Конечные продукты анаэробного сбраживания

Биогаз. При нормальной работе реактора получаемый биогаз содержит 60-70 % метана, 30-40 % диоксида углерода, 0-3 % сероводоро­да, примеси водорода, аммиака и оксидов азо­та. Биогаз не имеет неприятного запаха, его низшая теплотворная способность 25 МДж/м³, из 1 м³ биогаза приблизительно можно получить 1.7 кВт*ч электроэнергии и 2.5 кВт ч теплоты.

Обычно сбраживается 2-4 % исходного продук­та. Выход газа составляет 0.2-0.4 м³ из 1 кг сбраживаемого сухого материала при нормаль­ных условиях и расходе 50 кг сухой биомассы на 1 м³ воды.

Биогаз перед утилизацией в газовом двига­теле необходимо очистить от влаги и сероводо­рода. От влаги его очищают в конденсацион­ных емкостях, встроенных в трубопровод био­газа.

Сброженный осадок. Остаток, образую­щийся в процессе получения биогаза, содержит значительное количество питательных веществ и может быть эффективно использован в качестве удобрения, дающего дополнительный при­рост урожайности в среднем на 20 % по сравне­нию с несброженным навозом.

30. Способы аккумулирования различных видов энергии

Пока энергию, вырабатываемую ВИЭ-установками, не научатся повсеместно хранить в промышленных масштабах, ее производство не станет полноценной альтернативой традиционным способам генерации.

В феврале 2008 г. во время внезапного похолодания обычно суровые ветры западного Техаса успокоились, и тысячи ветряных турбин остановились. Операторы местных энергетических компаний были вынуждены отключить электроснабжение потребителей, пока ветер не возобновился. Периоды безветрия не оказывали бы никакого воздействия, если бы находилось в запасе несколько сотен мегаватт-часов, которые можно использовать в непредвиденных ситуациях.

Обязанные обеспечивать ее надежную подачу в условиях непрерывно меняющегося объема потребления, операторы генерирующих предприятий обычно прибегают к дорогостоящим и неоптимальным способам регулирования мощности электростанций или включают пиковые энергетические установки в периоды максимума нагрузок. Эта практика, основанная на удовлетворении спроса, становится все менее жизнеспособной ввиду увеличения количества объектов на базе возобновляемых источников энергии, таких как солнечные и ветряные электростанции. Как показано на примере с Техасом, объем поставляемой мощности ВИЭ-агрегатов зависит от погодных условий, а не от потребности абонентов. Если мы хотим, чтобы существенная часть используемой энергии приходилась на возобновляемые источники, то необходимо эффективно ее аккумулировать.

Уже существует ряд соответствующих технологий, некоторые из них известны более десятилетия. Требуется сделать подобные решения отказоустойчивыми, надежными и экономически оправданными, при этом наилучшим образом подходящими для конкретных источников энергии или мест эксплуатации.

Подъем воды на высоту

Страны северной части Европы создают оффшорные ветропарки для использования энергии ветров Северного моря. Дания уже получает около 20% электроэнергии от наземных и морских ветряных электростанций и планирует довести этот показатель до 50% к 2025 г. Но поскольку в регионе в течение нескольких дней подряд может наблюдаться штиль, Дания и Голландия повышают интегрированность своих сетей с энергосистемой Норвегии, где подавляющая часть электроэнергии вырабатывается гидроэлектростанциями. Горные водохранилища Норвегии обеспечивают запас резервной мощности и обладают значительным потенциалом гидроаккумулирования: так, при избытке электроэнергии вода закачивается в водохранилища, а при возрастании энергопотребности сливается, приводя в действие генераторы.

Эффективность гидроаккумулирования составляет 70–85%, кроме того, это наиболее разработанная и широко распространенная технология, используемая для крупномасштабного накопления электроэнергии.

Вместе с тем реализация технологии гидроаккумулирования подразумевает наличие гор, поэтому ее распространенность ограничена географическими условиями. Сооружение таких систем аккумулирования является разрушительным для окружающей среды, а возведение высоковольтных линий электропередачи, соединяющих удаленную систему аккумулирования энергии с электрической сетью, вызывает протесты экологов.