«Биогаз в Китае: экологически
чистая энергия для устойчивого будущего»
Биогаз играет важную роль в различных аспектах нашей
жизни. Он не просто обеспечивает энергией, но также оказывает положительное
воздействие на экологию, защиту окружающей среды и развитие сельской экономики.
В отличие от других возобновляемых источников энергии, биогаз выделяется своими
уникальными характеристиками. Этот источник энергии не просто предоставляет
возможность для энергетического использования, но и становится настоящим
союзником в борьбе с изменением климата. Не стоит забывать, что использование
биогаза не только не увеличит выбросы углекислого газа в атмосферу, но и,
возможно, даже поможет компенсировать часть этих выбросов. Таким образом,
биогаз выделяется не только своей эффективностью, но и ответственностью перед
окружающей средой.
Значимость использования биогаза
растет в Китае с каждым годом. Так, энергия, полученная от биогаза в Китае,
увеличилась с 386 гигаватт-часов в 2010 г. до 5597 гигаватт-часов в 2021 г (https://www.statista.com/statistics/963294/china-energy-production-from-biogas/).
Все больше и больше проектов по развитию биогазовой отрасли создается в Китае. Благодаря
предложениям и поддержке определенных экспертов, начиная с 2015 года,
национальные энергетические ведомства сформулировали руководящие принципы по
преобразованию и модернизации биогаза, а также начали поддерживать масштабные
демонстрационные проекты по его производству. За последующие четыре года до
эпидемии коронавируса в различных местах было запущено около ста
демонстрационных предприятий по производству биоприродного газа с суточной
производительностью от 10 000 до 50 000 кубических метров (http://paper.people.com.cn/zgnyb/html/2020-02/17/content_1971667.htm).
На данный момент в область биоприродного газа включились множество частных
предприятий и даже некоторые крупные организации, такие как China Guangdong
Nuclear Power, China Shipbuilding Industry Corporation, CECEP и другие.
Существует опыт международного взаимодействия в
биогазовой сфере Китая с другими странами. Министерство экономического
сотрудничества и развития Германии поручило Немецкому агентству международного
сотрудничества объединить три компании-партнера в рамках модели developmentPPP:
Zhikang-Grossmann Engineering Design Consulting Co., Ltd., Win Chuang Specialty
Chemicals (Shanghai) Co., Ltd. и Binder Engineering Co., Ltd. создали
китайско-германский стратегический альянс в области технологий биогаза. Проект
получил финансирование в размере 840 000 евро и направлен на техническую
поддержку использования биогаза. С июня 2018 года GIZ совместно с партнерами
фокусируется на китайской технологии биогаза и развитии возобновляемых
источников энергии в Китае.
В автономном районе Китая, Внутренней Монголии, создан
флагманский пилотный завод по производству биоприродного газа, основанный на
передовых технологиях и экологических практиках. В рамках проекта ежедневно
обрабатывается 400 тонн свиного навоза и 37 тонн кукурузной соломы с местных
ферм. Ежедневная мощность производства природного газа превышает 10 000
кубических метров, а годовой объем производства органических удобрений
составляет более 50 000 тонн.
Крупномасштабный
биогазовый проект Сюйчжоу Госинь
Функционирует также множество китайских проектов. Проект
в городском округе Сюйчжоу охватывает всестороннюю переработку соломы с
последующим использованием биогаза для производства электроэнергии. Анаэробная
ферментация соломы не только создает биогаз, но и превращает его в органические
удобрения. Эта биоэкономическая цепочка «биомасса-биогаз-генерация-плантация»
становится замкнутым кругом, обеспечивая устойчивое и стабильное развитие
сельской экономики. Создание демонстрационного проекта, объединяющего сельское
хозяйство, охрану окружающей среды и энергетику, направлено на обеспечение «зеленого»
развития в сельских районах.
В данном проекте используется комбинированный подход к
производству теплоэнергетических удобрений. Этот процесс включает в себя
следующие этапы: бионическая гидролизная предварительная обработка соломы →
комплексная анаэробная ферментация CSTR с высокой концентрацией, высокой
температурой и эффективностью → биологическая десульфурация (кислотный метод) →
производство твердых органических удобрений из остатков биогаза/отопление
суспензии биогаза. Значительное количество суспензии биогаза возвращается в виде
воды для разбавления сырья.
Ежегодно обрабатывается 20 000 тонн соломы, 360 000
тонн навоза от скота и птицы, 14 000 тонн пищевых отходов и 24 000 тонн
санитарного навоза. В результате производится 19,8 миллионов кубических метров
биогаза и генерируется 39,6 миллионов кВтч электроэнергии ежегодно.
Проект по
производству биогаза (Шаньдун Минхэ)
Благодаря реализации данного проекта в провинции
Шаньдун ежедневно будет обрабатываться 700 тонн куриного помета с птицеферм.
Этот процесс приведет к производству биогаза, сокращению загрязнения окружающей
среды отходами и уменьшению выбросов парниковых газов. Полученный биогаз
подвергается очистке и сжатию, а сброженная суспензия биогаза используется как
качественное органическое удобрение для сельскохозяйственных угодий. Проект
направлен на развитие чистой энергии биомассы, оптимальное использование ресурсов,
улучшение экологии и достижение устойчивого развития в животноводстве.
В проекте был выбран полностью смешанный анаэробный
процесс ферментации (CSTR), использующий технологию перемешивания и нагрева в
обычном резервуаре для ферментации биогаза. Основные преимущества этого
процесса включают большую мощность переработки, высокое производство биогаза и
качественную очищенную воду. В основном, он подходит для регионов, где
преобладает производство биогаза и широко используются жидкие органические
удобрения.
После завершения проекта ежедневно будут
обрабатываться 7 миллионов цыплят-бройлеров, 700 тонн племенного навоза и 800
тонн сточных вод. Производство составит 70 000 кубических метров биогаза и 42
000 кубических метров биоприродного газа. Также проект позволит снизить выбросы
парниковых газов на 266 000 тонн эквивалента CO2 ежедневно.
Ферма CGN Hutubi, производящая биогаз объемом 22 000 м3
Этот проект – пилотный проект по производству и
использованию биоприродного газа, утвержденный Национальной комиссией по
развитию и реформам и Министерством сельского хозяйства в 2015 году. Основным
источником сырья является коровий навоз с фермы Хутуби уезда Чанцзи-Хуэйского
автономного округа Синьцзян-Уйгурского автономного района Китая. Применяется
технология микробной анаэробной ферментации для производства биоприродного
газа, предназначенного для автомобильного СПГ. Также производятся биогазовые
удобрения и биогазовая суспензия в качестве органических удобрений для
улучшения местной среды посадки и сокращения выбросов парниковых газов.
В ближайшем будущем ферма планирует ежедневно
перерабатывать 1133 тонны навоза и 15 тонн соломы от 28 000 коров, производя 36
600 кубических метров биогаза и 22 200 кубических метров биоприродного газа в
день. Это позволит сократить выбросы парниковых газов на 144 000 тонн
эквивалента CO2 в год.
CGN Хэншуй - проект
по производству биогаза объемом 100 000 кубических метров смешанного сырья
В 2016 году этот проект был включен в список ключевых
строительных проектов провинции Хэбэй и назван национальным демонстрационным
проектом по разработке биоприродного газа. Он стал самым крупным проектом по
биогазу в Китае. Расположенный в зоне экономического развития Хэншуй, проект
использует кукурузную солому, дистиллятное зерно, отходы фруктов и овощей, а
также коровий навоз в качестве сырья. Технология анаэробной ферментации
применяется для создания комплексного проекта, направленного на утилизацию
отходов и производство "биогаза и кормовых органических удобрений".
По завершении проекта ежедневно будет обрабатываться
460 тонн кукурузной соломы, 460 тонн коровьего навоза, 500 тонн барды и 120
тонн фруктово-овощных отходов. Производство составит 100,000 нм³ сжатого
природного газа (СПГ) для транспорта, что ежегодно позволит сократить выбросы
парниковых газов на 720,000 тонн эквивалента CO2.
Демонстрационный
проект по производству биогазовой энергии в экологическом парке Лянцзяхэ «Фруктовые
болота» Министерства сельского хозяйства
В экологическом парке Лянцзяхэ, под названием "Фруктовые
болота", Министерство сельского хозяйства запустило демонстрационный
проект по производству биогазовой энергии. Министерство представило концепцию
развития экологического цикла под названием " Фруктовые болота ". В
этом контексте было создано тысяча акров экологических садов в бассейне реки
Лянцзя, с целью продвижения инноваций в области экологического сельского
хозяйства и структурной реформы сельскохозяйственного сектора в регионе Яньань.
После завершения проекта ежедневно будут
перерабатываться от 5 до 6 тонн смешанного помета скота и птицы, производится
200 кубических метров биогаза в день, а также производится 100 тонн остатков
биогаза и 1500 тонн биогазовой суспензии в год. Эти продукты будут
использоваться для удобрения тысяч акров яблоневых садов, что поможет ежегодно
сократить выбросы парниковых газов на 800 тонн в эквиваленте CO2.
Хэйлунцзян. Проект
по производству биогаза
Derun Biomass
Development (Hong
Kong) Co., Ltd., дочерняя компания China Resources
Group, объединяет капитал, технологии и промышленные
преимущества China Resources, а также ресурсы сельскохозяйственной соломы в
провинции Хэйлунцзян. Компания сотрудничает с Beidahuang Group для продвижения
проектов газификации соломы в сельскохозяйственных районах провинции.
Цель проекта заключается в решении проблемы сжигания
соломенных отходов, развитии чистой и стабильной возобновляемой распределенной
энергии, обеспечении комплексной поставки электроэнергии, газа и тепла, а также
поддержке национальной энергетической трансформации с целью снижения выбросов
углекислого газа и контроля дымки.
Проект способен ежегодно перерабатывать 82 000 тонн
кукурузной соломы, производить 14,78 миллионов кубических метров биогаза и
генерировать 31,04 миллиона киловатт-часов электроэнергии. Кроме того, ежегодно
производится органических веществ в объеме 20 000 тонн и экономится около 12
000 тонн условного угля.
CGN Tuquan (ТуЦюань)
China General Nuclear Power Saving Industry
Development Co., Ltd. энергично реагирует на национальный призыв, используя
местные сельскохозяйственные ресурсы для строительства крупномасштабного
проекта по очистке биогаза и производству биоприродного газа, внося свой вклад
в эффективное использование местных сельскохозяйственных отходов.
После завершения проекта и ввода в эксплуатацию
ежегодно будет перерабатываться 73 000 тонн коровьего навоза и 104 000 тонн
соломы. Сырье будет подвергаться анаэробной ферментации, что приведет к
производству 26,47 млн кубометров биогаза ежегодно. Полученный биогаз будет
подвергаться очистке и преобразованию в биоприродный газ, с годовым объемом
производства в размере 12,66 миллионов кубических метров.
Процесс разделения твердой и жидкой ферментационной
жидкости приведет к образованию суспензии биогаза и остатка биогаза. Остаток
биогаза будет использоваться для производства органических удобрений, а затем
направляться в цех для дальнейшей переработки в коммерческие органические
удобрения. Годовой объем производства органических удобрений составит 75 000
тонн. Большая часть биогазовой суспензии будет возвращена для повторного
использования, минимизируя создание отходов. Оставшаяся биогазовая суспензия может
быть возвращена на поля в качестве жидкого удобрения.
Проект по
производству биогаза на основе смешанного сырья в Гуанси-Луньань-Чаожунь
Longan Chaorun
Biomass Development
Co., Ltd., дочерняя
компания Derun Biomass Development
(Hong Kong) Co., Ltd., входящей в China Resources
Group, реализует проект, объединяющий местные ресурсы и
поддерживающий инициативы "Тринадцатого пятилетнего плана развития
экономики замкнутого цикла в Гуанси" и "Тринадцатого пятилетнего
плана развития энергетики в Гуанси". Цель проекта - обеспечить безопасное,
экологически чистое и ценное энергоснабжение, ставя сельскохозяйственные отходы
в качестве важного источника энергии.
Ежегодно обрабатывается 91,250 тонн смешанного сырья,
включая коровью траву, зеленые головки сахарного тростника, жом сахарного
тростника и банановые отходы. С помощью анаэробной ферментации из этого сырья
производится 7,6 миллиона кубических метров биогаза ежегодно. Очищенный биогаз
поступает на рынок и используется в когенерационной установке для
одновременного производства тепловой и электрической энергии, генерируя годовые
15,97 миллионов кВт электроэнергии. После ферментации материал поступает в
систему разделения твердой и жидкой фаз, при этом образующийся остаток биогаза
используется в производстве органических удобрений. Эти органические удобрения,
общим объемом 19,000 тонн в год, после переработки становятся коммерческим
продуктом. Большая часть биогазовой суспензии возвращается для повторного
использования, минимизируя образование отходов, а оставшаяся часть возвращается
на поля в качестве жидкого удобрения.
Первый проект по
производству биогаза, инвестированный и построенный Северо-Западным институтом
(Хэнань-Ланкао Ифэн)
Недавно завершился проект по производству
биоприродного газа в провинции Хэнань, финансированный и реализованный
Северо-Западным научно-исследовательским институтом в рамках генерального
контракта. Этот проект, впервые представленный Power China, теперь полностью
функционирует.
Входя в состав пилотного проекта сельской
энергетической революции в уезде Ланкао, это уникальное предприятие
представляет собой первую инвестицию и построение PowerChina в сфере
биоприродного газа, охватывая все этапы, включая независимые инвестиции,
проектирование, строительство и эксплуатацию. Общая площадь земельного участка
проекта составляет около 164,68 акра, а площадь зданий достигает 36146,30
квадратных метров. Важные элементы структуры включают склад сырья, септик,
анаэробный ферментационный резервуар, станцию очистки и очистки, компрессорную
станцию КПГ, резервуар для хранения суспензии биогаза, сепаратор твердой и
жидкой фаз, цех органических удобрений, станцию перегрузки органических
удобрений, цех дробления соломы, котельную, насосную станцию, комплексное
здание и др.
При нормальной производственной мощности предприятие
будет ежедневно перерабатывать примерно 200,000 тонн навоза скота и птицы, а
также около 30,000 тонн соломы. Производство биоприродного газа составит 25,000
стандартных кубических метров в день и 9,125 миллиона стандартных кубических
метров в год. Проект использует технологии CSTR (полностью смешанная анаэробная
ферментация в реакторе) и PSA (адсорбция при переменном давлении) для
реализации общего плана скоординированного, здорового и устойчивого развития
экологической среды.
Биогазовая промышленность представляет собой
актуальное и стратегически важное направление для Китая
, учитывая обсуждаемые
проекты и инициативы. В сфере сельского хозяйства и производства энергии биогаз
играет ключевую роль в содействии устойчивому развитию, сокращении выбросов
парниковых газов и эффективном управлении сельскохозяйственными отходами.
Запущенные проекты, такие как производство биогаза из различных
сельскохозяйственных ресурсов, свидетельствуют о стремлении современного Китая
к созданию зеленой, экологически чистой и энергетически эффективной системы. Кроме
того, эти инициативы отражают стремление Китая к инновационным методам решения
экологических проблем, поддерживая принципы устойчивого развития. Биогаз будет
«интегрироваться в большую энергетику» и «интегрироваться в систему
производства, поставок, хранения и сбыта природного газа». Все это указывает на
то, что производство биогаза в Поднебесной действительно вступило на путь
здорового развития.
Китай, осознавая важность устойчивого развития и
сокращения воздействия на окружающую среду, активно внедряет и развивает
биогазовую промышленность. Успех пилотных проектов, таких как в провинциях
Хэнань и Хэбэй и других регионах страны, свидетельствует о перспективности этой
технологии. Более того, Китай, стремясь использовать мировой опыт в области
биогазовой промышленности, готов делиться своим опытом с другими странами,
включая партнеров по БРИКС и ШОС. К примеру, 15 декабря 2023 г. Первый
вице-премьер Государственного Совета КНР, Дин Сюэсян, встретился в Пекине с
Заместителем председателя правительства Российской Федерации, А.В. Новаком, для
обсуждения китайско-российского энергетического сотрудничество государств. Одно
из предложений по углублению сотрудничества Дина Сюэсяна звучало следующим
образом: «активно
расширять новые области и новые направления энергетического сотрудничества,
продолжать продвигать сотрудничество в области возобновляемых источников
энергии, водородной энергетики, хранения энергии, интеллектуальной энергетики,
углеродных рынков и т. д., а также углублять комплексное сотрудничество между
добычей, мидстримом и переработкой энергии» (https://www.mfa.gov.cn/web/wjdt_674879/gjldrhd_674881/202312/t20231216_11203615.shtml). Это открывает новые возможности для сотрудничества в
области чистой энергии, устойчивого развития и обмена передовыми технологиями,
способствуя созданию общей платформы для решения глобальных экологических
проблем. Таким образом, биогазовая промышленность в Китае не только актуальна,
но и становится ключевым элементом стратегии страны в области устойчивости,
сельского развития и сокращения негативного воздействия на окружающую среду.
Статья подготовлена
Центром инновационной дипломатии БРИКС и ШОС.
Автор: Ветошкин Дмитрий