ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Создание научно-технической платформы и оборудования для энерготехнологического использования ресурсов биомассы в автономных энергетических системах.

Рекомендуемая область пременения

Деревоперерабатывающие и сельскохозяйственные предприятия. Любое учреждение вблизи деревообрабатывающего предприятия, населенный пункт поселкового типа вблизи торфозаготовок, спец. группы участвующие в построении трубопроводов и установке линий электропередач, туристическая база в лесополосе, пункт лесозаготовительных работ, населенный пункт поселкового типа и традиционное фермерское хозяйство вблизи лесополосы, традиционное фермерское хозяйство по заготовке сельскохозяйственных культур.

Назначение, цели и задачи проекта

Обеспечение повышения энергоэффективности снабжения локальных потребителей теплом и электроэнергией на основе реализации совокупности взаимосвязанных проектов и мероприятий, использующих местные ресурсы биомассы.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Современные  проблемы энергетики могут быть решены только при рациональном использовании всех существующих на  Земле и околоземном пространстве источников топлива и энергии, cреди  них биомасса-возобновляемый источник энергии производимый из органических материалов: отходов древесины, сельского хозяйства и мусора. Эти материалы могут непосредственно сжигаться, или преобразовываться в газ для последующего сжигания.

Существуют технологии и  оборудование, разработанные и производимые в России по преобразованию энергии биомассы в топливо, электрическую и тепловую энергию методами термохимической газификации твердой биомассы (древесины) и биотехнологической конверсии отходов сельскохозяйственного производства в биогаз.

Предлагается более полное использование ресурсов биомассы, в том числе отходов сельского хозяйства и деревообрабатывающей промышленности с целью получения электрической и тепловой энергии на создаваемых комплексах автономных энергетических систем с современными технологиями(схемы пеллетизации), проводилось исследование геометрических  характеристик неподвижного зернистого слоя и режимов псевдоожижения.

Определены энергетические ценности биотоплива, образующегося при многоступенчатой обработке биомассы. Применение комплекса ЭТК позволит уменьшить финансовые затраты при получении источников энергии и значительно улучшить экологию окружающей среды.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Энерготехнологический  комплекс (ЭТК), представляет собой многоступенчатую обработку биомассы с определением её экономически доступных объемов. Исследуются стационарные и переходные режимы процесса её механической переработки.

В технологии задействовано следующее оборудование:

- Пеллетизатор (гранулятор);

- газификатор;

- теплоэлектростанция(ТЭС)

- газогенераторный модуль;

- установки по получению жидкого топлива из отходов биомассы;

- система автоматизированного  управления;

- когенерационные установки.

Основные стадии технологических процессов, проходящих на ЭТК, показаны на схеме:

- пеллетизация биомассы, получение пеллет (древесные гранулы)-экологически чистое топливо, получаемое из отходов деревообрабатывающей промышленности;

производство генераторного газа- это газообразное топливо, получаемое  газификацией угля, торфа и др. сырья в газогенераторах, где путем термической переработки твердого и жидкого топлив образуется горючий газ(генераторный).

Образующие в газогенераторном модуле газы содержат продукты полного горения топлива(углекислого газа, воды) и продукты их восстановления, неполного горения и пирогенетического разложения топлива(угарный газ, водород, метан, углерод).Этот  процесс называется газификацией топлива, проходящий при высокой температуре.

Генераторные газы применимы как топливо в малой энергетике так и в двигателях внутреннего сгорания.

На модуле  вместе с генераторными газами идет процесс производства жидкого биотоплива, последующее применение которого также как и полученный биогаз используется для получения электрической и тепловой энергии.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Создание новых методов и технологий  переработки отходов биомассы позволяющая иметь фактически безотходное производство. Снижены расходы на транспортировку и складирование,  улучшились выходные характеристики оборудования, задействованного в процессе производства электрической и тепловой энергии.

Разработка  комплекса локального энергоснабжения позволило решить ряд не только технико-экономических задач (снижение себестоимости получаемой энергии, снижение рисков не поставки энергии), но и получить существенное социальное преимущество – занятость населения в местах локального энергопотребления, снижение требований квалификации кадров, обеспечение бесперебойной подачи тепло- и электроэнергии, а также получение экологического преимущества – существенное снижение (2-3 раза) эмиссии парниковых газов.

Применение многоступенчатой обработки биомассы уменьшит финансовые затраты при получении источников энергии. Являясь автономным источником тепла и электроэнергии решена проблема обеспечения ими населенных пунктов, фермерских хозяйств, деревообрабатывающих предприятий и т. д, где  используются местные органические материалы: отходы древесины, сельского хозяйства и мусора.

Эффективной эксплуатации энергетической  системы способствует доставка к месту переработки отходов деревоперерабатывающей промышленности, отходов сельского хозяйства, торфоразработок на расстояние не более 50 км.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Предложенный ЭТК отличается компактностью, удобством в эксплуатации, экономичностью процесса, небольшим сроком окупаемости капиталовловложений(3года).Технология когенерации, примененная в автономной системе, позволяет существенно уменьшить долю энергии в себестоимости конечного продукта, что значительно увеличивает его конкурентноспособность. Уменьшены затраты на топливо и энергию, КПД производства энергии из первичного топлива увеличивается в 2-3 раза,cнижены затраты на приобретение газа, снижены требования к газовой инфраструктуре.

Экологические преимущества процесса заключены в значительном  снижении выбросов  загрязняющих веществ(окиси азота, двуокиси серы и летучих органических соединений).Представленный энерготехнологический комплекс  с примененными в нем технологиями в условиях населенных пунктов способны  давать не только дополнительную электроэнергию, но и в несколько раз уменьшать загрязнение атмосферы.

Новые потребительские свойства продукции

Компактность, практичность, автоматизированный режим работы, экономичность, рентабельность, удобство в эксплуатации.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Все оборудование, которое задействовано в процессе должно соответсвовать действующим стандартам.Cпециального требования к материалам и сырью для работы комплекса не предъявляется, за исключением сырья для пеллет, где в зависимости от их использования содержание коры в таких гранулах колеблется 5-7% от общего объема сырья(отходов деревообрабатывающей промышленности) для частного сектора и влажности 10% и для промышленных пеллет, cодержание коры в них составляет 25%. Сырье для такого вида топлива может быть более низкого качества.

Стадия и уровень разработки

В рамках завода прошло освоение переработки отходов биомассы по новым технологиям на топливно-энергетическом комплексе.

Предлагаемые инвестиции

135 млн. руб.

Рынки сбыта

Районы с достаточным количеством биоресурсов и удаленные от основных магистралей газопроводов и линий электропередач. Использование древесного топлива для теплоснабжения вместо угля и мазута становится все более актуальным. Любое учреждение вблизи деревообрабатывающего предприятия, населенный пункт поселкового типа вблизи торфозаготовок, группы по построению трубопроводов и линий электропередач, туристическая база в лесополосе, деревообрабатывающее предприятие, пункт лесозаготовительных работ, населенный пункт поселкового типа вблизи лесополосы, традиционное фермерское хозяйство в лесном массиве, традиционное фермерское хозяйство по заготовке сельскохозяйственных культур.

Возможность и эффективность импортозамещения

Данный ЭТК схож с зарубежными аналоговыми разработками, но обладает рядом преимуществ, среди которых не последнюю роль играет ценовой фактор. К тому же ЭТК работает на различных видах биотоплива с получением одинаково калорийного газа, что существенно превосходит аналоговые разработки по данному показателю.

Возможность выхода на мировой рынок

Так как природные ресурсы сокращаются, а потребности в электрической и тепловой энергии возрастают, необходимы альтернативные источники их получения. В данном случае ЭТК явится существенным подспорьем, не требующим больших затрат, а биомасса является повсеместно распространенной. Странам Европы, в сложившейся ситуации, наиболее выгодно будет приобрести ЭТК, чем использовать привозной природный газ и вкладывать внушительные суммы в утилизацию бытовых отходов.

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

12.04.2007