Какие пеллеты лучше: черные или белые? Часть 2

Делегация Тамбовского государственного технического университета на переговорах о приобретении технологии торрефикации с компанией Energy Valley в Гронингене (Нидерланды). Январь 2012 года

В США основными игроками на зарождающемся рынке технологий и оборудования для торрефикации являются несколько компаний. Это Pursuing Torrefaction и Agri-Tech Producers из штата Южная Каролина, CNFBiofuels и Renewable Fuel Technologies (Калифорния), Earth Care Products (Канзас), EcoFuels и Integro Earthfuels (Северная Каролина), New Earth (Вашингтон), Terragreen Energy (Пенсильвания), Torrefaction Technologies (Мэн), Wyssmont (Нью-Джерси), Zikha Biomass (Техас) и др. Формат статьи не позволяет рассказать подробно обо всех этих фирмах, но современные информационные технологии дают возможность заинтересованным лицам зайти на сайт любой из вышеописанных компаний и получить необходимые сведения. В нашей публикации мы ограничимся краткой информацией о некоторых из этих компаний.

Компания Agri-Tech Producers, LLC (АТР) изготавливает оборудование для торрефикации гранул Torre-Tech 5.0. Президент Agri-Tech Producers, LLC Джозеф Дж. Джеймс (Joseph J. James):

«Линия торрефикации Torre-Tech 5.0 может работать с сырьем, исходная влажность которого доходит до 40%, т. е. без предварительной подсушки. Производительность – 5 т в час. 

Линия проста в обслуживании, стоимость при поставке под ключ – $4,5 млн, сроки поставки – 6–8 месяцев. В сотрудничестве с нашим партнером – фирмой Kusters Zima Corporation мы работаем сейчас над уменьшенным вариантом линии, специально предназначенной для демонстрационных проектов и тестов. Этот вариант будет готов в третьем квартале 2012 года.  

У ATP есть лицензия на инновационную технологию торрефикации древесной щепы и растительной биомассы, разработанную вместе с Университетом штата Северная Каролина (NCSU)».

Компания Agri-Tech Producers, LLC (АТР) учреждена в 2005 году, находится в г. Колумбия, штат Южная Каролина. Президент и основатель компании Джозеф Дж. Джеймс – инициатор развития биоэнергетики на юго-востоке США с 2004 года, вице-президент и соучредитель Совета по биомассе Южной Каролины (South Carolina Biomass Council), член Ассоциации сельскохозяйственных и лесных энергоресурсов юго-востока США (Southeast Agriculture & Forestry Energy Resources (SAFER) Alliance).

Основные технические характеристики линии Torre-Tech 5.0:

• размеры (ДШВ): 24 х 9 х 9,8 м;

• сырье: щепа, солома, плантационные быстрорастущие растения и другая «зеленая» биомасса; фракция исходного сырья – 0,5–12 мм; влажность исходного сырья – до 40%;

• потребляемая электроэнергия (мощность электродвигателей) – 225 кВт;

• выход торрефицированного продукта – примерно 1 т из 3 т сырья в зависимости от вида и влажности сырья;

• влажность готовой продукции – ниже 10%, теплотворность – 5500 ккал/кг (±10%).

Компания Wyssmont из Северной Каролины заявила об успехе пилотного проекта создания собственной технологии торрефицирования щепы с помощью так называемого теплового процессора Wyssmont^® Turbo-Dryer^®. Сейчас руководство Wyssmont рассматривает вопрос о полномасштабном коммерческом производстве линий торрефикации биомассы. 

Интересен проект, инициированный компанией Enviva в ноябре 2011 года. Enviva LP – один из крупнейших производителей биотоплива в Соединенных Штатах и Европе (Enviva занимается производством классических древесных пеллет с 2007 года). В 2011 году на своих пеллетных заводах в США и Европе компания произвела 750 тыс. т древесных пеллет. Enviva объявила о создании в парт-нерстве с известной международной нефтегазовой компанией ConocoPhillips нового предприятия – ECo Biomass Technologies (ECo Biomass), которое будет заниматься производством торрефицированного биотоплива.

ECo Biomass построит и введет в эксплуатацию (предположительно в 2013 году) завод по производству торрефицированных пеллет (ТП) на основе передовых мировых технологий торрефикации. Продукция завода будет поставляться нескольким энергетическим концернам в рамках достигнутых с ними соглашений, нацеленных на сокращение эмиссии парниковых газов за счет использования торрефицированных пеллет вместо угля или совместно с углем на ТЭС – на энергетических установках, принадлежащих этим концернам.

Участие в проекте ConocoPhillips и Enviva, компаний с мировым именем и огромным опытом работы в топливно-энергетическом секторе, создаст большие возможности по продвижению на мировом рынке биотоплива новой генерации – торрефицированных пеллет.

«Цель нашего партнерства с ConocoPhillips – предоставлять для нужд предприятий энергетики новое, возобновляемое топливо и дать возможность всем нашим партнерам – как топливным компаниям, так и предприятиям, занимающимся генерацией электрической и тепловой энергии – уменьшить негативное воздействие их деятельности на окружающую среду», – пояснил президент компании Enviva Джон Кепплер (John Keppler). 

Таблица. Европейские электростанции – потенциальные потребители торрефицированных пелле

Немецкий энергоконцерн Vattenfall активизирует деятельность за океаном и планирует строительство заводов для производства торрефицированных гранул в США и Южной Америке для обеспечения потребностей в биотопливе своих европейских электростанций. Дочерняя компания другого крупнейшего европейского энергоконцерна RWE – RWE Innogy, у которой уже имеется свой пеллетный завод (один из самых больших в мире) на юге штата Джорджия, в США, будет расширять производство с целью выпуска торрефицированных гранул. Менеджмент Vattenfall и RWE – RWE Innogy уверен, что стоимость поставки гранул в Западную Европу из Америки морским путем будет значительно дешевле поставок автомобильным и железнодорожным транспортом из Восточной Европы и России.

В 2010 году министр сельского хозяйства США Том Вилсак (Tom Vilsack) заявил, что администрация Президента США планирует сосредоточиться на разработке потенциала сельского хозяйства в вопросах производства энергии. Повышенный интерес, проявляемый к биоуглю (в США, как и в Европе относят к биоуглю также и торрефицированную биомассу), который изготавливают из растительной биомассы и отходов АПК, вызван тем, что его использование позволяет решать сразу несколько задач:

• сокращение объемов выбросов парниковых газов в атмосферу; 

• повышение качества почв и урожайности посевов (за счет использования золы, образующейся после сжигания ТП, в качестве удобрения);

• переработка органических отходов.

Американские компании ЕсоTECH Energy Group Inc. из Сиэтла и HM3 Energy из штата Орегон приступили к производству торрефицированных брикетов. Фирма HM3 Energy выпускает брикеты под торговой маркой TorrB™. Компанией совместно с Западным исследовательским институтом (Western Research Institute) из штата Вайоминг проведены тестовые испытания, получен грант в размере $450 тыс. по государственной программе поддержки малого бизнеса в инновациях и исследовательских работах (Small Business Innovation Research Program, SBIR). Ведутся предпроектные работы по строительству экспериментального завода по производству торрефицированных брикетов. Брикеты TorrB™ могут быть изготовлены как из древесных отходов, так и из любой другой твердой растительной биомассы (соломы, травы, шелухи гречихи и пр.). Как показали результаты проведенных тестов, на ТЭС уголь может быть полностью заменен такими брикетами.  

Канадская компания Biomass Secure Power Inc. (BSP) несколько лет назад заявила о грандиозных планах по производству торрефицированных пеллет в провинции Британская Колумбия. Первый пеллетный завод с ежегодной производительностью 250 тыс. т пеллет планировалось запустить в 2012 году и постепенно довести на нем выпуск ТП до 100%, а в 2013 и в 2014 годах построить еще четыре типовых завода и выйти на объем производства 1 млн т гранул в год. Руководство компании заявляет, что ее цель – довести общий объем производства гранул на своих заводах после 2015 года до 5 млн т в год и стать главным производителем твердого торрефицированного биотоплива в Канаде, и не только...

Пока неясно, какой именно тип технологического оборудования для торрефикации гранул будет задействован на заводах BSP, но известно, что планируется использовать собственную запатентованную технологию, позволяющую торрефицировать от 50 до 80 т гранул в час. Также неизвестно, кто будет покупателем такого большого количества ТП. У канадской компании планы очень большие, в основном они нацелены на продажу ТП для европейских энергоконцернов. Но потребительский рынок торрефицированных пеллет в Европе пока еще в стадии становления…

18 мая 2011 года руководство BSP сообщило, что компания подписала соглашение о поставках гранул со вторым по величине южнокорейским концерном LG. Соглашение предусматривает поставки древесных гранул в Южную Корею начиная с 2012 года и заключено сроком на десять лет на сумму 37,5 млн канадских долларов ежегодно. Объемы поставок не оглашаются. Контракт с LG для BSP знаменателен, ведь до сих пор канадские производители пеллет не поставляли свою продукцию в таких больших объемах на азиатский рынок, а торрефицированные пеллеты не поставляли вообще. Из портов Британской Колумбии ежегодно отгружается в Европу (через Панамский канал), в США и на Дальний Восток от 500 до 700 тыс. т пеллет. Из этого объема в страны Азии продается только около 50 тыс. т пеллет в год. Основные игроки на пеллетном рынке в Канаде – это компании Pinnacle Pellets и Pacific Bioenergy, которые уже производили древесные гранулы и экспортировали их в Европу в тот период, когда фирма Biomass Secure Power Inc. еще не существовала. BSP, которая была основана в 2002 году, расположена в г. Абботс-форд (Abbotsford), примерно в 100 км к востоку от Ванкувера. Первоначально предприятие ставило своей основной целью разработку проектов электростанций, работающих на биомассе, а с 2005 года переключилось на производство самого биотоплива в виде пеллет из древесной биомассы.

Удастся ли BSP осуществить свой грандиозный проект и в каком объеме – покажет время. Во всяком случае, есть неплохие предпосылки для реализации намеченного. Британская Колумбия – центр производства канадских древесных пеллет: здесь расположены заводы, ежегодно выпускающие примерно 1 млн т гранул, это 80% всех изготавливаемых в Канаде пеллет. В Британской Колумбии есть огромная сырьевая база для производства этого вида биотоплива на ближайшие 20 лет – примерно 4,4 млн м³ древесной биомассы в год. Откуда такие большие запасы сырья? Леса Западной Канады переживают самое мощное за последние годы нашествие вредоносных горных сосновых жуков (Mountain Pine Beatle), представляющих собой разновидность жуков-короедов, которые уже повредили более 9 млн га соснового леса, в основном в провинции Британская Колумбия. В министерстве лесного хозяйства этой провинции (British Columbia’s Ministry of Forests) полагают, что к 2015 году короедом будет повреждено примерно три четверти лесов Британской Колумбии.

Перед канадским правительством теперь стоит задача избавиться от мертвой древесины в целях пожарной безопасности и для создания площадей для лесовозобновления. Наиболее целесообразным вариантом утилизации поврежденной древесины является ее использование в качестве сырья для производства твердого биотоплива.

Компания BC Bioenergy Network и Ассоциация древесных пеллет Канады (WPAC) начали исследование и составление технико-экономического обоснования пилотного проекта строительства завода по торрефикации древесных гранул. Руководители BC Bioenergy Network и WPAC полны оптимизма и считают, что успешный пилотный проект позволит применить технологию торрефикации на всех канадских предприятиях – производителях пеллет и даст им значительное конкурентное преимущество перед зарубежными производителями пеллет.  

Бразильская компания Energias Renovaveis do Brasil Ltd. (ERB), занимающаяся проектами в сфере использования биомассы в энергетике, начала предварительную проработку проекта строительства демонстрационного завода по торрефикации девесных гранул на северо-востоке Бразилии. Сырьевая база, по данным бразильской Ассоциации лесных плантаций (Brazilian Association of Forest Plantation Producers), – около 6,5 млн га плантаций сосны и эвкалипта. Продукцию завода предполагается поставлять в Великобританию, Нидерланды, Германию.

Почему же северо- и южноамериканские производители твердого биотоплива ориентированы на продажу как классических, так и торрефицированных пеллет в Европу, а не на внутренний рынок? На основании информации из открытых источников США известно, что стоимость одной тонны торрефицированных древесных гранул, произведенных на заводах в этой стране, будет составлять от $150 до 200 (для справки: средняя цена на уголь в США всего $60 за тонну). При таких ценах торрефицированные пеллеты вполне могут поставляться крупными судовыми партиями (балкерами, дедвейтом от 25 до 40 тыс. т) на европейские ТЭС по цене (например, в Роттердаме), сопоставимой с ценами на классические древесные гранулы (если ориентироваться на биржевые котировки нидерландской биржи биотоплива).

В таблице, которая иллюстрирует эту публикацию, показаны объемы потребления пеллет на самых крупных западноевропейских ТЭС. Данные таблицы дают ответ на вопрос, почему производители торрефицированных гранул в США и Канаде делают ставку на европейский рынок потребления.

Как это часто бывает в России, мы только недавно вспомнили о давно забытой технологии мягкого пиролиза древесины, подробно описанной во многих научных работах и учебниках еще в 1960–1970-е годы прошлого века. Вспомнили и… вместо того чтобы использовать богатейшую отечественную научную базу и инвестировать в производство на территории РФ, обратили свой взор на Запад.

Тем интереснее будет увидеть через год результаты работы учебно-информационного центра биоэнергетики при Тамбовском государственном техническом университете (ТГТУ), который в октябре 2011 года выиграл проводившийся Министерством образования и науки РФ тендер по теме «Разработка технологии предварительной термической обработки древесных и растительных отходов для получения биотоплива, обладающего улучшенными технико-экономическими характеристиками». С ТГТУ был заключен госконтракт на 142 млн руб. Сейчас специалисты университета работают над созданием технологии гранулирования и торрефицирования соломы в Ростовской области. Пожелаем им творческих успехов. Надеемся, что их разработки позволят отечественным предприятиям отказаться от закупки дорогостоящего западного оборудования и технологий.

Сегодня технологии торрефикации древесной биомассы в РФ для промышленного производства в больших объемах продвигают компании Midway United Ltd. и ООО «Группа компаний "Русский биоуголь"», учредителем которых является Валерий Рощупкин, несколько лет назад возглавлявший Рослесхоз. Г-н Рощупкин заявил недавно в СМИ, что идет разработка проектно-сметной документации по строительству первого завода торрефикации древесных гранул в Архангельской области, производительность которого 70 тыс. т гранул в год. Завод планируется ввести в эксплуатацию в 2013 году. В России предполагается построить сеть заводов совокупной производительностью 10 млн т торрефицированных гранул в год, и из них 3 млн т будет выпускаться в Архангельской области.

Скептики и ярые противники торрефикации приводят следующие аргументы против развития этой технологии. Для торрефикации твердой биомассы требуется специальное дорогостоящее оборудование, которое должно обеспечивать определенный температурный режим и длительность процесса торрефикации в зависимости от вида и качества подаваемого сырья, поэтому себестоимость торрефицированных гранул будет очень высокой. С этим трудно не согласиться; например, по неофициальным данным, завод Topell Energy в Дуйвене (Нидерланды) работает не на полную мощность именно по этой причине (себестоимость производства торефицированных гранул высокая, поэтому такие гранулы не выдерживают пока конкуренции с классическими, неторрефицированными). К тому же в Нидерландах до сих пор не решен вопрос с субсидированием ТЭС, планирующих использование биотоплива с 2013 года (в 2012 году заканчивается срок действия закона о субсидиях, на основании которого за каждый киловатт-час электроэнергии, выработанной с использованием биотоплива, государство выплачивает от 5 до 8 евроцентов). 

В мире пока еще нет ни одного завода, выпускающего торрефицированное твердое биотопливо в промышленном масштабе, а все действующие заводы работают только в тестовом или демонстрационном режиме. Пока неизвестно ни одного случая, когда торрефицированные гранулы перевозились бы в открытых железнодорожных полувагонах, хранились бы длительное время под открытым небом, подвергаясь при этом воздействию осадков. А все, что говорится об их чудесной гидрофобности, – не более чем результат немногочисленных сомнительных лабораторных исследований и псевдонаучных публикаций. 

Сторонники технологии производства торрефицированного биотоплива ссылаются на фактор времени. Они призывают вспомнить недавнее прошлое, ведь еще каких-то десять лет назад технология пеллетирования древесины также принималась в штыки, и аргументированно говорят о том, что сейчас производство пеллет – основа динамично развивающегося во всем мире бизнеса с миллионными объемами производства. Для торрефицированного биотоплива все только начинается, – заявляют адепты этой технологии, – впереди у ТП очень большие перспективы, и вполне возможно, что этот вид биотоплива вытеснит с рынка обычные индустриальные пеллеты...