Інститут технічної теплофізики (ІТТФ) 03057, м. Київ-57...

Національна академія наук України Інститут технічної теплофізики (ІТТФ) 03057, м. Київ-57, вул. Желябова, 2-А;

тел. (044) 456-62-82; факс (044) 456-60-91

ЗАТВЕРДЖУЮ Директор ІТТФ НАН України академік НАН України А. А. Долінський _______________ «_____» _____________ 2009 р.

ЗАКЛЮЧНИЙ ЗВІТ про виконання науково-дослідної роботи

Оцінка потенціалу твердої біомаси як палива для об’єктів теплопостачання

в Деражнянському районі Хмельницької області та можливості її експорту з метою забезпечення прибуткової роботи спеціалізованого лісогосподарського

комунального підприємства «Флора» Науковий керівник роботи: Зав. відділом теплофізичних проблем біоенергетики канд. техн. наук Г. Г. Гелетуха

2009

2

СПИСОК АВТОРІВ

Керівник НДР ст. наук. співроб. канд. техн. наук

Г. Г. Гелетуха

Ст. наук. співроб. канд. техн. наук

М. М. Жовмір


В. Г. Крамар


А. І. Баштовий

Провідний інженер

Є. М. Олійник

Інженер 1 кат. С. В. Радченко

3

ЗМІСТ Стор.

Вступ 4 1 Оцінка потенціалу відходів сільського господарства 6

1.1 Стан проблеми 6 1.2 Короткий огляд зернового господарства України та Деражнянського

району Хмельницької області 6

1.3 Розрахунок надлишків сільськогосподарських культур, які можна використовувати у енергетичних цілях

8

2 Оцінка енергетичного потенціалу деревної біомаси 17 2.1 Загальна характеристика лісового господарства Деражнянського

району 17

2.2 Оцінка енергетичного потенціалу відходів деревини Деражнянського району

17

2.2.1 Підхід 1 17 2.2.2 Підхід 2 19

3 Оцінка потенціалу вирощування деревоподібних енергетичних культур

23

3.1 Загальна характеристика земельного фонду та природно-кліматичних умов Деражнянського району

23

3.2 Оцінка потенціалу енергетичних культур 24 3.3 Верба енергетична Salix Viminalis SP 25

4 Виробники українського обладнання для використання місцевих видів палива для отримання теплової енергії

30

4.1 «ЮТЕМ-Інжиніринг» ВАТ «Південтеплоенергомонтаж» 33 4.2 ТОВ «Торгівельний дім «Крігер» 36 4.3 ТОВ «Волинь-Кальвіс» 39 4.4 ЗАТ «Київавтоматика» 45 4.5 Сумісне українсько-чеське підприємство «Ройек-Львів» 46 4.6 Спрощена оцінка економічної ефективності використання

обладнання на місцевих видах палива 49

5 Аналіз забезпечення прибуткової роботи СЛКП «Флора» 57 5.1 Визначення напрямів ефективного використання місцевих палив 57 5.2 Техніко-економічне обґрунтування організації виробництва

гранульованого палива у Деражнянському районі 59

5.2.1 Передумови для освоєння виробництва гранульованого палива 59 5.2.2 Характеристики продукції 63 5.2.3 Ринок паливних гранул 65 5.2.4 Організація виробництва паливних гранул 68 5.2.5 Окупність вкладень при виробництві деревних гранул 83 5.2.6 Окупність вкладень при виробництві гранульованої соломи 95

Висновки 101 Перелік посилань 104

4

ВСТУП

Енергонезалежність – це енерговиживання. Енергетика – це не політичне питання, а питання подальшого існування людства. Питання енергетики – це питання, які стосуються усіх. Енергетика – специфічна галузь, бо енергія завжди була і залишається основою для всього, без неї не може існувати суспільство.

В наш час, коли ціни на традиційні енергоносії з кожним днем підвищуються, коли ці ціни лягають важким тягарем як на фінансовий стан практично усіх підприємств, так і на добробут простих громадян, варто звернути увагу на використання нетрадиційних джерел енергії, а саме відходів сільського господарства (соломи), лісового господарства та деревообробки (порубкові залишки при заготівлі ліквідної деревини від рубок головного користування та заготівлі від рубок, пов’язаних з веденням лісового господарства, інших рубок та очистки від захаращеності, відходи на деревообробних підприємств при виготовленні готової продукції). Що стосується України, то розвиток у цьому напрямі дещо утруднений через цілу низку різного характеру перешкод, але вже зроблені перші кроки по впровадженню технологій отримання енергії з нетрадиційних джерел енергії.

Слід відзначити, що відновлювана енергетика у світі на сьогодні перетворилася на серйозний бізнес, завдяки якому не тільки можна заробляти гроші, але й створювати нові робочі місця, покращувати екологічний стан довкілля, зменшувати відтік грошей з регіонів, сплачуючи менше за імпортовані енергоносії та ін.

Використання соломи та деревних відходів для одержання теплової енергії – це раціональний спосіб їх утилізації. Важливими аргументами використання такого палива в енергетичних цілях є те, що воно:

1) є СО2-нейтральним, тому являє собою екологічно безпечне джерело енергії. У процесі росту сільськогосподарських рослин та деревини поглинається така ж кількість вуглекислого газу, що виділяється при їх спалюванні;

2) є місцевим паливом, досить розповсюдженим в сільськогосподарських районах та на територіях, де наявне лісове господарство та деревообробка;

3) солома – це побічний продукт виробництва зерна, а відходи деревини утворюються в природному процесі росту дерев та при її заготівлі і обробці і тому є відносно дешевими видами палива у порівнянні із традиційними.

В Україні надлишки соломи є одним із основних джерел біомаси, які можна і потрібно (в обґрунтованих кількостях) використовувати для отримання енергії, а не гноїти в скиртах або спалювати в полях, як у нас часто роблять сільськогосподарські підприємства, теж саме стосується відходів деревини. І хоча кількість таких відходів

5

залежить як від кліматичних, так і від цілого комплексу місцевих умов (урбанізація території, розвиток скотарства або грибної справи та ін.), детальні техніко-економічні розрахунки з урахуванням майбутніх перспектив можуть показати економічну доцільність використання такого палива замість традиційного.

Україна має достатній як науковий (розробка конструкцій), так і технічний потенціал для виготовлення водогрійних котлів, які спалюють біомасу, контрольно-вимірювальної апаратури та автоматики, їх оснащення.

Широке впровадження технологій отримання енергії з біомаси є одним з ефективних засобів скорочення споживання викопних традиційних палив як в Україні, так і на окремо взятій території, що надасть реальну енергетичну, економічну та політичну незалежність як нашій країні в цілому, так і організувати нові робочі місця, ефективно утилізувати відходи сільського господарства, лісогосподарств та деревообробних підприємств, отримати додатковий прибуток цим підприємствам, а також теплопостачальним комунальним підприємствам та бюджетним організаціям, які використовують альтернативне паливо, зменшити техногенне навантаження на навколишнє середовище та покращити рівень життя населення в регіонах.

6

1 ОЦІНКА ПОТЕНЦІАЛУ ВІДХОДІВ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

1.1 Стан проблеми Україна щорічно споживає близько 180-210 млн. т. у. п. паливно-енергетичних

ресурсів і належить до енергозалежних країн [1]. Така структура породжує залежність економіки України від країн-експортерів і є загрозливою для її енергетичної і національної безпеки.

На сьогодні державна політика України з енергозбереження передбачає постійне зростання обсягів залучення до паливно-енергетичної бази нетрадиційних і відновлювальних джерел енергії та характерних для кожного регіону альтернативних видів палива, які є вагомим внеском у місцеве самоенергозабезпечення регіонів та окремих підприємств [2]. У законі України «Про альтернативні джерела енергії» визначені правові, економічні, екологічні та організаційні засади використання альтернативних джерел енергії та сприяння розширенню їх використання у паливно-енергетичному комплексі.

Зарубіжний досвід свідчить, що частка біомаси в загальному споживанні первинних енергоносіїв складає 3 % у США, 6% у Канаді та Німеччині, 8 % у Данії, 12 % в Австрії, 18 % у Швеції, 23 % у Фінляндії [3].

Сільськогосподарські підприємства ведуть заготівлю соломи для використання як у вигляді корму, так і для інших господарських потреб. Перевага соломи як палива є її відновлювальний характер, локальність розміщення та доступність, СО2-нейтральність та мала концентрація сірки. Солома, як така, має дуже низьку насипну щільність, що робить неефективним її транспортування як палива на великі відстані, тому економічно доцільно використовувати солому місцево.

На сьогодні, наприклад, лише 0,3 % всіх енергоресурсів, що споживається в Україні, припадає на таке відновлювальне джерело енергії як солома. В Україні споживання соломи в якості енергетичного палива знаходиться тільки на початку свого розвитку і роздрібні розробки комерційного рівня ще не досягли. Опираючись на закордонний досвід, можна було б одночасно зі спалюванням вугілля використовувати надлишок соломи.

Слід відзначити дуже важливий факт: щорічно після збирання зернових культур в повітрі з’являється дим від спалювання стерні, залишеної на полі соломи та скирт, що не тільки погіршує екологічний стан довкілля, але й втрачається шанс отримувати теплову енергію, заощаджуючи традиційні викопні дорогі види палива (газ, вугілля, мазут), а, разом з цим, і власні кошти.

1.2 Короткий огляд зернового господарства України та Деражнянського

району Хмельницької області Енергетична ефективність біоенергетики достатньо висока для того, щоб

виділити її в окремий напрям енергетичного господарства. В Україні існує достатній енергетичний потенціал практично всіх видів біомаси і необхідна науково-технічна

7

та промислова база для розвитку даної галузі енергетики. Одним із перспективних напрямків на даний час для отримання енергії можна вважати використання залишків соломи, яка не використовується для потреб сільського господарства (корма, підстилка для тварин та ін.).

У структурі сільського господарства вирізняють дві основні галузі [4] – рослинництво і тваринництво. У свою чергу рослинництво за видом продукції, що виробляється, поділяється на ряд галузей, серед яких головне місце займають зернове господарство та виробництво технічних культур. Рівень розвитку рослинництва впливає на тваринництво. Розміщення галузей рослинництва значною мірою залежить від посівних площ, їх структури та раціонального використання. Структура посівних площ України за 1990, 1995, 2000, 2005 та 2007 роки та Деражнянського району Хмельницької області для порівняння у 2008 р. показана у табл. 1.1 [5, 6].

Таблиця 1.1 – Структура посівних площ України та Деражнянського району,

%. Показники 1990 1995 2000 2005 2007 2008*

Уся посівна площа 100 100 100 100 100 100 Зернові культури 45,0 45,7 50,2 57,6 58,0 41,8 Технічні культури 11,6 12,1 15,4 20,2 22,7 15,6 Картопля і овочебаштанні 6,4 6,9 8,4 7,8 7,7 11,5

Кормові культури 37,0 35,3 26,0 14,4 11,6 31,1 *Деражнянський район

Як видно з табл. 1.1, структура посівних площ Деражнянського району дещо відрізняється від структури посівних площ усієї України з явною спрямованістю на вирощування картоплі, овоче-баштанних та кормових культур, хоча провідну роль у структурі посівних площ району все-таки відіграють зернові культури. Тому серед галузей рослинництва найважливішим є зернове господарство. Зернове господарство формує продовольчий фонд і постачає фуражне зерно тваринництву, створює резервні державні запаси зерна і дає продукцію на експорт, відходи зернового господарства у вигляді соломи використовуються як на потреби сільського господарства, так і можуть бути використані для виробництва теплової енергії.

Посівна площа зернових культур та валовий збір зернових і зернобобових в Україні та Деражнянському районі за 2004-2007 рр. приведені в табл. 1.2 [5, 6].

Як видно із табл. 1.2, Деражнянський район характеризується стабільністю як щодо посівних зернових в структурі України (0,1 %), так і щодо збору врожаю зерна та зернобобових рослин (0,1 % від загальноукраїнського). Це дає підстави вважати, що в найближчий час кардинальних змін у структурі сільського господарства не очікується, що в свою чергу означає відносну стабільність урожаїв зернових, а, отже, і збору соломи.

8

Таблиця 1.2 – Посівна площа зернових культур та валовий збір зернових і зернобобових в Україні та Деражнянському районі.

Регіон 2004 2005 2006 2007

Посівна площа зернових культур, тис. га Україна 15433 15005 14515 15115 Деражнянський район 17,1 17,2 13,6 15

Валовий збір зернових і зернобобових у господарствах усіх категорій, тис. т Україна 41809 38016 34258 29295 Деражнянський район 49,341 45,892 32,729 54,118

1.3 Розрахунок надлишків сільськогосподарських культур, які можна

використовувати у енергетичних цілях Сільськогосподарські відходи діляться на рослинні і тваринні [7]. Рослинні

відходи сільського господарства – це залишки рослинності при використанні необхідної частини сільськогосподарської культури після збору урожаю і його промислової переробки. Виділяються дві групи таких відходів:

• сільськогосподарського виробництва; • переробної промисловості. До першої групи відносяться відходи, які залишаються після збору урожаю

сільськогосподарських культур, – солома злакових культур, стебла соняшнику і кукурудзи, бадилля овочевих культур та ін.

До другої групи відносяться залишки переробної промисловості – лушпиння, полова, шкірка та ін.

Сільськогосподарське виробництво є потужним джерелом різних видів відходів, що являють собою біомасу, придатну для виробництва енергії. Основними видами цієї біомаси є солома різних культур, відходи вирощування соняшника, кукурудзи та деякі інші. В даній роботі до оцінки енергетичного потенціалу біомаси включено солому злакових культур та ріпаку, стебла, кошики та лушпиння соняшника, стебла та стрижні початків кукурудзи на зерно.

Вихідною точкою для оцінки енергетичного потенціалу відходів сільського господарства є статистичні дані по валовому збору сільськогосподарських культур. Валовий збір основних сільськогосподарських культур у Деражнянському районі за 2004-2008 роки приведений у табл. 1.3.

При визначенні кількісних показників рослинних відходів користуються поняттям «коефіцієнт відходів». Коефіцієнт відходів (Kr) – це питомий показник кількості відходів даної сільськогосподарської культури або, іншими словами, – це відношення сухої маси наземних залишків до маси зібраного з польовою вологістю врожаю (для зернових культур – зерна, для соняшника – насіння). Оскільки вихід рослинних залишків знаходиться в прямо пропорційній залежності від врожайності культури, коефіцієнт відходів є достатньо консервативним показником.

9

Таблиця 1.3 – Валовий збір основних сільськогосподарських культур за категоріями господарств у Деражнянському районі

Сільськогосподарські

підприємства (включаючи фермерські господарства)

Господарства населення Господарства усіх категорій

2004 2005 2006 2007 2008 2004 2005 2006 2007 2008* 2004 2005 2006 2007 2008*

Зернові культури 37145 35056 23619 39440 27648 11923 10836 9110 14678 11705 49068 45892 32729 54118 39284,8

Озимі зернові 20312 14210 7185 9159 10957 5634 4920 539 846 2984,75 25946 19130 7724 10005 13941,8

пшениця 17443 12210 6130 8092 9418 4474 3735 128 649 2246,5 21917 15945 6258 8741 11664,5 жито 2215 1953 809 602 1174 780 890 368 11 512,25 2995 2843 1177 613 1686,25

ячмінь 654 47 246 465 365 380 295 53 186 228,5 1034 342 299 651 593,5 Ярі зернові: 16833 20846 16434 30281 16691 6289 5916 8571 13832 8652 23122 26762 25005 44113 25343

у т. ч.: пшениця 2538 1318 2202 2704 2830 680 591 548 243 515,5 3218 1909 2750 2947 3345,5 ячмінь 7124 4701 5102 9632 9456 890 620 646 755 727,75 8014 5321 5748 10387 10183,8

овес 1177 1134 1239 1063 1426 70 68 50 63 62,75 1247 1202 1289 1126 1488,75 кукурудза

на зерно 5358 13130 7397 16467 2644 4501 4499 7163 12609 7193 9859 17629 14560 29076 9837

просо 56 26 9 2 12 3 0 9 2 3,5 59 26 18 4 15,5 гречка 230 227 213 270 156 25 27 31 60 35,75 255 254 244 330 191,75

рис 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 зернобобові: 350 311 272 143 167 120 111 124 100 113,75 470 422 396 243 280,75

з них: горох 0 0 0 131 0 36 0 39 19 23,5 36 0 39 150 23,5 Соняшник 3 27 0 0 849 0 0 0 0 0 3 27 0 0 849

Ріпак озимий 995 1237 1546 331 8376 0 0 0 0 0 995 1237 1546 331 8376

Кольза-ріпак ярий 0 0 0 142 55 0 0 0 0 0 0 0 0 142 55

*статистичні дані відсутні, значення прийняті для розрахунків, усереднені за попередні роки (2004-2007)

На основі даних відділення землеробства та рослинництва Української академії аграрних наук та літературних даних [7-11] прийнято значення коефіцієнтів відходів для різних культур, приведених у таблиці 1.4.

Звідси, теоретично можливий (або теоретичний) енергетичний потенціал біомаси – максимальний обсяг біомаси, що може бути утворений. Визначається як добуток урожайності культури на відповідний коефіцієнт відходів.

Наприклад, для ярої та озимої пшениці врожаю 2008 р. теоретичний потенціал відходів становив

15010 1 = 15010 т. Коефіцієнт технічної доступності (Kt) – це частка загального кількості

рослинних залишків і відходів та інших видів біомаси, що може бути фактично зібрана, тобто є доступною для подальшої обробки/застосування.

Визначається наступним чином. Висота стебел зернових культур залежить від їх сорту та кліматичних умов місцевості, на якій вони зростають. Відомо, що для лісостепової зони України, до якої належить Хмельницька область, висота стебла злакових культур у середньому складає 100 см для пшениці і 90 см для ячменю та

10

інших зернових. Висота зрізу під час збирання, як правило, не перевищує 20 см. Поширеною технологією збору соломи є тюкування, при цьому втрачається ще 35 % зібраної соломи [11]. Таким чином, коефіцієнт технічної доступності, наприклад, відходів соломи пшениці для Хмельницької області складає

(100-20)/100×0,65 = 0,52. Для розрахунків приймаємо дещо менші (консервативніші) значення

коефіцієнтів для того, щоб не переоцінити кількість відходів. Звідси, технічно доступний (або технічний) енергетичний потенціал

біомаси – частка теоретичного потенціалу, доступна за існуючого рівня розвитку техніки та технологій. Визначається шляхом добутку теоретично можливої кількості відходів на коефіцієнт їх доступності.

Наприклад, для ярої та озимої пшениці врожаю 2008 р. технічний потенціал відходів становив

15010 0,5 = 7505 т. Коефіцієнт енергетичного використання (Ke) – це частка фактичного зібраного

обсягу рослинних залишків і відходів та інших видів біомаси, що може бути використана для виробництва енергії.

Визначається, головним чином, виходячи з потреб сільського господарства у соломі. Основна стаття споживання – це підстилка і грубий корм для великої рогатої худоби (ВРХ). Для визначення обсягу соломи, необхідної на потреби ВРХ, чисельність поголів’я множиться на нормативну потребу споживання (0,9 т соломи на голову худоби на рік). Наприклад, у 2008 р. поголів’я ВРХ у Деражнянському районі складало 2592 голови. Потреба у соломі для такої кількості худоби склала

2592 × 0,9 = 8576 т. Віднімаючи від загального обсягу технічно доступної соломи зернових

культур (пшениця, ячмінь, інші зернові) кількість соломи на потреби худоби, отримуємо обсяг надлишку соломи, яка може бути доступною для виробництва енергії:

(7505 + 4311 + 1492) – 8576 = 4732 т Відношення цього залишку до загального обсягу технічно доступної соломи

зернових культур показує в першому наближенні коефіцієнт енергетичного використання соломи:

4732/13307 = 0,356. Для консервативної оцінки потенціалу вважаємо, що тільки половину обсягу

соломи, вільної від потреб тваринництва, можна залучати до енергетичного використання. Тоді коефіцієнт енергетичного використання:

0,356 × 0,5 = 0,178. Для окремих територій ситуація з величиною цього коефіцієнта може суттєво

змінюватися: від випадку нестачі власної соломи на потреби тваринництва до наявності надлишку соломи, більшого, ніж середній по Україні. При невеликих надлишках соломи (наприклад, 2005-2007 рр. для Деражнянського району, коли був

11

явний дефіцит соломи) для розрахунків приймався коефіцієнт енергетичного використання 0,1 (допускаємо, що 10 % технічно досяжного збору соломи все ж таки може бути виділено на енергетичні потреби). Це можна обґрунтувати тим, що, як правило, в сільських господарствах річних запасів соломи заготовляють на 20 % більше, ніж реально необхідно, тому в енергетичних цілях можливо використовувати солому, яка залишилась з минулих років.

Звідси, економічно доцільний (або економічний) енергетичний потенціал – частка технічного потенціалу, що відповідає критеріям економічної доцільності та враховує потреби інших споживачів.

Наприклад, для ярої та озимої пшениці врожаю 2008 р. економічно доцільний потенціал відходів становив

7505 0,178 = 1329 т. Таблиця 1.4 – Коефіцієнти для розрахунку відходів сільськогосподарських

культур.

С/г культура Коефіцієнт відходів, Kr

Коефіцієнт технічної

доступності, Kt

Коефіцієнт енергетичного

використання, Ke Пшениця 1,0 0,5 Ячмінь 0,8 0,5 Інші зернові 0,8 0,5

0,1-0,5 (залежить від

надлишку) Ріпак 2,0 0,7 1,0 Кукурудза на зерно 1,5 0,7 0,7 Соняшник 2,0 0,67 1,0

Таким чином, загальна формула для оцінки економічно доцільного

енергетичного потенціалу сільськогосподарських відходів (т у.п.) має вигляд: Pe = Cr × Kr × Kt × Ke × Kce,

де Cr – валовий збір сільськогосподарської культури, т, Kr – коефіцієнт відходів, Kt – коефіцієнт технічної доступності відходів, Ke – коефіцієнт енергетичного використання відходів, Kce – коефіцієнт перерахунку в умовне паливо. Дані, отримані в результаті таких розрахунків, є придатними для визначення

потенціалу відходів рослинної біомаси як у певній місцевості, так і в регіональному або державному масштабі (величини коефіцієнтів для різних природно-кліматичних зон, специфіки збору врожаю, сорту рослин та ін. будуть змінюватися).

Для перерахунку фізичних тонн у тонни умовного палива використовуються

12

такі значення теплоти згорання (Q): умовного палива – 29,3 МДж/кг, соломи та інших відходів – 14 МДж/кг.

Приклад оціночних розрахунків відходів соломи сільськогосподарських культур, кукурудзи та соняшника для Деражнянського району у 2008 році приведені в табл. 1.5.

Таблиця 1.5 – Енергетичний потенціал відходів сільського господарства у

Деражнянському районі у 2008 р.

Пшениця Ячмінь Інші зернові

Кукурудза на зерно Ріпак Соняшник Всього

Валовий збір, т 15010 10777 3661 9837 8431 849 Коефіцієнт відходів 1 0,8 0,8 1,5 2 2

Теоретично можливий потенціал, т

15010 8622 2928 14755,5 16862 1698

т у.п. 7172,0 4119,6 1399,2 7050,4 8056,9 811,3 28609,5 Коефіцієнт технічної досяжності

0,5 0,5 0,5 0,7 0,7 0,67

Технічно досяжний потенціал, т

7505 4311 1464 10329 11803 1138

т у.п. 3586 2060 700 4935 5640 544 17464,2 Коефіцієнт енергетичного використання

0,178 0,25 0,25 0,7 1 1

Економічно доцільний потенціал, т

1334 766 259 7230 11803 1138

т у.п. 637,5 366,2 123,9 3454,7 5639,8 543,6 10765,7

Всі обчислення були зроблені з використанням статистичних даних про валовий збір різних культур у 2004-2008 роках у Деражнянському районі та про кількість великої рогатої худоби – основного споживача соломи – у господарствах усіх категорій [6]. Сумарна табл. 1.6 містить значення енергетичних потенціалів відходів сільського господарства у Деражнянському районі за роками.

Для можливості аналізу змін енергетичного потенціалу відходів сільськогосподарського виробництва по роках було виконано оцінку потенціалу за попередні роки (2004-2008 рр.) та прогнозну оцінку на найближчі роки, виходячи зі статистичних даних за ці роки. У табл. 1.7 та на рис. 1 приведені дещо видозмінені дані по потенціалам відходів сільського господарства та прогноз на майбутнє (середнє значення за останні 5 років).

13

Таблиця 1.6 – Енергетичні потенціали відходів сільського господарства у Деражнянському районі за роками.

Валовий збір

Теоретично можливий потенціал Технічно досяжний потенціал

Рік

Економічно доцільний потенціал Пшениця Ячмінь Інші зернові Кукурудза на зерно Ріпак Соняшник Всього т т у.п. т т у.п. т т у.п. т т у.п. т т у.п. т т у.п. т у.п.

2004 25135 9048 5026 9859 995 3 25135 12010 7238 3459 4021 1921 14789 7066 1990 951 6 3 25410 12568 6005 3619 1729 2010 961 10352 4946 1393 666 4 2 14309 1881 899 542 259 301 144 7246 3462 1393 666 4 2 5431

2005 17854 5663 4746 17629 1237 27 17854 8531 4530 2165 3797 1814 26444 12635 2474 1182 54 26 26353 8927 4265 2265 1082 1898 907 18510 8845 1732 827 36 17 15944 893 427 227 108 190 91 12957 6191 1732 827 36 17 7661

2006 9008 6047 3114 14560 1546 0 9008 4304 4838 2311 2491 1190 21840 10435 3092 1477 0 0 19719 4504 2152 2419 1156 1246 595 15288 7305 2164 1034 0 0 12242 450 215 242 116 125 60 10702 5113 2164 1034 0 0 6538

2007 11688 11038 2316 29076 473 0 11688 5585 8830 4219 1853 885 43614 20839 946 452 0 0 31981 5844 2792 4415 2110 926 443 30530 14588 662 316 0 0 20249 584 279 442 211 93 44 21371 10211 662 316 0 0 11062

2008 15010 10777 3661 9837 8431 849 15010 7172 8622 4120 2928 1399 14756 7050 16862 8057 1698 811 28610 7505 3586 4311 2060 1464 700 10329 4935 11803 5640 1138 544 17464 1329 635 763 365 259 124 7230 3455 11803 5640 1138 544 10762

Таблиця 1.7 – Теоретичний, технічний та економічно доцільний потенціали

усіх відходів сільського господарства Деражнянського району, т у.п.

Потенціали 2004 2005 2006 2007 2008 Прогноз Теоретичний 25410 26353 19719 31981 28610 26414 Технічний 14309 15944 12242 20249 17464 16042 Економічний 5431 7661 6538 11062 10762 8291

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

2004 2005 2006 2007 2008 Прогноз

ТеоретичнийТехнічнийЕкономічнийЛинейный (Економічний)

Рисунок 1.1 – Теоретичний, технічний та економічно доцільний потенціали усіх

відходів сільського господарства Деражнянського району, т у.п.

14

Аналіз отриманих результатів показує, що величина теоретично можливого потенціалу є досить нерівномірною по роках і залежить, головним чином, від врожаю сільськогосподарських культур і їх особистого внеску у кількість відходів. Так, наприклад, у 2004 р. врожай пшениці становив 25135 т, а вже у 2006 р. її валовий збір був 9008 т при відносно малій зміні врожаю інших культур. Тому теоретичний потенціал відходів сільського господарства у 2006 р. (19719 у.п.) на 5,5 тис. т у.п. менший, ніж у 2004 р. (25410 т у.п.).

Технічно досяжний потенціал загалом повторює тенденцію зміни теоретично можливого, але не так різко виражено. Більша плавність пояснюється тим, що окрім пшениці на потенціал впливають також інші культури. Коливання врожайності цих культур часто не співпадає з пшеницею, а коефіцієнт технічної досяжності цих відходів вище.

На величину економічно доцільного потенціалу впливає ще більша кількість факторів, тому його тенденція може інколи бути протилежною тенденції зміни теоретичного і технічного потенціалу. У разі істотного падіння теоретично можливого потенціалу, економічно доцільний збільшується, наближаючись до технічно досяжного. Це явище пояснюється тим, що при помітному зниженні теоретичного і, відповідно, технічного потенціалів, в основному, за рахунок зменшення виробництва зернових культур, суттєво послаблюється вплив обсягу соломи пшениці та інших зернових на економічно доцільний потенціал (коефіцієнт енергетичного використання 0,1 – 0,5) і збільшується вплив відходів виробництва соняшника і кукурудзи на зерно та соломи ріпаку (коефіцієнт енергетичного використання 1, 0,7 та 1, відповідно). Якщо ж теоретичний потенціал зменшується, переважно, не за рахунок зернових культур, то економічний потенціал також може знижуватися.

Загалом із рис. 1.1 видно, що величина економічно доцільного потенціалу у Деражнянському районі постійно збільшується (див. лінію тренду для економіного потенціалу). Це пояснюється збільшенням виробництва сільськогосподарських культур (ріпака, соняшника).

Відходи виробництва кукурудзи на зерно є однією з найбільших складових потенціалу сільськогосподарських відходів, але, нажаль, зараз в Україні не застосовують технологію тюкування стебел кукурудзи, і відповідне обладнання не випускається. Прес-підбирачі типу ПРФ виробництва «Бобруйськагромаш» (Білорусь), та типу ППР українського виробництва не призначені для тюкування стебел кукурудзи. Механічні властивості стебел кукурудзи значно відрізняються від властивостей сіна, сінажу, соломи, для тюкування яких використовуються найбільш розповсюджені типи прес-підбирачів.

Таким чином, на сьогодні відходи виробництва кукурудзи можуть застосовуватися як паливо у вигляді, наприклад, січки, заготовленої за допомогою кормозбиральних комбайнів. В перспективі, при впровадженні технології тюкування стебел, стане можливим спалювання і цілих тюків для виробництва енергії.

Те ж саме стосується відходів соняшника. Тим більше, що хоча у 2008 р.

15

економічно доцільно можна було використати 1140 т таких відходів, ця культура не вирощувалася в останні роки в Деражнянському районі, що означає нестабільність надходження відходів даного типу, що на найближчий час унеможливлює їх використання в енергетичних цілях.

Загалом економічно доцільний потенціал біомаси тільки сільськогосподарських відходів для використання в енергетичних цілях складає в середньому близько 8,3 тис. т у.п. Завдяки цьому можна замістити 6,95 млн м3 природного газу.

Без урахування відходів кукурудзи та соняшника кількісні значення теоретичного, технічного та економічно доцільного потенціалів відходів соломи (включаючи ріпак) приймають значення, приведені у табл. 1.8 та як показано на рис. 1.2.


відходів соломи (включаючи ріпак) Деражнянського району, т у.п. Потенціали 2004 2005 2006 2007 2008 Прогноз

Теоретичний 18341 13692 9283 11141 20748 14641 Технічний 9360 7082 4937 5661 11985 7805 Економічний 1967 1453 1424 851 6764 2492

0

5000

10000

15000

20000

25000

2004 2005 2006 2007 2008 Прогноз


Рисунок 1.2 – Теоретичний, технічний та економічно доцільний потенціали відходів

соломи (включаючи ріпак) Деражнянського району, т у.п. Ми маємо схожу картину. На рис. 1.2 вирізняються урожайні роки (2004,

2008) та досить відчутний спад виробництва зернових. Разом з тим, тенденція економічно доцільної кількості соломи для отримання енергії збільшується (див. тренд на рис. 1.2).

В результаті обґрунтованого використання близько 2,5 тис. т у.п. можна замістити 2,1 млн м3 природного газу.

Одним із найреальніших шляхів застосування відходів сільськогосподарської

16

біомаси як палива, який на сьогодні є найбільш прийнятний, є використання соломи злакових, кількісні величини потенціалів якої приведені у табл. 1.9 та показані на рис. 1.3.


відходів соломи пшениці, ячменю та ін. зернових (не включаючи ріпака) Деражнянського району, т у.п. Потенціали 2004 2005 2006 2007 2008 Прогноз

Теоретичний 17390 12510 7806 10689 12691 12217 Технічний 8695 6255 3903 5345 6345 6109 Економічний 1301 625 390 534 1124 795

02000400060008000

100001200014000160001800020000

2004 2005 2006 2007 2008 Прогноз


Рисунок 1.3 – Теоретичний, технічний та економічно доцільний потенціали

відходів соломи пшениці, ячменю та ін. зернових (не включаючи ріпак) Деражнянського району, т у.п.

В даному випадку необхідно звернути на характер поведінки економічно

доцільного використання соломи злакових. Чітко простежується стабільність цих відходів, що дає змогу гарантувати щорічну кількість такого палива в найближчий час. Завдяки використанню 0,8 тис. т у.п. у вигляді соломи можна зменшити споживання газу на близько 670 тис. м3.

17

2 ОЦІНКА ЕНЕРГЕТИЧНОГО ПОТЕНЦІАЛУ ДЕРЕВНОЇ БІОМАСИ 2.1 Загальна характеристика лісового господарства Деражнянського району Хмельницька область належить до малолісних регіонів, де лісистість

становить 12,8 %, при середній по Україні 15,7 %. Оптимальна площа лісів, як частка загальної території регіону, за науковообгрунтованими нормативами, визначена в обсязі 17 % [12].

Що стосується Деражнянського району, то при площі його території 915,84 км2 площа лісів складає 14,1 тис. га. Тобто, показник лісистості (15,4 %) більший від обласного і наближається до середньоукраїнського, що дозволяє більше використовувати потенціал відходів деревної біомаси з енергетичною метою.

2.2 Оцінка енергетичного потенціалу відходів деревини Деражнянського

району Оцінка енергетичного потенціалу деревної біомаси в виконується на основі

доступних статистичних даних, наданих Деражнянською районною радою [6], та експертних оцінок фахівців по лісовому господарству. Для підвищення рівня достовірності оцінки використовуються два підходи, результати яких порівнюються. Приклади розрахунків наведені для 2008 р., аналогічні обчислення проведені для 2004-2007 років і зведені в таблицю.

2.2.1 Підхід 1 Цей підхід ґрунтується на визначенні обсягу відходів та залишків деревини.

Енергетичний потенціал деревної біомаси включає декілька складових. 2.2.1.1 Залишки від заготівлі деревини на лісосіках У 2008 р. в Деражнянському районі обсяг заготівлі ліквідної деревини склав

14,731 тис. щільн. м3 [6]. Він включає заготівлю від рубок головного користування (10,927 тис. щільн. м3) та заготівлю від рубок, пов’язаних з веденням лісового господарства, інших рубок та очистки від захаращеності (3,572 тис. щільн. м3).

Залишок деревини на лісосіках у 2008 р. становив 1,5 тис. щільн. м3. Дана величина відповідає теоретично можливому потенціалу деревної біомаси від заготівлі ліквідної деревини, що може бути використана з енергетичними цілями і складає 0,41 тис. т у.п. Для розрахунку технічно досяжного та економічно доцільного потенціалів застосовуються відповідні коефіцієнти (табл. 2.1).

2.2.1.2 Відходи первинної деревообробки При первинній переробці круглої деревини вихід пиломатеріалів складає

близько 73 % від загального об’єму, а 27 % іде у відходи [13-16]. Виходячи зі статистичних даних 2008 р. по заготівлі лісоматеріалів круглих для виробництва пиломатеріалів та заготовок (4,563 тис. щільн. м3), можна визначити обсяг відходів первісної обробки кругляка

18

4,563 × 0,27 = 1,232 тис. щільн. м3, що еквівалентно 0,34 тис. т у.п. Ця величина відповідає теоретично можливому потенціалу біомаси. Для

розрахунку технічно досяжного та економічно доцільного потенціалів використовуються відповідні коефіцієнти (табл. 2.1).

2.2.1.3 Відходи вторинної деревообробки Наступним джерелом деревних відходів є відходи на деревообробних

підприємствах (ДОКах) при виготовленні готової продукції. За статистичними даними [6] у 2008 р. загалом утворилося 0,241 тис. щільн. м3 відходів деревини, що еквівалентно 0,066 тис. т у.п.

Ця величина відповідає теоретично можливому потенціалу біомаси. Для розрахунку технічно досяжного та економічно доцільного потенціалів використовуються відповідні коефіцієнти (табл. 2.1).

2.2.1.4 Дрова За даними 2008 р. було вироблено 10,168 тис. щільн. м3 дров для опалення. Це

еквівалентно 2,766 тис. т у.п. – теоретично можливий потенціал. Таблиця 2.1 – Енергетичний потенціал відходів деревини у Деражнянському

районі, 2008 р. (підхід 1)

Складові потенціалу деревної біомаси

Обсяг, щільн.

м3

Теоретичний потенціал,

т у.п.


доступності відходів

Технічно досяжний потенціал,

т у.п.

Коефіцієнт енергетичного використання

Економічно доцільний потенціал,

т у.п. Невивезена деревина на лісосіках (порубкові залишки), W = 50-60 %*

1500 409,6 0,9 368,6 0,9 331,7

Первинні відходи деревообробки (відходи у ліспромгоспах при розпилюванні кругляка, W = 40-45 %)

1232 336,4 0,9 302,7 0,7 211,9

Вторинні відходи деревообробки (відходи на ДОКах при виготовленні готової продукції, W = 25-30 %)

241,4 65,9 0,9 59,3 0,7 41,5

Дрова, що вивозяться з лісосіки, W = 40-45 %

10168 2776,2 0,7 1943,4 1,0 1943,4

ВСЬОГО 13141,4 3588,1 2674,0 2528,5 * W – масова вологість

19

Таким чином, згідно даній процедурі розрахунку, енергетичний потенціал деревної біомаси в Деражнянському районі у 2008 р. склав: теоретично можливий – 3588 т у.п., технічно досяжний – 2674 т у.п., економічно доцільний – 2528 т у.п.

2.1.2 Підхід 2 Обчислення за цією процедурою виконувалися для перевірки та співставлення

з результатами розрахунків, зроблених по процедурі 1, з метою недопущення грубих похибок при оцінці потенціалу деревної біомаси в Деражнянському районі.

Цей підхід ґрунтується, головним чином, на даних по приросту деревини в Україні. Енергетичний потенціал деревної біомаси включає декілька складових.

2.1.2.1 Щорічний приріст деревини Згідно з даними Державного комітету лісового господарства

(Держкомлісгоспу), середньорічний приріст українських лісів становить близько 4 м3 на гектар (від 2,5 м3 у Степовій зоні до 5 м3 у Карпатах) [17]. В Україні статистика приросту обчислюється шляхом вимірювання запасу деревини на корені два рази окремо та віднімання першого виміряного обсягу від другого. Цей метод ігнорує дерева, які загинули природнім шляхом, та дерева, зрубані під час заготівлі деревини. Якщо б ці два фактори були враховані при обчисленнях, то оцінений середньорічний приріст становив би приблизно 5 м3 на гектар. Для оцінки будемо використовувати середнє значення річного приросту деревини по Україні (4 м3/га).

Враховуючи той факт, що площа лісів в Деражнянському районі складає 14,1 тис. га [18], сумарний середньорічний приріст деревини на цій території складає

14,1 4 = 56,4 тис. м3 В Україні, згідно даних Держкомлісгоспу, річний приріст деревини

використовується максимум на 50 %, в той час як в країнах Європи використання щорічного приросту складає 60-80 %. Приймаючи коефіцієнт використання річного приросту запасів деревини 0,5, обсяг використання річного приросту в Деражнянському районі:

56,4 × 0,5 = 28,2 тис. м3 Згідно консервативній оцінці, припускаємо, що для енергетичних цілей

доступно 15 % цього обсягу: 28,2 × 0,15 = 4,23 тис. м3, що еквівалентно 1,155 тис. т у.п.

Ця величина відповідає теоретично можливому потенціалу деревної біомаси даної складової. Для розрахунку технічно досяжного та економічно доцільного потенціалів використовуються відповідні коефіцієнти (табл. 2.2).

2.1.2.2 Відходи від деревини ділового використання З урахуванням зробленого вище припущення, на ділові цілі іде 85 %

щорічного приросту деревини. Приймаючи коефіцієнт технічної досяжності приросту 0,85, обсяг ділового використання приросту:

28,2 × 0,85 × 0,85 = 20,37 тис. м3 Враховуючи коефіцієнт відходів від деревини ділового використання 0,25,

визначаємо теоретичний потенціал відходів деревини, доступних для виробництва енергії:

20,37 × 0,25 = 5,1 тис. м3 або 1,39 тис. т у.п. Для розрахунку технічно досяжного та економічно доцільного потенціалів

використовуються відповідні коефіцієнти (табл. 2.2).

20

2.1.2.3 Залишки від заготівлі деревини на лісосіках. У 2008 р. в Деражнянському районі обсяг заготівлі ліквідної деревини склав

14,731 тис. щільн. м3 [6]. Він включає заготівлю від рубок головного користування (10,927 тис. щільн. м3) та заготівлю від рубок, пов’язаних з веденням лісового господарства, інших рубок та очистки від захаращеності (3,572 тис. щільн. м3). Залишок деревини на лісосіках у 2008 р. становив 1,5 тис. щільн. м3, що еквівалентно 0,41 тис. т у.п.

Ця величина відповідає теоретично можливому потенціалу даної складової. Для розрахунку технічно досяжного та економічно доцільного потенціалів застосовуються відповідні коефіцієнти (табл. 2.2).

Таблиця 2.2 – Енергетичний потенціал відходів деревини у Деражнянському

районі, 2008 р. (підхід 2)

Складові потенціалу деревної біомаси


м3

Теоретичний потенціал,

т у.п.


доступності

Технічно досяжний потенціал,

т у.п.

Коефіцієнт енергетичноговикористання

Економічно доцільний потенціал,

т у.п. Річний приріст запасів деревини (частка, що використовується з енергетичними цілями)

56400 1155 0,85 982 1,0 982

Відходи від ділового використання деревини річного приросту

5094 1391 0,9 1252 0,7 876

Невивезена деревина на лісосіках (порубкові залишки) 1500 410 0,9 369 0,9 332

ВСЬОГО 2956 2603 2190

Таким чином, згідно даній процедурі розрахунку, сумарний енергетичний потенціал деревної біомаси у Деражнянському районі у 2008 р. становив: теоретично можливий – 2956 т у.п., технічно досяжний – 2603 т у.п., економічно доцільний – 2190 т у.п.

Порівняння результатів розрахунку по двом підходам показує, що принципових розбіжностей немає, і результати мають один порядок.

Оскільки вихідні статистичні дані для розрахунку по процедурі 1 є надійнішими та доступнішими, він може бути рекомендований до першочергового застосування.

Результати оцінки енергетичного потенціалу деревної біомаси за 2004-2008 роки згідно підходу 1 у Деражнянському районі наведено у табл. 2.3.

Таблицю з узагальненими даними (табл. 2.4) ілюструє рис. 2.2. Як видно, економічно доцільний потенціал деревної біомаси в Деражнянському районі в останні роки повільно збільшується. Його зменшення, яке відбулося у 2006 р. пояснюється спадом об’ємів заготівлі ліквідної деревини, зменшенням залишків деревини на лісосіках та заготівлі круглих лісоматеріалів, а також дров.

Таблиця 2.3 – Оцінка енергетичного потенціалу деревної біомаси у Деражнянському районі за 2004-2008 роки

Заготівля ліквідної деревини*

Залишок деревини на лісосіках*

Первинні відходи деревообробки

Вторинні відходи деревообробки

Заготівля дров для опалення* Всього

Рік Всього, щільн.

м3

в тому числі від рубок головного

користування, щільн. м3


м3

Енергетичний потенціал,

т у.п. теоретичний

технічний економічний

Заготівля лісоматеріалів круглих для виробництва

пиломатеріалів та заготовок,

щільн. м3


м3





м3





м3





м3




2004 15853 9453 2232 609,4 4577 1236 337,4 0,00 0,0 11276 3078,8 14744 4025,6 548,5 303,7 0,0 2155,1 11014 3007,3 493,6 212,6 0,0 2155,1 10480 2861,3 2005 17484 11015 2352 642,2 6590 1779 485,8 70,10 19,1 10894 2974,5 15095 4121,6 578,0 437,2 17,2 2082,1 11407 3114,6 520,2 306,1 12,1 2082,1 10696 2920,4 2006 14921 10520 1715 468,3 6063 1637 447,0 114,60 31,3 8859 2418,8 12326 3365,4 421,4 402,3 28,2 1693,2 9321 2545,1 379,3 281,6 19,7 1693,2 8694 2373,8 2007 15128 11220 1693 462,3 5547 1498 408,9 238,60 65,1 9581 2616,0 13010 3552,3 416,0 368,0 58,6 1831,2 9793 2673,9 374,4 257,6 41,0 1831,2 9172 2504,3 2008 14731 10927 1500 409,6 4563 1232 336,4 241,40 65,9 10168 2776,2 13141 3588,1 368,6 302,7 59,3 1943,4 9794 2674,0 331,7 211,9 41,5 1943,4 9261 2528,6

22

Таблиця 2.3 – Енергетичні потенціали деревної біомаси у Деражнянському районі за 2004-2008 роки та прогноз на найближчий час, т у.п.

Потенціали 2004 2005 2006 2007 2008 Середнє Теоретичний 4025,6 4121,6 3365,4 3552,3 3588,1 3730,6 Технічний 3007,3 3114,6 2545,1 2673,9 2674,0 2803,0 Економічний 2861,3 2920,4 2373,8 2504,3 2528,6 2637,7

0500

100015002000

250030003500

40004500

2004 2005 2006 2007 2008 Прогноз

Роки

т у.

п.

ТеоретичнийТехнічнийЕкономічний

Рисунок 2.2 – Енергетичні потенціали деревної біомаси у Деражнянському

районі за 2004-2008 роки та прогноз на найближчий час Використання прогнозної річної кількості деревних відходів (2,6 тис. т

у.п.) дозволить замістити близько 2,2 млн м3 природного газу за рік.

23

3 ОЦІНКА ПОТЕНЦІАЛУ ВИРОЩУВАННЯ ДЕРЕВОПОДІБНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ КУЛЬТУР

Енергетичні культури являють собою рослини, які спеціально

вирощуються для використання як паливо або для виробництва біопалива. Енергетичні культури можна розділити на кілька видів: однолітні трави, багаторічні трави, швидкоростучі дерева і деревоподібні рослини.

3.1 Загальна характеристика земельного фонду та природно-кліматичних

умов Деражнянського району Лісостепова зона (Лісостеп), до якої відноситься Хмельницька область,

розташована між Поліссям і Лісостепом (рис. 3.1). Південна межа проходить по лінії Фрунзівка-Озеро Ананіїв-Криве-Вільшана – на північ від Кіровоград-Знам’янка-Кременчук-Красноград-Зміїв. Площа зони становить 202000 км2, в основному це рівнинна територія, лівобережну частину якої складає Волинсько-Подільська височина, а правобережну – Дністровська височина Дніпра.

ЖитомирськаЖитомирськаЖитомирськаЖитомирськаЖитомирськаЖитомирськаЖитомирськаЖитомирськаЖитомирська

РівненськаРівненськаРівненськаРівненськаРівненськаРівненськаРівненськаРівненськаРівненськаВолинськаВолинськаВолинськаВолинськаВолинськаВолинськаВолинськаВолинськаВолинська

КиївськаКиївськаКиївськаКиївськаКиївськаКиївськаКиївськаКиївськаКиївська

МиколаївськаМиколаївськаМиколаївськаМиколаївськаМиколаївськаМиколаївськаМиколаївськаМиколаївськаМиколаївська

КіровоградськаКіровоградськаКіровоградськаКіровоградськаКіровоградськаКіровоградськаКіровоградськаКіровоградськаКіровоградська ДніпропетровськаДніпропетровськаДніпропетровськаДніпропетровськаДніпропетровськаДніпропетровськаДніпропетровськаДніпропетровськаДніпропетровська

ХерсонськаХерсонськаХерсонськаХерсонськаХерсонськаХерсонськаХерсонськаХерсонськаХерсонська

ЗапорізькаЗапорізькаЗапорізькаЗапорізькаЗапорізькаЗапорізькаЗапорізькаЗапорізькаЗапорізька

ОдеськаОдеськаОдеськаОдеськаОдеськаОдеськаОдеськаОдеськаОдеська

ДонецькаДонецькаДонецькаДонецькаДонецькаДонецькаДонецькаДонецькаДонецька

Автономна Республіка КримАвтономна Республіка КримАвтономна Республіка КримАвтономна Республіка КримАвтономна Республіка КримАвтономна Республіка КримАвтономна Республіка КримАвтономна Республіка КримАвтономна Республіка Крим

ЧеркаськаЧеркаськаЧеркаськаЧеркаськаЧеркаськаЧеркаськаЧеркаськаЧеркаськаЧеркаськаТернопільськаТернопільськаТернопільськаТернопільськаТернопільськаТернопільськаТернопільськаТернопільськаТернопільська

ВінницькаВінницькаВінницькаВінницькаВінницькаВінницькаВінницькаВінницькаВінницька

ХмельницькаХмельницькаХмельницькаХмельницькаХмельницькаХмельницькаХмельницькаХмельницькаХмельницька

ЧернівецькаЧернівецькаЧернівецькаЧернівецькаЧернівецькаЧернівецькаЧернівецькаЧернівецькаЧернівецька

ПолтавськаПолтавськаПолтавськаПолтавськаПолтавськаПолтавськаПолтавськаПолтавськаПолтавська

Івано-ФранківськаІвано-ФранківськаІвано-ФранківськаІвано-ФранківськаІвано-ФранківськаІвано-ФранківськаІвано-ФранківськаІвано-ФранківськаІвано-Франківська

ХарківськаХарківськаХарківськаХарківськаХарківськаХарківськаХарківськаХарківськаХарківська

ЛуганськаЛуганськаЛуганськаЛуганськаЛуганськаЛуганськаЛуганськаЛуганськаЛуганська

ЧернігівськаЧернігівськаЧернігівськаЧернігівськаЧернігівськаЧернігівськаЧернігівськаЧернігівськаЧернігівська

СумськаСумськаСумськаСумськаСумськаСумськаСумськаСумськаСумська

ЛьвівськаЛьвівськаЛьвівськаЛьвівськаЛьвівськаЛьвівськаЛьвівськаЛьвівськаЛьвівська

ЗакарпатськаЗакарпатськаЗакарпатськаЗакарпатськаЗакарпатськаЗакарпатськаЗакарпатськаЗакарпатськаЗакарпатська

Природно-кліматичні зониПолісся та КарпатиЛісостепСтеп

Рисунок 3.1 – Природно-кліматичні зони України.

Клімат зони помірно-континентальний. Середня температура липня в

північно-західній частині становить +18 °C, а на півдні вона сягає +22 °C. Середня температура січня – в межах від -5 до -8 °C. Період вегетації в середньому триває 200-210 днів. Період, коли середня добова температура перевищує +15 °C, на заході складає приблизно 100 днів, а на південному сході – приблизно 120 днів. Річна сума температур, які перевищують +10 °C, на півночі становить 2500-2600, а на півдні – приблизно 2800. Період без легких

24

заморозків на поверхні ґрунту триває приблизно 135-140 днів. В західній частині зони випадає в середньому близько 550-700 мм опадів, в центральній частині – 500-550 мм, а на південному сході – 450 мм. Найбільша кількість опадів (близько 75 %) випадає від квітня до вересня.

Верхні шари ґрунту є досить різноманітними за складом. Деражнянський район характеризується сірими опідзоленими глеюватими середньозмитими та середньосуглинковими ґрунтами. Лісистість цієї території, як відзначалося, висока і наближається до середньоукраїнської – 15,4 %.

3.2 Оцінка потенціалу енергетичних культур За даними Деражнянської районної ради [6] на кінець 2008 року

сільськогосподарські угіддя займали близько 74 % всієї території району, 54 % – це рілля, уся посівна площа – 38 %. Суттєво зменшилася площа чистих парів – з 12126 га у 2004 році до 2223 га у 2008 р. (табл. 3.1), що значно збільшило вільну земельну площу, частину якої можна використати для вирощування енергетичних культур.

До енергетичних культур, які доцільно вирощувати на території України відносяться тополя, верба, вільха, акація, міскантус. Однією з перспективних культур для Хмельницької області є верба енергетична, яка уже успішно вирощується в Україні.

Таблиця 3.1 – Розподіл сільськогосподарських угідь та посівні площі

сільськогосподарських культур за роками у Деражнянському районі.

Землі 2004 2005 2006 2007 2008 Загальна земельна площа 91600 91600 91600 91600 91600 Сільськогосподарські угіддя

64000 63900 62500 68100 68100

у тому числі: рілля 47700 47600 46300 49600 49600 сіножаті - - - - - пасовища - - - - - Вся посівна площа 34400 32800 26600 28500 34700 в тому числі: зернові культури 17100 17200 13600 15000 14500 технічні культури 1900 1800 2000 3300 5400 картопля і овоче-баштанні культури

3600 4100 4300 4400 4000

кормові культури 11800 9700 6700 5800 10800 Площа чистих парів 12126 10148 8124 6346 2223 Вільна площа ріллі 1174 4652 11576 14754 12677 Площа земель під енергетичні культури 704,4 2791,2 6945,6 8852,4 7606,2

25

Вільна площа ріллі розраховується як різниця між площею ріллі та загальною посівною площею з урахуванням площі чистих парів.

Площа земель під енергетичні культури знаходиться з урахуванням коефіцієнту перерахунку для визначення площі земель під енергетичні культури, величина якого становила 0,6 (вища, ніж в цілому по Україні, т.я. територія Деражнянського району, як і усієї області сприятлива для вирощування деревини).

При розрахунку потенціалу енергетичних рослин приймалися такі значення:

1) коефіцієнт технічної досяжності, який враховує неминучі втрати при заготівлі, – 0,85;

2) коефіцієнт енергетичного використання приймався 1, т.я. уся кількість даної культури використовується з метою отримання енергії;

3) врожайність верби – 9 т сухої маси/га; 4) нижча теплота згоряння сухої маси – 18,5 МДж/кг; 5) площа земель під енергетичні культури – 3 тис. га. Значно менше, ніж

приведено в табл. 3.1, т.я., з однієї сторони, вирощування, наприклад, енергетичної верби розраховане до 30 років і не відомо, як зміниться розподіл сільськогосподарських угідь та посівні площі сільськогосподарських культур в районі в майбутньому (хоча припинити вирощування даної культури та повернути землю для вирощування інших культур досить легко і швидко), а з іншого боку в районі наявні землі з підвищеною вологістю площею 3363,6 га [6], які дуже сприятливі для вирощування енергетичної верби.

У результаті виконання розрахунків отримали такі значення потенціалів енергетичної верби: теоретичний – 17048 т у.п., технічно досяжний та економічно доцільний – 14491 т у.п., завдяки якому можна замістити 12,1 млн м3 природного газу.

3.3 Верба енергетична Salix Viminalis SP Один із перспективних видів енергетичної рослини – енергетична верба

Salix Viminalis SP, яку вдало почали вирощувати в Україні (за даними ТОВ «Аграрна співдружність», м. Київ).

3.3.1 Ботанічні характеристики Швидкоростуча верба енергетична (Salix Viminalis SP) – деревовидна

рослина, квіти якої з’являються, як правило, до розпускання листяної корони дерева. Комахозапилююча рослина. Рослина скидає листя, циліндричного росту, як правило, зустрічається у кущистій формі. Листя розкидисті, рідко розташовані напроти один одного, частіш за все щитовидної форми. Найбільш поширена форма розмноження – саджанців.

За сучасними оцінками, цей вид дерева є найбільш швидкоростучим по довжині (приріст за один день може досягати 3-5 см) і вазі після першого вегетаційного року рослини. Загальний приріст після першого року становить 8-10 тонн на 1 га/за рік, а після 3-4 років ці показники можуть досягти 30-40 тонн на 1 га/за рік та довжини до 8 метрів.

26

3.3.2 Використання лози Сорт лози Salix Viminalis SP селекціонери вивели для: 1) осушки ґрунту на болотистій місцевості; 2) для очистки стічних вод малих населених пунктів або тваринницьких

ферм; 3) рекультивації земель біля шахт та покращення ґрунту; 4) використання у паперовій та меблевій промисловості; 5) використання у будівельній промисловості (при будівництві

тимчасових доріг, захист схилів, берегів річок та ін.); 6) виробництва плетених виробів – кошиків, скульптур, арок, огорож,

садових бесідок; 7) вирішення проблеми з недостатньою кількістю зелених насаджень; 8) використання в якості медоносної рослини; 9) енергетичних цілей, а саме використання в якості палива у приватних

будинках, котельнях (шкіл, дитячих садків), електростанціях; 3.3.3 Випаровування води з ґрунтів Завдяки своєму швидкому росту лоза здатна вбирати з ґрунту та

випаровувати велику кількість води. Це має вирішити проблему з осушенням ґрунтів, збагачених підземними водами або постраждалих від паводків, захистити землі від заболочування, а також не допустити підтоплення населених пунктів. Цей метод є достатньо ефективним, оскільки один кущ лози Salix Viminalis SP здатен випаровувати за один день 15-20 літрів води (під час інтенсивної вегетації), а при масовому насадженні випаровування води з 1 га становить:

Щільність посадки, шт./га Об’єм випаровування води, м3/га

20000 300-400 30000 450-600 40000 600-800

3.3.4 Посадка в ґрунт та агротехніка лози Селекційно виведена для енергетичних цілей лоза розсаджується

саджанцями завдовжки 20 см. Перед висадженням саджанці замочують у воді на 24-48 годин, що сприяє з одної сторони температурній адаптації, а з іншої рослина за цей період нагромаджує необхідну кількість води, завдяки якій здатна без опадів та денного поливання рости після посадки в ґрунт.

Доцільно здійснювати пересадження в ґрунт лози ранньою весною, одразу після морозів. У цей час вологість ґрунту є найбільш сприятливою. На тих територіях де очікуються весняні паводки, можливо здійснювати висадження в ґрунт пізньою осінню. В останньому випадку весняний паводок сприятливо впливатиме на ріст і розвиток рослини.

Пересадження в ґрунт саджанців можна здійснювати вручну або механізовано. Ґрунт перед цим необхідно відповідним чином підготувати та очистити від бур’янів.

27

Відстань між рядками та саджанцями залежить від виду агротехніки, яка в подальшому застосовуватиметься (ручна, механізована). На 1 га можна розмістити від 20000 до 40000 саджанців.

Через 2-3 тижні після пересадки рослин в ґрунт з’являються перші нові пагони. Якщо в цей період рослини отримали необхідну кількість вологи, то фактично 100 % приживаються.

Особливу увагу в перші місяці необхідно звернути на прополку бур’янів (необхідно, щоб пагони рослини закрили бур’ян).

За виключенням першого року, лоза, період вирощування якої складає 25- 30 років, не потребує спеціального догляду. Практично вже після першого року її можна заготовлювати.

Оскільки ґрунти є бідними на поживні речовини, рекомендується щорічно в рядки саджанців, але не в міжряддя, додавати 30 кг N, 30 кг Р, 80 кг К і в липні 25-50 кг N на гектар поживних речовин у вигляді хімічних добрив. Рекомендується до першого збирання урожаю (заготівлі гілок) підтримувати вміст поживних речовин у ґрунті. В подальшому немає потреби у внесенні поживних речовин, оскільки із листям рослини попадає достатня кількість поживних речовин у ґрунт і, таким чином, циклічно зберігається рівновага між хімічними поживними речовинами, що попадають в ґрунт, і які виносяться з нього. Внесення в ґрунт вищезазначених поживних речовин з хімічними добривами можна замінити поливкою стічними водами.

3.3.5 Репродуктивність лози У перший вегетаційний рік (так званий рік посадки) у лозових насаджень

(Salix Viminalis SP) проходить формування кореневої системи лози. З одного саджанця проростає 2-5 гілок довжиною 2-4 м. Довжина гілок залежить від кількості опадів, що випали в рік посадки, водного балансу та виду ґрунтів. Після першого року необхідно обрізати вербу на висоті 5-10 см від краю землі, метою чого є стимулювання процесу кущення. В наступному році даний саджанець може вже дати 3-7 пророщених гілок і загальна їх довжина на кінець року може досягти 4-6 м. З енергетичної точки зору найбільш придатним є гілля трьох- і більше річної лози.

На невеликих територіях для збирання урожаю лози (обрізки гілля) використовується коса або електрична косарка, а на більших – комбайни, обладнані відповідною жаткою.

3.3.6 Захист рослин, догляд за ними На плантаціях лози дуже важливим є впродовж першого року

забезпечити захист від бур’янів, оскільки через швидкий ріст бур’янів лоза не здатна розвинути необхідну кореневу систему. Як правило, територію два рази потрібно очищати від бур’яну. Перед вегетаційним періодом – від дводольних бур’янів, після вегетаційного періоду – від однодольних бур’янів.

Перед посадкою на визначеній території необхідно провести глибоку (40-50 см) оранку ґрунтів. Проведення ретельної підготовки ґрунтів восени заощаджує суттєві витрати на проведення весняних робіт із захисту рослин, а також пізніші витрати під час вирощування рослин.

3.3.7 Необхідний вид ґрунту та кліматичних умов вирощування рослини.

28

Лоза Salix Viminalis SP широко зустрічається на територіях з помірним і холодним кліматом, добре переносить значні температурні коливання.

Лоза здатна рости на несприятливих ґрунтах, наприклад, як рекультиваційна культура на рекультивованих землях відкритих шахт. Звичайно, в таких умовах вона не ростиме настільки швидко, як при «нормальних» умовах, але розвинута коренева система рослини дає можливість рости цій культурі і в таких несприятливих умовах, сприяючи утворенню в ґрунті гумусу. Оптимальним для росту рослини є легко-кислі ґрунти з 5,5-6,5 рН, але вона може рости і на ґрунтах з рівнем рН від 3,5 до 10. Сприятливим для проростання є збагачений водою ґрунт.

3.3.8 Ліквідація плантацій Ліквідація плантацій є відносно простою. Весною при висоті гілок 50 см

треба внести гербіцид, зрізати гілки та переорати плантацію. Восени вже можна сіяти інші культури.

3.3.9 Переробка біовідходів Успішно вживаною технологією оздоровлення навколишнього

середовища є створення буферних зон з лози навколо місць, де здійснюються які-небудь викиди. Лозу використовують також і в екологічних системах, в яких присутні стічні води з фермерських господарств, силосні рідини і інші біовідходи.

Поливка лози стічними водами та вищезазначеними біовідходами матиме подвійне значення: 1) забезпечить рослини поживними речовинами; 2) відбуватиметься очистка стічних вод.

За один рік лоза здатна переробити досить велику кількість таких відходів.

3.3.10 Рекультивація ґрунтів Лоза Salix Viminalis SP може бути використана також і для рекультивації

на землях біля шахт. Опале листя та коренева активність лози покращують склад гумусу і ґрунтову структуру, а також збільшують кількість поживних речовин. В той же час коріння лози здатне захистити верхні шари ґрунту від ерозії та зсувів. Так, висота лози досягає до 8 метрів і вона здатна значно зменшувати силу вітру. Навіть з опалим листям смуга лози здатна зменшити швидкість вітру на 60 %. Ця властивість лози є дуже корисною, зважаючи на те, що вітровою ерозією в Україні охоплено велику частину території.

3.3.11 Використання в якості медоносної рослини Селекційно виведена Salix Viminalis SP є хорошою медоносною

рослиною. З 1 га можна отримати до 140 кг меду. Самі посадки лози є житлом для різноманітних комах, причому кількість

їх різновидів ширша, ніж кількість тих, що живуть в посадках інших дерев. Комахи, у свою чергу, приваблюють птахів. Життя багатьох перелітних або таких видів, що постійно живуть на території, безпосередньо залежить від чагарникових посадок, які дають птахам місце для сну і гніздування, а ссавцям – укриття.

3.3.12 Збільшення площ зелених насаджень

29

Одночасно лоза Salix Viminalis SP може частково вирішити проблему з недостатньою кількістю зелених насаджень. Завдяки швидкому росту вже через два роки після посадки лоза матиме достатню біомасу щоб поглинати велику кількість двоокису вуглецю. Насадження лози також зможуть поглинати велику частину пилу та інших відходів, які викидаються в атмосферне повітря промисловими об’єктами. Таким чином може бути зменшена кількість парникових газів та інших шкідливих речовин в атмосфері.

3.3.13 Використання лози в енергетичній сфері Використання лози в якості екологічно чистого джерела енергії має

велике значення для України. По-перше, біологічне паливо може стати дешевшою та доступнішою

альтернативою дорогим викопним видам палива, що імпортуються в Україну. А це в свою чергу сприятиме зменшенню нинішнього високого рівня залежності від іноземних постачальників енергоресурсів.

По-друге, виробництво палива з біомаси має велике екологічне значення, оскільки зменшує емісію парникових газів в атмосферу.

3.3.14 Екологічні показники палива з біомаси При спалюванні біомаси не утворюється більше вуглекислого газу, ніж

було поглинуто рослиною за життя, оскільки рослини в процесі фотосинтезу його засвоюють. Відтак, ті обсяги СО2, що виділяються при спалюванні біомаси, і ті, що поглинаються рослинами протягом їх росту, врівноважують одне одного. Тобто використання біомаси для виробництва енергії не збільшує концентрацію вуглекислого газу в атмосфері.

До того ж енергія, що витрачається на підготовку палива, не перевищує декількох відсотків від отриманого тепла. При спалюванні біомаси виділяється значно менше окису сірки у порівнянні із спалюванням вугілля. Емісія окису азоту залежить від процесу спалювання, і часто завдяки низьким температурам горіння кількість окису азоту менша, ніж при спалюванні вугілля або мазуту.

3.3.15 Енергетичні показники палива з біомаси Калорійність сухої біомаси лози становить близько 18,5 МДж/кг. Для

порівняння можна навести наступні дані: 1 кг вугілля має калорійність 26 МДж, 1 м3 природного газу – 35 МДж.

Таким чином, 1 тонна сухої біомаси лози може замінити 750 кг вугілля або 500 м3 природного газу, а значить 1 га лози може щорічно давати екологічне паливо, що еквівалентне 22-30 тоннам вугілля або 15-20 тис. м3 природного газу. При цьому вартість лози у порівнянні з іншими видами палива є значно меншою.

Крім того, можна організувати сумісне спалювання, наприклад, вугілля та деревної біомаси.

Треба відзначити, що запропонований вибір енергетичної культури має тільки рекомендаційний характер. Для прийняття практичного рішення про висадження певної культури в Деражнянському районі необхідно детальніше розглянути додаткові фактори, такі, як конкретне розташування території, характер та якість ґрунтів, рельєф місцевості, особливості місцевого ведення сільського господарства та ін.

30

4 ВИРОБНИКИ УКРАЇНСЬКОГО ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ МІСЦЕВИХ ВИДІВ ПАЛИВА ДЛЯ ОТРИМАННЯ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ

Отримання енергії з місцевих видів палива (відходів деревини, тирси,

тріски, дров, лушпиння насіння соняшника, стебла соняшника та кукурудзи, костро- та торфобрикетів, різних гранул, фрезерного торфу, соломи та т.і.) є однією із найдинамічніших галузей, які швидко розвиваються в багатьох країнах світу. Цьому сприяють як великий енергетичний потенціал таких палив, так і їх поновлювальний характер. Крім того, гроші, які платять енергогенеруючі підприємства за місцеву сировину, залишаються в регіоні та сприяють його економічному розвитку. Разом зі зменшенням споживання традиційних енергоносіїв (і в першу чергу – природного газу) зникає залежність від їх імпорту, що сприяє покращенню енергетичної безпеки нашої країни.

Враховуючи той факт, що тепло, отримане при використанні місцевих палив, коштує дешевше від тепла із традиційних енергоносіїв, споживачі отримають доступне по оплаті теплопостачання. Створення комфортних умов для проживання і праці населення України сприятиме покращенню соціального стану у регіонах.

При використанні місцевих видів палива для отримання теплової енергії потрібно звернути увагу на таке:

1) системи опалювання і гарячого водопостачання не відрізняються від традиційних схем по конструктивному виконанню та розміщенню. Основною особливістю такої системи є наявність спеціального котла, що входить в нагрівальний контур системи та використовує місцеві види палива, а також складські приміщення при необхідності;

2) незалежно від схеми теплозабезпечення, нові котли можуть встановлюватися індивідуально або пристроюватися до існуючих котельних і працювати паралельно на одну теплову мережу, що дозволить використовувати наявне обладнання в якості резервного, або для покриття пікових навантажень, завжди маючи резерви по запасу потужності.

3) при виборі обладнання слід звернути увагу на його теплотехнічні характеристики і екологічні показники, що надалі визначить витрати на його установку та експлуатацію. Слід брати до уваги той факт, що котли з автоматичною подачею палива значно дорожче від аналогічних котлів, при обслуговуванні яких використовується ручна праця;

4) серед усього різноманіття місцевих видів палива в першу чергу необхідно звертати увагу на використання найпоширеніших в регіоні, які мають найбільший потенціал на теперішній час і в перспективі (для цього необхідно провести відповідні дослідження та визначити потенційних поставщиків);

5) енерговміст місцевих видів палива нижчий за традиційні палива, що робить їх неконкурентноздатними при транспортуванні на великі відстані, тому їх доцільно використовувати локально, а саме у системах теплопостачання в сільській місцевості та малих містечках;

31

6) кількісна величина сільськогосподарських відходів для енергетичних потреб залежить від урожайності і може коливатися із року в рік;

7) надійність, безпека, ефективність і економічність систем теплопостачання залежать від якості палива, надійності його постачання, умов транспортування і зберігання. Основний запас палива може зберігатися на місцях його добування (наприклад, солома на полях, під критими навісами або в ангарах сільгосппідприємств);

8) запас палива, що забезпечує тижневу роботу котла, повинен знаходитися в безпосередній близькості, щоб уникнути непередбачених перебоїв при доставці палива. Своєчасна доставка палива і підтримка його необхідного запасу, як правило, лягає на плечі постачальників, а вартість формується з урахуванням доставки;

9) так як в Україні немає створеної розвинутої інфраструктури по доставці, зберіганню, підготовці використання такого палива та утилізації золи, ці організаційні питання повинен вирішувати споживач.

На українському ринку є близько 25 торгових марок обладнання як українських, так і закордонних виробників, яке працює на місцевих видах палива (табл. 4.1).

Таблиця 4.1 – Торгові марки котельного обладнання, яке працює на

твердій біомасі на ринку України.

32

Основні дистриб’ютори європейського котельного обладнання, яке працює на твердій біомасі та постачається в Україну, представлені в табл. 4.2.

Таблиця 4.2 – Торгові марки котельного закордонного обладнання для

спалювання місцевих видів палива та компанії, які їх пропонують.

Компанія Представлені торгові марки Etikon http://www.etikon.com.ua

Viessmann; Kalvis; Dakon; Buderus; УЕАС

NVK http://nvk.com.ua Viessmann; Buderus; Junkers

BELTEK http://beltek.com.ua Buderus; Viadrus

Teplomontag http://teplomontag.com.ua Sime; Junkers; Denrad

Kriger http://kriger.com.ua Kriger; Buderus; Viadrus

Trivad http://trivad.com.ua

Atmos; Dakon; Viadrus; Ekoefekt; Hamont

Bogema http://www.bohemia.lviv.ua Dakon; Viadrus; Ekoefekt; Hamont

SEC «Biomass» http://www.biomass.kiev.ua Polytechnik

VIT http://www.vit-kiev.com.ua

Opop; Dakon; Buderus; Viadrus; Kalvis; Ultima; Atmos; Nordica; Junkers; Sime

Враховуючи реальне становище в Україні, можна відзначити наступні

переваги при використання вітчизняного котельного обладнання: 1) набагато менша ціна від закордонних котлів при аналогічних

теплотехнічних характеристиках; 2) не виникає труднощів при монтажі, гарантійному, післягарантійному

обслуговуванні та постачанні запасних частин, суттєво дешевше, ніж при залученні іноземних фахівців;

3) при використанні закордонного обладнання виникає необхідність використовувати те ж таки закордонне допоміжне обладнання (димососи, вентилятори, фільтри та т.і.)

4) кошти залишаються в котлобудівельного підприємства і йдуть на його розвиток, що покращує як якість продукції, так і її характеристики;

5) збільшується попит на продукцію всіх суміжних галузей (металургійна, приладобудівна, електротехнічна та ін.);

6) відсутність бар’єрів у мовно-фінансових питаннях. Саме тому акцент робиться на використанні вітчизняного обладнання

(табл. 4.3), хоча при наявності достатнього фінансування можна встановити

33

котли іноземного виробництва, які все-таки характеризуються дещо кращими екологічними показниками.

Таблиця 4.3 – Українські виробники котельного обладнання, яке працює

на місцевих видах палива та відходах.

Компанія Вид палива Тип котельного обладнання

Потужність, кВт

«Hot-Well» деревина, лушпиння, тирса, гранули, відходи водогрійні 22, 30, 40

ВАТ «ПТЕМ»

тюкована солома, торфобрикети, відходи

деревини, гранули, стружка, тирса

водогрійні 150, 250, 300, 600, 860

ТД «Kriger»

дрова, тирса, тріска, торф, лушпиння,

органічні речовини, вугілля, газ

водогрійні 300, 500, 820, 1500

ТОВ «Волинь-Кальвіс» дрова, деревні відходи,

торф’яні брикети, кусковий торф, гранули

водогрійні 20-50, 100, 250, 320, 500, 700,

1000

ЗАТ «Київавтоматика» відходи деревини водогрійні 80, 125, 250,

500, 750, 1000

«Роек-Львів» деревина, тирса,

стружка, кора та кускові відходи

водогрійні 250, 500, 800, 1000, 1600

Нижче приведена інформація про підприємства та їх продукцію (котли,

теплогенератори, утилізатори, які використовують у якості джерела енергії місцеві види палива) потужністю більше 100 кВт, які можна застосовувати для систем водяного опалення. Інформація отримана з загальнодоступних джерел та безпосередньо на підприємствах-виробниках за запитом.

4.1 «ЮТЕМ-Інжиніринг» ВАТ «Південтеплоенергомонтаж» Це єдиний в Україні виробник ліцензійних котлів на соломі.

Теплогенератори на соломі – це сучасні теплогенератори, які за допомогою надійної автоматики забезпечують процес опалювання і гарячого водопостачання. Автоматика теплогенератора забезпечує підтримку необхідних параметрів гарячої води і необхідної температури в приміщенні, а також оптимального режиму горіння палива. За наявності тюкованої соломи за допомогою даних теплогенераторів можна забезпечити теплом школи, дитячі сади, адміністративні будівлі, тваринницькі комплекси, тепличні господарства, житлові і промислові приміщення.

ВАТ ПТЕМ – компанія, яка на ринку енергетичного будівництва працює 80 років, виробляє теплогенератори на соломі потужністю до 1 МВт за ліцензією данської компанії «Passat Energi» (рис. 4.1).

34

Разом з високим ККД (близько 82 %) теплогенератори забезпечують високу чистоту згорання соломи: зольність менше 5 %, а вміст СО в продуктах згорання менше 0,5 %. До переваг також відноситься низьке споживання електроенергії (близько 0,5 % від теплової потужності). Технічні характеристики котлів RAU представлені в табл. 4.4. При відносно низькій ціні на солому, низьких експлуатаційних витратах і в той же час високими цінами на традиційні види палива (газ, вугілля), термін окупності теплогенераторів складає від 8 місяців до 3,5 років (залежно від потужності). Також як паливо в котлах можна використовувати деревні відходи, тирсу, стружку і торфобрикети. Для установки теплогенераторів не потрібне приміщення.

При готовності фундаменту під теплогенератор і теплових мереж установка, монтаж і наладка здійснюється протягом 1 дня.

ВАТ ПТЕМ може забезпечити разом з постачанням теплогенераторів проектні роботи, облаштування теплових мереж і сервісне обслуговування.

При покупці теплогенератора на соломі компанія опційно пропонує сервісне обслуговування котлів протягом 3-х років.

Таблиця 4.4 – Технічні характеристики котлів RAU.

ТИП УСТАНОВКИ RAU 2-181

RAU 2-301

RAU 2-331

RAU 2-600

RAU 2-600M

Теплова потужність при 5 завантаженнях на добу, кВт 150 250 300 600 860*

Теплова потужність при 2 завантаженнях на добу, кВт 53-64 80-96 160-192 250-300 250-300

ККД, % 82 82 82 82 82

Габарити котла, м (ДШВ) 4,43,1 5,05

4,13,5 5,65

4,13,4 8,35

5,13,65 8,21

5,13,65 8,21

Габарити топки, м (Д) 1,62,0 2,02,0 2,03,0 2,83,0 2,83,0

Габарити прямокутних тюків до, м 1,61,2 0,7

2,41,2 1,3

2,41,2 1,3

2,41,2 1,3

2,41,2 1,3

Діаметр циліндричних тюків, до, м 1,4 1,8 1,8 2,0 2,0 Об’єм бака-акамулятора, л 13 000 15 000 30 000 41 000 41 000 Загальна вага без димової труби, т 6,2 8,4 13,2 14,2 14,5 Вага димової труби, т 0,5 1,3 1,9 1,9 1,9 Споживання електроенергії, кВтгод./доба 3 – 5 6 – 10 6 – 10 6 – 10 20 – 30

Середня вага одного завантаження, кг 200 350 500 1000 1000 Витрата соломи, кг/год. 41 62 104 208 250

Рисунок 4.1 – Загальний вигляд соломоспалювальних

колів RAU.

35

Річна витрата соломи (опалювальний сезон = 180 днів), т 180 270 450 900 1080

Час згорання 1 завантаження, год. 3,5 4 5,5 5,5 4 Розрахункова теплота згорання палива, МДж/кг 14,2 14,2 14,2 14,2 14,2

Об’єм газу, який заміщується за опалювальний сезон, м3 62 069 93 103 155 172 310 344 434 000

Ціна теплогенератора з трубою**, від, тис. грн 202 231 328 400 410

Доставка**, від, тис. грн 15 (залежить від типу теплогенератора і адреси встановлення)

Будівельно-монтажні роботи**, від, тис. грн

15 (залежить від типу теплогенератора і адреси встановлення)

Проектні роботи**, від, тис. грн 40 * - при 6 завантаженнях на добу ** - ціни орієнтовні, на 03.2009 р.

В середньому 2,9 тонни соломи заміщують 1000 м3 природного газу. При виборі теплогенератора з точки зору його потужності, для

орієнтування потрібно керуватися наступними параметрами: 1 кВт потужності потрібний для опалювання 10 м2 площі при висоті стелі не більше 3,5 м.

Технологічних схем роботи обладнання та типових схем застосування не надають.

Обладнання, встановлене в Україні: 1) с. Струтинка, Липовецький р-н, Вінницька обл., ТОВ «Рапсодія» -

RAU-2-301 (250 кВт), тел. 8-(04332)-52-03-57; 2) с. Вахнівка, Липовецький р-н, Вінницька обл., школа - RAU-2-331 (300

кВт), тел. 8-(04358)-2-13-46; 3) с. Ольгопіль, Чечельницький р-н, Вінницька обл., ПТУ - RAU-2-331

(300 кВт), тел.8-(04351)-2-12-05; 4) с. Дрозди, Білоцерківський р-н, Київська обл., ТОВ Агрофірма «ДІМ» -

RAU-2-1210 (950 кВт) та RAU-2-181 (150 кВт), тел.8-(04463)-2-93-18; 5) с. Чкалово, Приазовський р-н, Запорізька обл., школа - RAU-2-600 (600

кВт), тел. 8-(06133)-2-33-39; 6) с. Уїздці, Млинівський р-н, Рівненська обл., школа - RAU-2-331 (300

кВт), тел. 8-(03659)-6-45-85; 7) с. Полковниче, Ставищанський р-н, Київської області, ТОВ

«Полковничий хутір», промбаза - RAU-2-600 (600 кВт), тел. 8-(044)-633-16-41; 8) с. Війниця, Локачинський р-н, Волинської області, ТОВ «Лотекс»,

промбаза - RAU-2-600(М) (860 кВт), тел. 8-(0332)-78-82-11; 9) с. Лукашова, Липовецький р-н, Вінницької області, школа - RAU-2-331

(300 кВт), тел. 8-(04358)-2-13-46; 10) с. Росоша, Липовецький р-н, Вінницької області, школа - RAU-2-600

(600 кВт), тел. 8-(04358)-2-13-46; 11) с. Вільшанка, Крижопільський р-н, Вінницької області, школа - RAU-

2-331 (300 кВт), тел. 8-(04340)-2-13-35; 12) с. Холопичі, Локачинський р-н, Волинська обл., ТОВ «Лотекс» RAU-

36

2-600(M), 8-(0332)-78-82-11; 13) с. Озютичі, Локачинський р-н, Волинська обл., ТОВ «Лотекс»RAU-2-

600(M), тел. 8-(0332)-78-82-11; 14) ВАТ «Лебединський насіннєвий завод», с. Лебедин, Шполянський р-

н, Черкаська обл., RAU-2-301, тел.8-(04741)-2-68-34 та багато інших. Більше 70 теплогенераторів виготовлено та відправлено до країн

Євросоюзу. Контактна інформація Головний офіс: 01601, Україна, м. Київ, вул. Пушкінська, 27 08292, Україна, Київська обл., м. Буча, вул. Чкалова, 21 тел.: +38 (044) 499-65-55; +38 (044) 234-85-84; факс: +38 044) 499-65-57; +38 (044) 287-01-36. E-mail: [email protected] Генеральний директор: Стальний Андрій Володимирович тел.: +38 (044) 499-65-55; +38 (044) 499-65-20; факс: +38 (044) 499-65-57. Відділ продаж: тел./факс: +38 (044) 499-65-34 E-mail: [email protected] Відділ маркетингу: тел./факс: +38 (044) 499-65-33 E-mail: [email protected]. 4.2 ТОВ «Торгівельний дім «Крігер» Було створене, як ексклюзивний представник заводу ЗАТ

«Житомирремхарчомаш». Компанія крім власних котлів представляє на українському ринку котельне обладнання кращих вітчизняних та закордонних виробників. За роки своєї діяльності компанія поставила та ввела в дію комплексні котельні в багатьох містах України, Білорусії, Молдови та Росії.

Кредитні лізингові кошти, необхідні для виконання всього комплексу робіт, залучають для замовника фінансисти компанії. Спеціалісти компанії сумісно з деякими російськими та закордонними банками розробили фінансові проекти, в основі яких знаходиться лізинг обладнання для котельних. Умови лізингових поставок викликають очевидний інтерес як для виробників, так і для споживачів.

Компанія також здійснює програму переведення парових котлів на водогрійний режим. Підбором обладнання, розробкою технічного рішення по розміщенню їх вузлів та комунікацій займаються кваліфіковані інженери.

На всі види робіт компанія має ліцензії. По закінченню робіт оформляється та видається супроводжувальна документація, необхідна для здавання даного об’єкту.

37

Котли марки КВм(а) (рис. 4.2 а, б) – стальні, двоходові, жаротрубні, з установкою турбулізатора, зроблені у газощільному виконанні (з розрідженням у камері згорання), з двома пучками димогарних труб. Ізоляція виконана із базальтового волокна, котел облицьований листовим металом з полімерним покриттям. В задній частині котла знаходиться фланець для під’єднання альтернативного джерела тепла: газового або рідкопаливного пальника. Принцип спалювання палива оснований на подачі палива в топку котла та допалювання СО вторинним дуттям.

Базовий комплект автоматики, забезпечує контроль усіх параметрів, необхідних для безпечної та надійної роботи. Основний параметр для автоматичної роботи котла – це діапазон температури вихідної води, що задається, (наприклад, +85 - +95). Котел може працювати в автоматичному режимі. При цьому функції оператора зводяться до спостереження за роботою котла. При спалюванні сипкого палива можливе спалювання кускових відходів та дров завдовжки до 1 м і товщиною до 25 см, при цьому подача сипкого палива зменшується або тимчасово припиняється. Технічні характеристики котлів КВм(a) представлені в табл. 4.5.

Котельне обладнання повністю укомплектоване, від споживача вимагається лише підключення електроенергії, системи опалювання і наявність основної димової труби.

Гарантія заводу-виробника – 1,5 роки. Також надається гарантійне і післягарантійне обслуговування. Проектний термін експлуатації котельного обладнання – 20 років.

Дане котельне обладнання сертифіковане в Україні, Росії, Білорусі, успішно працює як для опалювання приміщень, так і на забезпечення тепловою енергією технологічних процесів.

а) б)

Рисунок 4.2 – Загальний вигляд котлів КВм(a) з ручною та автоматичною подачею палива.

38

Таблиця 4.5 – Технічні характеристики котлів КВм(a).

Назва котла КВм(a)-0,3 КВм(a)-0,5 КВм(a)-0,82 КВм(a)-1,5 Номінальна потужність, кВт 300 500 820 1500

Температура води на виході, не більше, С 95 95 95 95

Площа, що опалюється, м2 3500 5000 8200 15000 Об’єм, що опалюється, м3 9500 15000 24000 45000 Робочий тиск, МПа 0,4 0,4 0,6 0,6 Температура димових газів, С 160 160 160 160

Час виходу на робочий режим, не більше, год. 1 1 1 1

Об’єм завантажувальної камери, не менше, м3 0,367 0,69 1,37 4,06

Об’єм бункера-накопичувача, м3 2,08 2,08 2,08 -

Поверхня теплообміну, м2 10,44 23,1 32,8 71 ККД, тв. Паливо/газ, не менше, % 80/90 80/90 80/90 85/90

Витрата води, не більше, м3/год. 10,3 17,2 27,3 52

Габаритні розміри котла, мм:

- Д Ш В 21651610 2050

26151820 2645

30351965 2665

36002130 4220

- у зібраному вигляді 45802000 2730

540024555 3540

54402585 3542

112508165 4215

Види палива: відходи деревини, тирса, дрова, лушпиння, костро- та

торфобрикети, фрезерний торф, буре вугілля, різні сорти кам’яного вугілля, газ

Витрата палива, кг/год. - дрова або відходи, (сер.) фракція сипкого палива не більше 25 мм з вологістю до 55%, кг/год.

85 185 296 542

- торф фрезерний, кг/год. 105 172 272 498 - торф брикетний, кг/год. 62 124 203 - - вугілля, кг/год. 31 51 84 152 Маса котла, кг 2920 5900 7500 22000 Ціна*, від, тис. грн: Автоматична подача сипке паливо з механічною топкою Ручна подача Комбінований вид палива (сип./газ)

160

128

178

240 366 207

260

272 416 240

301

838

Ціна* систем автоматичної паливоподачі, від, тис. грн: Пристрій завантажувальний САТ 008 35

39

Шнековий підбирач САТ 005 263 Бункер-нагромаджувач (100 м3) САТ 004 205 Приймальний пристрій до бункера-нагромаджувача 25 Склад «Живе дно» (2.54; 30 м3) 244 Транспортер скребковий (15 м) 106 Шеф-монтаж та пусконаладка 10 % від вартості котла * орієнтовна, станом на 03.2009 р. зі складу у м. Житомир

Обладнання впроваджене на багатьох підприємствах як України, так і інших держав. Додаткова інформація надається за запитом на підприємство.

Контактна інформація: 10003, Україна, м. Житомир, вул. Щорса, 81 e-mail: [email protected] Директор: +38 0412 481490, 259527 Зам. директора: +38 0412 481530 Відділ котельного обладнання Нач. відділу: +38 0412 481497 Менеджери (багатоканальний): +38 0412 481492 Юрисконсульт: +38 0412 481493 Бухгалтерія: +38 0412 481491 Факс: +38 0412 481499 4.3 ТОВ «Волинь-Кальвіс» Було створено у 2006 році в місті Ковелі, Волинської області в результаті

злиття закордонного і власного капіталу українських підприємців. Це підприємство більше 12 років виготовляє твердопаливні котли для європейського ринку. Торговий знак котлів «KALVIS» вже відомий споживачам Данії, Швеції, Норвегії, Фінляндії, Польщі, Германії, Латвії, Естонії, України, Білорусії, Росії, Хорватії, а також і США. Підприємство ЗАТ «Шяулю тауро калвіс», запровадивши свою технологію виробництва, організувало виробництво твердопаливних котлів потужністю від 6 кВт до 1000 кВт на підприємстві ТОВ «Волинь-Кальвіс».

Сьогодні в асортименті підприємства нараховується близько 100 видів твердопаливних котлів різних модифікацій та потужностей.

Вся продукція сертифікована в Україні. Твердопаливні водогрійні котли з ручним завантаженням палива Kalvis-

100 ... -700 призначенні для використання у якості палива дров, деревних відходів, тирси, торфобрикетів, кам’яного вугілля та ін. Використовують для опалювання побутових, виробничих та інших приміщень, в яких обладнана система центрального опалення, а також для підготування гарячої води та подачі тепла для технологічних потреб. Загальний вигляд таких котлів та їх конструкція показані на рис. 4.3, технічні дані – у табл. 4.6. Рекомендується використовувати димосос.

40

а) б) Рисунок 4.3 – Загальний вигляд (а) та конструкція (б) котлів Kalvis-100 ... -700:

1 – двері теплообмінника; 2 – зривний клапан; 3 – пульт керування; 4 – жаротрубний теплообмінник; 5 – вставний турбулізатор; 6 – патрубки для запобіжних клапанів; 7 – патрубок гарячої води; 8 – димохід; 9 – камера

підігрівання вторинного повітря; 10 – патрубок зворотної води; 11 – термометр; 12 – вентилятор вторинного повітря; 13 – шамотна цегла; 14 – подача

вторинного повітря; 15 – вентилятор первинного повітря; 16 – регулятор кількості повітря; 17 – термоізоляція; 18 – камера підігрівання первинного

повітря; 19 – колосники; 20 – дверці зольника; 21 – двері топки; 22 – оглядове віконце.

Твердопаливні водогрійні котли з автоматичним завантаженням палива

Kalvis-100М ... -950М. Конструкція аналогічна котлам з ручним завантаженням. Сипке паливо за

допомогою шнекового транспортера подається вниз котла, звідки у формі вулкану піднімається вгору і, згораючи, сиплеться на колосники у формі піраміди. Котли керуються процесором, можуть працювати у автоматичному режимі при мінімальному догляді та обслуговуванні.

Схема встановлення котла з автоматичною подачею палива показана на рис. 4.4, технічні дані – у табл. 4.7. Рекомендується використовувати димосос.

41

Таблиця 4.6 – Технічні дані твердопаливних водогрійних котлів з ручним завантаженням палива Kalvis-100 ... -700

Назва котла К-100 К-140 К-190 К-220 К-250 К-320 К-400 К-500 К-600 К-700 Номінальна потужність, кВт 100 140 190 220 250 320 400 500 600 700

Діапазон регулювання потужності, кВт 45-110 50-150 70-200 80-270 90-280 110-360 140-440 175-550 210-650 250-770 Опалювальна площа, м2 800-1200 1100-1700 1700-2200 2000-2500 2300-2800 2800-3600 3600-4300 4500-5500 5500-7600 6000-7800

Паливо Дрова, деревні відходи, тирса та торфобрикети, кам’яне вугілля та ін. Діапазон регулювання температури води, С 70-105

Коефіцієнт корисної дії, ККД, % 82-87 Максимальний тиск води в котлі, МПа

(кгс/см2) 0,4 (4) спец. замовлення 0,6 (6)

Розміри топки, ВШД, мм 620520 800

620520 1000

770710 1100

770710 1300

770710 1500

900900 1300

900900 1500

11009001720

113010501880

113010502080

Об’єм одноразового завантаження палива, м3 0,23 0,32 0,59 0,70 0,80 1,05 1,21 1,70 2,23 2,47 Розміри завантажувального отвору, мм 450400 600620

Тривалість горіння одноразового завантаження, год. 2-7

Дрова вологістю 25 % (3000 ккал/кг) 23 32 44 51 57 74 92 115 138 161 Витрата

палива, кг/год. Вугілля (6070 ккал/кг) 12 16 22 25 28 36 46 57 68 80

Об’єм води в котлі, л 220 270 530 600 680 940 1120 1300 2150 2350 Труби 764 894

Фланці труб 160 185 Розміри для

підключення, мм Розміри димоходу 240240 240240 290290 290290 290290 325 325 325 380 380

Па 35 40 45 48 53 57 62 65 66 70 Тяга мм вод. ст. 3,5 4,0 4,5 4,8 5,3 5,7 6,2 6,5 6,6 7,0 Діаметр, мм 250 250 300 300 300 350 350 400 500 500 Труба Рекомендовані

розміри Висота, м 12 14 16 16 18 20 22 22 24 30

Розміри котла, ВШД, мм 184010001580

184010001780

217012001950

217012002150

217012002500

258014002600

258014002600

273014002760

285015603030

285015603220

Вага, кг 830 1000 1700 1900 2100 2650 2900 3300 4100 4500 Ціна з ПДВ, тис. грн* 43 50 64 70 80 90 99 111 133 150

* - орієнтовна, станом на 03.2009 р.

42

Таблиця 4.7 – Технічні дані водогрійних котлів з автоматичним завантаженням палива Kalvis-100М ... -950М

Модель К-100М К-140М К-190М К-250М К-320М К-400М К-500М К-600М К-720М К-850М К-950М Номінальна потужність, кВт 100 140 190 250 320 400 500 600 720 850 950

Регулювання потужності, кВт 40-110 60-155 80-210 100-280 130-350 160-440 200-550 240-660 290-800 350-930 400-1100 Опалювальна площа, м2 400-1200 600-1600 800-2200 1000-2900 1300-3800 1600-4600 2000-5600 2400-6800 2900-8500 3500-10000 4000-11000

Паливо тирса, подрібнена деревина ККД, % 85-88

Діапазон регулювання температури води, С 70-105

Максимальний тиск води в котлі, МПа (кгс/см2) 0,4 (4), спец. заказ 0,6 (6)


560520 800

615520 1000

747720 1300

854720 1600

875920 1300

877920 1500

116210401720

109810401880

114310402080

114310402080

Об’єм одноразового завантаження палива, м3 0,18 0,23 0,32 0,70 0,80 1,05 1,21 2,00 2,23 2,47 2,80

тирса вологістю до 25 % (3200 ккал/кг,

250 кг/м3) 21 (0,09) 30 (0,13) 41 (0,16) 53 (0,21) 68 (0,27) 86 (0,34) 106 (0,42) 128 (0,51) 154 (0,62) 182 (0,73) 203 (0,81) Витрата

палива, кг/год.

(м3/год.)

тирса та тріска вологістю до 40 % (2440 ккал/кг, 300

кг/м3)

28 (0,09) 39 (0,13) 53 (0,18) 70 (0,24) 89 (0,3) 112 (0,4) 140 (0,47) 168 (0,57) 202 (0,68) 238 (0,81) 266 (0,88)

Об’єм води в котлі, м3 0,17 0,22 0,27 0,60 0,68 0,94 1,12 2,0 2,15 2,25 2,35 труби Ø764 (2,5") Ø894 (3,5")

фланець труби Ø160 Ø185 Розміри

підключення, мм (дюйми) димохід 240240 290290 Ø325 Ø380 Ø400

Тяга в топці, Па (мм в. ст.) 15 (1,5) 20 (2,0) 25 (2,5) 30 (3,0) 35 (3,5) 40 (4,0) 45 (4,5) 50 (5,0) діаметр

, мм 250 300 325 400 500 Труба

рекомендовані

розміри труби

висота, м 12 15

Аеродинамічний опір, Па 150 160 170 185 200 210 220 230

Розміри котла, ВШД, мм 1840х1000х1580

1840х1000х1780

2170х1200х1950

2170х1200х2500

2170х1200х2500

2580х1400х2400

2580х1400х2400

2850х1560х2940

2850х1560х3200

2850х1560х3030

3030х1560х3220

Вага, кг 800 900 1100 2000 2200 2800 3100 3900 4300 4700 5000 Ціна з ПДВ, тис. грн* 48 55 71 88 99 109 122 146 165 175 190

* - орієнтовна, станом на 03.2009 р.

43

Рисунок 4.4 – Схема встановлення котла з автоматичною подачею палива:

1 – котел; 2 – проміжна ємність; 3 – дозатор; 4 – транспортер; 5 – шафа керування; 6 – транспортер складу; 7 – обладнання переміщення палива;

8 – шнек топки.

Твердопаливні водогрійні котли з рухомими колосниками та автоматичним завантаженням палива Kalvis -140M-1...950M-1 мають мікропроцесорне управління. Призначенні для опалювання побутових, виробничих та інших приміщень. Загальний вигляд та конструкція показані на рис. 4.5, основні технічна характеристики представлені в табл. 4.8. Рекомендується використовувати димосос.

а) б)

Рисунок 4.5 – Загальний вигляд (а) та конструкція (б) котлів

Kalvis -140M-1...950M-1: 1 – димохід; 2 – подача води; 3 – жаротрубний теплообмінник; 4 – патрубок зворотної води; 5 – зривний клапан; 6, 17 – двері теплообмінника; 7 – арка із

жаростійкого бетону; 8 – двері для обслуговування; 9 – подача вторинного повітря; 10 – зольник; 11 – топка; 12 – автоматичне видалення золи; 13 – рухомі колосники;

14 – вентилятор первинного повітря; 15 – шнек подачі палива; 16 – вентилятор вторинного повітря.

44

Таблиця 4.8 – Основні технічні дані твердопаливних водогрійних котлів з рухомими колосниками та автоматичним завантаженням палива Kalvis-140M-1...950M-1.

Модель К-140М-1 К-320М-1 К-500М-1 К-720М-1 К950М-1 Номінальна потужність, кВт 140 320 500 720 950

Регулювання потужності, кВт 70...150 150...450 160...550 240...800 320...1100 Опалювальна площа, м2 800...1600 1000...5000 1600...6000 2500...8500 3200...12000

Паливо тирса, тріска, гранули з соняшника та торфу, зерно, відходи зерна ККД, % 85

Діапазон регулювання температури води, С 70-105

Максимальний тиск води в котлі, МПа (кгс/см2) 0,6 (6,0)

Гідравлічний опір, мбар (МПа) 38 (0,0038) 42 (0,0042) 44 (0,0044) 48 (0,0048) 52 (0,0052)


600840 1900

8001040 2200

10001040 2500

10001040 2800

Об’єм одноразового завантаження палива, м3 0,26 0,96 1,83 2,60 2,90

Розміри дверей топки, мм 400450 600620 Витрата палива, кг/год.

тріска з вологістю 25 % (3000 ккал/кг) 35 80 130 195 260

Об’єм води в котлі, м3 0,58 1,32 2,07 2,98 3,93 труби Ø76 Ø89

фланець труби Ø130 Ø150 Розміри

підключення, мм димохід Ø240 Ø325 Ø380 Ø480

Тяга в топці, Па (мм вод. ст.) 20 (2) 25 (2,5) 35 (3,5) 40 (4) 50 (5) діаметр,

мм Ø240 Ø325 Ø380 Ø480 Труба рекомендовані

розміри висота, м 12 15

Витрата димових газів при вологості палива 30 %, м3/год. (кг/с)

39 (0,09) 755 (0,11) 1210 (0,34) 1815 (0,40) 2444 (0,54)

Аеродинамічний опір, Па 160 200 220 200 230

Розміри котла, ВШД, мм 1850900 2000

25001100 2900

25001500 3360

26501500 3660

2650х1500х 3960

Вага, кг 1500 3500 3900 4700 5800 Ціна з ПДВ, тис. грн* 73 127 166 216 249

* - орієнтовна, станом на 11.2008 р. Проектні роботи та доставка – за домовленістю, монтаж, підключення та

наладка обладнання коштують 15-25 % від вартості котла. Деякі приклади вдалої апробації обладнання: 1) Волинська область, Ковельський район, с. Козлиничі, вул. Нова, 37, Урдюк

К. С., тел. 8067259080, 94-2-48; 2) Волинська область, Ковельський район, с. Поворськ, вул. Шевченка, 12,

Тимощук Г. В., тел. 80678808532, 95-5-37; 3) Волинська область, Ковельський район, с. Пісочне, вул. Калініна, 13, Ципко

Т. П., тел. 94-0-45, 94-0-34, 94-0-09; 4) Сумська область, Охтирський район, с. Гнилиця, вул. Шкільна, 12,

Виходець К. І., тел. 8 (05446) 9-12-83, 9-14-72; 5) Київська обл., Вишгородський р-н, с. Пирново, вул. Київська, 29, тел./факс

45

(044) 501-89-62, 501-89-69, Триліський В. М. та багато інших як в Україні, так і за кодоном.

Контактна інформація Юридична адреса: Волинська обл., м. Ковель, вул. Грушевського, 110а, 45008 Тел.: +38 (03352) 50231 Факс: +38 (03352) 52198 E-mail: [email protected]. 4.4 ЗАТ «Київавтоматика» Виготовляє високотемпературні (піролізні) котли (утилізатори деревних

відходів), які комплектуються водонагрівачами або повітряними теплообмінниками. Котел (утилізатор) може бути використаний в промислових, адміністративних та побутових цілях (в системах опалення, водопостачання або технологічних процесах). Утилізує кускові відходи деревини, тирсу, тріску, стружку та інші органічні відходи з вологістю до 50 % і при цьому не потребує додаткового палива. Установка проста в експлуатації, працює в автоматичному режимі. ККД досягає 92 %. Котел має модульну конструкцію, що максимально спрощує процес монтажу.

Технічні характеристики котлів ЗАТ «Київавтоматика» представлені в табл. 4.9.

Таблиця 4.9 – Технічні характеристики котлів-утилізаторів деревних відходів.

Назва котла УДО-0,125

УДО-0,250

УДО-0,500

УДО-0,750 УДО-1,00

Теплова потужність, кВт 50-125 70-250 150-500 300-750 750- 1000

Коефіцієнт робочого регулювання 0,7

Витрата сипкої маси, яка утилізується, м3/доба

6 12 24 35 48

Об’єм завантаження у витратний бункер, м3 0,7 0,9

Опалювальна площа при висоті стелі до 3,5 м, м2

800 1600 3300 5000 6500

Напруга, В 220/380

Габарити, ДШВ, мм

36851745 1867

37961745 1916

48001884 2326

48001884 2576

58872739 3277

46

Ціна без димової труби, від, тис. грн*

45 85 150 180 250

Доставка, від, грн/км* 20

Монтаж, підклю-чення, наладка 15-20 % від вартості утилізатора

Вартість проектних робіт, від, тис. грн*

- без погодження у відповідних держ. органах – від 7; - з погодженням – від 15

*станом на 11.2008 р. Утилізатор УДО-0,250 встановлений на заводі Державного будівельного

комбінату Управління справами Верховної Ради України. Адреса: м. Київ, вул. Клеманська, 6/8. Телефон: +38(044) 550-95-84. Директор заводу: Серпутько Анатолій Васильович. Контактна інформація: 02068, Україна, м. Київ, вул. Срібнокільська, 14, к. 324 Тел.: 8 (044) 575-87-38 8 (050) 356-38-51 E-mail: [email protected] 4.5 Сумісне українсько-чеське підприємство «Ройек-Львів» Серед продукції, яку воно виробляє, пропонує: 1) Системи автоматичного спалювання (АСС, рис. 4.6), які призначені для

спалювання відходів деревини, що газифікується в газифікуються в газогенераторі, а факел полум’я попадає в топку парового або водогрійного котла. Така система може бути застосована до встановлених котлів. В якості палива може використовуватися: тирса, стружка, кора та кускові відходи до 30 мм.

2) Енергетичні комплекси (рис. 4.6), які складаються з системи автоматичного спалювання та водогрійного котла. Технічні характеристики приведені у табл. 4.10.

Монтаж комплексів дуже простий, зводиться до механічного з’єднання трьох вузлів, обв’язка котлів та підключення комунікацій повинні виконуватись місцевими монтажними організаціями або силами замовника.

Для виконання проектних робіт надаються технічні вимоги встановлення та під’єднувальні розміри конкретних комплексів.

47

Рисунок 4.6 – Енергетичний комплекс для спалювання відходів деревини. Таблиця 4.10 – Технічні характеристики енергетичних комплексів.

ТИП КОМПЛЕКСІВ СС-100 СС -180 СС -250 СС -400 СС-630 СС -800 СС -1000

СС -1250

СС -1500 СС-2000

ТИП АСС АСС-100

АСС-180

АСС-250

АСС-400

АСС-630

АСС-800

АСС-1000

АСС-1250

АСС-1500

АСС-2000

ТИП КОТЛІВ, КВ 0,1 БТ 0,16 БТ 0,25 БТ 0,4 БТ 0,63 БТ 0,3 БТ 1,0 БТ 155 БТ 1,5 БТ 2,0 БТ Номінальна теплова потужність при вологості палива 50%, кВт

100 180 250 400 630 800 1000 1250 1500 2000

Площа обігріву приміщення (при висоті 3,5 м), м2

750 1350 2000 3800 6400 8150 10100 12625 15150 20600

Орієнтовна витрата сипучого хвойного палива вологістю 50 %, м3/год.

0,14 0,2 0,3 0,5 0,8 1 1,3 1,7 2 2,6

Об’єм палива у бункері, м3 2,0 4,0

Орієнтовний час спалювання 1-го бункера палива, год.

11,4 8 5,3 3,2 2 1,6 1,2 1,0 0,8 1,2

Напруга живлення, В 3380 5 %

48

Потужність електродвигунів, кВт: - подачі палива - вентилятора піддуву - димососа

0,37 0,12

-

0,37 0,12 -

0,37 0,12 1,5

0,55 0,12 1,5

0,55 0,25 3,0

0,75 0,25 3,0

0,75 0,75 3,0

0,75 0,75

-

1,1 0,75

-

1,5 1,5 -

Об’єм топки котла, м3 0,22 0,33 0,62 0,96 1,24 1,68 2,25 2,48 2,86 3,18

Макс. довж. дров, мм 450 550 450 1050 1050 1250 1250 1500 1500 1300

ККД котла, % 76 76 76 77 77 78 78 79 80 80

Водомісткість котла, м3 0,21 0,34 0,42 0,88 1,1 0,96 1,59 1,98 2,39 3,2 Рекомендована продуктивність води, м3/год.

8,6 15,5 215 34,5 54,3 69 86,2 107,7 129 172

Необхідна тяга на виході з котла, Па 80 80 110 130 200 240 240 260 300 300

Тип димососа непотрібно Д-2 Д-3,5 Згідно проекту Температура вихідних газів, не більше, С 250

Розміри СС, не більше, мм: - Д

- Ш - В

3338 1390 1925

3670 1390 1925

4270 1390 1925

4875 1615 1925

5000 1615 1910

5600 1710 2130

5825 1710 2240

5980 2160 2240

6380 2160 2430

6020 3900 2430

Маса комплексу, не більше, кг 1400 1750 1850 3160 3780 4100 4860 5420 6250 8640

Під’єднувальні параметри

Діаметр патрубків системи опалення, мм 60 89 115

Розміри патрубків димовідводу, мм

280 280

320 320 190155 250250 550550

Димова труба, не менше, - висота, м 12

- діаметр, мм 400 500 350 400 460 500 570 Згідно проекту

Мін. об’єм розширю-вального бака, % 4 % від об’єму води в системі опалювання

ДОВІДКОВО:

Системи спалювання поставляються випробуваними у робочих режимах не менше 72 годин

Вартість комплексу, тис. грн*** 58 61 71 84 104 120 145 194 254 289

У вартість комплексів входить

пуско-налагодження змонтованого комплексу; навчання персоналу замовника – 2 робочі дні

* 1 м3 хвойної стружки вологістю 50 % важить приблизно 100-250 кг, хвойної тирси вологістю 70 % – приблизно300-400 кг ** природна тяга димової труби повинна бути не менше 80 Па. Параметри димової труби для комплексів потужністю 250-1000 кВт з розрахунку отримання 30% потужності котла на кускових відходах деревини (при відключенні електроенергії, без вентилятора піддуву і димососу) *** орієнтовна, на 04.2009 р.

Місця встановлення комплексів – понад 500 од. в Україні, Росії та Молдові, по десятку адрес в кожній області України, адреси надаються зацікавленим особам в залежності від місця розташування замовника, необхідної потужності комплексу та виду палива.

49

Контактна інформація: Україна, Львів вул. Яворницького, 14 Дирекція: +38 032 292-22-47 Факс-автомат: 297-13-58 Бухгалтерія: 292-41-39 Відділ обладнання: +38 032 297-18-58 297-18-98 Сервісна служба 297-62-92 Е-mail: [email protected] 4.6 Спрощена оцінка економічної ефективності використання обладнання на

місцевих видах палива При використанні місцевих видів палива для отримання тепла замість

традиційних палив (в першу чергу газу), необхідну їх кількість можна грубо оцінити за такою формулою:

рМВПн

рТПн

ТПМВП QQ

ВB ,

де Вмвп – витрата місцевих видів палива в кг за визначений проміжок часу (опалювальний сезон, місяць, годину і т.п.), Втп – витрата традиційного палива за цей же період, р

нQ – нижча теплота згоряння. Для об’ємної витрати природного газу (м3/період) праву частину формули необхідно помножити на 0,7 (0,7 кг/м3 – щільність природного газу при н.у.) Орієнтовні значення теплотворної здатності різних видів палива приведені в табл. 4.11.

Таблиця 4.11 – Середня калорійність палив.

Паливо Значення, ккал/кг Примітки

Відходи деревини 2200-2900 в залежності від вмісту вологи та виду деревини

Брикети та гранули з деревних відходів (тирси, стружки та ін.) 4000-5000 в залежності від вмісту вологи та виду

деревини Торф фрезерний 2000-2300 Брикети з торфу 3400-4500 в залежності від зольності та вологості Гранули з торфу до 5000 типова вологість до 12 % Гранули з лушпиння насіння соняшника 4100-5200 в залежності від зольності та вологості

Лушпиння з гречки 4000

Солома 3200-3300 сіра солома має вищі показники, ніж жовта

Для спрощеної оцінки терміну окупності обладнання, яке використовує

місцеві види палива або відходи, розглянемо три варіанти і порівняємо їх з базовим варіантом з котлом «НИИСТУ-5», широко розповсюдженим на теплогенеруючих об’єктах. Перший випадок – спалювання тюкованої соломи в теплогенераторі "ЮТЕМ-Інжиніринг" ВАТ "Південтеплоенергомонтаж" RAU 2-600; другий і третій

50

– спалювання тирси в енергетичному комплексі СС-630 («Ройек-Львів») та котлі КВм(a)-0,82 (ТОВ «Торгівельний дім «Крігер»). Розрахунки оціночного економічного ефекта впровадження нового обладнання виконувалися згідно з «Методикой определения эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений», єдина зміна – значення нормативного коефіцієнта ефективності капітальних вкладень прийняте Ен = 0,25 замість 0,15. Результати розрахунків приведені в табл. 4.12.

Таблиця 4.12 – Спрощений розрахунок терміну окупності обладнання тільки

за рахунок зміни палива (без урахування додаткових витрат)

Найменування показників, позначення, одиниці виміру

Базовий варіант Варіанти

І ІІ ІІІ Кількість котлів, n, шт. 1 1 1 1 Теплопродуктивність котла, Q, Гкал/год. 0,465 0,516 0,541 0,71 Теплота згоряння палива, р

нQ , ккал/м3 (газ), ккал/кг (тверде) 8120 3340 2500 2500 ККД котла, , % 85 82 76 80 Кількість годин роботи котла за рік, t, год. 4728 4728 4728 4728 Витрата палива, В, м3/год. (газ), кг/год. (тверде) 67,4 188,4 284,7 355,0 Загальні затрати на встановлення котла, Кзаг, тис. грн 583 210 300 Питомі затрати, р

питK , грн/Гкал 239,0 82,1 89,4 Вартість палива, Ц, грн/тис. м3 (газ), грн/т (тверде) 2620 250 100 100 Паливна частина собівартості гігакалорії тепла, С, грн/Гкал 379,6 91,3 52,6 50,0 Приведені затрати, З1=Сб, грн/Гкал 379,6 379,6 379,6 Приведені затрати, З2, грн/Гкал 151,0 73,2 72,3 Річний економічний ефект, Е, тис. грн 558 784 1031 Термін окупності, Пок, років 1,0 0,3 0,3

Як видно із табл. 4.12, використання місцевих видів палива для отримання

теплової енергії на теплогенеруючих об’єктах досить вигідне. Насправді, термін окупності буде більшим за рахунок експлуатаційних витрат

та може варіюватися в залежності від потужності обладнання та використання при необхідності додаткового або дещо дорожчого допоміжного обладнання (наприклад, електрофільтрів, для забезпечення прийнятних екологічних показників). Приклад детальнішого розрахунку економічної ефективності використання соломоспалювального котла замість газового приведений у наступному пункті 4.5.

4.5 Техніко-економічний розрахунок впровадження технології спалювання

тюкованої соломи Оціночний економічний розрахунок впровадження соломоспалювального

котла українського виробництва «ЮТЕМ-Інжиніринг» ВАТ

51

«Південтеплоенергомонтаж» RAU-2-600 з метою заміщення котельні на природному газі для об’єкта бюджетної сфери (школа, лікарня, дитячий садочок) виконаний з використанням даних Деражнянської районної ради [6], інформації підприємства «ЮТЕМ-Інжиніринг» ВАТ «Південтеплоенергомонтаж» [19], Національної комісії регулювання електроенергетики України [20] та експертних оцінок.

4.5.1 Технічні та економічні показники проекту 4.5.1.1 Технологія Соломоспалювальний водогрійний котел тепловою потужністю Nтепл = 0,6

МВт складається з топкового пристрою, теплоакумуляційного баку, блоку автоматики. Річний наробіток установки становить Н = 4728 годин при номінальній потужності П = 100 %, коефіцієнт корисної дії установки становить ККД = 82 %.

4.5.1.2 Вид палива Паливо, що використовується для роботи даної установки, – тюкована солома

з теплотворною здатністю рнQ = 14 МДж/кг. Розрахуємо річну витрату тюкованої

соломи для роботи соломоспалювального котла:

8901482

1006,347286,0рн

теплпал

QККД

ПНNG т/рік. (4.1)

4.5.1.3 Використання виробленої теплової енергії Обсяг виробленої теплової енергії:

Т = НNтепл3,6 = 47280,63,6 = 10212 ГДж/рік або 9191 Гкал/рік. Вся теплова енергія продається споживачам бюджетної сфери. Враховуючи

втрати в теплових мережах (приймаємо 10 %), обсяг реалізованої теплової енергії становить:

Тр = 0,9Т = 0,910212 = 9191 ГДж/рік або 2195 Гкал/рік. 4.5.1.4 Економічні показники Ставку дисконтування приймаємо 22 % річних. Амортизаційні відрахування –

6 % від вартості основного обладнання. Процент відрахування до фонду заробітної плати – 37 % від величини заробітної плати. Процент податку на прибуток – 25 %.

Ціна на електричну енергію: Цел = 701,5 грн/МВт·год.

Ціна на природний газ для бюджетних організацій: Цгаз = 2620 грн/тис. м3.

Ціна на тюковану солому: Цсол = 250 грн/т.

4.5.1.5 Інвестиційні затрати Основне обладнання (соломоспалювальний водогрійний котел з димовою

трубою) – 407 тис. грн. Допоміжне обладнання (насос теплової мережі та теплообмінник) – 40 тис.

грн. Транспортні витрати – 10 тис. грн. Будівництво фундаменту – 30 тис. грн. Будівництво сховища для тюкованої соломи – 30 тис. грн. Монтаж обладнання та пуско-налагодження – 25 тис. грн. Проектні роботи – 35 тис. грн.

52

Непередбачені витрати – 60 тис. грн. Таким чином, основні інвестиційні затрати складають 637 тис. грн. 4.5.1.6 Експлуатаційні витрати Витрати на паливо (тюковану солому):

Всол = GсолЦсол = 890250 = 222,4 тис. грн. де Gгаз = 324 тис. м3/рік підраховано за формулою (4.1) з урахуванням ККД газового котла 90 % та теплотворної здатності газу 35 МДж/м3.

Витрати на заробітну плату трьом операторам котельні та оператору вилкового навантажувача з відрахуваннями до фонду заробітної плати 37 %:

Взп = 1,37(1231000 + 6,51000) = 58,23 тис. грн. Витрати на поточний ремонт та технічне обслуговування:

Вр = 123000 = 36 тис. грн. Витрати на транспортно-вантажні роботи:

Втр = 6,51500 = 9,75 тис. грн. Витрати на споживання електроенергії циркуляційним насосом та котлом:

Вел = (0,002 + 0,0055) 4728701,5 = 24,87 тис. грн. Загальні річні експлуатаційні витрати:

Ввитр = Всол + Взп + Вр + Втр + Вел = 222,4+58,23+36+9,75+24,87 = 351,25 тис. грн. 4.5.1.7 Річний прибуток від експлуатації установки Витрати на паливо (зекономлений природний газ):

Вгаз = GгазЦгаз = 3242620 = 848,88 тис. грн, Економія на заміщенні традиційного викопного палива (природного газу):

Дпал = Вгаз – Всол = 848,88 – 222,4 = 626,48 тис. грн. Всі розраховані дані приведені в табл. 4.13. Таблиця 4.13 – Техніко-економічні показники впровадження

соломоспалювального теплогенератора

1 Технологія 1 Теплова потужність 0,6 МВттепл 2 Номінальне річне навантаження 4728 год./рік 3 Рівень навантаження 100 % 4 ККД 82 % 2 Паливо

5 Вид палива Тюкована солома

6 Теплотворна здатність палива 14 МДж/кг 7 Виробництво теплової енергії по паливу 12454 ГДж/рік 8 Річна витрата палива 890 т/рік

3 Виробництво теплової та використання електричної енергії

9 Електроенергія, що використовується установкою 35 МВт·год./рік 10 Вироблена теплова енергія 10212 ГДж/рік 11 Втрати в тепловій мережі 10 % 12 Теплота, що поставляється споживачу 9191 ГДж/рік

4 Зменшення або заміна споживання традиційного палива

53

13 Заміна традиційного палива 324 тис. м3/рік 5 Економічні дані Вибір валюти

14 Грошова одиниця Гривня Ставки

15 Ставка дисконтування 22 % 16 Процент амортизаційних відрахувань 6 % 17 Процент відрахувань до фонду заробітної плати 37 % 18 Податок на прибуток 25 %

6 Ціни та тарифи 19 Ціна тюкованої соломи 250 грн/т 20 Ціна природного газу 2620 грн/1000 м3 21 Тариф на електроенергію 701,5 грн/МВтгод.

7 Інвестиційні витрати 22 Основне обладнання 407 тис. грн 23 Допоміжне обладнання 40 тис. грн 24 Транспортні витрати 10 тис. грн 25 Будівництво фундаменту 30 тис. грн 26 Будівництво сховища для тюкованої соломи 30 тис. грн 27 Монтаж обладнання та пуско-налагодження 25 тис. грн 28 Проектні роботи 35 тис. грн 29 Непередбачені витрати 60 тис. грн

Загальні інвестиційні затрати 637 тис. грн 8 Річні експлуатаційні витрати

30 Витрати на паливо 222,4 тис. грн/рік Витрати на заробітну плату працівникам

31 Загальна кількість працівників 4 32 Зарплата 42,5 тис. грн/рік 33 Відрахування до фонду заробітної плати 15,73 тис. грн/рік 34 Загальні витрати на зарплату працівникам 58,23 тис. грн/рік 35 Купівля електроенергії 24,87 тис. грн/рік 36 Технічне обслуговування та поточний ремонт 36 тис. грн/рік 37 Витрати на транспортно-вантажні потреби 9,75 тис. грн/рік

Загальні експлуатаційні витрати 351,25 тис. грн/рік 9 Річний прибуток від експлуатації установки

38 Зменшення споживання природного газу 626,48 тис. грн/рік 39 Загальний річний прибуток 626,48 тис. грн/рік

Висновок. Згідно правилу NPV (IRR): чиста приведена вартість проекту NPV

= 700 тис. грн > 0, норма внутрішньої рентабельності IRR = 60,8 % > 22 % для прийнятої ставки дисконтування, даний проект можна вважати прийнятним для інвестування у випадку дообладнання газової котельні.

В табл. 4.14 приведено економічні розрахунки грошових потоків та терміну окупності проектів в залежності від року експлуатації соломоспалювальної котельні потужністю 600 кВт.

На рис. 4.7 та 4.8 представлено графічну залежність економічних показників проектів та кумулятивних грошових потоків від року експлуатації соломоспалювальної котельні.

54

Таблиця 4.14 – Економічні розрахунки дообладнання газової котельні соломоспалювальним теплогенератором 600 кВт.

Рік експлуатації №

п/п

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Інвестиційні витрати 637 000 2 Експлуатаційні виатрати 351 247 351 247 351 247 351 247 351 247 351 247 351 247 351 247 351 247 351 2473 Амортизаційні відрахування 98 005 76 517 59 741 46 643 36 416 28 432 22 198 17 331 13 531 10 5654 Загальний прибуток 849 419 849 419 849 419 849 419 849 419 849 419 849 419 849 419 849 419 849 4195 Балансовий прибуток 0 400 166 421 654 438 431 451 529 461 755 469 740 475 973 480 840 484 640 487 6076 Податок на прибуток 0 100 042 105 414 109 608 112 882 115 439 117 435 118 993 120 210 121 160 121 9027 Чистий прибуток 0 300 125 316 241 328 823 338 647 346 317 352 305 356 980 360 630 363 480 365 7058 Грошовий потік -637 000 398 130 392 758 388 564 385 289 382 733 380 737 379 178 377 961 377 012 376 2709 Гроші на рахунку -637 000 -238 870 153 888 542 452 927 741 1 310 474 1 691 211 2 070 389 2 448 350 2 825 362 3 201 63210 Простий термін окупності 1,61 11 Коефіцієнт дисконтування 1,000 0,820 0,672 0,551 0,451 0,370 0,303 0,249 0,204 0,16712 Дисконтований грошовий потік 398130 321933 261061 212181 172765 140872 114996 93957 76820 62844

13 Дисконтований кумулятивний грошовий потік -637 000 -238870 83063 344124 556306 729071 869943 984940 1078897 1155717 1218560

14 Дисконтований термій окупності 1,68 Економічні показники 15 Чиста приведена вартість проекту 700 056 грн 16 Норма внутрішньої рентабельності 60,8% 17 Простий термін окупності 1,61 років 18 Дисконтований термін окупності 1,68 років

-

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

300 000

350 000

400 000

450 000

0 2 4 6 8 10Рік

грн

Грошовий потік Амортизаційні відрахуванняДисконтований грошовий потік Податок на прибуток

Рисунок 4.7 – Економічні показники проекту заміщення природного газу.

-1 000 000

-500 000

-

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

2 500 000

3 000 000

3 500 000

0 2 4 6 8 10

Рік

грн

Простий Дисконтований

Рисунок 4.8 – Кумулятивний грошовий потік проекту заміщення природного газу.

56

Згідно з приведеною вище методикою економічного розрахунку за однакових умов додатково було виконано розрахунки для випадку підвищення ціни на солому до 300 та 350 грн/т та підвищення ціни на природний газ до 3000 та 3250 грн/1000 м3 для котлів різної потужності (табл. 4.15).

Як видно, впровадження соломоспалювальних котлів малої потужності (150 кВт) при існуючих цінах на тюковану солому та природний газ економічно не вигідно. Дещо покращить ситуацію збільшення ціни на газ на 25 %. У цьому випадку термін окупності складе від 6 до 9 років (у залежності від ціни на солому).

Зовсім інша картина при збільшенні одиничної потужності котла. Цілком прийнятним є вже використання котлів потужністю 300 кВт, для яких навіть при теперішніх цінових рівнях на солому та газ термін окупності становить близько 4 років, який помітно зменшується при збільшенні ціни на газ.

Проекти впровадження соломоспалювальних котелень відносно великої потужності (600 кВт) менш чутливі до зміни ціни на паливну солому і мають термін окупності до 2 років навіть для дорогої соломи (350 грн/т). У випадку підвищення ціни на природний газ до рівня 3250 грн/1000 м3, рентабельність покращується і складає до 1,5 років.

Таблиця 4.15 – Простий термін окупності проектів впровадження технології спалювання соломи для соломоспалювальних котлів різної потужності, років

Ціна на газ, грн/1000 м3 2620 3000 3250 Ціна на солому, грн 250 300 350 250 300 350 250 300 350 Потужність котла, кВт

150 10 10 10 8,57 10 10 6,45 7,46 8,85 300 3,64 4,1 4,7 2,78 3,03 3,35 2,4 2,59 2,82 600 1,61 1,76 1,94 1,3 1,4 1,51 1,16 1,23 1,32

Що стосується потужного автоматизованого закордонного обладнання (>2

МВт), то термін окупності таких котелень для теперішньої ціни на газ та солому у Деражнянському районі буде набагато більше, що недоцільно з економічної точки зору. Крім того, в районі немає таких великих споживачів теплової енергії. Але такі котельні характеризуються підвищеним коефіцієнтом корисної дії (90 %), мінімальною ручною працею та кращими екологічними показниками (пил – 40 мг/м3, СО – 300 ppm, NOx – 350 ppm).

Виходячи з викладеного вище, основний висновок може бути наступним. Економічно доцільніше використовувати потужніше обладнання при 100 % навантаженні, існуючі теплогенеруючі установки використовувати у якості резервних або пікових.

І хоча при використанні обладнання, яке використовує місцеві види палива необхідно враховувати багато факторів (прогнозування паливної бази, довгострокові контракти на постачання палива, утилізація золи та т.і.), при правильному підході використання такого обладнання буде вигідним як на регіональному рівні, так і в межах держави.

57

5 АНАЛІЗ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРИБУТКОВОЇ РОБОТИ СЛКП «ФЛОРА»

5.1 Визначення напрямів ефективного використання місцевих палив Як відомо, на сьогодні ціна природного газу (з ресурсів НАК «Нафтогаз

України» для застосування підприємствами Компанії з 1 січня 2009 року, розраховані на підставі Постанов НКРЕ від 29.01.09 № 56 та № 57 та наказу НАК «Нафтогаз України» від 29.01.09 № 43) зросла до рекордних величин (табл. 5.1).

Таблиця 5.1 – Ціни на природний газ, 2009 р., грн/1000 м3

№ п/п Ціна з

ПДВ 1. Ціни на природний газ з урахуванням збору до затвердженого тарифу на природний газ у

вигляді цільової надбавки (4%) до ціни природного газу, тарифів на його транспортування, розподіл і постачання для:

Населення Оптово-роздрібні ціни: а) за умови, що обсяг споживання природного газу не перевищує 2500 куб. м на рік – за наявності газових лічильників 483.60 – за відсутності газових лічильників 531.60 б) за умови, що обсяг споживання природного газу не перевищує 6000 куб. м на рік – за наявності газових лічильників 732.00 – за відсутності газових лічильників 805.20 в) за умови, що обсяг споживання природного газу не перевищує 12000 куб. м на рік – за наявності газових лічильників 1498.80 – за відсутності газових лічильників 1648.20 г) за умови, що обсяг споживання природного газу перевищує 12000 куб. м на рік – за наявності газових лічильників 1790.40 – за відсутності газових лічильників 1968.60

2. Ціни на природний газ з урахуванням збору до затвердженого тарифу на природний газ у вигляді цільової надбавки (2%) до ціни природного газу, тарифів на його транспортування, розподіл і постачання та витрат із зберігання за умови компенсації Національній акціонерній компанії "Нафтогаз України" з державного бюджету різниці в цінах на природний газ для:

Суб’єктів господарювання, які виробляють теплову енергію, у тому числі блочних (модульних) котелень, котелень, установлених на дахові та прибудованих (виходячи з обсягу природного газу, що використовується для виробництва та надання населенню послуг з опалення та гарячого водопостачання):

872.78

Відповідно до постанови Кабінету Міністрів України від 29 квітня 2006 р. № 605 "Деякі питання діяльності Національної акціонерної компанії "Нафтогаз України" із змінами, внесеними постановою Кабінету Міністрів України від 30 жовтня 2008 р. № 998, затвердити з 1 січня 2009 року такі ціни на природний газ:

3. Ціни на природний газ без урахування збору до затвердженого тарифу на природний газ у вигляді цільової надбавки (0%) до ціни газу, тарифів на його транспортування, розподіл і постачання для:

3.1. Установ та організацій, що фінансуються з державного та місцевих бюджетів 2424.30 3.2. Промислових споживачів та інших суб’єктів господарювання 2424.30

4. Ціни на природний газ без урахування збору до затвердженого тарифу на природний газ у вигляді цільової надбавки (0%) до ціни газу, тарифів на його транспортування, розподіл і постачання та витрат на його реалізацію НАК "Нафтогаз України" для Підприємств гірничо-металургійного та хімічного комплексу

2279.10

Виходячи з даних табл. 5.1 та інформації [6], ціна енергії природного газу

при калорійності природного газу 35 ГДж/1000 м3 для населення (враховуючи

58

припущення, що його споживання не перевищує 6 тис. м3/рік – 732 грн/1000 м3) становить 21 грн/ГДж, для комунальної енергетики (872 грн/1000 м3) – 25 грн/ГДж, комерційного сектору та бюджету (2424 грн/1000 м3) – 69 грн/ГДж. Беручи до уваги типову ціну на місцеве паливо та його калорійність, можемо визначити ціну енергії з такого палива та порівняти її з ціною енергії природного газу для різних споживачів (табл. 5.2).

Таблиця 5.2 – Відношення ціни енергії природного газу до ціни енергії

місцевих палив та вугілля для

Відношення: Ціна енергії природного газу

(21 … 25 … 69 грн/ГДж) ціна енергії палива Паливо

Типова ціна, грн/т

Нижча теплота

згоряння МДж/кг

Ціна енергії палива

грн/ГДж населення комунальна енергетика бюджет

Відходи деревообробки 0-30 10-12 0 – 2,7 7,7 9,3 25,7

Дрова з доставкою 180 14,6 12,3 1,7 2 5,6

Тріска деревна 180 12 15 1,4 1,7 4,6 Гранули деревні 830 18 46 0,46 0,54 1,5 Солома тюкована з доставкою

250 15 16,6 1,3 1,5 4,2

Вугілля 655 24 27,3 0,8 0,9 2,5

Як видно з даної таблиці, найпривабливішими для усіх споживачів з цінової точки зору є використання відходів деревини.

Для населення прийнятними є використання дров, деревної тріски, а також соломи в якості палива. Разом з тим для населення, яке споживає менше 2,5 тис. м3 газу за рік та купує його за ціною 484 грн/1000 м3 (13,8 грн/ГДж), використання такого палива на сьогодні не є вигідним з усіх точок зору – з фінансової (крім дров та відходів деревообробки) та й то без урахування ціни на котел та перероблення системи опалення, зручності використання, екологічної складової.

Дещо кращі показники для комунальної енергетики, для якої природний газ дорожчий. Усі палива, крім гранул та вугілля вигідно використовувати для отримання теплоти.

Що ж стосується установ та організацій, що фінансуються з державного та місцевих бюджетів, а також промислових споживачів, то у даному випадку споживання усіх перелічених видів палива економічно вигідно.

З цього випливає висновок – на сьогодні при існуючих цінах на газ використання місцевих видів палива найбільше вигідно для бюджетної сфери та

59

промислових споживачів, деякі палива доцільно споживати у комунальній енергетиці (деревина та її відходи, тріска, солома), і найменшу кількість палив економічно вигідно спалювати населенню (крім дров та деревних відходів).

5.2 Техніко-економічне обґрунтування організації виробництва

гранульованого палива у Деражнянському районі Одним із напрямків діяльності СЛКП «Флора» планується виробництво

гранульованого палива з метою забезпечення місцевих споживачів таким паливом, а також для продажу з метою отримання додаткового прибутку.

Детальний опис організації процесу гранулювання, його техніко-економічне обґрунтування при використанні відходів деревини та соломи, основні висновки, зроблені після урахування використання економічно доцільного потенціалу відходів твердої біомаси у Деражнянському районі та аналізу наданої інформації щодо використання відходів сільського та лісового господарства СЛКП «Флора» приведені нижче.

5.2.1 Передумови для освоєння виробництва гранульованого палива За останні 15 років у природоохоронній і енергетичній політиці багатьох

країн світу пріоритетним напрямком стала заміна викопних видів палива паливом біологічного походження.

У програмі Європейського Союзу по впровадженню поновлюваних джерел енергії поставлене завдання в три рази збільшити виробництво енергії від поновлюваних джерел протягом найближчих 10 років. Передбачається, що до 2010 року 10,4 % енергії буде отримано за рахунок поновлюваних джерел, у тому числі 7,1 % енергії за рахунок використання біомаси. До 2020 року частку енергії з поновлюваних джерел планується довести до 21,3 %, у тому числі 14,4 % з біомаси. Таким чином, частка біопалива складе близько 68 % загального внеску поновлюваних джерел енергії.

Біопаливо – це біологічний матеріал з незначно зміненим хімічним складом. Приклади біопалива: деревина, кора, солома, очерет, сільськогосподарські культури (залишки врожаю пшениці). Біопаливо належить до високоякісних палив; його основною перевагою є поновлюваність, екологічна чистота у порівнянні з іншими видами палив, відсутність впливу на баланс вільного вуглецю в атмосфері, що призводить до «парникового» ефекту та ін.

З хімічної точки зору біопаливо складається з вуглецю, кисню та водню в приблизній пропорції відповідно 50 %, 6 % і 44 %. З технологічної точки зору біопаливо складається з води, горючої частини та неспаленного залишку, золи.

Зараз найширше використовується деревина – близько 90 % від загального отримання енергії з біомаси. Лідерами у використанні деревини в енергетичних цілях є Фінляндія, Швеція, Данія, Німеччина, Австрія, а також США і Японія. Деревина в цих країнах широко застосовується як на великих установках по виробленню теплової та електричної енергії, так і на середніх і малих опалювальних установках, які застосовуються для теплопостачання окремих підприємств, ферм, приватних будинків. Також високими темпами збільшується використання цього виду палива в Польщі, Чехії, Румунії.

60

ТРІСКА БРИКЕТИ ГРАНУЛИ Широкому поширенню деревини як біопалива сприяють такі властивості

деревини як невисока зольність (близько 1 % по масі вихідної деревини), незначний вміст сірки, хлору, азоту.

Солома, хоча та має більшу зольність і підвищений вміст лужноземельних металів, також знаходить усе більш широке застосування як паливо, у тому числі та у вигляді паливних гранул. Порівняльні паливні характеристики деревини, соломи та деяких викопних палив наведені в табл. 5.3.

Вміст вологи у відходах рослинного походження коливається в широких межах – від 2 до 75 %. З підвищенням вологості знижується нижча теплота згоряння, погіршуються умови спалювання. Нижча теплота згоряння деревини залежно від її вологості представлена на рис. 5.1.

Недоліком відходів рослинної біомаси як палива є низька насипна щільність, підвищена вологість, неоднорідність розмірів часток, що та викликало необхідність «удосконалення» такого палива шляхом його сушіння та пресування (гранулювання, брикетування).

У якості сировини для виробництва паливних гранул можна використовувати як деревину, так і інші відходи рослинного походження, зокрема солому зернових, відходи кукурудзи, соняшника, рапсу, кострицю льону, висівки і т.і. Крім того, досить розповсюдженим є гранулювання торфу.

Таблиця 5.3 – Порівняльні характеристики палив.

Характеристика Дерево (дрова, тріска)

Дерево (брикети, гранули)

Жовта солома

Сіра солома

Кам’яне вугілля Газ

Вологість, % мас. 40 10 15 15 11 0 Склад палива, % сух. мас.:

-зола 1 1 4-10 3-9 36 0 -вуглець 50 50 42 43 82 75 -кисень 40 40 37 38 7 0,9 -водень 5,7 5,7 5,0 5,2 14,5 24 -хлор <1 <1 0,75 0,20 0,08 – -азот 0,1-0,8 0,1-0,8 0,35 0,41 1,5 0,9 -сірка 0,03-0,04 0,03-0,04 0,16 0,13 3,9 0,0 -летучі компоненти 70-74 70-74 70 73 32 100

Теплота згоряння, МДж/кг: -вища 19,8 19,8 18,2 18,7 34 48 -нижча 10,5 16,6 14,4 15 24 48

Температура золи, оС: -початку деформації – – 950 1100 1050 – -розм’якшення – – 1050 1150 1190 – -рідкоплавкого стану – – 1150 1250 1265 –

Примітка: терміни «жовта солома» і «сіра солома» вказують на ступінь зів’янення і якість соломи.

61

12

3

0 20 40 60 80

2,5x107

2,0x107

1,5x107

1,0x107

0,5x107

Влажность W, %

Дж/кг

Эне

ргет

ичес

кая

ценн

ость

, Q0

0

Рисунок 5.1 – Вплив вологості на енергетичну цінність біомаси Q0: 1 – деревина хвойних порід; 2 – деревина листяних порід і житня солома;

3 – ячмінна солома. Гранульоване паливо має рядом переваг як у порівнянні з викопними

паливами, так і перед деревними відходами в їхньому первинному вигляді: 1. Мінімальна площа зберігання, мінімальний об’єм під час перевезення. 2. Можливість повної автоматизації подачі палива в зону горіння. 3. Можливість переустаткування діючих котлів (пристрої для спалювання

гранул легко встановлюються на котли замість відпрацьованих пальників для рідкого палива зі збереженням високого рівня автоматизації).

4. Можливість використання в котлах будь-якої потужності – від опалення будинку, до великої ТЕЦ.

5. Малий вміст золи (мінімальний неспаленний залишок). 6. Завдяки сипкості та однорідності можуть транспортуватися

автоцистернами та «вдуватися» на склад (у бункер палива). 7. Максимальна безпека при зберіганні та перевезенні (не

вибухонебезпечні, не піддані самозайманню). 8. Не розкладають при тривалому зберіганні завдяки досить низкій робочій

вологості. 9. Не викликають алергійних реакцій, не переносять насіння бур’янів і

комах-шкідників. 10. Однорідність складу. 11. Низькі показники вмісту сірки та інших елементів, здатних формувати

шкідливі викиди. Гранульовані палива вигідно відрізняються від вихідної сировини завдяки

більшій компактності, більшій насипній вазі. Середня насипна вага гранул становить 650-700 кг на кубічний метр.

Порівняння насипної щільності та показники ущільнення гранул у порівнянні з вихідною сировиною представлено в табл. 5.4.

62

Таблиця 5.4 – Порівняння насипної ваги гранул і вихідного матеріалу.

Середня насипна вага, кг/м3

Ступінь ущільнення, у порівнянні з вихідною

сировиною, разів Матеріал:

від до від до Гранули 650 700 - - Деревна стружка 70 200 3 10 Тирса 220 250 3 Тюкована солома 120 140 5 6 Солома, залежно від ступеня подрібнення 45 125 5 15

Лушпиння соняшника, костриця льону 90 8

По транспортних витратах, при розрахунку на одиницю отриманої теплової

енергії, перевезення гранул вигідніше перевезення, наприклад, тюкованої соломи, на відстані більше 200 км і вигідніше перевезення нетюкованої соломи при відстанях понад 130 км.

Перевагою використання пресованого біопалива також є вартість устаткування для котельних установок потужністю до 2 МВт, які вимагають менше інвестицій для гранул, брикетів, у порівнянні з установками для деревної тріски. Об’єм складу для деревної тріски набагато більше і його будівництво, відповідно, обходиться дорожче. Оскільки гранули та брикети займають менший об’єм, розраховуючи на одиницю одержуваної енергії, об’єм складу для них може бути зменшений на 50 %.

Теплотворна здатність гранул порівняна з вугіллям, але при згорянні бурого вугілля утворюється до 40 %, кам’яного – близько 30 % золи.

Важливим питанням організації виробництва паливних гранул є доступність вихідної сировини в необхідній кількості.

Енергетичний потенціал деяких видів рослинної біомаси в Деражнянському районі Хмельницької області (за розрахунковим даними, див. розд. 1-3) і структура потенціалу деревних відходів в Україні представлено в табл. 5.5 і 5.6 відповідно.

Таблиця 5.5 – Енергетичний потенціал рослинної біомаси в

Деражнянському районі Хмельницької області.

Значення Вид відходів тис. т тис. т у.п. Деревина 7,5 2,6 Солома зернових 1,6 0,8 Відходи ріпака 3,3 1,7

63

Таблиця 5.6 – Структура потенціалу деревних відходів в Україні (по даним 2007 г).

Тип відходів деревини Масова вологість, %

Кількість, тис. щільн.

м3

Енергетичний потенціал, млн т у.п.

Невивезена деревина на лісосіках

50-60 961,80 0,21

Відходи в держлісгоспах при розпилюванні кругляка

40-45 1339,55 0,23

Відходи на ДОКах при виготовленні готової продукції

25-30 837,85 0,14

Дрова, що вивозяться з лісосіки

40-45 4654,00 0,89

Усього 7793,2 1,48 Найбільш придатною сировиною для отримання деревних гранул є відходи

на ДОКах (деревообробних комбінатах), які утворюються при виготовленні готової продукції, завдяки більш низької вологості та меншому вмісту кори.

У цілому, при використанні в якості сировини для виробництва гранул 100 % загальної кількості відходів Деражнянського району, потенціал відходів теоретично допускає роботу 1 заводу продуктивністю 1-1,5 тонн гранул за годину цілий рік.

5.2.2 Характеристики продукції На сьогодні в Україні ще не розроблені стандарти на паливні гранули, тому

вітчизняні виробники, що поставляють продукцію на експорт, керуються Європейськими стандартами. Для внутрішнього ринку виробники розробляють ТУ на продукцію, що випускається. У табл. 5.7 наведені стандарти Австрії, Німеччини та Швеції.

Гранули виробляються найчастіше з відходів хвойних (м’яких) порід, що утворюються при лісопилянні, деревообробці, виробництві меблів і т.д. Залежно від якості та сфери застосування розрізняють гранули першого класу та промислові гранули.

Гранули першого класу мають найвищу якість. При їх виробництві не допускається наявність кори, оскільки вона має високу зольність. Промислові гранули можуть

64

містити деяку кількість кори (іноді до 10 %, хоча кора в гранулах взагалі небажана). У табл. 5.8 наведені вимоги до деревних гранул у відповідності зі шведським стандартом SS.

Таблиця 5.7 – Європейські стандарти якості деревних гранул.

Параметри DIN 51 731 О-Norm M 7135 DIN plus SS 18 71 20

Діаметр, мм 4-10 4-10 < 25 Довжина, мм < 50 < 5d < 5d < 5d Щільність, кг/дм3 > 1,0-1,4 > 1,12 > 1,12 н.в. Вологість, % < 12 < 10 < 10 < 10 Насипна маса, кг/м3 650 650 650 > 500 Брикетний пил, % н.в. < 2,3 % < 2,3 % н.в. Зольність, % < 1,5 < 0,5 < 0,5 < 1,5 Теплота згоряння, МДж/кг 17,5-19,5 > 18 > 18 > 16,9 Вміст сірки, % < 0,08 < 0,04 < 0,04 < 0,08 Вміст азоту, % < 0,3 < 0,3 < 0,3 н.в. Вміст хлору, % < 0,03 < 0,02 < 0,02 < 0,03 Миш'як, мг/кг < 0,8 н.в. < 0,8 н.в. Свинець, мг/кг < 10 н.в. < 10 н.в. Кадмій, мг/кг < 0,5 н.в. < 0,5 н.в. Хром, мг/кг < 8 н.в. < 8 н.в. Мідь, мг/кг < 5 н.в. < 5 н.в. Ртуть, мг/кг < 0,05 н.в. < 0,05 н.в. Цинк, мг/кг < 100 н.в. < 100 н.в. Закріплювач, сполучний матеріал, %

н.в. < 2 < 2

Примітка: н.в. – не визначене. Гранули першого класу використовуються в першу чергу в невеликих і

середніх котлах, печах і камінах (до 1 МВт). Причому для використання гранул підходять як спеціалізовані котли, так і рідкопаливні котли, оснащені спеціалізованими спалювачами для гранул. У Європі системи опалення на гранулах стають усе більш популярними у приватному секторі, кількість таких систем постійно збільшується. Такі гранули, як правило, упаковуються в мішки по 10-20 кг або біг-беги по 1 т.

Промислові гранули використовуються в потужніших установках (понад 1 МВт), у тому числі на ТЕЦ для комбінованого виробництва теплової та електричної енергії. Такі гранули поставляються в основному насипом.

65

Таблиця 5.8 – Вимоги до деревних гранул у відповідності зі шведським стандартом SS.

Найменування показника Значення

Промислові гранули діаметр 10 мм теплотворність 15,1 МДж/кг, 4,2 кВт/година вологість <12 % вміст золи > 1,5 % щільність насипом > 500 кг/м3 міцність на складах виробника ≤ 1,5 % (часток розміром менше 3 мм)

Гранули першого класу діаметр 6мм теплотворність 16,9 МДж/кг, 4,7 кВт/година вологість < 10 % вміст золи < 0,7 % щільність насипом > 600 кг/м3 міцність на складах виробника ≤ 0,8 % (часток розміром менше 3 мм)

5.2.3 Ринок паливних гранул На сьогодні центром світового виробництва паливних гранул є Європа з

обсягом виробництва, що становлять 75 % світового ринку гранул. Найбільші у світі виробники гранул: Швеція, Канада та США, за якими іде Австрія, Німеччина, Росія, Литва, Фінляндія, Італія, Естонія, Польща та Данія. До серйозних потенційних виробників відносяться Бразилія, Аргентина, Чилі та Нова Зеландія, які перебувають у стадії планування необхідної інфраструктури.

Для України найбільш привабливим сегментом ринку гранульованого палива по географічному принципу є країни з високорозвиненою економікою та жорстким екологічним законодавством тобто країни Західної Європи та Скандинавії.

Великі перспективні ринки збуту перебувають, в основному, у країнах Центральної Європи: Австрії, Італії, Німеччині, Нідерландах, Данії та Бельгії (рис. 5.2):

Тонн

дре

весн

ых

гран

ул

Производство (тонн)Производственная мощность (тонн)Потребление (тонн)

Австр

ияБел

ьгия

Франция

Герман

ияШ

веци

яНиде

рлан

ды

Рисунок 5.2 – Найбільші виробники та споживачі

деревних гранул у Європі

66

Споживання деревних гранул у Європі постійно збільшується:

Роки Споживання гранул у Європі, млн т.

З них імпортоване, млн т.

2005 3,0 0,60 2006 4,6 0,65 2007 6,15 1,3 2008 8,0 2,0

2010 (прогноз) 13,0 4,3 Незважаючи на досить велику встановлену потужність європейських

заводів (їх у Європі близько 450), імпорт гранул також постійно збільшується, що не в останню чергу пов’язане з розширенням можливостей імпорту дешевших гранул за межами Європи, у тому числі із країн колишнього СРСР.

До 2010 року споживання деревних гранул у Європі прогнозується на рівні 13 мільйонів тонн, з них імпорт складе близько 4,3 млн т.

При цьому як гранули першого класу, так і промислові гранули мають свою вартість і мають попит на ринку. Деякі країни (зокрема Фінляндія) купують паливні гранули не за вартістю за тонну, а за вартістю за кількість виділеної енергії, яку визначають спалюванням наданих зразків палива. Тому таким споживачам можна пропонувати гранули як «першого» так і «другого» сорту. У Данії є ряд теплоелектростанцій, які споживають гранули із чистої кори. Є встановлена ціна на цей продукт, погоджений графік поставок, так що продукт має попит.

Середні ціни деревних гранул в 2002-2003 і 2005-2008 роках представлені в табл. 5.9 і на рис. 5.3.

Таблиця 5.9 – Середні ціни на деревні гранули в 2002-2003 рр.

Вартість гранул, €/т

Країна для дрібних споживачів

для великих промислових споживачів

Австрія 170 – Бельгія 260 155 Германія 170 – Данія 200 133 Фінляндія 135 98 Франція 219 121,9 Італія 215 91-182 Португалія 200 – Іспанія 240 Швеція 164,8 83,3 Великобританія 135-180 –

67

Цен

а гр

анул

, евр

о/т

Доставка 5 тонн древесных гранул на расстояние до 50 км, включая НДС

ШвецияДанияАвстрияГерманияИталияГрецияПольша

янв-05 июл-05 янв-06 июл-06 янв-07 июл-07 янв-08

Рисунок 5.3 – Середні ціни на гранули 1 класу 2005-2008 рр.

Таким чином, незважаючи на деякі коливання, середня ціна гранул 1 класу (для дрібних споживачів) перебуває на рівні 170-190 €/т, для промислових споживачів – 120-130 €/т. Максимальні ціни гранул 1 класу зараз спостерігаються в Німеччині, Австрії, мінімальні – у Польщі, Греції.

Виробництво гранул із соломи почало розвиватися відносно недавно, і на сьогоднішній день становить близько 8 тис. т за рік (основні виробники – Німеччина, Польща, Великобританія).

Ринок паливних гранул України сьогодні перебуває на початковій стадії розвитку та по оцінках аналітиків компанії D&P Consult річний обсяг виробництва гранул в Україні за підсумками 2008 року становить близько 190-200 тис. т (рис. 5.4), з яких близько 90 % іде на експорт у Європу. Для порівняння, Росія поставляє на експорт від 30 до 50 тис. т деревних гранул щомісяця.

Перші профільні виробництва паливних гранул в Україні з’явилися близько 3-5 років тому та сьогодні представлені максимум 15-18 вітчизняними компаніями.

Рисунок 5.4 – Обсяг виробництва паливних гранул (пеллет) в Україні

(* – прогноз на 2009-2010 рр.)

68

Як видно із рис. 5.4, деревні гранули займають близько 30-35 % від загального виробництва гранул в Україні.

Особливістю українського ринку гранул на сьогоднішній день є його структура, де більшу частину займають гранули з лушпиння соняшника та інших сільськогосподарських культур. Структуру українського ринку гранул по якості продукції (перший сорт, промислові) показати неможливо. У компанії D&P Consult це пояснюють специфікою українського ринку. Велика кількість середніх і невеликих виробництв роблять гранули для власного споживання та дуже часто не звертають особливої уваги на їх якість і склад.

Середні ціни закупівлі паливних гранул (деревних і з лушпиння соняшника) на умовах франко-завод в Україні становлять 75-85 євро за тонну гранул. Гранули першого класу в упаковці по 15 кг можуть закуповуватися по 100-110 євро за тонну.

5.2.4 Організація виробництва паливних гранул Виробництво гранул являє собою технологічний процес, що включає стадії

приймання, підготовки сировини, її внутрішньозаводського транспортування, безпосередньо виробництва гранул, кінцевої обробки, упакування готової продукції. Для кожної операції є свій набір устаткування.

На сьогодні найбільший попит має технологія гранулювання деревини, що пов’язане з можливістю одержання значної економічної вигоди від експорту деревних гранул.

Принципова схема виробничої лінії представлена на рис. 5.5. У відповідності зі схемою, деревна сировина у вигляді обрізок, сучків,

шматків і т.д. за допомогою транспортера 10 подається в рубальну машину 9, потім надходить у молоткову дробарку (наявність цієї дробарки визначається тим, на яку фракцію сировина подрібнюється в рубальній машині). Подрібнена сировина подається в приймальне обладнання для тирси 5. Якщо вихідною сировиною є тирса, то вона може подаватися безпосередньо в приймальне обладнання 5, оминаючи рубальну машину.

Із приймальне обладнання тирса транспортерами подається в барабанну сушарку 2. Просуваючись по барабану, тирса продуваються гарячим повітрям, що нагрівається у твердопаливному теплогенераторі 3. У якості палива для теплогенератора також є тирса з живильного бункера 4. Висушена тирса разом з потоком повітря попадають у систему вловлювання сухого матеріалу 1, що складається із циклону та вентилятора. Висушений матеріал із циклону через шлюзовий затвор 23 подається в дробарку 22, де відбувається його здрібнювання до розмірів часток, необхідних для гранулювання. Здрібнений деревний матеріал пневмотранспортом (вентилятор 21) подається в бункер-накопичувач 20 перед грануляторами. З бункера-накопичувача матеріал подається в систему завантаження грануляторів, що складається з перегрібача (ворошителя) та подавальних шнеків. У змішувачі передбачена подача води та пари для зволоження матеріалу, що пресується, з метою активізації зв’язувальних речовин при пресуванні та одержання необхідної текучості продукту. У пресих-грануляторах 16 відбувається безпосередньо процес одержання гранул. Ступінь зменшення об’єму при цьому становить близько 7-8 раз.

1

2 34

5

10

9

8

7

12 11

14

1616

20

21

22

23

Привод барабана

Вода

ПоддувПодача топлива

Тран

спор

тер

опил

ок

Возврат отсева

Пыль

15

17

13

6

19

18

Рисунок 5.5 – Принципова схема виробничої лінії

(гранулювання вологих матеріалів на прикладі відходів деревини).

70

Отримані гранули за допомогою стрічкового транспортера 15 і норії 14 подаються на охолоджувач 13, звідки попадають на просіювач 12 і далі за допомогою транспортера 11 і норії 6 попадають у бункер готової продукції 7. Дрібні фракції із просіювача за допомогою вентилятора 18 і циклону 19 повертаються назад на гранулювання (у приймальний бункер 17).

Після зважування гранули можуть відвантажуватися насипом або упаковуватися в біг-беги за допомогою пакувального автомата 8.

Відповідно до даної схеми гранулюватися можуть і інші відходи рослинного походження, що вимагають сушіння.

Для сухих матеріалів (солома, лушпиння соняшника, костриця льону) технологія виробництва гранул спрощується. Основні стадії при цьому такі.

1. Первинне здрібнювання. 2. Розмел здрібненого матеріалу за допомогою млина. 3. Кондиціювання (витримка сировини при додаванні пари). 4. Одержання гранул на пресих-грануляторах. 5. Охолодження, сушіння. 6. Просівання. 7. Розфасовка. Принципова схема одержання гранул з таких матеріалів (на прикладі

соломи) представлена на рис. 5.6.

Пар

Солома

1

23

45

6

7

8

9

10

11

12

13

Пыль

Отсев

Рисунок 5.6 – Схема лінії гранулювання соломи:

1 – різальна машина тюків соломи; 2 – бункер-накопичувач подрібненої сировини; 3 – вентилятор; 4 – циклон; 5, 10 – норія; 6 – бункер-накопичувач

гранул; 7 – пакувальний автомат; 8 – просіювач гранул; 9 – охолоджувач гранул; 11 – прес-гранулятор; 12 – бункер-накопичувач розмеленої соломи; 13 – млин.

71

На рис. 5.7 показаний приклад компонування технологічної схеми виробництва гранул при наявності сушіння.

Механизированный склад сырья

Сушильный барабан

Теплогенератор

Циклон-разгрузительБункер готовой

продукции

Рисунок 5.7 – Приклад компонування устаткування при наявності сушки сировини.

Таким чином, у загальному виді для виробництва гранул необхідні: 1. Склад сировини. Механізований склад з рухливою підлогою, що

приводиться у дію гідроциліндрами.

Тирса зсипається на транспортер з

горизонтальною секцією, що переходить у похилу секцію

(транспортер зі зламом).

У центрі – перегрібач (для

розламування грудок, які змерзлися у холодну пору року).

72

Стокери проходять крізь транспортер із

зануреними шкребками

Подача сировини з бункера на

транспортер

2. Крупне подрібнення. Перед просушкою сировина подрібнюється на

крупних дробарках. Подрібнення повинне забезпечити розмір часток не більше 25252 мм. Крупне подрібнення сприяє швидкому і якісному висушуванню сировини та підготовлює його до подальшого подрібнення у малій дробарці.

Приклади устаткування для великого дроблення:

Мобільний подрібнювач деревних

відходів Рубальна машина SKORPION для

великих деревних відходів

Рубальна машина МР-3 для великих

деревних відходів Подрібнювач HEM 420 Z – пересувний подрібнювач із приводом від трактора.

73

Таблиця 5.10 – Технічні характеристики рубальної машини МР-3.

Продуктивність, м3/год 15-20 Частота обертання барабана, про/хв 400 Розміри барабана, мм: - довжина - діаметр

800 800

Кількість ріжучих ножів, шт. 8 Довжина ріжучих ножів, мм 200 Швидкість подачі відходів, м/хв. 27 Кількість подавальних валків, шт.: - верхніх - нижніх

5 3

Розміри відходів, що переробляються, мм

- умовний діаметр,

- max довжина

280

300-6000

Потужність, кВт 88 Габаритні розміри, мм 340022001500 Маса, кг 5700

3. Сушіння. Деревні відходи з вологістю більше 15 % дуже погано

пресуються, особливо пресими із круглими матрицями. Крім того, виготовлені гранули з підвищеною вологістю не відповідають вимогам по якості. Тому сировина перед пресуванням повинна мати вологість 8-12 %. На практиці можуть застосовуватися сушарки барабанного та стрічкового типів. При комплектації ліній більшість виробників віддають перевагу барабанним сушаркам.

Сушарка являє собою обертовий барабан, до якого примикають бункер-дозатор і теплогенератор (рис. 5.8). Агентом сушіння є гаряче повітря. Нагрівання сушильного агента проводиться у твердопаливному теплогенераторі. Можливість регулювання швидкості обертання барабана дозволяє контролювати час знаходження в ньому продукту, що висушується.

74

Рисунок 5.8 – Принципова схема сушіння сировини.

Вологий матеріал подається в барабан (6). Теплоносій (9) (топкові гази в суміші з повітрям), нагрітий у теплогенеруючій установці (2), вступає в контакт із матеріалом усередині барабана (3). Обертання барабана та установлені всередині нього перегородки (лопатки) забезпечують постійне знаходження матеріалу в потоці теплоносія, що приводить до інтенсивного випаровування вологи. Крім того така взаємодія дозволяє ефективно відокремлювати дрібні та легкі частки матеріалу, які висихають швидко, від більших, важких, вологих часток. Дрібна суха фракція швидко залишає барабан, підхоплена потоком теплоносія. Велика фракція залишається усередині барабана більш тривалий час, поки не покине його з необхідним рівнем вологості. Висушений матеріал автоматично видаляється через розвантажувальний отвір.

Переваги барабанних сушарок: висока швидкість процесу сушіння (сушіння відбувається в 2-3 рази

швидше, ніж у шахтних сушарках); рівномірність нагрівання та сушіння матеріалу за рахунок інтенсивного

перемішування матеріалу; можливість висушування високовологого та засміченого матеріалу; простота монтажу (для запуску в роботу не потрібно капітальних

споруджень); надійність роботи (виключається утворення застійних зон); низьке споживання електроенергії. Найчастіше на території України, Росії, Білорусії застосовуються сушильні

комплекси на базі барабанних сушарок типу АВМ-1,5, СБУ (рис. 5.9, табл. 5.11).

Рисунок 5.9 – Барабанна сушарка з теплогенератором на стружці, трісці типу СБУ.

75

Таблиця 5.11 – Технічні характеристики барабанних сушарок.

СБУ-1,5-5 СБУ-2,0-7 Тип прямоточна з одним

теплогенератором протиструминна із двома

теплогенераторами Продуктивність, т/год. 0,5 1,0 Потужність, кВт 3 3 Діаметр барабана, м 1,5 2 Довжина барабана, м 5 7 Габаритні розміри, мм 200070002000 4000100002000

4. Мілке подрібнення. У прес сировина повинна надходити з розмірами

часток менше 3 мм. Тому мілка дробарка подрібнює сировину до необхідних розмірів.

Приклади устаткування для мілкого подрібнення:

Дробарка молоткова типу АДМ-5

Дробарка молоткова типу Champion (CPM)

Опис роботи дробарки ДМ (АДМ) Від електродвигуна через шківи за допомогою клиноремінної передачі

обертання передається на вал ротора. Ротор складається із двох зварних секцій, що кріпляться шпонками на валу та конструктивно пов’язані із шістьма осями, на кожній з яких вільно насаджені 24 молотка. Під дією відцентрової сили інерції молотки займають радіальне положення та стружка, яка подається, подрібнюється на мілкі фракції і відкидається на сито. Готова подрібнена фракція падає на щит, далі через патрубок відцентрового вентилятора відсмоктується та подається на транспортне обладнання. Відцентровий вентилятор і ротор мають незалежні

76

приводи. Характеристики молоткової дробарки ДМ приведені у табл. 5.12.

Таблиця 5.12 – Характеристики молоткової дробарки ДМ.

Назва Значення

Модифікація ДМ-500М/1000 Максимальна продуктивність, кг/год. 500/1000 Тип установки молоткова роторна Товщина одержуваної стружки, мм 0,2-1 Подача матеріалу в установку механічна безперервна, ручна Видалення фракції з установки повітрям Тип і номер вентилятора відцентровий, ЦП7-40-5 (№5) Максимальний діаметр ротора, мм 715 Частота обертання ротора, об./хв. 1500 Потужність установлених двигунів:

- привід ротора, кВт 18,5/22 - привід вентилятора, кВт 7,5

Максимальні розміри відходів, що переробляються, деревини:

- довжина, мм 35 - ширина, мм 20 - товщина, мм 5

Число молотків, шт. 144 Габаритні розміри машини, мм 228011001100 Маса з електроприводом, кг 1000

5. Змішування, кондиціювання (витримка сировини при додаванні пари).

Сировина з вологістю менше 8 % погано піддається склеюванню під час пресування. Тому є необхідність додавання води або пари перед пресуванням. Кращий варіант – шнекові змішувачі, де вбудовані входи для подачі води або пари.

6. Одержання гранул на пресих-грануляторах. Пресування (пелетування) проводиться на пресих різних конструкцій. Два

основні види пресів застосовуються для пелетування – це преси із циліндричною матрицею та преси із плоскою матрицею. При цьому діаметр матриці може бути більше метра, а потужність преси – до 500 кВт, залежно від заданої продуктивності. Так само на продуктивність преси в межах 20 % впливає розмір гранул, які отримують (зазвичай 6 мм для приватного споживання та 10 мм для промислового). Процес формування гранул показаний на рис. 5.10-5.12. Типові приклади пресів-грануляторів показані на рис. 5.13-5.14.

77

Рисунок 5.10 – Циліндрична матриця.

Рисунок 5.11 – Плоска матриця.

Рисунок 5.12 – Процес утворення гранули.

Рисунок 5.13 – Гранулятор із

циліндричною матрицею (ТОВ СП Грантех, Україна).

Рисунок 5.14 – Гранулятор із

плоскою матрицею (Amandus Kahl, Німеччина).

78

7. Охолодження, сушіння гранул. У процесі пресування сировина досягає температури 70-90 С. Чим вище зусилля пресування, тим більше температура гранул, тем кращі вони по якості. Охолодження та осушення необхідні для остаточного затвердіння готових гранул, що робить їх придатними для зберігання та транспортування. Для охолодження гранул та інших продуктів застосовують протиструминні охолоджувачі (рис. 5.15). Продукт надходить в охолоджувач і рівномірно розподіляється за допомогою спеціального розподільника. Повітря проходить через шар продукту, охолоджуючи його.

Рисунок 5.15 – Протиструминний охолоджувач (ТОВ СП Грантех, Україна).

Переваги протиструминного охолоджувача: висока ефективність і рівномірність охолодження гранул; відсутність явища теплового удару; мінімальний механічний вплив на не міцні гарячі гранули під час

охолодження; конструкція зони охолодження та вивантажувального обладнання із

самоочисткою вузлів, що рухаються, виключає утворення зон засмічування та зависання гранул, що сприяє підвищенню санітарно-гігієнічних параметрів устаткування та охолоджуваного продукту;

низький рівень енергоспоживання та поточних витрат на технічне обслуговування.

79

8. Просіювання. Необхідне для відділення дрібної фракції, що виникає при частковому подрібненні окремих гранул, і доведення кінцевого продукту до необхідних якісних показників. Відділена дрібна фракція направляється назад у бункер перед грануляторами.

Приклади устаткування для просівання гранул:

Просіювач фірми SALMATEC

Просіювач ТОВ СП Грантех, Україна

9. Розфасовка. Для обліку можливих вимог споживачів необхідно

передбачити як відвантаження продукції насипом, так і упаковку в біг-беги по 1 тонні (рис. 5.16). Для гранул 1 класу потрібна упаковка в мішки по 15 кг на палетах з подальшою упаковкою їх у поліетиленову плівку.

Рисунок 5.16 – Склад готової продукції (гранули в біг-бегах).

80

10. Додаткове устаткування.

Рисунок 5.17 – Вологомір гранул та сировини.

Вплив різних факторів на продуктивність при гранулюванні 1. Сировина. Порода деревини. Листяні породи гранулюються набагато важче, ніж

хвойні. Деякі, наприклад – бук, гранулюються дуже важко. Без пари гранулювання листяних порід практично неможливе. Продуктивність на березі – 50…60 % у порівнянні із сосною.

Фракція. Чим дрібніше фракція на вході, тем вище продуктивність (до певного рівня, при наближенні до мікронного подрібнення продуктивність гранулювання знову починає падати). Для досягнення номінальної продуктивності розмір часток на вході в лінію сушіння-подрібнення повинен бути не більше 25251 мм, на вході в лінію гранулювання – 211 мм. Якщо ці розміри більші – необхідно купувати дезінтегратор (додатковий подрібнювач) для ділянки підготовки сировини та додаткову молоткову дробарку для лінії сушіння-подрібнення.

Вологість сировини. Для досягнення номінальної продуктивності вологість сировини на вході не повинна перевищувати 60 % (для довідки – максимальна продуктивність сушильного барабана з номінальною продуктивністю 2 т/год. становить близько 4400 кг/год.). Вологість сировини на вході в лінію гранулювання повинна знаходитися в межах 10-14 % (в 100 гр. сировини міститься 10-14 гр. води).

Зрілість сировини. Свіжа, нележана сировина гранулюється важче (зменшення продуктивності не менше 10 %). Максимальна продуктивність досягається при гранулюванні тирси, що пролежала в буртах декілька місяців. Але тут необхідно пам’ятати про можливе погіршення якості сировини при зберіганні. Краще все-таки не ризикувати та не допускати тривалого зберігання сировини.

2. Наявність пари. Продуктивність із застосуванням пари на 20-25 % вище,

81

ніж без неї. 3. Якість гранул. Діаметр гранул. При незмінній щільності – чим менше діаметр гранул,

тем менше продуктивність. Щільність гранул. Чим щільніше гранули, тем вони якісніші. Чим вище

щільність, тем нижче продуктивність. Щільність гранул залежить від діаметра отворів матриці, глибини каналу пресування; форми каналу пресування, кількості отворів у матриці, якості виготовлення матриці та роликів, ступеня притиснення роликів до матриці, хімічного складу сировини (зольності, вмісту лігніну), температури зовнішнього середовища.

Необхідність у матеріальних і трудових ресурсах. Потреба в приміщеннях для організації виробництва:

Площа, м2 при продуктивності лінії: № Найменування

до 2 т/год. до 4,5 т/год.

1 Виробниче приміщення (мінімальна висота до стелі не менше 7 м) 400 800-1200

2 Складські приміщення 200 400-450 У якості сировини для виробництва деревних гранул передбачаються такі

матеріали: тирса; обапіл з корою; масивна деревина до 200 мм.

Середня потреба в сировині на 1 т готової продукції:

Найменування ресурсу Од. виміру Витрата

- тирса - обапіл - масив

м3 м3 м3

7 2,5 2,5

Потреба в сировині залежно від її вологості, при опаленні сушарки

вихідною сировиною, тонн на 1 т готовій продукції:

Вихідна вологість сировини, %

Витрата на виробництво

гранул, т

Витрата на опалення сушарки,

т Усього, т

10 1,00 0,00 1,00 20 1,13 0,08 1,20 30 1,29 0,17 1,45

82

40 1,50 0,32 1,82 50 1,80 0,62 2,42 60 2,25 1,29 3,54 70 3,00 3,37 6,37

Споживання на 1 т готовій продукції: - теплова потужність сушарки: при вихідній вологості 40 % – близько 1,59

МВт; - електрична потужність: близько 127,4 кВтгод.; - вода: до 80 кг; - пара: 20-40 кг. Для роботи підприємства орієнтовно необхідний наступний персонал: Бухгалтер – 1 чол. Головний інженер – 1 чол. Інженер – 1 чол. Менеджер по збуту – 1 чол. Змінний робітник – 8 чол. Змінний механік – 2 чол. Механік (денна зміна) – 1 чол. Електрик (денна зміна) – 1 чол.

Основні виробники устаткування для виробництва паливних гранул: В Україні: 1. ТОВ СП Грантех, м. Київ (преси-гранулятори спеціально для паливних

гранул, 1-2 т/ч, охолоджувачі, просіювачі, інше устаткування). 2. ЗАТ «Інститут Укроргстанкінпром», м. Харків – експериментальний

компактний гранулятор-прес продуктивністю 60 кг/год. У Росії: Курганський машинобудівний завод (преси-гранулятори 300, 600, 1000

кг/год., у т.ч. для гранулювання лушпиння). У інших європейських країнах: 1. Amandus Kahl, Німеччина (преси-гранулятори одиничною потужністю

від 300 кг до 8 т/год.). 2. Munch Edelstahl Gmbh, Німеччина (преси-гранулятори, допоміжне

устаткування). 3. CPM Europe (преси-гранулятори, запчастини до них). 4. Buhler AG, Швейцарія (комплектні лінії виробництва паливних гранул). 5. Salmatec, Німеччина (преси-гранулятори до 30 т/год., допоміжне

устаткування). 6. Sprout Matador (Andritz Sprout, Австрія – преси-гранулятори, допоміжне

устаткування). 7. SPC AB, Швеція (компактні лінії гранулювання від 250 кг/год. до 800

кг/год.). 8. АТ «Радвилишкський машинобудівний завод», Литва – комплектні лінії

83

гранулювання на базі пресів-грануляторів ОГМ із сушильними комплексами АВМ.

5.2.5 Окупність вкладень при виробництві деревних гранул На підставі аналізу доступних запасів деревної сировини Деражнянського

району, а також продуктивності гранулятора ОГМ на даній сировині, у якості вихідних прийняті наступні умови:

1. Продуктивність лінії становить 1 т/год. 2. Виробнича лінія працює 24 години на добу, 30 днів на місяць, 8 місяців

у рік. 3. Частка позикових коштів – 50 % 4. Відсоток по кредиту в рік – 14 % 5. Строк кредиту, років – 4. 6. Норма амортизації – 6 %. 7. Ставка дисконту – 22 %. 8. Сировина надходить із початковою вологістю 47 %. 9. Вартість сировини становить 70 грн/т. 10. Вартість електроенергії становить 0,75 грн/кВт(ч. 11. Вартість природного газу становить 2620 грн/1000 м3. 12. Готова продукція відвантажується з упакуванням у біг-беги по 1 т. 13. Вартість закупівлі гранул становить 80 євро/т на умовах франко-завод. 5.2.5.1 Капітальні витрати. У якості капітальних витрат розглядаються: витрати на устаткування

виробничої лінії, включаючи транспортні та монтажні роботи (вважаємо, що необхідні складські та виробничі приміщення уже існують.

Для установки приймаємо комплектну лінію гранулювання фірми «Экодрев-Тверь», Росія.

Характеристики та вартість обладнання, яке використовується в схемі із зазначеною продуктивністю, наведені в табл. 5.13.

Таблиця 5.13 – Витрати на обладнання виробничої лінії продуктивністю 1

т/год.

Найменування обладнання Од. вим.

Кількість, од.

Вартість за од., грн Ціна, грн

Рубальна машина РМ-5 шт. 1 57 604 57 604 Механізований бункер сировини (тріски), 40 м3 шт. 1 112 903 112 903 Шафа керування бункером (із частотними регуляторами) шт. 1 22 581 22 581

Механізований бункер тирси 40 м3 шт. 1 96 774 96 774 Шафа керування бункером тирси шт. 1 14 977 14 977 Твердопаливний пальник ГТД-1,2 у комплекті з оперативним бункером і шафою електрики та автоматики

шт. 1 125 576 125 576

Завантажувальний транспортер оперативного бункера пальника шт. 1 21 198 21 198

Шафа керування завант. транспортера оперативного бункера пальника шт. 1 6 682 6 682

84

Завантажувальний транспортер сушильного барабана шт. 1 22 581 22 581

Сушильний барабан АВМ-0,65 шт. 1 115 207 115 207 Завантажувальний транспортер сушарки тріски шт. 1 34 562 34 562 Шафа керування завантажувальним транспортером сушарки шт. 1 6 682 6 682

Сушарка тріски 1 т/год. шт. 1 182 028 182 028 Шафа керування сушаркою тріски шт. 1 27 650 27 650 Тепловентилятор 400 кВт, паливо – деревні відходи шт. 1 65 207 65 207 Завантажувальний транспортер тепловентилятора шт. 1 21 429 21 429 Завантажувальний транспортер молоткового млина шт. 1 10 369 10 369 Шафа керування завантажувальним транспортером молоткового млина шт. 1 6 682 6 682

Молотковий млин ММ-03А шт. 1 24 194 24 194 Шафа керування молотковим млином (з обладнанням м’якого пуску) шт. 1 13 594 13 594

Циклон з димососом і шлюзовим живильником шт. 1 39 171 39 171 Дробарка ДМ-4 шт. 1 21 429 21 429 Шафа керування дробаркою (з обладнанням м’якого пуску) шт. 1 13 594 13 594

Система пневмотранспорту (4 циклона, 4 вентилятора, 4 шлюзових живильника, пневмопровід)

комплект 1 57 604 57 604

Шафа керування пневмотранспортом шт. 1 6 682 6 682 Бункер гранулятора механізований 10 м3 шт. 1 41 475 41 475 Охолоджувач шт. 1 96 912 96 912 Сепаратор шт. 1 48 940 48 940 Парогенератор шт. 1 29 954 29 954 Вертикальний транспортер «Норія» шт. 1 29 954 29 954 Транспортер готової продукції із сепаратором і шафою керування шт. 1 44 931 44 931

Бункер готової продукції 10 м3 шт. 1 13 825 13 825 Ваги електронні 5 т під європіддон шт. 1 15 484 15 484 УСЬОГО по обладнанню: 1 448 433 Проект, узгодження 47 979 Монтаж 319 862 Пуск і налагодження 79 965 УСЬОГО витрат по обладнанню виробничої лінії 1 896 240

Таким чином, величина капітальних витрат проекту складе:

Сума, грн Устаткування 1 448 433 Проект, узгодження 47 979 Монтаж 319 862 Пуск і налагодження 79 965 УСЬОГО 1 896 240

85

5.2.5.2 Поточні витрати У якості поточних витрат розглядаються: - витрати на сировину; - витрати виробництво; - інші (охорона, зв’язок, податки, накладні). Приблизний склад вихідної сировини і її місячна потреба для виробництва

готової продукції представлені в табл. 5.14. Середня ціна тонни сировини при такому співвідношенні різних його видів

становить 70 грн/т. Розраховуючи кількість необхідної сировини, треба враховувати також його додаткову потребу для спалювання в теплогенераторі. Розрахункова потреба матеріалу з вологістю 40 % становить 286 т/міс. (табл. 5.16).

Розшифрування найбільш вагомих виробничих витрат наведено в табл. 5.15-5.17.

Таблиця 5.14 – Місячна потреба сировини.

Вид відходів Кількість, т/міс. Вологість, %

Вартість із доставкою,

грн/т

Можливість вироблення

гранул, т/міс. Тирса 300 60 10 136 Стружка 50 60 10 23 Тріска 50 60 10 23 Дрова 800 40 100 545 Усього 1200 727

Таблиця 5.15 – Розрахунок вартості споживаної електроенергії.

Споживана потужність устаткування, кВт 126 у т.ч.:

- двигуни 121 - освітлення 5

Час роботи за добу, год. 24 Витрати ел. енергії, кВтгод. 3029 Тариф, грн/кВтгод. 0,75 Сума за добу, грн 2272 Кількість роб. днів за місяць 30 Сума за місяць, грн 68155

86

Таблиця 5.16 – Розрахунок вартості дров для спалювання в теплогенераторі.

Вихідна вологість сировини для спалювання, % 40,0 Зольність сировини, % 0,7 Теплотворна здатність сировини для спалювання, МДж/кг 10227 Необхідна теплова потужність для сушіння в сушарці, МВт 0,86 ККД калорифера нагрівання повітря, що подається в сушильну камеру 50 Споживана теплова потужність на тонну сушеної сировини, МВт 0,85 Продуктивність сушильної установки по сухій тирсі, т/год. 1,0101 Годинна потреба в тепловій енергії, МВтгод. 0,86 Те ж, МДж 3090 Витрата дров, кг/год. 397,8 Час роботи за добу, год. 24 Кількість робочих днів за місяць 30 Витрата сировини для спалювання, т/міс. 286 Вартість сировини для спалювання в теплогенераторі, грн/т 100,0 Витрати на паливо для сушки, грн/міс. 28644,6

Таблиця 5.17 – Розрахунок фонду заробітної плати.

Посада Кількість, чол. Ставка, грн/міс. Сума за міс., грн

ІТП, керівники, збут: Бухгалтер 1 2500 2500

Гол. інженер 1 3000 3000 Інженер 1 2000 2000

Менеджер по збуту 1 2500 2500 Усього 10000

Нарахування на ФЗП 3800 Усього з нарахуваннями 13800

Виробничий персонал: Змінний робітник 15 1200 18000 Змінний механік 3 1400 4200 Механік (денн.) 1 1400 1400 Електрик (денн.) 1 1400 1400

Охоронець (змінн.) 3 700 2100 УСЬОГО фонд з/п 27100

Нарахування 10298 Усього з нарахуваннями 37398

Усього зарплата працівників з

нарахуваннями 51198

5.2.5.3 Собівартість продукції, окупність вкладених коштів Розрахунок собівартості готової продукції представлений у табл. 5.18.

87

Таблиця 5.18 – Розрахунок собівартості готової продукції.

Питомі витрати,

ВИТРАТИ Сума, грн/міс. грн/т євро/т % до

загальних КАПІТАЛЬНІ ВИТРАТИ: Устаткування 1 448 433 76,4 Проект, узгодження 47 979 2,5 Транспортування обладнання, матеріалів 319 862 16,9 Монтажні роботи 79 965 4,2 Необхідні приміщення 0 0,0 Непередбачені витрати (5%) 94 812 5,0 УСЬОГО капітальних витрат (з урахуванням зміни курсу долара): 1 896 240 100,0 З них - сума кредиту, грн 948 120 СОБІВАРТІСТЬ ПРОДУКЦІЇ: I. Змінні витрати Сировина на вироблення готової продукції 88 421 121,6 11,9 24,0 Матеріали, запчастини 33 600 46,2 4,5 9,1 Фонд зарплати робітників 27 100 37,3 3,7 7,4 Нарахування на зарплату 10 298 14,2 1,4 2,8 Електроенергія 68 155 93,7 9,2 18,5 Витрати на вироблення пари (електрокотел) 15 117 20,8 2,0 4,1 Опалення цеху 2 000 2,8 0,3 0,5 Опалення адмін. будинку 2 000 2,8 0,3 0,5 Витрати на паливо, необхідне для сушки сировини 28 645 39,4 3,9 7,8 II. Постійні витрати Фонд зарплати керівників і службовців 10000 13,8 1,3 2,7 Нарахування на ФЗП керівників і службовців 3800 5,2 0,5 1,0 Амортизація 10 535 14,5 1,4 2,9 Транспортні витрати 6 036 8,3 0,8 1,6 Зв’язок 1 000 1,4 0,1 0,3 Податки місцеві 3 000 4,1 0,4 0,8 Накладні (3 %) 11 041 15,2 1,5 3,0 Витрати збуту 0,0 Тара (для упаковки гранул – біг-беги по 1 т) 21 818 30,0 2,9 5,9 Доставка продукції споживачеві (з/д доставка в порт) 0,0 0,0 0,0 0,0 Брокерські послуги 25 455 35,0 3,4 6,9 УСЬОГО по статтях собівартості (без амортизації) 357 485 492 48,2 97,1 УСЬОГО по статтях собівартості 368 020 506 49,6 100,0

Таким чином, собівартість продукції з урахуванням доставки складе 506

грн/т або 49,6 євро/т. Розподіл поточних витрат проілюстрований на рис. 5.18.

88

Сырье на выработку готовой

продукции; 24,0

Материалы, запчасти; 9,1

Зарплата с начислениями;

13,9Электроэнергия;

18,5Затраты на

выработку пара; 4,1

Отопление цехов, зданий; 1,1

Затраты на топливо, необходи

мое для сушки сырья; 7,8

Амортизация; 2,9

Связь; 0,3

Налоги местные; 0,8

Накладные (10 %); 3,0

Тара (для упаковки гранул- бигбэг по 1

т); 5,9

Брокерские услуги; 6,9

Рисунок 5.18 – Розподіл поточних витрат, %. Економічні показники проекту представлені в табл. 5.19-5.22. Таблиця 5.19 – Економічні показники.

Чистий приведений дохід (NPV), грн 2 811 503 Внутрішня норма прибутковості (IRR), % 65,6 Простий період окупності, років 1,5 Дисконтований період окупності, років 1,88

89 Таблиця 5.20 – Плата по кредиту, грн

Рік від початку проекту 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Рік 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Повернення кредиту 237 030 237 030 237 030 237 030 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Залишок кредиту 948 120 711 090 474 060 237 030 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Відсотки по кредиту 132 737 99 553 66 368 33 184 0 0 0 0 0 0 0 0 0 УСЬОГО плата по кредиту, грн 369 767 336 583 303 398 270 214 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Таблиця 5.21 – Рух грошових коштів, грн

Роки експлуатації 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Найменування

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Сума капітальних затрат 1 896 240 Поточні витрати 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 4 289 823 Відсотки по кредиту 0 132 737 99 553 66 368 33 184 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Амортизаційні відрахування 415 753 324 598 253 430 197 865 154 483 120 612 94 168 73 522 57 402 44 816 34 990 27 319 21 329 16 653 Дохід (виторг) 0 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 7 121 455 ПДВ 0 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 1 186 909 Валовий прибуток 0 1 096 233 1 220 572 1 324 924 1 413 673 1 490 240 1 524 110 1 550 555 1 571 201 1 587 321 1 599 906 1 609 732 1 617 404 1 623 393 1 628 070 Податок на прибуток 0 274 058 305 143 331 231 353 418 372 560 381 028 387 639 392 800 396 830 399 977 402 433 404 351 405 848 407 017 Чистий прибуток 0 822 175 915 429 993 693 1 060 255 1 117 680 1 143 083 1 162 916 1 178 401 1 190 490 1 199 930 1 207 299 1 213 053 1 217 545 1 221 052 Грошовий потік -1 896 240 1 237 927 1 240 027 1 247 123 1 258 120 1 272 163 1 263 695 1 257 084 1 251 922 1 247 892 1 244 746 1 242 289 1 240 372 1 238 874 1 237 705 Гроші на рахунку -1 896 240 -658 312 581 715 1 828 838 3 086 958 4 359 121 5 622 816 6 879 899 8 131 822 9 379 714 10 624 460 11 866 750 13 107 121 14 345 995 15 583 700 Простий строк окупності 1,53 Фактор дисконтування 1 0,820 0,672 0,551 0,451 0,370 0,303 0,249 0,204 0,167 0,137 0,112 0,092 0,075 0,062 Грошовий потік з урахуванням дисконту 1 014 695 833 128 686 799 567 914 470 699 383 251 312497 255093 208420 170405 139401 114086 93401 76486

Гроші на рахунку з урахуванням дисконту -1 896 240 -881545 -48417 638382 1206296 1676995 2060246 2372743 2627836 2836256 3006661 3146061 3260148 3353548 3430034

Дисконтований період окупності 1,88

90 Таблиця 5.22 – Аналіз чутливості.

Значення, при заданому % відхилення від середнього значення Параметр -100 -75 -50 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 50 75 100 Ціна закупівлі гранул

Значення, євро/т 0 20 40 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96 100 120

NPV, тис. грн -16735,8 -

11550 -6364 -1204 -315,4 477,8 1256 2034 2811,5 3589,4 4367,3 5145 5923 6701 10591 IRR, % 0% 0% 0% -1% 17% 30% 42% 54% 66% 77% 89% 101% 112% 124% 183% Дисконтований строк окупності, років 15 15 15 15 15 6,224 3,685 2,607 1,87592 1,6497 1,3396 1,102 0,913 0,981 0,595

Відсоток по кредиту Значення, % 0 3,5 7 10,5 11,2 11,9 12,6 13,3 14 14,7 15,4 16,1 16,8 17,5 21 24,5 28 NPV, тис. грн 2951,2 2916,3 2881,3 2846,4 2839,4 2832 2825 2818 2811,5 2804,5 2797,5 2791 2784 2777 2742 2706,7 2672 IRR, % 69% 68% 67% 66% 66% 66% 66% 66% 66% 65% 65% 65% 65% 65% 64% 63% 62% Дисконтований строк окупності, років 1,883 1,929 1,975 1,812 1,8245 1,837 1,85 1,863 1,87592 1,8888 1,9018 1,915 1,928 1,941 2,006 2,0724 2,139

Вартість сировини, Значення, грн/т 0 17,5 35 52,5 56 59,5 63 66,5 70 73,5 77 80,5 84 87,5 105 122,5 140 NPV, тис. грн 5679,3 4962,3 4245,4 3528,4 3385,1 3242 3098 2955 2811,5 2668,1 2524,7 2381 2238 2095 1378 660,69 -56,2 IRR, % 109% 98% 87% 76% 74% 72% 70% 68% 66% 63% 61% 59% 57% 55% 44% 33% 21% Дисконтований строк окупності, років

1,0 1,2 1,4 1,7 1,7 1,8 1,9 2,0 1,9 2,0 2,1 2,2 2,4 2,5 3,4 5,3 15

Вологість сировини Значення, % 20 20 23,333 35 37,333 39,67 42 44,33 46,6667 49 51,333 53,67 56 58,33 70 NPV, тис. грн 4492,9 4492,9 4346,7 3716,9 3562,8 3397 3217 3023 2811,5 2580,7 2327,8 2049 1741 1399 -1245 IRR, % 91% 91% 89% 79% 77% 74% 72% 69% 66% 62% 58% 54% 49% 44% -3% Дисконтований строк окупності, років

1,3 1,3 1,3 1,6 1,7 1,7 1,8 1,9 1,9 2,1 2,3 2,6 3,0 3,4 15

Частка позикових коштів Значення, % 0 12,5 25 37,5 40 42,5 45 47,5 50 52,5 55 57,5 60 62,5 75 87,5 100 NPV, тис. грн 2951,2 2916,3 2881,3 2846,4 2839,4 2832 2825 2818 2811,5 2804,5 2797,5 2791 2784 2777 2742 2706,7 2672 IRR, % 69% 68% 67% 66% 66% 66% 66% 66% 66% 65% 65% 65% 65% 65% 64% 63% 62% Дисконтований строк окупності, років

1,9 1,9 2,0 1,8 1,8 1,8 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 2,0 2,1 2,1

91

Таблиця 5.22 – Аналіз чутливості (продовження).

Кількість робочих годин за добу Значення, год. 0 6 12 18 19,2 20,4 21,6 22,8 24 25,2 26,4 27,6 28,8 30 36 NPV, тис. грн -2989,3 -1261 187,3 1499,4 1761,8 2024 2287 2549 2811,5 IRR, % 0% -3% 25% 46% 50% 54% 58% 62% 66% Дисконтований строк окупності, років 15,0 15,0 8,9 3,2 2,9 2,6 2,3 2,1 1,9

Вартість електроенергії Значення, грн/ кВтгод. 0 0,1875 0,375 0,5625 0,6 0,638 0,675 0,713 0,75 0,7875 0,825 0,863 0,9 0,938 1,125 1,3125 1,5 NPV, тис. грн 5512,2 4837,1 4161,9 3486,7 3351,7 3217 3082 2947 2811,5 2676,5 2541,4 2406 2271 2136 1461 785,9 110,8 IRR, % 106% 96% 86% 76% 74% 72% 70% 68% 66% 64% 62% 59% 57% 55% 45% 35% 24% Дисконтований строк окупності, років 1,0 1,2 1,4 1,7 1,8 1,8 1,9 2,0 1,9 2,0 2,1 2,2 2,4 2,5 3,3 4,9 15

Вартість основного виробничого обладнання Значення, тис. грн 0 474,06 948,12 1422,2 1517 1612 1707 1801 1896,24 1991,1 2085,9 2181 2275 2370 2844 3318,4 3792 NPV, тис. грн 4182,5 3839,7 3497 3154,2 3085,7 3017 2949 2880 2811,5 2743 2674,4 2606 2537 2469 2126 1783,3 1441 IRR, % 0% 247% 126% 86% 81% 76% 72% 69% 66% 63% 60% 58% 55% 53% 45% 39% 34% Дисконтований строк окупності, років - 0,4 1,0 1,4 1,6 1,7 1,8 1,9 1,9 2,0 2,2 2,3 2,5 2,6 3,3 4,0 4,8

Таким чином, строк окупності вкладених коштів становить близько 2 років.

Аналіз чутливості економічних показників до зміни основних вихідних

даних (табл. 5.22) у графічному виді представлений на рис. 5.19-5.21.

Рисунок 5. 19 – Аналіз чутливості чистої приведеної вартості (NPV), тис. грн.

93

Рисунок 5.20 – Аналіз чутливості внутрішньої норми рентабельності проекту (IRR), % .

94

Рисунок 5.21 – Аналіз чутливості дисконтованого строку окупності проекту, років.

Висновки: 1. У цілому проект є фінансово привабливим навіть за умови повної

комплектації лінії новим обладнанням (крім преса-гранулятора). 2. Найбільший вплив на економічні показники має ціна закупівлі гранул

(при її зменшенні на 25 % від поточного значення, тобто до 60 євро/т, проект стає нерентабельним – рис. 5.20).

3. Великий вплив на строк окупності проекту (рис. 5.21) має, крім ціни закупівлі гранул, також кількість робочих годин за добу (при роботі 12 годин на добу замість 24-х, строк окупності становить близько 9 років). При роботі 18 год./добу строк окупності становить близько 3 років, що ще можна вважати задовільним значенням для даного параметра.

4. Наступним по значимості фактором є вологість сировини (при збільшенні до 70 % строк окупності – 15 і більше років). Крайнє значення цього параметра, що забезпечує прийнятний строк окупності 3-3,5 років) становить 56-58 %.

5. Наступним по важливості фактором є вартість сировини. При підвищенні вартості сировини з 70 до 105 грн/т строк окупності зростає до 3,4 років, при 120 грн/т – до 5,3 років, а при вартості 140 грн/т і більше перевищує 15 років. Таким

95

чином, вартість сировини до 100 грн/т є прийнятною для даного проекту. 6. Важливе значення має також вартість електроенергії (у випадку росту

тарифу на 75 % строк окупності збільшиться до 4,4 років, при підвищенні тарифу вдвічі строк окупності зросте до 10 років). Прийнятне значення – до 1 грн/кВтгод.

5.2.6 Окупність вкладень при виробництві гранульованої соломи На підставі аналізу доступних запасів соломи зернових і рапсу

Деражнянського району, а також продуктивності гранулятора ОГМ на даній сировині, у якості вихідних прийняті наступні умови:

1. Продуктивність лінії становить 1 т/год. 2. Виробнича лінія працює 24 годин на добу, 25 днів на місяць, 8 місяців у

рік. 3. Вартість сировини становить 250 грн/т. 4. Вартість електроенергії становить 0,75 грн/кВтгод. 5. Вартість природного газу становить 2620 грн/1000 м3. 6. Готова продукція відвантажується в упаковках біг-бег по 1 т. 7. Вартість закупівлі гранул становить 75 євро/т на умовах франко-завод. 5.2.6.1 Капітальні витрати. У якості капітальних витрат розглядаються: витрати на обладнання

виробничої лінії, включаючи транспортні та монтажні роботи (вважаємо, що необхідні складські та виробничі приміщення існують). Через неповноту даних про наявне встаткування виробничої лінії, вважаємо, що із усього устаткування є в наявності гранулятор ОГМ-1,5 (наявна сушка АВМ у даній схемі не задіяна).

Характеристики та вартість обладнання, яке використовується у схемі із зазначеною продуктивністю, наведені в табл. 5.23.

Таблиця 5.23 – Витрати на обладнання виробничої лінії.

УСТАТКУВАННЯ ВИРОБНИЧОЇ ЛІНІЇ- 1 т/ч

№ п/п

Найменування обладнання

Позначення

варіанту комплекта

ції

Кількість, шт.

Постачальник, марка,

характеристики

Вартість за од., грн Ціна, грн

1 Різальна машина для подрібнення тюків соломи

- 1 68 614 68 614

2 Бункер-накопичувач подрібненої сировини

- 1 б/в, V = 5 м3 7 624 7 624

3а 1 КДУ, б/в, П = 1,5 т/год. 12 198 12 198

3 Млин соломи 3б 2

КД-2, нова, Новоград-Волинського з-ду сільгоспмашин, П = 0,8 т/год.

18 297 36 594

96

4 Система пневмотранспорту - 1 Вентилятор ВУП-6,

П=10000 м3/год. 15 248 15 248

5 Бункер-накопичувач із перегрібачем - 1 б/в, тип ОГМ-1,5 7 624 7 624

6а 1 б/в, ОГМ-1,5, П = 1,0-1,5 т/год. 60 990 0

6 Прес-гранулятор 6б 1 новий, ГТ-420, П =

1,5-2 т/год. 144 089 144 089

7а 2 б/в, П = до 5 т/год. 4 574 9 149

7 Норія 7б 2 нова, Уманьферммаш, П = до 5 т/год.

14 943 29 885

8а 1 б/в, тип ОГМ-1,5, П = до 1,5 т/год. 35 069 35 069

8 Охолоджувач 8б 1 новий, ГТ-4,20, П =

до 5 т/год. 53 366 53 366

9 Циклон - 1 ЦОЛ-4,5, Хорольського машзавода

9 149 9 149

10 Вентилятор - 1 ВЦП-6, ВАТ «Вібросепаратор» 9 911 9 911

11а 1 б/в, тип ОГМ-1,5 4 574 4 574

11 Просіювач 11б 1 новий, ВАТ «Кам'янець-Подільський м/з»

22 871 22 871

12 Бункер-накопичувач гранул - 1 б/в, V = 10 м3 10 673 10 673

13 Пакувальна машина (біг-бег) - 1 нова, П = 10 м3/год. 18 297 18 297

14 Електроустаткування - 1 121 980 121 980

15 Парогенератор - 1 електро, 100 кг пари/год. 30000 30000

16 Машини та механізми ПРТС - 1 91 485 91 485

УСЬОГО по обладнанню:

- варіант "а" –

обладнання нове + б/в

462 267

- варіант "б" – усе обладнання- нове 688 083

Проект, узгодження 47 979 Монтаж 319 862

Пуск і налагодження 79 965

УСЬОГО витрат по обладнанню виробничої лінії

- варіант "а" - обладнання нове + 910 074

97

б/в

- варіант "б" - усе обладнання - нове 1 135 890

Передбачається два варіанти комплектації: - варіант із комбінованим застосуванням нового та бувшого у використанні

обладнання (варіант а), що враховує наявність бувшого у використанні гранулятора типу ОГМ-1,5;

- варіант комплектації тільки новим обладнанням (варіант б). Як видно з таблиці 5.23, різниця у вартості комплектації становить близько

226 тис. гривень. 5.2.6.2. Поточні витрати У якості поточних витрат розглядаються: - витрати на сировину; - витрати виробництва; - інші (охорона, зв’язок, податки, накладні). У якості готової продукції приймаємо гранули соломи в біг-бегах по 1 т. Розшифрування найбільш вагомих виробничих витрат наведена в табл. 5.24-

5.25.

Таблиця 5.24 – Розрахунок вартості споживаної електроенергії.

Установлена потужність обладнання, кВт 105 у т.ч.:

- двигуни 100 - парогенератор 0 - освітлення 5

Час роботи за добу, год. 24 Витрати ел. енергії, кВтгод. 2520 Тариф, грн/ кВтгод. 0,75 Сума за добу, грн 1890,0 Кількість робочих днів за місяць 25 Сума за місяць, грн 47250

Таблиця 5.25 – Розрахунок фонду заробітної плати.

Посада Кількість, чол. Ставка, грн/міс. Сума за міс., грн

ІТП, керівники, збут: Бухгалтер 1 2500 2500 Гол. інженер 1 3000 3000 Інженер 1 2000 2000 Менеджер по збуту 1 2500 2500 Виробництв. персонал: Змінний робітник 8 1200 9600

98

Змінний механік 2 1400 2800 Механік (денн.) 1 1400 1400 Електрик (денн.) 1 1400 1400 УСЬОГО фонд з/п 25200 Нарахування 9576 УСЬОГО з нарахуваннями 34776

5.2.6.3 Собівартість продукції, окупність вкладених коштів Розрахунок собівартості готової продукції представлений у табл. 5.26. Таблиця 5.26 – Розрахунок собівартості готової продукції.

Продуктивність лінії, т/год. 1 Час роботи обладнання за добу, год. 24 Кількість робочих днів у місяці 25 Місячна продуктивність заводу, т 600 Скільки місяців у році працює завод 8 РІЧНА ПРОДУКТИВНІСТЬ ЗАВОДУ, ТОНН 4800

Питомі витрати, ВИТРАТИ Сума, грн грн/т євро/т % до

загальних КАПІТАЛЬНІ ВИТРАТИ: 462 267 Устаткування:

- комплектація по вар. а 462 267 - комплектація по вар. б 688 083

Проект, узгодження 47 979 Монтаж 319 862 Пуск і налагодження 79 965 Устаткування офісу 0 Виробничі приміщення 0 УСЬОГО капітальних затрат:

- комплектація по вар. а 910 074 - комплектація по вар. б 1 135 890

ПОТОЧНІ ВИТРАТИ:

Сума, грн/міс.

I. Сировина

Вартість сировини 150 000 250,0 24,5 47,6 Вартість доставки сировини 0 0,0 0,0 0,0 II. Витрати виробництва Фонд зарплати працівників 25 200 42,0 4,1 8,0 Нарахування на зарплату 9 576 16,0 1,6 3,0 Електроенергія 47 250 78,8 7,7 15,0 Витрати на вироблення пари (електрокотел) 12 472 20,8 2,0 4,0 Опалення цеху 0 0,0 0,0 0,0 Опалення складу 0 0,0 0,0 0,0

99

Опалення адмін. будинку 0 0,0 0,0 0,0 Виробничі матеріали, амортизаційні відрахування 12 936 21,6 2,8 5,4 Транспорт 3 000 5,0 0,5 1,0 Тара (для упаковки гранул) 0 0,0 0,0 0,0 III. Інші витрати Охорона 1 000 1,7 0,2 0,3 Зв’язок 1 000 1,7 0,2 0,3 Місцеві податки 3 000 5,0 0,5 1,0 Накладні витрати 6 600 11,0 1,1 2,1 IV. Витрати збуту 0,0 Тара (для упаковки гранул – біг-беги по 1 т) 18 000 30,0 2,9 5,7 Доставка продукції споживачеві (з/д доставка в порт) 0,0 0,0 0,0 0,0 Брокерські послуги 21 000 35,0 3,4 6,7 УСЬОГО поточних витрат 311 034 518 52 100,0

Таким чином, собівартість гранульованої соломи складе 518 грн/т або 51,5

євро/т. Розподіл поточних витрат проілюстроване на рис. 5.22.

Рисунок 5.22 – Розподіл поточних витрат, %. Докладний аналіз впливу основних факторів був даний для випадку

виробництва деревних гранул, тому для проекту гранулювання соломи обмежимося розрахунком простого строку окупності (табл. 5.27).

100

Таблиця 5.27 – Розрахунок простого строку окупності капітальних витрат.

грн/т євро/т Собівартість продукції 518,4 51,5 Ціна продукції 765,0 75,0 ПДВ 127,5 12,5 Прибуток 119,1 11,7 Прибуток чистий (після сплати податку на прибуток 25 %) 89,3 8,8 Чистий прибуток на місяць, грн 53 600 УСЬОГО капітальних витрат:

- комплектація по варіанту а 910 074 - комплектація по варіанту б 1 135 890

Строк окупності, місяців: - комплектація по варіанту а 17 - комплектація по варіанту б 21

Таким чином, строк окупності вкладень залежно від варіанта комплектації

складе 17-21 місяць, або, з урахуванням річного завантаження заводу (робота 8 міс. у році) – 2,1-2,8 років.

У цілому слід зазначити, що вартість закупівлі гранул на рівні 75 євро/т на умовах франко-завод є дуже «оптимістичним» припущенням, оскільки перебуває на рівні вартості закупівлі для деревних гранул. Однак властивості гранул соломи як палива гірше, чим деревних гранул, внаслідок більш високої зольності (до 6 % проти 0,5-1% у деревних гранул). Крім того, відомою особливістю як соломи, так і гранул соломи, є досить низька температура плавлення золи, що приводить до розплавлення шлаку, винесенню дрібних розплавлених часток і їх осіданню на поверхнях нагріву котельного обладнання, що у свою чергу приводить до корозії внаслідок наявності в золі соломи лужноземельних металів і з’єднань хлору. Ці обставини обумовлюють нижчу вартість гранул соломи (як правило, на рівні 60-65 євро/т на умовах франко-завод).

Аналізуючи структуру собівартості (табл. 5.26), можна визначити, що для одержання того ж економічного результату при закупівельній вартості гранул на рівні 60 євро/т, вартість сировини з доставкою повинна становити 120 грн/т, тобто вдвічі менше, ніж існуюча на сьогодні ціна у Деражнянському районі.

Виходячи з викладеного вище матеріалу, можна відзначити, що виробництво гранул – багатофакторний процес, на економічну ефективність якого впливає багато умов (як місцевих, наприклад, ціна на сировину, так і не залежних від виробника гранул, наприклад, закупівельна ціна на гранули). Крім того, капітальні затрати для організації такого виробництва досить суттєві.

101

ВИСНОВКИ

1. Одним з актуальних напрямків сучасної енергетики України в цілому, так і на регіональному рівні є освоєння нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії, які забезпечать зменшення споживання традиційних дорогих викопних палив.

2. У Деражнянському районі перспективним на даний час для отримання енергії можна вважати використання залишків соломи, яка не використовується для потреб сільського господарства (корма, підстилка для тварин), відходів деревини при веденні лісового господарства та деревних відходів при деревообробці, а також вирощування деревоподібних енергетичних рослин.

3. Економічно доцільний потенціал використання соломи злакових як палива у Деражнянському районі складає 800 т у.п., що еквівалентно 670 тис. м3 природного газу.

З урахуванням додаткового використання соломи ріпаку, якого у районі вирощується уже більше 8 тис. т у рік, економічний потенціал соломи для енергетичних потреб збільшиться до 2,5 тис. т у.п. (2,1 млн м3 природного газу).

В майбутньому при освоєнні технологій збору та тюкування стебел та інших частин кукурудзи та соняшника до економічно доцільний потенціал відходів сільського господарства, які будуть доступні у Деражнянському районі складе 8,3 тис. т у.п., що еквівалентно 7 млн м3 природного газу.

4. Використання прогнозної річної економічно доцільної кількості деревних відходів (залишки від заготівлі деревини на лісосіках, відходи деревообробки, заготівля дров) у Деражнянському районі (2,6 тис. т у.п.) дозволить замістити близько 2,2 млн м3 природного газу за рік.

5. Вирощування деревоподібних енергетичних культур на землях, які не використовуються для потреб сільського господарства, або на непридатних землях з підвищеною вологістю має економічно доцільний потенціал 14,5 тис. т у.п., завдяки якому можна замістити 12,1 млн м3 природного газу.

6. Організаційне забезпечення енергетичного використання вищезгаданих місцевих палив (заготівля, перевезення, зберігання, доставка до споживачів, використання необхідної техніки) не є складним і його легко можна реалізувати на практиці в умовах Деражнянського району.

7. Промисловість України виробляє котли, в яких можна спалювати як солому, так і деревні відходи. Використання вітчизняного обладнання на сьогодні є найбільш доцільним як з економічної, так і з соціальної точок зору.

8. Спрощений розрахунок економічної ефективності використання котлів, які споживають солому та відходи деревини в якості палива, показав доцільність їх використання при заміщенні обладнання на природному газі.

Детальніші техніко-економічні розрахунки (на прикладі соломоспалювального котла українського виробництва потужністю 600 кВт) показали, що при переобладнанні/дообладнанні існуючих котелень на традиційному викопному паливі соломоспалювальними котельнями, такі котельні менш чутливі до зміни ціни на паливну солому і мають термін окупності до 2 років навіть при використанні дорогої соломи (350 грн/т). У випадку підвищення

102

ціни на природний газ до рівня 3250 грн/1000 м3 рентабельність покращується, а термін окупності складає до 1,5 років.

Цілком прийнятним є використання котлів потужністю 300 кВт, для яких навіть при теперішніх цінових рівнях на солому та газ термін окупності становить близько 4 років, який помітно зменшується при збільшенні ціни на газ.

Впровадження соломоспалювальних котлів малої потужності (150 кВт) при існуючих цінах на тюковану солому та природний газ економічно не привабливо. Термін окупності в більшості випадків становить більше 10 років.

9. Існуючі теплогенеруючі установки на традиційному паливі доцільно використовувати у якості резервних або пікових.

10. Одним із напрямків діяльності СЛКП «Флора» може бути виробництво гранульованого палива з метою забезпечення місцевих споживачів таким паливом, а також для продажу з метою отримання додаткового прибутку.

У цілому, при використанні в якості сировини для виробництва гранул 100 % загальної економічно доцільної кількості відходів твердої біомаси Деражнянського району, їх потенціал теоретично допускає роботу 1 заводу продуктивністю 1-1,5 тонни гранул за годину цілий рік.

11. Проект отримання гранул з деревних відходів у цілому є фінансово привабливим навіть за умови повної комплектації лінії новим обладнанням (крім преса-гранулятора). Величина капітальних вкладень проекту складе 1,9 млн грн.

Найбільший вплив на економічні показники має ціна закупівлі гранул (при її зменшенні на 25 % від поточного значення, тобто до 60 євро/т, проект стає нерентабельним).

Великий вплив на строк окупності проекту має, крім ціни закупівлі гранул, також кількість робочих годин за добу (при роботі 12 годин на добу замість 24-х, строк окупності становить близько 9 років). При роботі 18 год./добу строк окупності становить близько 3 років, що ще можна вважати задовільним значенням для даного параметра.

Наступним по значимості фактором є вологість сировини (при збільшенні до 70 % строк окупності – 15 і більше років). Крайнє значення цього параметра, що забезпечує прийнятний строк окупності 3-3,5 років) становить 56-58 %.

Наступним по важливості фактором є вартість сировини. При підвищенні вартості сировини з 70 до 105 грн/т строк окупності зростає до 3,4 років, при 120 грн/т – до 5,3 років, а при вартості 140 грн/т і більше перевищує 15 років. Таким чином, вартість сировини до 100 грн/т є прийнятною для даного проекту.

Важливе значення має також вартість електроенергії (у випадку росту тарифу на 75 % строк окупності збільшиться до 4,4 років, при підвищенні тарифу вдвічі строк окупності зросте до 10 років). Прийнятне значення – до 1 грн/кВтгод.

Позитивним фактором у реалізації цього проекту є відносна нечутливість терміну окупності від залучення кредитних коштів з помірною відсотковою ставкою (14 % річних).

12. Строк окупності вкладень при виробництві гранул із соломи при завищеній ціні на таке паливо (75 євро/т на умовах франко-завод) залежно від варіанта комплектації (використання нового чи використаного обладнання)

103

складе 17-21 місяць або з урахуванням річного завантаження заводу на рівні 8 місяців у році – 2,1-2,8 років.

Враховуючи відчутно меншу закупівельну вартість гранул соломи на сьогодні на рівні 60 євро/т, для досягнення позитивного економічного ефекту вартість сировини для гранулювання (соломи) з доставкою повинна становити близько 120 грн/т. Тому при існуючій ціні на солому у Деражнянському районі (250 грн/т) виробництво солом’яних гранул економічно не вигідне.

13. Використання значно менших обсягів низькоякісних відходів деревини для гранулювання СЛКП «Флора» (50 т/міс.) та потужного існуючого обладнання не доцільне з економічної точки зору.

14. Широке впровадження технологій використання місцевих видів палива у Деражнянському районі дозволить не тільки зменшити його залежність від імпортованого традиційного палива та зменшити відтік грошей з регіону, але й організувати нові робочі місця, ефективно використовувати відходи сільського та лісового господарств, забезпечити додатковий прибуток сільськогосподарським та лісогосподарським підприємствам району та зекономити бюджетні кошти.

104

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Шульга Ю.І. Енергетична стратегія України: енергозбереження та альтернативні джерела енергії // Інформаційно-аналітичний довідник. Бюлетень: Альтернативна енергетика. – 2003. – С. 3.

2. Щокін А.Р. Досвід залучення альтернативних джерел енергії та видів палива до паливно-енергетичного балансу України // Інформаційно-аналітичний довідник. Бюлетень: Альтернативна енергетика. – 2003. – С. 15.

3. Гелетуха Г. Г., Желєзна Т. А., Матвєєв Ю. Б., Жовмір М. М. Використання місцевих видів палива для виробництва енергії в Україні // Промислова теплотехніка. – 2006, т. 28, № 2. – С. 85-93.

4. Розміщення продуктивних сил і регіональна економіка: Підручник / Дорогунцов С. І., Заяць Т. А., Пітюренко Ю. І. та ін. – Київ: КНЕУ, 2005. – 988 с.

5. Статистичний щорічник України за 2007 рік / За редакцією О. Г. Осауленка – К.: Консультант, 2008. – 572 с.

6. Статистична інформація, надана Деражнянською районною радою Хмельницької області.

7. Мхитарян Н.М. Энергетика нетрадиционных и возобновляемых источников энергии: опыт и перспективы. – К.: Наукова думка, 1999. – 320 с.

8. Биомасса как источник энергии. Под ред. С. Соуфера, О. Заборски. М.: Мир, 1985.

9. Ukraine/USA joint biomass to energy project. Final report for the first stage “Country level study of biomass resources at the Ukrainian oblast level. Identification of the major biomass producing and processing industries. Identification of the main markets for energy produced from biomass. Survey of locally available biomass conversion technologies and their indexes. Analysis of the Ukrainian legislation in renewable energy and environmental protection”. Prepared by the Institute for nontraditional energetics and electrical engineering. Kyiv, 2001.

10. Гелетуха Г. Г., Железная Т. А., Тишаев С. В., Кобзарь С. Г. Развитие биоэнергетических технологий в Украине // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2002. – № 3, с. 3-11.

11. Новикова Ю.А. Биомасса как источник энергии // Химическая промышленность за рубежом. – 1989. – № 10, с.1-35.

12. Сайт Хмельницького обласного управління лісового та мисливського господарства http://kmlis.narod.ru/index.htm.

13. Збірник норм витрат сировини і матеріалів на виробництво продукції деревообробки / Міністерство промисловості України. – Київ, 1993.

14. Гінсерук С.А. Ліси України. – Київ: Наукова думка, 1992. 15. Гінсерук С.А., Бондар С.В. Лісові ресурси України, їх охорона і

використання. – К.: Наукова думка, 1973. 16. Вторичные материальные ресурсы лесной и деревообрабатывающей

промышленности (образование и использование). Справочник. – М.: Экономика, 1983.

105

17. Сайт Державного комітету лісового господарства України http://dklg.kmu.gov.ua/forest/control/uk/index.

18. Сайт Хмельницької обласної ради http://www.oblrada.km.ua/. 19. Сайт підприємства «ЮТЕМ-Інжиніринг» ВАТ

«Південтеплоенергомонтаж» http://www.utem-group.com/. 20. Сайт Національної комісії регулювання електроенергетики України

http://www.nerc.gov.ua/#.

Інститут технічної теплофізики (ІТТФ) 03057, м. Київ-57...

Documents