые” тренды в энергетике в последние годы прослеживаются все больше, что не удивительно, учитывая, что ископаемые топлива рано или поздно иссякнут. Установка твердотопливных котлов, которые позволяют превращать в теплоэнергию древесину, отходы растениеводства или энергетические культуры, еще не стала мейнстримом, однако привлекает к себе все больше внимания. «Энергореформа” анализировала текущую ситуацию в Украине.
Экономика оборудования
По данным Госэнергоэффективности, после 2014 года в Украине введено в эксплуатацию 2,2 ГВт мощностей на биомассе (всего на 1 января 2019 года, с учетом установленных до 2014 года – 5,3 ГВт). Статистика показывает, что доля бытовых котлов, установленных после 2014 года, небольшая – всего 11% от общего количества мощностей.
Основная часть новых мощностей на биомассе приходится на бюджетную сферу – 48%, также активно проекты по биоэнергетике внедряют в промышленности – 22% и ТКЭ – 19%.
Установка котлов интересна бизнесу как для обогрева собственных помещений, так и для дальнейшей продажи тепла населению, организациям или учреждениям. Так сколько это стоит и насколько привлекательное направление для инвестиций?
Для начала стоит отметить, что в Украине с 2017 года действует гарантированный тариф на тепло “не из газа” – на уровне 90% от тарифа на тепло из газа в регионе. Это позволяет инвестору просчитать рентабельность проекта.
Ключевым является вопрос стоимости твердотопливного котла. Цена напрямую зависит от мощности котла, а на срок окупаемости влияет тип сырья, которое будут сжигать, и тот факт, что в большинстве случаев котлы используются только в отопительный сезон для обогрева.
По расчетам Биоэнергетической ассоциации Украины, котельная на биомассе мощностью до 10 МВт будет стоить 1,5-3 млн. евро, а ее срок окупаемости, в зависимости от вида используемого сырья, составит 2-3 года.
Одним из новых крупных объектов в данной отрасли является ТЭЦ в Каменец-Подольском (Хмельницкая область), которая заработала в июле 2018 года. Из 45 МВт общей мощности 15 МВт – твердотопливные котлы, а основная часть мощностей – на газу. ТЭЦ отапливает 190 жилых домов и 8 школ/садиков, ее стоимость – $8,2 млн.
Однако такие масштабные проекты являются скорее исключением, чаще всего строят небольшие комплексы мощностью до 2 МВт. Этого вполне хватает для отопления коммерческого объекта средних размеров.
К примеру, киевский ТЦ “Академ Сити” площадью 8 тыс. кв. м полностью отапливается за счет собственной котельной мощностью 0,9 МВт. Котлы расположены в небольшом здании рядом с торговым центром, управление осуществляется дистанционно.
Изначально котельная работала на древесной пеллете, однако через год эксплуатации собственники захотели сэкономить и перейти на подсолнух. Сейчас на котлы поставляется самое дешевое топливо, которое закупили по итогам тендера. Фактически котел работает на подсолнечной пеллете и элеваторных отходах, при чем половина топлива – это пыль. При этом оборудование позволяет сжигать его без дыма, копоти и сажи, что очень важно для объекта в чертах города. Срок окупаемости котельной составляет около 3 лет.
Агрохолдинг KSG Agro является примером того, как агропроизводитель может зарабатывать на производстве тепла из отходов растениеводства. Компания несколько лет назад установила котлы на своем свиноводческом комплексе, а когда убедилась в экономической целесообразности проекта, то в 2017-2018 гг. установила девять котельных на биотопливе общей мощностью 8,35 МВт на объектах социальной инфраструктуры (сельских школах, садиках и пр.). В общем котельные KSG Agro вырабатывают за отопительный сезон (160 дней) более тысячи Гкал тепла.
Компания закупает как украинские котлы (мощностью 100-350 кВт, производитель – Чернигов), так и импортные (мощностью 500-800 кВт, региона происхождения – Прибалтика). Инвестиция в котельную составляет 1,5 млн. грн., а окупаемость такого проекта довольно длинная – 7-10 лет, т.к. он зарабатывает только в отопительный сезон.
Житомирская областная психбольница перешла на отопление от котельной 5 лет назад. Мощность котла составляет 2,5 МВт, он работает на шелухе и опилках. В зависимости от влажности сырья, расход топлива на 1 Гкал тепла составляет около 2 куб. м.
КПД котлов
Во многом срок окупаемости и прибыльность котельной зависит от КПД котла.
“Волынь-Кальвис” – украинско-литовское предприятие по производству котлов, работающее на украинском рынке с 2006 года. По словам ее совладельца и руководителя Анатолия Поникарчука, реальный КПД качественных котлов на биомассе составляет 85-87%.
“В последние годы появилось много компаний-фальсификаторов, которые ссылаются на нас и говорят, что их котлы идентичны, но значительно дешевле. Наши котлы обязательно имеют вторичный поддув – подачу подогретого воздуха, что обеспечивает доокисления и гарантированное сжигание, что сокращает выбросы, увеличивает мощность и КПД, а также существенно сокращает расход топлива. Если производители не делают вторичный поддув и говорят, что у них КПД 90%, это вызывает сомнения”, – рассказал г-н Анатолий.
По его словам, есть несколько признаков того, что котел имеет низкий КПД. Если сзади на выхлопе котла на расстоянии полметра температура 300-350° градусов – КПД котла максимум 70-75%. Другой признак некачественного котла – черный дым на объекте. Дым означает недожог топлива и выброс веществ в воздух, больше 70% КПД на таком котле нет.
Срок “жизни”
Как отметил руководитель “Волынь-Кальвис”, ресурс работы котла, который указывают в паспорте – 8 лет при окупаемости 3 года. На практике же даже 10-12 лет эксплуатации – это не предел для твердотопливных котлов, однако для продолжительного срока работы крайне важна правильная эксплуатация котла.
“Самый страшный режим эксплуатации для котла – 25-30% мощности. При номинальной нагрузке идет полное горение, и мы легко проходим конденсацию. Наилучший режим для работы котла – 80-90%, поскольку геометрия топки рассчитана на полную мощность”, – объяснил Анатолий Поникарчук.
Также большое значение имеет сырье для биотоплива. Собственник котла, с одной стороны, хочет сэкономить и купить топливо как можно дешевле, однако оно отличается по калорийности и требованиям по режиму сжигания. Как известно, солома зерновых дешевле, чем дерево и подсолнечная пеллета, однако при сжигании при высоких температурах ее зола плавится и образует клинкер, от которого котел перестает работать.
“Мы рекомендуем добавлять солому в измельченном виде в древесную щепу (30-40%), тогда клинкер при сжигании не возникает. Наилучшая солома – бобовых. В Украине есть несколько производителей пеллеты и брикетов из соломы рапса – при ее сжигании клинкер в котле не образуется”, – советует совладелец “Волынь-Кальвис”.
N.B.
Есть несколько моментов, которые следует учесть для максимально эффективной эксплуатации твердотопливных котлов.
– Твердотопливные котлы гораздо опаснее, чем газовые. Если в котел загрузили топливо и пропала энергия, процессы горения все равно продолжаются.
– Всегда нужно иметь резерв на случай остановки котла. Например, Житомирская психбольница раньше отапливалась газовыми котлами, и при строительстве биокотельной их остановили. Котельная справляется с отоплением помещений даже в сильные морозы, но в аварийном случае, пока котел ремонтируют, больница может перейти на газ.
– Котлы довольно компактные, а вот биотопливо может требовать значительной территории для хранения. Это усложняет проектирование в условиях, когда территория ограничена. К примеру, у киевского ТЦ “Академ Сити” рядом с котельной не было места для строительства силоса для топлива, поэтому его построили внутри здания. Но на котельной большей мощности и с большим количеством хранимого топлива это, вероятно, было бы невозможным.
– Ряд котлов имеет опцию для утилизации древесины, когда можно отключить автоматическую подачу, и утилизировать отходы древесины. По опыту некоторых предпринимателей, вполне возможно месяц-полтора топить отходами от чистки деревьев.
– Контракты на поставки топлива нужно подписывать хотя бы осенью, а лучше – летом: тогда цены ощутимо ниже. А к концу сезона котельные ощущают нехватку топлива, даже те, которые имеют собственное сырье (например, KSG Agro).
– Из ты пеллеты, в зависимости от загрузки котла и качества топлива, получается 3,5-3,8 Гкал тепла.
– Четких стандартов качества топлива нет, поэтому заказчику самостоятельно приходится осуществлять контроль качества. Проще всего тестировать древесную пеллету, однако, по оценке игроков рынка, около 90% пеллеты, произведенной в Украине, идет на экспорт. (Василина-Катерина Булик, Reform.energy/Энергетика Украины и мира)