Биоэнергетика

Сложный комплекс веществ, из которых состоят растения и животные, принято называть биомассой. Основа биомассы - органические соединения углерода. Уникальная роль углерода в живой природе обусловлена его свойствами, которыми в совокупности не обладает ни один другой химический элемент.

Первоначальна энергия системы биомасса - кислород возникает в процессе фотосинтеза под действием солнечного излучения, являющегося естественным вариантом преобразования солнечной энергии, а биомасса является основным исходным веществом для образования ископаемых топлив (торфа, угля, нефти, газа).

Б и о г а з получают путем микробиологического анаэробного разложения органических веществ растительного и животного происхождения. Он состоит из 50-80 % метана и 50-20 % углекислого газа. Теплотворная способность его в среднем составляет 5500-6000 ккал/м³. По содержанию энергии 1 м³ биогаза эквивалентен: 2 кВт • ч электроэнергии; 0,6 кг керосина, 15,5 кг каменного угля, 3,5 кг дров; 0,4 кг бутана; 12 кг навозных брикетов.

Одним из способов получения биогаза является метановое брожение в реакторах-метантенках объемом от одного - двух до нескольких тысяч кубометров.

В Беларуси биоэнергетические установки находятся в стадии разработки и испытаний, результаты которых позволят в недалеком будущем дать уточненную оценку реального выхода товарного биогаза.

Энергетическая программа Республики Беларусь до 2010 г. предусматривает ряд крупномасштабных мероприятий в области биоэнергетики. Считается, что применение биоэнергетических установок по переработке отходов животноводства позволит существенно улучшить экологическую обстановку вблизи крупных животноводческих комплексов, где к настоящему времени скопились огромные количества непереработанной биомассы. Кроме того, можно рассчитывать на получение высококачественных органических удобрений и за счет производства биогаза обеспечить экономию 116 тыс. т условного топлива в год.

Ежегодно в республике накапливается 2 млн т твердых бытовых отходов (ТБО) в виде бумаги, текстиля, пищевых отходов, дерева, которые вывозятся десятками и сотнями тысяч тонн на городские свалки, занимающие в республике 850 га, и лишь 4 % утилизируются на опытном заводе по переработке отходов «Экорес» в Минске. На одного горожанина в 1999 году приходилось 267 кг бытового мусора. Подсчитано, что в случае утилизации всех ТБО только под Минском может быть получено 220 млн м³ биогаза, что составляет 170 тыс. т у. т в год, а вся потенциальная энергия, заключенная в ТБО, по республике эквивалентна 470 тыс. т у. т. в год.

Основными типами энергетических процессов, связанных с переработкой биомассы, являются:

1 Прямое сжигание для получения теплоты.

2 Пиролиз.

3 Гидрогенизация.

Ценовое и тарифное регулирования

Система тарифов на энергоносители является ключевым звеном в экономическом механизме стимулирования энергосбережения.

В практике всех промышленно развитых стран при формировании цен на энергию используется затратный метод (цена равна себестоимости плюс норма прибыли). В РБ тарифообразование также строится на затратном принципе. В развитых странах тарифы дифференцируются по группам потребителей в зависимости от издержек на производство, передачу и распределение энергии, поскольку энергообеспечение потребителей, подключенных к высоковольтному напряжению, сопряжено с меньшими издержками, чем энергообеспечение низковольтных потребителей, например, коммунально-бытового сектора.

Тарифы на теплоэнергию также дифференцируются: во-первых, по видам теплоносителя (пар или горячая вода), во-вторых по пара метрам, по удаленности от источника теплоснабжения и т.д.

В РБ сегодня имеет место обратная ситуация. После распада СССР цены на энергоносители резко возросли. Сложилась практика перекрестного субсидирования на оплату за энергоносители, которая не стимулирует потребителей к эффективному энергоиспользованию. Суть её состоит в том, что промышленные предприятия при оплате за энергию вынуждены покрывать льготы, предоставленные населению и сельскому хозяйству. Сегодня бытовые потребители оплачивают около 40% услуг энергоснабжению. В результате население не заинтересовано в учете и уменьшении расхода энергоносителей. Необоснованно высокие тарифы на энергоносители для промышленной группы потребителей приводят к тому, что многие из них создают альтернативные автономные источники энергии, уходя от перекрестного субсидирования. Усугубляется положение части промышленных потребителей, использующих энергию от централизованных источников, увеличивается доля расходов на тепло в себестоимости производимой ими продукции, падает её конкурентоспособность.

Возникает ряд более сложных проблем, то есть необоснованные тарифы приводят к негативным последствиям государственного масштаба. Необходим отказ от перекрестного субсидирования. Система тарифов должна создавать условия для эффективного использования энергии всеми категориями потребителей.

Второй основной целью энергоменеджмента является выравнивание национальной кривой нагрузки. Для достижения этой цели необходимо формирование такой системы тарифов, которая стимулировала бы все категории потребителей не только к повышению эффективности энергоиспользования, но и к выравниванию индивидуальной кривой потребляемой мощности во времени, то есть к сглаживанию национальной кривой нагрузки.

В настоящее время для расчетов с потребителями в РБ применяются одно- и двухставочные тарифы на электроэнергию. Одноставочные тарифы служат для расчетов с населением, учреждениями и организациями, маломощными промышленными потребителями с присоединенной мощностью до 750 кВт, с предприятиями сельского хозяйства и электротранспортом. Размер платы определяется как произведение цены за единицу энергии на общее потребленное количество

Количество определяется по счетчикам, установленным у потребителей. Недостаток одноставочного тарифа – экономическая незаинтересованность потребителей в выравнивании графика за счет снижения пиков нагрузки. Плюсы – простота и понятность, минимум измерительных приборов. Для расчетов с промышленными потребителями с присоединенной мощностью 750 кВт и выше применяется двухставочный тариф, состоящий из двух частей:

- основной ставки за 1 кВт мощности, участвующей в максимуме нагрузки ЭС

- дополнительной ставки за 1 кВт*час потребленной энергии, как при расчетах по одноставочному тарифу

Использование такого тарифа экономически поощряет потребителей к снижению присоединенной мощности и максимума нагрузки за счет уплотнения и выравнивания их графиков.

Одно- и двухставочные тарифы не позволяют устранить противоречие между заинтересованностью ЭС продать как можно больше э/э для получения максимальной прибыли, интересами потребителей в получении э/э в необходимое для них время по более низкой цене и интересами государства в целом по рациональному использованию национальных энергоресурсов и меньшим затратам на приобретение импортных.

Развитие тарифных систем во всей мировой практике направлено на гармонизацию интересов поставщиков, потребителей энергии и государства. В США, Франции, Великобритании и других экономически развитых странах тарифы дифференцированы по часам суток, по сезонам, по декадам месяца, что стимулирует как потребителей, так и производителей к выравниванию национальной кривой нагрузки.

Для удобства сравнения цены приведены в центах (США) за 1 кВтч.

США

Источник информации - Национальная комиссия по регулированию энергетики (США)

Сектор потребления	Цена
Население	8.1
Бизнес	7.6
Промышленность	4.7
Транспорт	5.5

Сектор производства	Цена
Генерация	4.2
Передача	0.6
Распределение	2

    Для американского рынка электроэнергии характерно наличие множества независимых производителей. Свои тарифы не только в каждом штате, но и у каждой фирмы.