З 2011 року біогазовий завод у Гроссен-Бузеку виробляє високоякісне паливо знейтральним рівнем викидів CO2. Воно використовується для виробництва електроенергії та тепла на місці. Концепція, яка продовжує вражати навіть через десять років.
Компанія Stadtwerke Gießen (SWG) святкує знаковий ювілей: її перша біогазова установка працює вже десять років. І надзвичайно ефективно. Свого часу SWG застосувала зовсім інший підхід до виробництва природного таСО2-нейтрального палива, ніж практично всі інші конкуренти. І сьогодні - через десять років після введення в експлуатацію - цей унікальний підхід доводить свою абсолютну правильність.
Як і у випадку з багатьма ювілеями, варто коротко озирнутися назад. У той час, коли SWG починала планувати, політики відкривали для себе біомасу як джерело енергії. Завдяки вигідним субсидіям багато фермерів перейшли на енергетичне землеробство. З усіма надмірностями, які тягнуть за собою такі державні програми субсидування. У багатьох місцях замість пшениці, жита чи ячменю з землі проросла кукурудза. Сіна стало не вистачати. "Нам з самого початку було зрозуміло, що ми повинні підійти до цього питання по-іншому", - згадує Маттіас Функ, технічний директор SWG. Як керівник відділу централізованого теплопостачання, він був глибоко залучений до проекту в той час.
Максимальна ефективність в усіх відношеннях
Той факт, що тему біогазу просуває той, хто фактично займається виробництвом і розподілом тепла, багато говорить про особливий підхід. Для SWG ніколи не стояло питання про використання біогазу лише для виробництва електроенергії, як це було прийнято в той час. Тому розташування ферми, на якій вона розташована, має вирішальне значення для успіху невеликого заводу. "Від сімейної ферми Клосів до нашої тепломережі в Гроссен-Бузеку лише 1,5 кілометри, - пояснює Маттіас Функ.
Така близькість уможливлює економічну експлуатацію комбінованої теплоелектростанції. Така установка перетворює біогаз на теплову та електричну енергію. І саме це подвійне використання є найважливішим фактором високої ефективності всієї установки. Наукова підтримка, надана Технічним університетом Центрального Гессену (THM), також відіграє ключову роль. "Нашою метою було знайти найкраще співвідношення субстрату. Якщо коротко: якомога більше рідкого гною і лише стільки біомаси, скільки необхідно для вирощування без зменшення виходу біогазу", - підсумовує Маттіас Функ. Адже чим більше рідкого гною тваринницькі ферми можуть доставити з навколишніх територій для ферментації, тим менше їм доведеться розкидати на своїх полях. І чим менше кукурудзи та трави потрібно для процесу ферментації, тим більше землі залишається доступною для інших важливих культур. "Команда THM багато експериментувала і змінювала такі параметри, як температура і швидкість мішалок, щоб визначити найкращу суміш", - пояснює Маттіас Функ. З успіхом. Відтоді фермер Дітмар Клос, який відповідає за процес ферментації, годує завод відповідно до цих специфікацій. Він, його брат Марко, дипломований інженер Бесім Краснічі та SWG є власниками компанії MIT.BIO Biogasanlage Großen-Buseck GmbH, яка була заснована у 2011 році. Йоахім Каусс з SWG відповідає за технічне управління.
І останнє, але не менш важливе: розумні деталі забезпечують останню краплину ефективності. Для того, щоб бути використаним на ТЕЦ, біогаз повинен бути якомога холоднішим. У Гроссен-Бузеку він витікає з резервуарів для бродіння - так званих ферментаторів - по звивистому трубопроводу, оточеному холодними ґрунтовими водами. "Нам практично не потрібно використовувати енергію, щоб знизити температуру до необхідного рівня", - радіє Йоахім Каусс. Інженери SWG також зробили все можливе для самої когенераційної установки і перенесли в систему принцип, відомий як технологія конденсаційних котлів: за допомогою додаткового теплообмінника вони витягують тепло навіть з вихлопних газів. Це збільшує теплову ефективність з 51 до 57 відсотків. Все це призвело до приємного результату: на той час біогазова установка в Гроссен-Бузеку була найефективнішою у своєму роді в Німеччині.
Як регіональний постачальник енергетичних послуг, SWG, природно, обережно просувається на нову територію. Іншими словами, хоча попередні розрахунки показали, що завод в принципі повинен виробляти достатньо біогазу для двох ТЕЦ, вони спочатку встановили лише одну. Це було зроблено також для того, щоб перевірити, чи витримає теплообмінник в лінії димових газів незвичні навантаження. Після року абсолютно безперебійної роботи, у 2013 році був доданий другий, ідентичний двигун. Це подвоїло вихід енергії і принесло дочірній компанії SWG, MIT.BIO, нагороду "Когенераційна установка місяця".
Тверді цифри показують, який внесок біогазовий завод у Гроссен-Бузеку робить у захист місцевого клімату: За останні десять років було вироблено майже 9,8 мільйона кубометрів біогазу з матеріалів, які прямо дозволені Законом про відновлювані джерела енергії. SWG використала його для виробництва близько 22,6 гігават-годин тепла та близько 19,7 гігават-годин електроенергії. Це призводить до величезноїекономії CO2. Це становить близько 3 000 тонн на рік.
Завжди в найкращій формі
Звісно, вся система досягає максимальної ефективності лише тоді, коли все працює оптимально. Саме тому SWG проводить повну перевірку двох когенераційних установок найпізніше після 30 000 годин роботи - тобто приблизно кожні чотири роки. Особливо варто відзначити: у Гроссен-Бузеку, як і у всіх інших когенераційних установках, SWG використовує спеціальну моторну оливу. Вона забезпечує оптимальне змащення агрегатів більш ніж удвічі довше. А також подовжує термін служби двигунів. Зазвичай їх замінюють приблизно через 60 000 годин роботи. "Перший двигун вже пройшов другий капітальний ремонт, напрацював близько 80 000 годин і досі працює", - каже Йоахім Каусс. Другий двигун наразі перебуває на капітальному ремонті. Наразі він відпрацював 54 220 годин.
Нещодавно MIT.BIO також провів повний капітальний ремонт двох ферментаторів, під час якого стіни отримали нове покриття. З підлоги також були видалені залишки. Це також підвищує ефективність. Це пов'язано з тим, що мішалці більше не потрібно збивати в'язкий шар мулу, який наростав роками, що помітно знижує споживання електроенергії.
Біогазовий завод у Гроссен-Бузеку є справжньою родзинкою з точки зору захисту клімату. Своєю установкою SWG доводить, що для значного скороченнявикидів CO2 не завжди потрібні високі технології. У багатьох випадках достатньо розумних рішень від відданих своїй справі інженерів, щоб значно покращити перевірені концепції.