Увеличение расходов на отопление фермы до пяти тысяч евро в год заставляет искать пути их снижения. История о том, как обогреть всю деревню соломой рапса.
Использование биомассы в энергетических целях
Если немецкий крестьянин решил поменять систему отопления на своем подворье, он непременно отправится в Ганновер на знаменитую выставку «Агритехника ». Осенью 2011 года туда и поехал фермер Карстен Шеффлер. Его небольшая ферма, перешедшая к нему по наследству от отца, расположена в Бёзенбурге на окраине города Гербштедт (федеральная земля Саксония-Анхальт). Проблема заключалась в том, что многие здания и сооружения были построены давно и плохо сохраняли тепло, в результате чего затраты на отопление на основе мазута достигли пяти тысяч евро в год.
Супруга Карстена руководит конной фермой на 40 лошадей, дает уроки верховой езды и разводит пони, а наш герой – аграрный инженер Карстен Шеффлер – отвечает за использование 250 га пашни, содержание 160 голов КРС и (с некоторых пор) за энергетическую эффективность.
– Признаться, мы тоже подумывали о том, чтобы сжигать солому зерновых, – вспоминает Карстен, – но поскольку для животноводческих помещений солома требуется всегда, для нас она не является отходами производства. По мнению консультанта компании Heizomat Зебастиана Рота, который демонстрировал преимущества котельного оборудования Heizomat на стенде выставки «Агритехника», солома рапса горит быстрее и лучше, чем солома зерновых культур, а золу можно снова вносить в почву. «Его рассказ о нескольких успешных проектах подобного рода показался мне убедительным. Вскоре, собрав информацию об особенностях горения рапсовой соломы и получив разрешение на прокладку коммуникаций, я стал искать финансовых партнеров для реализации моего проекта. Было решено, что новый котел должен снабжать теплом не только нашу ферму, но и ближайших соседей».
«Не купи дом, купи соседа»
Что касается соседей, то почти все они старались включать электрическое отопление только в ночные часы, когда действует льготный ночной тариф, либо топить мазутом. Идея использования рапсовой соломы для отопления попала на благодатную почву, и местные фермеры подключились к проекту. При организации местной теплосети К. Шеффлер смог воспользоваться субсидией, поскольку выполнил все требования, предъявляемые к проектам подобного рода: наличие котла для биомассы мощностью 300 кВт и др. Укладку труб в грунт выполняли своими силами, а в специальную организацию пришлось обратиться только на том участке, где улицу пересекал ручей: для таких видов работ требуется соответствующее разрешение от городских служб.
К. Шеффлеру потребовалось 450 погонных метров труб для прокладки подземных коммуникаций. Установку передаточных станций, так же как и установку котла вместе с другим необходимым оборудованием, взяло на себя ремесленное предприятие.
Запланированные расходы по установке передаточных станций и подключению к сетям составили 3 800 евро на одно домохозяйство, но за счет субсидии эта сумма уменьшилась до 2 000 евро. Субсидия покрывала материальные затраты на трубопровод, свой собственный труд Карстен учитывать не стал.
Новая котельная
До установки нового котла определенные работы нужно было произвести и на ферме. Здесь появились новая котельная, соответствующая всем требованиям пожарной безопасности, и бункер для хранения топлива, из которого рапсовая солома автоматически подается в котел. Реорганизацию котельной Карстену удалось выполнить собственными силами, а установку котла и все коммуникации взяла на себя фирма.
Между выемкой первой порции земли и вводом новой котельной в эксплуатацию прошло четыре месяца. От строительства склада для тюков соломы отказались вполне сознательно из соображений пожарной безопасности – тюки массой от 250 до 300 кг складируются на краю поля. Расположенные сверху и намокающие от дождя или снега тюки могут быть использованы для подстилки. Остальная часть соломы по мере необходимости транспортируется на ферму. Она используется в энергетических целях. Рапсовую солому в настоящее время прессуют при помощи тюкового пресс-подборщика без использования режущего устройства, поэтому длинные стебли растений препятствуют разрыхлению соломы. «Старые пресс-подборщики мы заменим на новые, оснащенные режущим аппаратом, что сэкономит время при подготовке топлива. А сейчас для лучшего разрыхления в течение 15 минут используем обычный кормосмеситель с вертикальным расположением шнеков».
Размеры бункера для топлива: 3 x 4 метра, высота – 2,5 м. Бункер приходится заполнять соломой каждые два дня, поскольку больше шести тюков за один раз не входит. Контейнер для золы емкостью 240 литров опорожняют каждые три-четыре дня. Золу смешивают с твердым навозом и вносят на поля. Ежегодно энергетическая установка проходит сервисное обслуживание.
Показатели запыления
Котел для сжигания биомассы рассчитан на длительный срок службы. Труба топки выполнена из 8‑миллиметрового металлического листа, другие части топки – из металла толщиной 6 мм. Применяется запатентованная система удаления золы.
Котельная установка гарантирует полное сжигание поступающего топлива и высокий КПД. Что касается соблюдения действующих норм по эмиссионным выбросам, то производители котельного оборудования устанавливают циклонные сепараторы для очистки дымовых газов от золы. Как правило, это оказывается достаточным для всех котлов серии RHK-AK. По желанию клиента можно установить дополнительные электрофильтры.
Баланс гумуса
По словам консультанта Рота, использование только рапсовой соломы для отопления было для Шеффлера первым пилотным проектом. Да, некоторые клиенты компании так или иначе используют солому рапса для сжигания, но многие не скрывают своего скепсиса из‑за технической стороны дела. Других фермеров – и их гораздо больше – беспокоит потеря питательных веществ из‑за выноса с поля соломы рапса.
Карстен Шеффлер не разделяет это мнение. Высота среза растений рапса обычно соответствует высоте расположения первого стручка, растительные остатки комбайн укладывает в валки. Толстые укороченные стебли рапса остаются стоять в поле, позже их запахивают, что в определенной степени поддерживает плодородие почвы.
Плюс зола и навоз, которые возвращается на поле. Растительные остатки лежат в валках минимум две-три недели, потом на поле заходит пресс-подборщик. Длительное время сушки обеспечивает низкую влажность такого топлива и снижает содержание хлоридов в соломе. Слишком большое содержание хлоридов приводит к нежелательным отложениям в котельном оборудовании, с чем, однако, у Шеффлера пока проблем не было. Единственный раз, когда на подготовку тюков был поставлен новый рабочий, объем шлаков в котле на какое‑то время вырос. Оказалось, что по недосмотру вместе с соломой сжигали остатки кормов, однако проблем с котлом из‑за этого не возникло.
Солома – выгоднее!
Поначалу не было ясно, какое количество соломы понадобится Шеффлеру для отопления. Чтобы подстраховаться, он собирал солому от рапса в течение двух лет. С 30 га рапса в 2011 году собрали всего 180 тюков, в 2012 было уже 350 тюков, а в 2013 году после смены сортов и перехода на гибриды – уже 480. Замерзать не пришлось.
– Теоретически для замены 30 тыс. л солярки, которая требовалась нам для отопления, было необходимо 250 тюков соломы, – объясняет фермер. – Это соответствует примерно 60 тоннам рапсовой соломы. Жизнь показала, что нам требуется около 280 тюков на отопительный сезон. Можно не беспокоиться о том, что солома закончится или ее не хватит: котел легко переводится на другой вид топлива, например на древесные пеллеты или порубочные остатки, что более выгодно, так как последние мы можем производить самостоятельно. Недостатком использования древесных пеллет можно считать более высокую стоимость получения киловатт-часа тепловой энергии при закупке такого топлива со стороны.
При использовании рапсовой соломы потребители тепла платят 7,7 евроцентов/кВт•ч брутто плюс ежемесячно около 10 евро за функционирование котельной. Арендная плата за передаточную станцию составляет 24 евро в год. Ежемесячно каждый потребитель тепла напрямую вносит Шеффлеру некоторую сумму, соответствующую данным по расходу тепла. Окончательный расчет производится в конце года после сведения баланса и получения окончательных данных по годовому расходу топлива. Сегодня совершенно ясно, что новый шаг, который поначалу многие фермеры воспринимали скептически, оказался удачным бизнес-проектом.