Клаас Клифман, Марк Халсинк – BIOplus Systems B.V., Нидерланды

Применение возобновляемых источников энергии в качестве топлива является прекрасной возможностью обеспечить небольших потребителей электрической и тепловой энергией. Кроме экономического, здесь очень важен экологический фактор применения энергии.

BIOplus Systems – новая развивающаяся компания с головным офисом в г. Энсхеде, Нидерланды. Компания поставляет под ключ установки для выработки электрической и тепловой энергии на базе проверенной и экологически щадящей технологии с использованием микротурбин Capstone Turbine Corporation, работающих на жидком или газообразном биотопливе.
С 2004 года компания BIOplus Systems получает заказы из разных стран мира на тестирование топлива из биомассы в установке, созданной на основе микротурбины Solar Spartan. В настоящее время компания применяет установки на базе микротурбин Capstone, отличающихся высокой надежностью эксплуатации и низким уровнем выбросов NOx и СО в атмосферу.
Перед угрозой энергодефицита потребители разных стран мира ищут альтернативные варианты энергообеспечения в виде создания локальных, автономных и распределенных систем генерации электричества и тепла.
Благодаря принятым во многих странах программам по возобновляемым источникам энергии, этот рынок стремительно развивается. Специалисты компании BIOplus Systems отмечают большой спрос на малогабаритные системы, вырабатывающие энергию посредством утилизации отработавших газов или жидкостей, в результате чего компания получает большое количество заказов. В случае, когда теплотворная способность, чистота и вязкость тестируемого образца соответствуют нужным параметрам, становится возможным его использование в качестве топлива для энергосистем BIOplus Systems.
Чтобы обеспечить надежную работу двигателей, характеристики топлива должны соответствовать техническим параметрам микротурбин Capstone. Именно поэтому основное внимание компания уделяет процессу подготовки топлива. С этой целью BIOplus Systems разработала конвертор для жидкообразного биотоплива – биодизель на основе животного жира, рапсового и пальмового масла, ятрофы, биоэтанола, газа из органических отходов и биогаза из местных промышленных предприятий по очистке сточных вод (очистных сооружений).
На электростанции данный конвертор может быть установлен между системой подачи биотоплива и микротурбиной. Такая система гарантирует идеальную чистоту, необходимую вязкость и температуру топлива, подаваемого в форсунки камеры сгорания микротурбины.
В начале этого года BIOplus Systems заключила контракт с компанией Stortgas BV (Нидерланды), специализирующейся на реализации биогазовых проектов. В рамках контракта в течение 8 лет будет работать газотурбинная электростанция, используя топливный газ из захоронения бытовых органических отходов близ города Нарден.
Газ мусорных свалок (лэндфилл-газ) образуется при разложении органических отходов и состоит из метана (СН₄),  углекислого газа (СО₂), а также азота (N₂). Метан в 10 раз токсичнее углекислого газа, и его утилизация имеет большое значение для экологии. Тепловая ценность лэндфилл-газа, – около 5 кВт/м³, что составляет половину тепловой ценности природного газа. При разложении одна тонна отходов за 15-25 лет выделяет приблизительно 150...200 м³ пригодного для использования газа.
Домашние бытовые отходы содержат от 150 до 250 кг соединений углерода в одной тонне. Эти субстанции биологически разлагаемы и преобразуются в мусорный газ с помощью активных микроорганизмов. Примерно в течение одного-двух лет после хранения отходов начинается стабильное анаэробное, метановое брожение.
На свалке мусор укрывается специальной пленкой и засыпается слоем земли для сохранения постоянной температуры брожения. В хранилище бурятся скважины, куда устанавливаются перфорированные трубы. Через систему трубопроводов газ откачивается из хранилища, сжимается, высушивается и подается в блок подготовки топлива, затем в газотурбинные двигатели. В целях безопасности на ТЭС устанавливают газовый факел, чтобы избыток газа сгорал в случае чрезмерного его производства.
Если получаемый газ будет постоянно собираться, его состав стабилизируется. Примерное содержание различных компонентов в лэндфилл-газе следующее: 40…50% СН₄; 35…45% СО₂; 5…15% N₂ и 1…3% О₂. В настоящее время производство газа из отходов на свалке составляет 115 м³/ч, содержание метана СН₄ – 45%, который будет сжигаться в газотурбинных установках.
При использовании такого количества газа из органических отходов можно получить 145 кВт электрической и 275 кВт тепловой энергии. Для реализации данного проекта будет применяться газотурбинная установка на базе двух микротурбин Capstone С65 с теплообменником. Вырабатываемую электрическую и тепловую энергию планируется использовать для внутреннего потребления хранилища.
Микротурбины будут установлены непосредственно у скважин, чтобы использовать газ затрубного пространства. Высокая степень автоматизации и надежность системы управления обеспечивают работу установок в автоматическом режиме, без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Низкие требования к качеству топлива ГТУ сочетаются с низким уровнем выбросов продуктов сгорания. Следует также отметить низкий уровень шума и отсутствие вибраций.
Любая энергоустановка Capstone обеспечивает работу в широком диапазоне мощности (от 0 до 100%) и оснащается, по желанию заказчика, модемом для непосредственной электронной связи с заводом-изготовителем.
Система автоматики при объединении в электростанцию (предусмотрено до 100 энергоустановок) обеспечивает одинаковую наработку каждой установки, что способствует повышению общего ресурса энергетической станции.
Данная установка будет эксплуатироваться 24 часа в сутки, т.е. 8760 часов в год. Техническое обслуживание проводится через каждые 8000 часов и занимает всего один день. После 40000 часов эксплуатации необходим капитальный ремонт. Срок службы микротурбин С65 составляет 80000 часов.
Реализация проекта позволит не только полностью обеспечить потребности хранилища в электрической и тепловой энергии, но и улучшить экологию района.

Компания BIOplus Systems оказывает следующие услуги:

•    тестирование любого жидкого и газообразного топлива;
•    поставка под ключ биотопливных ТЭС на базе микротурбин Capstone в диапазоне мощности 30...1000 кВт;
•    перевод действующих электростанций в режим работы на биотопливе;
•    контроль уровня эмиссии;
•    техническое обслуживание станций;
•    лизинг, финансирование и расчет стоимости проекта.