Перспективы мирового рынка торрефицированной биомассы
Обзор зарубежных компаний и ситуация в России
Существуют несколько технологий переработки твердой биомассы с целью получения биоугля - биотоплива, свойства которого, по сути, идентичны свойствам бурого или каменного угля. Это торрефикация, гидротермальная карбонизация (НТС) и другие, в которых основные процессы в принципе одни и те же: сушка сырья, термическая модификация и, если необходимо (для получения пеллет или брикетов), прессование.
Мобильная торрефикационная установка производства
фирмы TSI (TSI-Lab-Dryer-2)
При геотермальной карбонизации помимо твердой биомассы можно использовать и ее жидкую форму, например осадок сточных вод*. Напомним только, что у торрефицированных (биоугольных) пеллет (ТП) теплотворная способность выше, чем у классических древесных пеллет, т. е. выше энергетическая плотность, что обеспечивает снижение стоимости перевозки ТП в пересчете на мегаджоули, эти пеллеты не боятся воды и могут перевозиться и храниться под открытым небом, как обыкновенный уголь.
Остановимся на истории использования ТП. Отправной датой научно-исследовательских и конструкторских работ (НИОКР) для получения так называемого биоугля из биомассы можно считать 2007 год.
В 2011 году компания Andritz Separation GmbH (Германия) заявила об использовании инновационной технологии ускоренной карбонизации биомассы АСВ (Accelerated Carbonized Biomass). В 2011 году в Австрии, в г. Фронлайтен, пущен демонстрационный мини-завод производительностью 1 т/ч торрефицированных пеллет или брикетов. Сейчас завод выпускает брикеты для местного рынка. Подобный завод мощностью 1 т/ч был построен в 2012 году в Дании. В 2013 году производительность этого завода довели до 3 т/ч c намерением на его базе реализовать крупномасштабный проект строительства завода с годовой производительностью 700 тыс. т торрефицированных пеллет. В 2015 году завод простаивал, но, по заявлению его руководства, может быть пущен в течение 48 ч. О дальнейшей судьбе этого проекта никаких публикаций по сей день нет.
Завод торрефикации компании Torrec
Немецкая компания Suncoal, которая занимается гидротермальной карбонизацией биомассы (НТС), образована в 2007 году. В том же году совместно с Берлинским техническим университетом компания начала проводить научно-исследовательские работы по гидротермальной карбонизации биомассы. Полученная технология CarboREN запатентована. В 2008 году в г. Кенигс-Вустерхаузен в качестве пилотного проекта пущена экспериментальная установка НТС. В 2011 году Suncoal инициировала регистрацию Федерального союза гидротермальной карбонизации. Компания получила необходимые разрешения и допуски на строительство завода HTC производительностью 60 тыс. т в год в г. Людвигсфельде (земля Бранденбург). Сейчас компания предлагает широкий спектр услуг: поставки полного комплекта оборудования, инжиниринг, консалтинг и продажи готовой продукции под зарегистрированной торговой маркой SunCoal-Biokohle. В ассортимент входит биоугольная пыль для совместного сжигания на крупных ТЭС и ТЭЦ, где используется пылевое сжигание угля (перед подачей в зону сгорания уголь измельчается до пылевидного состояния), так называемый мелкий гранулят для использования на станциях, где уголь сжигается без пылеобразования, а также пеллеты для сжигания в котельных и когенерационных установках малой мощности, в том числе в частном секторе.
Оборудование для торрефикации компании TSI
В 2003 году норвежская компания Arbraflame ввела в эксплуатацию демонстрационный завод в пос. Грасмо (Восточная Норвегия) производительностью 40 тыс. т биоугля в год. Основные задачи этого проекта: отработка производственного процесса, повышение качества конечного продукта, тестирование широкого спектра сырья и выпуск небольших тестовых партий биоугля и торрефицированных пеллет под маркой Arbаpellets для сжигания на угольных электростанциях. Arbаpellets тестировались на восьми крупнейших в мире электростанциях: Uppsala (Швеция) мощностью 300 МВт, Uskmouth (Уэльс) мощностью 330 МВт, Reuter West (Германия) два блока мощностью 300 МВт каждый, Buggenum (Нидерланды) мощностью 250 МВт, Thunder Bay (Канада) мощностью 312 МВт, Tilbury (Великобритания) мощностью 900 МВт, Amager (Дания) мощностью 250 МВт, Hanasasari (Финляндия) мощностью 200 МВт. На основании успешных тестовых испытаний сжигания своих торрефицированных пеллет Arbraflame в 2014 году подписала соглашение с компанией Ontario Power Generation (OPG) Thunder Bay (Канада) на поставку 7500 т гранул. Параллельно заявлено о новом проекте - строительстве завода производительностью 200 тыс. т биоугля в год в цехах закрытой, а ранее одной из крупнейших в Европе фабрики по выпуску газетной бумаги в г. Фоллум (Норвегия).
Шведская компания BioEndev AB, занимающаяся внедрением новых технологий переработки биомассы в биотопливо, в 2007 году совместно с подразделениями Университета Умеа и Шведского университета сельскохозяйственных наук ввела в эксплуатацию экспериментальную торрефикационную установку. В 2008 году BioEndev выкупила эту установку у партнеров и в 2012 году после модернизации и повышения производительности установила ее рядом с Университетом Умеа, а уже в 2013 году на побережье Балтийского моря, в Холмсунде, был смонтирован и пущен демонстрационный завод производительностью 16 тыс. т торрефицированных пеллет в год. Проект финансировали (объем - 7 млн евро): Шведское энергетическое агентство, компании Umeå Energy и Svenska Cellulosa Aktiebolaget, а генподрядчиком и поставщиком оборудования выступила немецкая компания BRUKS.
В 2012 году крупная французская компания Areva Group приобрела французскую инжиниринговую фирму - разработчика технологии торрефикации Thermya и в 2013 году ввела в эксплуатацию завод по производству торрефицированных пеллет с гранулятором мощностью 2,5 т/ч с перспективой коммерческого использования готовой продукции.
Пеллетный бум на Балканах
По информации австрийского пеллетного союза Pelletsverband Propellets, в течение прошедших трех лет объемы производства древесных пеллет в Сербии, Хорватии и Боснии значительно выросли. Сегодня в этих республиках бывшей Югославии производится более 1 млн т пеллет в год, что позволяет отнести их к числу ведущих производителей гранул в Европе.
Помимо пеллет, в Сербии, cогласно сообщению немецкого аналитического издания Markt und Trends, производят более 200 тыс. пеллетных котлов и каминов в год, преимущественно для бурно развивающегося итальянского рынка. Италия - наиболее крупный в Евросоюзе потребитель так называемых пеллет премиум-класса ENplus и DIN+ для частного сектора. Сербские производители котлов и пеллет ожидают, что уже в этом году потребление пеллет в регионе превысит объемы их производства, так как сегодня еще очень много домашних хозяйств отапливаются углем и его замена альтернативным топливом неизбежна.
Нидерландская фирма Topell Energy с 2011 года владеет заводом торрефицированных пеллет производительностью 6 т/ч в г. Дуйвен. В то время это был самый большой в мире завод торрефикации древесных гранул. В 2014 году в кооперации с тремя крупнейшими европейскими энергоконцернами: Essent, Nuon и GDF Suez - и при содействии энергетического научно-исследовательского центра ECN успешно проведено тестовое сжигание 2300 т торрефицированных пеллет TOPELL-biopellets совместно с углем на электростанции Essent's Amer Power в г. Гертруйденберг (Нидерланды). Topell Energy подписала соглашение о сотрудничестве с австралийской энергетической компанией HRL Technology Pry Ltd на предмет совместного строительства заводов по производству торрефицированных пеллет в Австралии и Новой Зеландии.
Компания Torrec Oy занимается развитием технологии производства торрефицированных пеллет в Финляндии. В 2013 году ее специалисты спроектировали и построили завод торрефикации древесных гранул производительностью 200 тыс. т в год в г. Ристина. Производство ТП по технологии Torrec отличается компактностью и простотой оборудования, что позволяет снизить инвестиционную стоимость и повышает производительность. В качестве сырья может использоваться даже низкокачественная лесосечная щепа (без коры). Torrec располагает демонстрационным производством в г. Миккели (Финляндия), на основе которого можно выпускать оборудование для производств разной мощности, вплоть до 125 тыс. т в год.
Активы обанкротившейся German Pellets уходят к новым хозяевам
Компанию German Pellets, которая еще не так давно была крупнейшим в Европе производителем древесных пеллет, Петер Лайбольд, директор и совладелец этого семейного предприятия, собирал под одним брендом много лет из семи пеллетных заводов, а теперь конкурсные управляющие разбирают ее, что называется, по частям. В середине февраля 2016 года компания объявила себя банкротом и сегодня уже известны новые хозяева предприятий, входивших в состав German Pellets. Инвестору из США Metropolitan Equity Partners (MEP) достался головной завод в г. Висмаре, который теперь будет называться Wismar Pellets. Новое руководство предприятия заявило, что со всеми 56 сотрудниками завода контракт будет пролонгирован с сохранением прежних условий труда. Сумма инвестиций в сделку не оглашается, но речь идет о миллионах евро. Только на модернизацию котельного оборудования для сушильного комплекса завода к осени будет затрачено около 1,5 млн евро.
Два пеллетных завода German Pellets, находящихся в федеральной земле Баден-Вюртемберг (один - в Хербрехтингене, второй - в Эттенхайме), выкупает немецкая компания Josef Rettenmaier & Söhne. Три завода: German Pellets Genussrechte GmbH, Südpell GmbH и Woodox Management GmbH - пока находятся под конкурсным управлением. А что касается пеллетного завода German Pellets Sachsen GmbH в Торгау (Саксония) мощностью 150 тыс. т гранул в год, который, в отличие от вышеназваных предприятий, с января 2016 года остановлен, то по сообщению отраслевой службы Euwid Holz, конкурсная управляющая Беттина Шмудде пока ведет переговоры с заинтересованной стороной о продаже.
Несмотря на банкротство German Pellets, пеллетная отрасль в Европе развивается. И если бельгийская угольная ТЭЦ Langerlo (две турбины мощностью 235 МВт каждая), которую German Pellets выкупила в январе 2016 года, буквально за месяц до объявления о ее банкротстве, в 2017 году полностью перейдет на использование пеллет в качестве топлива, это существенным образом скажется на годовом балансе потребления гранул в ЕС.
Канадская компания Arterran Renewables, которая продвигает свою технологию гидротермальной карбонизации (НТС), выпускает продукцию в виде торрефицированной древесной щепы и торрефицированных пеллет Arterranpellets, заявленная теплотворная способность которых выше аналогичного показателя торрефицированных пеллет других производителей (с технологией можно ознакомиться на сайте компании). Компания использует довольно оригинальную схему финансирования деятельности. Чтобы расширить производственные фонды и увеличить оборотный капитал, Arterran Renewables начала выпускать собственную цифровую валюту - так называемую «монету актива возобновляемой зеленой энергии» (Green Energу Asset Backed Coin - GENER-coin, GEC), подобную продвинутому биткойну. Как в подобных криптовалютах, идея довольно проста: GEC может быть куплена или продана, как и биотопливо, производимое компанией Arterran Renewables, может быть куплено за GEC. Каждой GEC соответствует квитанция и описание, какой энергии биотоплива она эквивалентна. Чтобы стимулировать торговлю GEC, каждая «монета» продается со скидкой. Таким образом, по заявлению руководства компании, в 2014 году было продано 11 200 т гранул. Стратегическим консультантом Arterran Renewables является известная в сфере финансовых технологий американская компания Digital Currency Labs.
Энергетическое подразделение международного химического концерна Solvay Group - Energy Services создало совместное предприятие с компанией из США New Biomass Energy (NBE) Solvay Biomass Energy. NBE построила в 2011 году завод для выпуска торрефицированных древесных гранул производительностью 80 тыс. т пеллет в год в г. Квитман (штат Миссисипи) и одной из первых в Северной Америке стала отгружать свою продукцию судовыми партиями на европейские ТЭС. Планируется увеличить годовой выпуск продукции до 250 тыс. т.
В США довольно много компаний занимаются производством торрефицированных пеллет. Перечислим лишь некоторые: Agri-Tech Producers (Южная Каролина), CNFBiofuels (Калифорния), Earth Care Products (Канзас), EcoFuels (Северная Каролина), HM3 Energy (Орегон), Intergo Earthfuels (Северная Каролина), New Earth (Вашингтон), Renewable Fuel Technologies (Калифорния), Terragreen Energy (Пенсильвания), Torrefaction Technologies (Мэн), Wyssmont (Нью-Джерси). Информацию о них можно найти в Интернете.
Фирма Thermogen Industries с управляющей компанией Cate Street Capital в 2011 году выкупили бывшую бумажную фабрику Millinocker в Майне (штат Нью-Гэмпшир), чтобы смонтировать в ее цехах оборудование для торрефикации древесных пеллет. Планировалось выпускать до 100 тыс. т пеллет в год с использованием микроволновой технологии шотландской фирмы Rotawave. После многочисленных проблем с финансированием и выхода из проекта нескольких инвесторов все вопросы были решены и завод был построен. В настоящее время заявлено, что на предприятии намерены выпускать 300 тыс. т ТП в год и в планах компании построить до 2020 года еще шесть подобных заводов общей мощностью до 2 млн т в год. У Thermogen Industries заключено территориальное лицензионное соглашение с компанией Zilkha Biomass Energy, которая владеет исключительным правом на поставку и обслуживание заводов для торрефикации пеллет по своей запатентованной технологии и контролирует качество поставляемого сырья и готовой продукции на всех заводах, где по ее лицензии производятся ТП. Thermogen Industries выпускает торрефицированные пеллеты под торговой маркой AuroraBlack.
Базирующаяся в Вашингтоне компания TSI, специализирующаяся на производстве сушильного оборудования, в 2010 году изготовила пилотную мобильную торрефикационную установку, которая поместилась в обычный трейлер. В декабре 2012 года TSI получила первый заказ на изготовление коммерческой торрефикационной установки для производства ТП с использованием в качестве сырья древесной щепы и соломы. В феврале 2013 года оборудование производительностью 2 т/ч было изготовлено и отгружено в Южную Дакоту, после чего компания начала разработку оборудования широкого модельного ряда мощностью до 300 тыс. т торрефиката в год, проектированием и производством которого компания успешно занимается и по сегодняшний день.
Компания Vega Biofuels из штата Джорджия в 2014 году объявила о создании совместного предприятия с компанией Agri-Tech Producers (ATP) для инвестиций в строительство завода по производству биоугля в Аллендейле (штат Южная Каролина) и последующего совместного управления им. Продукцию предполагалось отгружать на европейские ТЭС. Технология была разработана Университетом штата Северная Каролина, а заказ на проектирование и изготовление оборудования получила Kusters Zima Corporation (KZC). Сегодня компания предлагает на рынке биоуголь.
Компания Zilkha Biomass Energy из Техаса первый демонстрационный завод торрефикации древесных пеллет производительностью 40 тыс. т в год построила в октябре 2010 года в г. Крокетте. Пробные партии торрефицированных пеллет были отправлены для тестирования на многие ТЭС Северной Америки и Европы, работающие на угле. Для продвижения продукции на европейском рынке было заключено пятилетнее соглашение с финским концерном Valmet (Metso). В том же 2010 году Zilkha выкупила на аукционе обанкротившийся пеллетный завод плановой мощностью 500 тыс. т пеллет в год в г. Сельма (штат Алабама). Этот завод, проработавший до аукциона всего два года, оснащенный, по сути, новым оборудованием, которое было переделано под выпуск ТП, с 2015 года начал коммерческий выпуск торрефицированных пеллет под торговой маркой Zilkha Black Pellet; объем выпуска составляет 275 тыс. т в год.
Компания River Basin Energy, основанная в 2008 году в штате Вайоминг, разработала собственную технологию торрефикации биомассы и в 2011 году ввела в эксплуатацию завод торрефицированных пеллет производительностью около 100 тыс. т в год. Продвигает на рынке свою продукцию под маркой RBE TSBF (River Basin Energy, Torrefied Solid Biomass Fuel). Есть офис в Нидерландах. Одно из главных направлений деятельности компании - продажа выпущенных торрефицированных гранул на европейские ТЭС, в основном в Нидерландах и Бельгии.
***
Мировое потребление каменного угля сегодня составляет 6,6 млрд т в год и продолжает расти. В 2010 году 43% выбросов углекислого газа в атмосферу составили выбросы от сжигания каменного угля. Страны ЕС обязались сократить выбросы СО2. В достижении этой цели первостепенное значение имеет замена каменного угля возобновляемым топливом. На текущий момент использование торрефицированных пеллет, а также торрефицированной древесной пыли является самым низкозатратным способом сокращения выбросов парниковых газов на угольных электростанциях. В ближайшее время ожидается значительный рост потребления торрефиката (биоугля) в большой энергетике (ТЭС, ТЭЦ). По прогнозам консалтинговой инжиниринговой компании Pöyry, в 2020 году производство биоугля достигнет 7,5 млн т.
А что в России?
Совсем недавно в Архангельской области вступил в строй первый в стране завод, использующий технологию торрефикации, его производительность 150 тыс. т пеллет в год. Сырьем служат отвалы лигнина гидролизного завода. Инвестиции в проект составили 40 млн евро. Главным акционером проекта является Газпромбанк. Участники проекта планируют строительство еще нескольких подобных заводов в России. А в Калининградской области проектируется производство торрефицированных гранул при финансовой поддержке финских партнеров.
Сергей ПЕРЕДЕРИЙ, г. Дюссельдорф, Германия
s.perederi@eko-pellethandel.de
