Правительство ФРГ заявило об увеличении доли возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в энергобалансе Германии до 65% к 2030 году. Для этого ей надо значительно сократить прежде всего потребление угля. Взамен ставка делается на биомассу.
Об этом пишет ЛесПромИнформ.
За ближайшие десять с небольшим лет Германия должна увеличить использование ВИЭ в 1,8 раза. В связи с этим в стране закрываются наиболее старые и вредные с точки зрения выбросов углекислого газа электростанции, использующие в качестве топлива бурый уголь. В качестве возможной даты окончательного отказа от угля называется 2030 год.
Знаковым можно назвать для Германии сентябрь 2018 г. – в Рурском индустриальном районе (федеральная земля Северный Рейн-Вестфалия) закрылась последняя в стране каменноугольная шахта Prosper-Haniel. Сейчас в Германии осталось только небольшое число шахт и открытых разрезов для добычи лигнитов (бурых углей) в восточных федеральных землях на территории бывшей ГДР.
Чем на теплоэлектростанциях ФРГ собираются заменить уголь? Рассчитывают на газ, на энергию, получаемую с помощью ветровых электростанций и солнечных. Но ставка делается на использование растительной биомассы в виде твердого топлива для совместного сжигания на ТЭС с ископаемыми видами топлива (с теми же углями), как это уже на протяжении многих лет практикуется в других европейских странах (Нидерланды, Бельгия, Великобритания, Польша и др.), с поэтапным переходом только на биомассу.
Правительство Германии делает также ставку на сокращение энергопотребления. В частности, до 2050 г. энергопотребление должно быть сокращено на 50% по сравнению с существующим уровнем, что должно обеспечить энергосбережение и повышение энергоэффективности во всех сферах жизни Германии.
Для решения поставленных задач правительство Германии еще в 2015 г. привлекло к разработке и исследованию в рамках проекта SteamBio (цель которого – использование местной биомассы в качестве биотоплива в энергетике и сырья для химической промышленности) научно-исследовательский институт, входящий в Общество Фраунгофера (Fraunhofer-Institut IGB).
Справка: НИИ IGB разрабатывает и оптимизирует разные процессы и технологии в сферах энергетики, медицины, химии, промышленности, а также защиты окружающей среды.
В скоординированном Институтом IGB проекте SteamBio была поставлена следующая основная задача: разработать технологию получения твердого биотоплива из целлюлозо- и лигниносодержащей растительной биомассы – такой как отходы лесозаготовки, лесопиления, деревообработки (порубочные остатки, топливная щепа и прочее) и отходов АПК. Переработка этих отходов предусматривается на месте их сбора с целью сокращения транспортных расходов на перевозку до перерабатывающего предприятия, для чего в подобных проектах задействуются мобильные перерабатывающие установки (мини-заводы). Конечная продукция – биотопливо должно обладать лучшими основными характеристиками в сравнении с традиционными (пеллеты, брикеты, щепа), в частности – более высокой теплотворной способностью и гидрофобностью (для обеспечения возможности хранения и перевозки под открытым небом).
Специалисты института – разработчики проекта обратились к уже известной технологии торрефикации биомассы и на этой основе разработали свое ноу-хау – торрефикацию щепы с использованием перегретого водяного пара. Сначала исходное сырье – щепа подсушивается этим паром, а потом торрефицируется в течение определенного времени без доступа кислорода в атмосфере перегретого пара при температуре 220–250°C, которая ниже температуры начала карбонизации (пиролиза) биомассы. При подобном режиме температурного воздействия биомасса теряет часть летучих веществ с низкой теплотворной способностью, что приводит к повышению этой способности у конечного продукта – торрефицированной щепы. На выходе получается гидрофобный с низкой гигроскопичностью (вода, попадая на продукт, стекает с него, не попадая внутрь) материал высокой энергетической плотности, что обеспечивает значительную экономию при перевозках и хранении, с потребительскими характеристиками, близкими к характеристикам угля. Эту торрефицированную щепу проще и дешевле, по сравнению с торрефицированными пеллетами, раздробить в пылевидную высокореактивную субстанцию с целью подачи в котел электростанции вместе с углем для совместного сжигания. Что важно, при этом какой-либо реконструкции ТЭС не требуется.
Пилотный экземпляр установки работает с января 2018 г. в Испании и состоит из двух контейнеров (20- и 40-футового), в которых расположено все технологическое оборудование, начиная с приемного бункера сырья, сушилки, реактора, охладителя, дробилки и заканчивая щитом управления. Потребление энергии – 155 кВт/ч, в качестве сырья используется щепа древесины бука, сосны, дуба, а также отходы оливок после переработки их на оливковое масло. Производительность мобильного мини-завода – 150 кг/ч и выше, в зависимости от сырья. Предприятие работает круглосуточно в три смены, без перерывов и выходных, за исключением коротких остановок на техобслуживание.