Впровадження енергозберігаючих сучасних технологій
Slide 0 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4


Потенціал соломи як біопалива

За розрахунками, Україна щорічно отримує від зернових культур, сої та ріпаку майже 40 млн. тон соломи.
Згідно з даними, до 20-25% від загальної кількості отриманої соломи використовують на потреби тваринництва. Майже 70-75% соломи подрібнюють і розкидають на полях під час збору зерна, причому половина з цього обсягу просто спалюється на полях, щоб уникнути витрат, пов’язаних із її змішуванням з ґрунтом (переорювання земель) та неможливості внесення азотних добрив після жнив. 5% соломи використовується на інші потреби, з них лише близько 2-3 % іде на енергетичні потреби - виробництва палива (пелет, брикетів) і пряме спалювання для теплогенерації.
Незважаючи на тенденцію збільшення використання соломи на енергетичні потреби, що обумовлюється постійним ростом цін на традиційні енергоресурси, монополією постачальників енергоресурсів, економічною політикою розвинутих країн щодо збільшення використання біомаси, в т.ч. соломи, в якості палива. Цей аграрний ресурс відновлювального місцевого палива, який може істотно поліпшити енергоефективність теплопостачання в усіх регіонах Україні, не використовується належним чином. З кожного «зернового» гектара можна використати 3 тони соломи, що за теплотворною здатністю еквівалентно 1000 мприродного газу. За оцінкою експертів, а також на підставі досвіду ряду західних країн, і перш за все Данії, на енергетичні потреби щорічно Україна може використовувати до 20% отриманої соломи без будь-яких істотних наслідків для родючості ґрунтів, а це майже 8 млн. тон соломи для локального енергетичного використання.
Наразі в Україні використовують пряме спалення соломи (в тюках або рулонах) для отримання гарячої води для потреб опалення, та з метою отримання гарячого повітря для сушіння сільськогосподарських культур. Загальна кількість теплогенераторів потужністю до 1 МВт в Україні, які використовують для теплогенерації солому як паливо, налічує 120-130 шт. і використовується до 100 тис. тон соломи на рік, що не відповідає ні можливому потенціалу, ні державним інтересам України.

В Данії - лідеру по спалюванню соломи - 14% від загального збору - на сьогоднішній день функціонує 10 тисяч фермерських котлів потужністю до 1 МВт і порядку 70 великих котлів, які спалюють солому в містах для систем теплопостачання. Крім того, 7 електростанцій Данії працюють на соломі.
При реалізації потенціалу використання соломи в 8 млн. тон на рік країна може заощаджувати до 3 млрд. м3 природного газу. Таким чином поширення використання соломи для теплогенерації відіграє значну роль в процесі імпортозаміщення природного газу.

Особливості соломи як біопалива

Солома, що використовується в якості палива, здатна забезпечити різні енергетичні потреби підприємств: від генерування теплової енергії (гарячої води, повітря) до отримання високотехнологічної пари, що може бути використана для виробництва електроенергії. Теплотворна здатність пшеничної соломи складає 17-18 МДж/кг, ріпакової соломи – близько 16-17 МДж/кг. Для порівняння, теплотворна здатність деревини в середньому складає 17,5-19 МДж/кг. Природного газу 52,2 МДж/м3. Таким чином, 2,9 тон соломи заміщують 1000 м3 природного газу.
Використання соломи в якості енергоносія для прямого спалення має деякі складнощі, які потрібно враховувати.
Температури розм'якшення і плавлення золи соломи відносно низькі через високий вміст лужних металів. Як наслідок, на низькотемпературних поверхнях можуть з'являтися шлакові освіти. Високий вміст хлору, що спостерігається в соломі вівса, ячменю та ріпаку, може призвести до підвищеної корозії елементів котлів.
При спалювані соломи дуже важливі дві основні характеристики: вологість соломи та ступінь її в’янення. Діапазон вологості, оптимальний для спалювання соломи становить 10-25%. (УВАГА! Підвищення вологості на 1% веде до падіння потужності теплогенератора на 1%). Ступінь в'янення показує, як довго солома залишалася на полі після збору врожаю, і якою була кількість опадів за цей період. Чим вищий ступінь в'янення, тим більше зниження рівня концентрації лужних металів і сполук хлору в соломі. Для вимивання хлоридів із соломи достатньо 5-7 днів. Таким чином, зменшується небезпека корозії поверхонь елементів обладнання та появи на них шлакових утворень.
За різними розрахунками та оцінками затрати на солому у якості енергоносія розподіляються так: 25% – на збирання і валкування соломи, 55% – на логістичні витрати, 5% – на зберігання соломи та 15% – на збереження поживних речовин у ґрунті (додаткове внесення добрив в залежності від того, з якої рослини виробляється солома, це значення може варіюватися).
Треба зазначити що використання соломи в якості палива повністю механізований процес, з незначним використанням ручної праці.

Заготовка та зберігання соломи

Ефективність транспортно-логістичних операцій є одним з ключових чинників рентабельності заготівлі соломи. Треба зазначити, що на великі відстані доцільніше транспортувати пелети та брикети, ніж солому в тюках або рулонах, адже щільність тюків, рулонів із соломи складає 0,12-0,36 т/м3, щільність пелет із соломи насипом складає 1-1,2 т/м3, щільність брикетів – складає 1 т/м3. Увага! При використані соломи в якості палива з плечем перевезення до 30 км, як свідчить практика, найбільш вигідне (у 2-3 рази) пряме спалення соломи в тюках або рулонах.
В питанні логістики соломи слід окремо розглянути процеси збору соломи (формування рулону), транспортування з поля та зберігання на складі.

Збір соломи (формування рулону).

Після збору зерна на полі у валках залишається солома, яку необхідно сформувати в рулон, для подальшого її транспортування та використання в якості палива чи сировини для виробництва пелет, брикетів. Склад агрегатів, що може використовуватись для формування соломи з валків в рулони такий: трактор в агрегаті з прес-підбирачем.

Мал. Трактор у агрегаті з прес-підбирачем

Транспортування соломи.

Транспортування соломи в рулонах з поля поділяється на такі процеси: підбір, завантаження, перевезення, розвантаження до складу. Склад агрегатів, що необхідний для цього орієнтовно такий: трактор в агрегаті з причіпом-тюковозом та фронтальний навантажувач або трактор з навісним обладнанням для фронтальних навантажувальних робіт (фронтальний навантажувач), автомобіль з платформою для перевезення рулонів (тюків).

Мал. Перевезення рулонів соломи на платформі сідельного причепу

При проведенні вантажно – розвантажувальних робіт найбільш ефективні телескопічні фронтальні навантажувачі.

Мал. Навантажувач Manitou

Зберігання соломи.

Солома може зберігатися на закритій площі (наприклад, в ангарі), під дахом на стійках (голландське сховище) або на відкритій ділянці. При зберіганні на відкритій площі збільшується вологість соломи, тому важливу роль відіграє щільність пресування соломи при заготівлі. При щільному пресуванні рулонів, тюків, солома зберігається на відкритих провітрюваних площадках без небезпеки її намокання.
Площа, яка необхідна для зберігання 1 тони рулонів з соломи (2 рулони) в один шар складає 4,2 м2, при наступних розмірах рулону: довжина – 1,4 м, діаметр – 1,5 м. Якщо зберігати в 2 шари, то відповідно площа, яка потрібна для зберігання, буде зменшена в 2 рази.
Як правило, рулони соломи скирдуються на відкритих площадках в чотири шари, тюки соломи – в залежності від розміру.

Мал. Зберігання соломи на відкритій площадці


Новини

Реалізовані проекти

Фінансування проектів