Програма за насърчаване използването на възобновяеми енергийни източници и биогорива за периода 2013- 2023г

Добивът на сметищен газ е възможен само в големи и модерни сметища. С увеличаване броя и размерите на сметищата се увеличава и технически използваемия потенциал на сметищен газ. От друга страна в по-далечна перспектива, след 30-50 години е възможно намаляване количеството на депонираните отпадъци с развитие на технологиите за рециклиране, компостиране и т.н. на отпадъците. Трябва също така да се отчита, че намаляване количествата на сметищен газ започва 10-15 години след намаляване количеството на депонираните отпадъци. Енергийното оползотворяване на сметищния газ (съдържащ 50-55% метан) има голям ефект за намаляване емисиите на парникови газове.

Технико- икономическите показатели на комбинираното производство на електроенергия и топлоенергия от сметищен газ са много по-привлекателни от показателите при използване на биогаз. В ЕС необходимите инвестиции за инсталации работещи със сметищен газ са около 900– 950€/кВтч(e), експлоатационните разходи 0,018– 0,019 €/кВтч(e), а разходите за производството на електроенергия са 0,033– 0,035€/кВтч(e).

Потенциал за производство в България

Биогаз от животински отпадъци

Общият потенциал за производство на биогаз, чрез анаеробна ферментация на животински отпадъци в България е около 320ktoe/год. При развитие на животновъдството и увеличаване броят на животните този потенциал може да се увеличи.

Реално използваемият потенциал в по-големи ферми е около 72ktoe/год. Този потенциал също може да се увеличи при нарастване броя на големите модерни животновъдни комплекси.

Сметищен газ

Общото количество сметищен газ, който може да се използва за енергийни цели е около 144 106н.куб.м/год. При 55% съдържание на метан, топлината на изгаряне на сметищният газ е 4700ккал./н.куб.м., а общият енергиен потенциал на сметищния газ само от битови отпадъци е около 68ktoe/год.

Необходимите инвестиции са оценени на 1000€/кВтч(е), а експлоатационните разходи за производство на електроенергия на 0,01€/кВтч(e).

Проблем е намирането на консуматори за произведената топлинна енергия, особено през лятото.

Като изходни данни е използвана официално предоставена информация за земеделските производители в Община Шабла, които притежават по-големи животновъдни ферми.

Техническият потенциал е изчислен за комбинирана система за топло- и електропроизводство (ηт= 0,45 и ηел= 0,4), при коефициент на натоварване 8400 часа.

Оценките за теоретичния и технически потенциал е даден в таблица 4.

Основният проблем за усвояването на биогаз в общината е, че животните се отглеждат в много малки ферми или единично, което възпрепятства ефективното събиране и оползотворяване на отпадъците. Съществен проблем е и високата цена на инвестициите за изграждане на съоръжения за биогаз. Тук, при развитие на сектора, трябва да се използват активно различните възможности за грантово финансиране на такива инсталации.

Намиращото се на територията на общината сметище за депониране на твърди битови отпадъци, което предстои да бъде закрито и рекултивирано не може да генерира практически приложимо количество сметищен газ за ефективно енергийно оползотворяване.

5.2.4. Биомаса

Потенциал на биомасата в Република България

Оценката на потенциала от биомаса изисква изключително внимателен и предпазлив подход тъй като става дума за ресурси, които имат ограничен прираст и много други ценни приложения, включително осигуряване прехраната на хората и кислорода за атмосферата.

Затова подходът е да се включват в потенциала само отпадъци от селското и горско стопанство, битови отпадъци, малоценна дървесина, която не намира друго приложение и отпада по естествени причини без да се използва, както и енергийни култури, отглеждани на пустеещи земи и т.н.

Нарастващата енергийна употреба на дървесина в страната се дължи основно на ниската й цена и незначителните инвестиции за примитивните съоръжения, които сега се използват за трансформирането й в топлинна енергия. Провежданата досега ценова политика, както и влиянието на международните енергийни пазари, доведе до непрекъснатото покачване на цените на дребно на течните горива и природния газ, както и на електрическата и топлинна енергии и оказа силен натиск върху потребителя в полза на преориентирането му към дървесина. Експертните прогнози показват, че използването на дървесина и нейните производни ще продължи да бъде икономически изгодно. Разликата в цените на дървесината и останалите горива ще се запази или даже ще се увеличи и поради факта, че биомасата е местен и възобновяем ресурс.

Дървата за огрев се използват за директно изгаряне в примитивни печки, с нисък КПД (30-40%), самостоятелно или съвместно с въглища. Броят на употребяваните в домакинствата съвременни котли е все още незначителен поради ограничени финансови възможности. Използването на съвременни котли може да повиши до два пъти полезното количество топлина, получавано от дървата за огрев, което е равностойно на двукратно увеличаване на потенциала, без да се увеличава потреблението.

В България няма масова практика за използване на дробена на трески дървесина (дървесен чипс, енергийни трески и др.). В малки мащаби се произвеждат брикети и пелети, но това производство търпи непрекъснато развитие, както и се развиват технологиите за тяхното изгаряне. Автоматизацията на процесите при използване на пелети се доближава до нивото на автоматизация на газовите инсталации.

Останалото количество използвана днес биомаса са индустриалните отпадъци, оползотворявани в предприятията, където се образуват. Дървесните отпадъци с ниска влажност се използват предимно в самите предприятия за производство на пара за технологични нужди и/или за отопление.

Възможности за разширяване на употребата и повишаване на енергийната ефективност при използване на биомаса в България

България притежава значителен потенциал на отпадна и малоценна биомаса (над 2Mtoe), която сега не се оползотворява, но може да се използва за енергийни цели. Технико-икономическите анализи показват, че използването на биомаса в бита и за производство на топлинна енергия е конкурентоспособен възобновяем източник на традиционните горива, (с изключение на въглищата), и има значителни екологични предимства пред всички традиционни горива.

Използването на биомасата за производство на електроенергия отстъпва по икономически показатели на вносните и евтините местни въглища, ядрената и водната енергия.

Преработване на отпадъчна и малоценна дървесина и селскостопански растителни отпадъци

Неизползваните отпадъци от дърводобива и малоценната дървесина, която сега се губи без да се използва могат да бъдат усвоени само след раздробяване на трески или преработване в дървесни брикети или пелети след пресоване и изсушаване. Производството на трески има значително по-ниски разходи от производството на брикети и пелети, при което се изисква предварително подсушаване на дървесината и e необходима енергия за пресоване.

Голям неизползван потенциал имат селскостопанските растителни отпадъци. За балиране и транспорт на сламата има подходяща технология. Необходимото оборудване в голяма степен е налице, но днес не се използва с пълния си капацитет. Засега няма масов опит и специализирано оборудване за събиране, уплътняване и транспорт на стъбла от царевица, слънчоглед и др., но този проблем може да бъде решен в кратки срокове и без големи разходи.

За отпадъците от лозята и овощните градини може да се използва оборудването, каквото надробява отпадъците от горското стопанство.

Производството и вноса на съоръжения за преработка на биомаса с цел по-нататъшното й използване за енергийни цели трябва да бъде стимулирано по-всички възможни начини от държавата.

Въвеждане на съвременни инсталации за изгаряне на отпадъчна и малоразмерна дървесина и селскостопански отпадъци

За отопление на домакинствата годишно се използват около 30ktoe течни горива и 180ktoe електроенергия, част от които могат да бъдат заменени с биомаса. Заедно с тенденцията за увеличаване употребата на дърва за огрев за отопление в бита, интерес представляват и по-мащабни проекти с по-мощни и съвременни инсталации за изгаряне. Много изгодно е и заместването на течни горива, използвани за отопление в училища, болници, детски градини и други консуматори в сферата на услугите, особено в обекти в близост до горски масиви.

Не бива да се подценява и използване на дървесината и сламата за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия. За изграждането на нови централи са необходими значителни инвестиционни разходи. В много случаи, обаче дървесните и растителни отпадъци могат да бъдат оползотворяване в съществуващи централи, които сега употребяват природен газ и мазут, към които да се изгради допълнително инсталация за изгаряне на биомаса. В този случай ще се използват всички съоръжения на централата (топлопреносна мрежа, спомагателно оборудване, водоподготовка и съоръжения за производство на електроенергия), които изискват големи инвестиции. В тези централи заместването на природен газ и течни горива ще има значителен, както икономически, така и екологичен ефект.

Заместването на въглища в централи за когенерация може да има само екологичен ефект, но ще оскъпи произвежданите топло- и електроенергия.

Отстраняването на законови, институционални и организационни пречки пред реализирането на подобни проекти ще бъде особено ефективно.

Изключително ефективна е употребата на дървесни отпадъци в предприятията, в които те се образуват, тъй като отпадат разходите за транспорт и събиране, и се спестяват разходите за депониране на тези отпадъци в сметища. Произведената енергия може да се използва за производство на електроенергия и/или пара за технологични нужди.

Заместването на течни горива и електроенергия за отопление в бита, което е естествен процес, свързан с високите цени на тези енергоносители, от друга страна води до масовата употреба на примитивни и евтини печки с нисък КПД и голям разход на ръчен труд за обслужването им. Съвременните котли с висок КПД са сравнително скъпи (около 100лв./кВт). Голямо значение ще има поощряване на производството и използването на по-ефективни съоръжения за изгаряне на дървесина с малка мощност (за бита). При използването на дървесина самостоятелно е възможно да се използват утилизатори с кондензация на димните газове и по този начин да се използва горната работна калоричност на дървесината, което е особено полезно, когато горивото е с висока влажност.

Необходимо е с предимство да се обмисли следното:

• 
  Въвеждане етикетиране на предлаганите на пазара съоръжения за изгаряне на биомаса (по подобие на влезлите вече в сила наредба за етикетиране на битови уреди по отношение на консумацията на електроенергия и наредба за изисквания и оценяване съответствието на котли за гореща вода, работещи с течни и газообразни горива, по отношение на КПД);
  
• 
  Механизми за поощряване повишаването на ефективноста на съоръжения за изгаряне на дървесина за отопление в бита. Например, в рамките на енергийните помощи за социално слаби за закупуване на твърдо гориво да се предоставят горивни устройства с висок КПД, утилизатори на топлината на изходящите газове за инсталиране към печки, камини, котли, с цел повишаване на КПД и др.;
  
• 
  Разпространяване на информационни материали във връзка с възможностите за реализиране на икономии в съществуващите съоръжения за изгаряне на дървесина и предимствата при заместването им с по-ефективни;
  
• 
  Провеждане на национална информационна кампания за технологии и съоръжения за ефективно използване на биомасата.
  

Биомасата е ВЕИ и нейното използване в бъдеще ще се ползва с приоритет в целия свят. Страната ни не използва напълно годишния прираст от биомаса (в това число на дървесината). Увеличаването на добива, както и подобряване ефективността на използването на биомасата вече дава и ще даде в бъдеще едновременно значителен икономически, социален, екологичен и политически ефект, както вътре в страната, така и от гледна точка на изискванията на ЕС за повишаване на дела на ВЕИ за достигането на индикативните цели. Увеличаване на използването на биомаса за енергийни цели ще доведе до икономия на електроенергия и скъпи вносни горива и до намаляване енергийната зависимост на страната.

Икономически изгодно е заместването първо на най- скъпите течни горива (дизелово гориво, промишлен газьол, леко корабно гориво) и електроенергията за отопление в бита и в обществени сгради с биомаса. След това подлежат на заместване мазут и природен газ в топлофикационни централи. Повишаване цените на течните горива за транспорта се очаква в близко бъдеще да направи конкурентноспособно производството и на биогорива.

Биомасата ще създаде силно конкурентна среда, както за топлинната енергия, произвеждана от топлофикационните предприятия, така и за течните горива в транспорта. Това ще се отрази във формирането на по-пазарна среда за тяхното функциониране. Главната конкуренция ще бъде между биомасата и природния газ, тъй като той е в основата не само на разрастващата се битова газификацията, но и на комбинираното производство на енергия. Намалената употреба на течни горива и природен газ ще се отрази положително върху търговския баланс и енергийната независимост на страната.

За Община Шабла

Твърди селскостопански отпадъци

Направена е оценка на характерната за общината и областа селскостопанска продукция: житни култури, слънчоглед, царевица и лозови пръчки.

Като изходни данни е използвана официално предоставена информация.

Техническият потенциал е изчислен за производство на топлинна енергия (ηт= 0,65).

Техническият потенциал е определен при допускане за оползотворяване на 30% от наличния отпадък.

Оценките за теоретичния и техническия потенциал са дадени в таблица 5.

Таблица 5.

№	Вид	Теоретичен потенциал	Разполагаем технически потенциал	При влажност
		МВтч/год.	МВтч/год.	%
1.	Слама	55 290	16 587	20
2.	Царевични стебла и какалашки	306 900	92 070	40
3.	Слънчогледови стебла и пити	90 480	27 144	40
4.	Лозови пръчки	1 550	465	30
Общо		454 220	136 886

Интерес за изпълнение на инвестиционни проекти представлява техническия потенциал на сламата, тъй като царевичния силаж представлява висококачествена храна за някои селскостопански животни.

Дървесина

Горите на териториите на Община Шабла са част от горско стопанство - Балчик и заемат близо 2,2% от територията, което е най- ниския процент от всички черноморски общини. Процентът на лесистост е 0,4%, което е под минималния процент за страната. Основната част от горите в държавния горски фонд са държавен защитен горски пояс "Гьоринско дере " и полезащитни горски пояси създадени преди около 40- 50 години с цел защита на земеделските земи от ветрова ерозия. Общият запас на горите от ДГФ е 48 605куб.м., средния годишен прираст- 1801куб.м. и средния годишен прираст на хектар 2,10куб.м. Основните дървесни видове, които участват в състава на насажденията са акация, гледичия и планински ясен. На тези дървесни видове се пада и основната маса на запаса. Една малка част от територията на ДГФ е заета от иглолистна растителност, предимно червен бор и смърч.

Община Шабла заема символично място в добива на дървесина. Наличният потенциал от дървесина и дървесни отпадъци е изключително малък и не представлява интерес за интегрирано енергийно оползотворяване.

В обществения сектор и сред населението биомаса се използва под формата на дърва за горене. Основен проблем тук са множеството нискоефективни, физически и морално остарели горивни системи. По- голямата част от използваните в общината дърва за огрев се доставят от други райони, където има по- силно изразен промишлен дърводобив.

Голяма част от прилежащите територии на Шабленското и Дуранкулашкото езеро са заети с водолюбива растителност, представена основно от тръстиката и теснолистния папур. Към настоящия момент ежегодно се подлага на косене съвсем малка част от тази растителност (3- 4дка), като тръстиковия откос се използва за строителни цели (главно за временни покриви). От друга страна по-интензивното косене на големи участъци би довело до положителен ефект върху водолюбивите птици, рибите и земноводните. Добиваната биомаса може да се използва за производство на пелети и брикети, с много добри енергийни характеристики. Има възможности за миксиране на биомасата добивана от влажните зони с биомаса от селскостопански отпадъци (слама, царевичен силаж и др.). За да се стигне до етап на практическа реализация на добив и преработката на биомаса от езерата е необходимо да се изпълнят следните стъпки:

• 
  Определяне на точните налични площи и количества тръстика и папур;
  
• 
  Определяне на схема за устойчив добив и средните очаквани годишни количества биомаса;
  
• 
  Лабораторни анализи, за определяне характеристиките на биомасата;
  
• 
  Изготвяне на технико-икономически анализ на инвестицията;
  
• 
  Пробно производство на пелети и/или брикети от конкретната биомаса в лаборатория на фирма-производител на технологично оборудване за пелетиране/ брикетиране;
  
• 
  При положителни технологични, екологични и икономически анализи намиране на инвеститор или средства за реализация на инвестицията.
  

Теоретичният потенциал на слънчевата енергия се дефинира като средното количество слънчева топлинна енергия, падаща за една година върху един квадратен метър хоризонтална земна повърхност и се изразява в кВтч/кв.м.

При географски ширини 40°- 60° върху земната повърхност за един час пада максимално 0,8- 0,9кВт/кв.м. и до 1кВт/кв.м. за райони, близки до екватора. Ако се използва само 0,1% от повърхността на Земята при КПД 5% може да се получи 40 пъти повече енергия от произвежданата в момента.

Достъпният потенциал на слънчевата енергия се определя след отчитането на редица основни фактори: неравномерно разпределение на енергийните ресурси на слънчевата енергия през отделните сезони на годината; физикогеографски особености на територията; ограничения при строителството и експлоатацията на слънчевите системи в специфични територии, като природни резервати, военни обекти и др.

Най-достъпни и икономически ефективни са технологиите за преобразуване на слънчевата енергия в топлина, включващи т.н. ‘’слънчеви колектори’’.

Предимствата на слънчевите термични инсталации се заключават в следното: произвежда се екологична топлинна енергия; икономисват конвенционални горива и енергии; могат да се използват в райони, в които доставките на енергии и горива са затруднени.

Количеството уловена и оползотворена слънчева енергия се влияе съществено от качествата на различните типове слънчеви колектори, както и от вида на цялостната слънчева инсталация за получаване на топла вода. Слънчевият колектор може да се оформи като самостоятелен панел или във вид на интегрирани повърхности, оформени като строителен елемент, например покрив или стена. Подобно съчетаване на функциите увеличава значително икономическата целесъобразност от употребата на слънчеви колектори.

Оценка потенциала на слънчевата радиация в Република България

Средногодишното количество на слънчево греене за България е около 2 150 часа, а средногодишния ресурс слънчева радиация е 1517кВтч/кв.м. Като цяло се получава общо количество теоретически потенциал слънчева енергия падаща върху територията на страната за една година от порядъка на 13 103ktoe.

Като достъпен годишен потенциал за усвояване на слънчевата енергия може да се посочи приблизително 390ktoe (Като официален източник за оценка на потенциала на слънчевата енергия се използва проект на програма PHARE, BG9307-03-01-L001, ‘’Техническа и икономическа оценка на ВЕИ в България”. В основата на проекта са залегнали данни от Института по метеорология и хидрология към БАН, получени от всичките 119 метеорологични станции в България, за период от над 30 години).

След анализ на базите данни е направено райониране на страната по слънчев потенциал и България е разделена на три региона в зависимост от интензивността на слънчевото греене (виж. Фигура 1).

На Фигура 2. може да се види средногодишната слънчева радиация за някои от градовете в България. Данните са дадени, както за хоризонтална повърхност, така и при оптимален наклон.