Energijos savarankiškumas su biodujomis
Kaimas Jühnde, – pirmasis Vokietijos kaimas, kuriame pradėta naudoti bioenergija. 2006 – taisiais jie pradėjo projektą su tikslu pakeisti visą iškastiniu kuru gaunamą elektrą ir karščio gamybą į išgaunamą iš biomasės. Kaimas įdiegė/įgyvendino biodujų jėgainę jungtinei karščio ir jėgos gamybai iš skystų trąšų ir įvairių skirtingų javų siloso. Kad apimtų didelį energijos poreikį žiemos mėnesiais, buvo įdiegtas papildomas medienos viršūnių nuolaužų/drožlių katilas. Karštis yra paskirstomas per šiluminio mazgo groteles, aprūpinančias 145 namus. Per tokias groteles kaimas yra pilnai aprūpinamas elektra.
Faktai:
-
a) Biomasės energija aprūpinamas visas kaimas;
-
b) Iš viso deginamos produkcijos 6,500 MWh/per metus;
-
c) Iš viso elektros produkcijos 5,000 MWh/per metus.
PAGRINDAS
Vokietijos Federalinės vyriausybės tikslas yra padidinti atsinaujinančios energijos gamybą iki minimalių 30 % iki 2020 ir karščio proporciją į minimalius 14 %. Kad palengvintų atsinaujinančios energijos išsivystymą, 2000 metais (pataisymai 2004m. ir 2009m.) buvo įvestas Atsinaujinančios energijos šaltinių įstatymas , kuris garantuoja pastovų elektors energijos rėmimo per tarifą („feed-in“) ir bonusą šilumos naudojimui. Be to, Vyriausybė palaiko specifinius demonstracinius projektus, kad būtų pasiekta spartesnė novatoriškų energijos projektų plėtra. Bioenergetinis Jühnde kaimas yra sėkmingas demonstracinis projektas, kuris buvo finansuotas apie 1.3 m eurų iš vokiečių Federalinės ministerijos Maisto, Žemės ūkio ir Vartotojų apsaugos dotacijos.
PROJEKTAS
Jühnde tai kaimas, turintis 800 gyventojų, esantis pietų Žemutinės Saksonijos dalyje. Idėja apie Jühnde modelį yra didelis pokytis visam kaimui, kai iškastinio kuro energijos šaltiniai keičiami į atnaujinančią biomasės energiją iš vietinio žemės ūkio ir miškininkystės. Atrankoje, kurioje laimėjo Jühnde kaimelis, buvo naudojamas lėtas, žingsnį po žingsnio apimantis metodas, taip pat buvo iškelti ekonomikos, infrastruktūros, gamtos ir visuomenės kriterijai. Tam, kad suplanuotų projektą ir įsigytų būtinas investicines subsidijas, kaimas įsteigė kooperatyvą. Daugiau kaip 70 % gyventojų yra kooperatyvo nariai, sumokėję minimalių 1.500€ mokestį, kad gautų balsavimo teisę. Tokiu būdu jie taip pat investavo į savo namų šiluminį mazgą. Energijos jėgainė yra sudaryta iš trijų svarbiausių elementų:
a) Biodujų jėgainė ko-fermentacijai skirta skystų trąšų ir skirtingų energijos javų silosui;
b) katilas užpildytas regioninėmis medienos nuolaužomis/drožlėmis;
c) šiluminio mazgo tinklas 145 namams.
Biodujos į elektrą ir karštį paverčiamos iš CHP augalo su 700 kW elektrine ir 750 kW šilumine jėga. Medienos nuolaužų/drožlių katilas su kaistančia 550 kW galia yra būtinas, kad apimtų didelį energijos poreikį žiemos mėnesiais. Du karšto vandens laikymo bakai, kurių kiekvienas talpina 50 m3 kartu su energijos augalais, yra kaip garantija, kad energija būtų aprūpinama kiekvieną kartą žiemos laikotarpiu. Be to, tradicinis naftos katilas buvo įdiegtas su maksimalia 1 700 kW našta, kuri yra būtina kaip atsarga nelaimės atveju, t.y. nustojus veikti biodujų augalų ir medienos nuolaužos/drožlių katilui.
Šiluminio mazgo grotelės yra 5 500 m ilgio, jose cirkuliuoja 85°C vanduo. Tokios grotelės yra tiesiogiai sujungtos su kiekvieno pastato vidaus šildymo sistema ir karšto vandens „padavimu“ vonios kambariui, virtuvėje energija pagaminama šildytuvo pagalba. Viešose erdvėse naudojama elektra, kurią perduoda vadinamos viešos naudos grotelės. Bioenergijos jėgainė randasi šalia kaimo, kad būtų išlaikytas trumpas atstumas į gyvenamuosius pastatus. Biodujų gamybai naudojama apytikriai 15 000 tonų visų augalų siloso ir žolės, taip pat apytikriai 9 000 m3liquid galvijų ir kitų gyvūnų mėšlo. Yra panaudotina plati įvairovė javų ir net piktžolių. Kad panaudoti per vasaros laikotarpio karščius susidariusį perteklių, buvo pastatyta konteinerio džiovinimo stotis.
REZULTATAI
Jühnde miestelyje vykdyto projekto vertinimas parodė, kad kaimo gyventojų aktyvus dalyvavimas ir gerai funkcionuojantis socialinis tinklas yra būtini dalykai norint pasiekti namų ūkių įsitraukimą į tinklą. Šiame projekte meras atliko svarbų vaidmenį, jis buvo projekto vykdytojas, kuris taip pat motyvavo gyventojus remti idėją ir dalyvauti projekte. Energijos jėgainės yra valdomos vietinio kooperatyvo. Augalų, strategijos ir administraciniam darbui yra reikalingi du žmonės. Biodujų jėgainė apytiksliai pagamina 5 000 MWh elektros per metus, o tai yra dvigubai daugiau negu reikalinga kaimui. Biodujomis ir medienos skiedromis generuojamos šilumos kiekis siekia beveik 6 500 MWhth. Šilumos kiekis yra apytiksliai 3 200 MWhth ir apima beveik 99 % šilumos poreikio prijungtiems namams. Apie 85 % šilumos yra pagaminta deginant biodujas (CHP-plant) ir likę 15 % šilumos gaminama iš medžio drožlių. Karšto vandens tinkluose šiluma praranda apie 22 % sąnaudų. Biodujų jėgainių šilumos poreikis yra žemesnis negu 10 % visos šilumos gamybos, nes energetiniai augalai, dėl anaerobinio skylimo, sugeba patys savarankiškai sukelti kaitinimo efektą. Šilumos poreikis kaime labai priklauso nuo sezonų, kurie eksplotavimo ekonomiką daro labai sudėtingą.
Pajamos yra didesnės nuo elektros gamybos negu nuo šildymo, todėl biodujos negali būti pritaikytos prie šilumos poreikio/paklausos. Šilumos perteklius vasaros metu gali atsirasti dėl neoptimalaus sprendimo tarp šilumos ir elektros energijos gamybos, nes tik maža dalis gali būti naudojama džiovinamoms medienos skiedroms ir karšto vandens gamybai. Todėl naudojama gali būti tik 70 % metinės pagamintos šilumos kiekio. Dėka kombinuotos elektros ir šilumos tiekimo galima išvengti 3,300 t anglies dioksido ir gali būti pakeista 400,000 l naftos per metus. Bioenergijos jėgainė ne tik, kad veda į teigiamus aplinkos apsaugos ir ekonomes pasekmes, bet taip pat ir gerina gyvenimo kokybę kaime:
a) Mėšlo laikymo ir taikymo kvapas sumažėjo;
b) Kaimo ūkininkai ir girininkai turi nuolatinius klientus savo produktams;
c) Kelios vietos paslaugų bendrovės, pvz. meistrai, rado naujų pajamų.
Po sėkmingo bioenergijos jėgainės įgyvendinimo ir eksplotavimo dabar gyventojai diskutuoja apie kaimelio Jühnde naudojimą įgyvendinant naujas technologijas, pvz. biodujų kuro elementus, dėl kurių padidėja energijos gamybos efektyvumas.
IŠVADOS
Bioenergijos kaimas parodo, kad biomasės parama visam kaimui, iš vietos žemės ūkio ir miškininkystės, yra patikimas būdas norint tapti nepriklausomam nuo iškastinio kuro importo ir nuo didelių elektros energijos įmonių. Norint sėkmingo ir ekonomiškai stabilaus veikimo turi būti apžvelgta labai daug aspektų, taip pat kaimelio infrastruktūros, biomasės gamybos ir visuomenės kriterijai turi būti įvykdyti, o sprendimai suderinti su vietos poreikiais. Todėl, prieš įgyvendinant tokį projektą, yra būtina turėti išsamias galimybių studijas ir veiksmingą verslo planą. Norint pasiekti ilgalaikių biomasės tiekimo sutarčių su stabiliomis biomasės kainomis yra labai svarbu, kad kaimelio ūkininkai ir girininkai taptų bioenergijos jėgainės partneriais. Dėl gautų šio projekto teigiamų rezultatų, Federalinė maisto, žemės ūkio ir vartotojų apsaugos ministerija nusprendė, kad 16 parinktų Vokietijos regionų rems demonstracinius projektus susijusius su bioenergija.
Straipsnį anglų kalba galite perskaityti čia.