Сучасний елеватор: економічна доцільність застосування біопалива

Які на сьогодні розглядають найдоступніші види альтернативного палива для аграріїв? Ці типи біопалива можна розділити за типом, формою, калорійністю, або теплотворною здатністю палива, вмістом вологи та зольністю. За типом: мертві відходи зернових (ранніх зернових) і технічних культур (соняшник та кукурудза), лузга соняшнику, стеблова частина кукурудзи, включно з качанами (ПЗК поживні рештки кукурудзи) трапляються дуже зрідка, бо трудомісткий процес заготовляння та сушіння; дерево (щепа), деревні відходи лісозаготовлення та виробництва (тріска, тирса), солома (не рекомендується як паливо з низки причин: економічна складова, нижча температура горіння, порівнюючи з іншими типами палива, низький поріг плавлення золи), мучка та мілка крупка від зерна. За формою можна розділити на два основних типи — пелетоване і розсипне паливо. Основна різниця в масі 1 м³ (натура) такого палива. Як приклад, 1 м³ лузги важить до 70–130 кг/м³, а пелетованого — до 580 кг/м³. Дешевше перевозити паливо з вищою натурою, ніж платити за перевезення повітря. Але якість виробництва пелет на території України не достатньо висока. Часто спостерігається висока крихкість, зольність (зольність напряму залежить від сировини, сторонніх домішок під час виробництва гранули) та терміном зберігання на складах. Зольність палива залежить від його хімічного складу та домішок у паливі, в основному складається з Al₂О₃, SiO₂, оксидів заліза, карбонатів і сульфатів магнію, кальцію, заліза. Ці продукти входять до складу золи. Більша зольність погіршує роботу теплогенераторів та теплообмінників. Потребує частіших зупинок на очищення теплогенератора й теплообмінника й знижує строк експлуатації агрегатів, суттєво збільшує розхід палива далі. Як приклад, у табл. 1 наведено зольність різних типів палива.

Таблиця 1

Теплотворна здатність палива — це кількість теплоти, що виробляється під час його згорянні — за стандартних умов. По цьому показнику ми можемо попередньо розрахувати витрати палива на 1 т/% сушіння зерна. Як приклад, калорійність різних типів палива наведено в табл. 2.

Таблиця 2

Вологість палива для різних типів палива нормується. Але якщо вологість палива буде вищою від допустимої норми, енергія, яку виділяє паливо, буде частково витрачатись на сушіння палива в теплогенераторі, тим самим суттєво збільшуючи витрати палива на сушіння зерна. У табл. 3 наведено базову вологість палива до відповідної калорійності палива.

Таблиця 3

Коли плануєте придбати паливо, завжди слід перевіряти сертифікат відповідності продукту. Адже невідповідність основним нормам призводить до перевитрати палива на сушіння зерна, доставку та зберігання його на підприємстві.

Ознайомившись з основними доступними видами палива з мого досвіду, найпопулярніше покупне паливо — соняшникова пелета, деревна пелета, щепа, тріска. Чим потужніший теплогенератор (умовно від 4 мВт) та термін сушіння зерна, тим більша вимога до якості палива та його однорідності. Адже від цього напряму залежить процес зерносушіння, а саме стабільність температурного режиму та зменшення технологічних зупинок на чищення теплогенератора та теплообмінника (за наявності).

Економічна складова питання

Розглянемо середню витрату палива на сушіння 1 т% кукурудзи в умовах сушіння з 25 до 14% вологості. Аналізуючи витрати палива на різних теплогенераторах на елеваторах терміном від 3 років, витрати становили від 3,4 до 5 кг на 1т%. Вартість теплогенератора на 5 мВт під ключ (виготовлення, фундамент, монтаж, система автоматизації теплогенератора, лінія подачі палива з бункером накопичувачем на 24 год) — близько 12 млн грн сьогодні. Також теплогенератор додатково в середньому витрачає 1,2 кВт на 1 т сирої продукції. Вартість покупної пелети соняшнику — від 4,2 тис. до 7 тис. грн. Середня вартість соняшникової пелети — 5600 грн/т. Вартість газу з доставкою — 35 500 грн / 1000 м³ з доставкою на підприємство. Вартість 1 кВт електроенергії — 3,92 грн/кВт. Об’єм сушіння зерна — 25 000 т кукурудзи на рік із базовою вологістю 24%. Період роботи теплогенератора — 5 років. За межі розрахунку виносимо затрати й нерви на підведення газу та планові ремонти теплогенератора. Ставка дисконтування — 15%. Отже, теплогенератор може себе окупити за 3 роки, а далі буде збільшувати фінансовий ефект бізнесу. На сьогодні з такими цінами на газ й альтернативне паливо доцільно ставити теплогенератор як реальну альтернативу природному газу. Також, якщо ціна на газ протягом 2022 року зменшиться до 600 дол. за 1000 м³ за прогнозами аналітиків, то, відповідно, скорегується вартість паливної пелети соняшнику. Тоді ефект переходу на альтернативне паливо фінансово не такий уже доцільний. Аналізуючи сучасні теплогенератори за останні роки роботи, багато з них вже горіли, потребують капітальних ремонтів, деякі так не і вийшли на планову потужність теплогенератора або матеріально застаріли, й витрати на 1 т% можуть бути більшими за 5,5 кг. Ці всі чинники суттєво збільшують вартість капітальних інвестицій та операційних витрат.

Протягом наступних 5 років в екологічне законодавство буде введено низку змін і заборонено сушити напряму топочними газами зерно без теплообмінника, як у Євросоюзі. Капітальні інвестиції зростуть унаслідок вартості теплообмінника не менше ніж на 40%, а витрати палива зростуть, відповідно, на 25–35% через втрати на теплообміннику. Тому теплогенерація з доступного біопалива доцільна як альтернатива природному чи зрідженому газу за умови власного дешевого палива або високої вартості підведення природного газу.

В’ячеслав ШТИКА, спеціаліст з будівництва
та експлуатації елеваторів та насіннєвих заводів