لكي تكون وحدة الميثان الحيوي في الخنازير المزودة بالمولد المشترك الكهربائي مربحة ، من الضروري دراسة عوائد التخمير في إنتاج الميثان عن كثب ، وهو ناتج مشروط بشكل خاص بمحتوى المادة الجافة للسائل المراد تخميره. إذن فأنت بحاجة إلى وحدة مولد كهرباء تتكيف مع حجم انبعاث الغاز لوحدة الغاز الحيوي.
أخيرًا ، يجب على المشترين المحتملين للكهرباء في فرنسا أن يدفعوا مقابل الكهرباء بسعر لكل كيلوواط بما يتماشى مع السعر الأوروبي.
Les acheteurs potentiels invoquent une meilleure rentabilité de l'électricité nucléaire, omettant d'inclure dans son coût de production, le démantèlement des centrales à venir, une situation qui pénalise le développement des énergies renouvelables en général et l'exploitation énergétique du lisier de porc بالخصوص.
الكلمات المفتاحية: الغاز الحيوي ، الميثان ، الميثان ، الطين ، النفايات ، الزراعة ، الاسترداد ، كيلووات ساعة ، الاسترداد ، التكلفة ، الاستثمارات.
عدم الامتثال للوائح الأوروبية
في تعريفة الكهرباء الأوروبية المدفوعة للمنتج عند 0,10 يورو / كيلوواط ساعة ، يمكن أن يكون مولد الغاز الحيوي الملاط بوحدة من 350 بذرًا وتسمينًا مربحًا. ولكن بسعر الشراء الفرنسي البالغ 0,059 يورو / كيلوواط ، أو النصف تقريبًا ، يصبح الأمر أكثر صعوبة ...
على عكس جيرانهم اللوكسمبورغية والألمانية والبلجيكية والسويسرية ، تم حتى الآن منع مزارعي ومربي الخنازير الفرنسيين عندما اقترحوا مشاريع لتركيب الغاز الحيوي من الطين. وهو وضع من شأنه ، مع ذلك ، أن يحل جزئيًا العديد من المشكلات ، بما في ذلك انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وانبعاثات النترات وتعزيز الصلابة المالية للمزارع التي تمزقها التكاليف باستمرار. تذكر أن الميثان المنبعث بشكل طبيعي من حفر السماد ، إذا لم يتم استعادته ، يكون أكثر ضررًا بمقدار 21 مرة من غازات الاحتباس الحراري من ثاني أكسيد الكربون. الكتاب الأبيض الذي نشرته المفوضية الأوروبية في نوفمبر 2 (Com (97) 97) حدد مع ذلك هدفًا قدره 559 ٪ ، وهي الحصة التي ستمثلها الطاقات المتجددة في إجمالي الاستهلاك في عام 12.
يرتبط هذا الانسداد الضمني ، ذي الطبيعة المالية ، بربحية المولِّد المشترك ، الذي يعتمد في حد ذاته على سعر الكهرباء المدفوع للمزارع.
مبدأ
في الآونة الأخيرة ، اجتمعت مجموعة من المزارعين ، مربي الخنازير في لورين ، في مشروع لدراسة ربحية وحدات الميثان والتوليد المشترك. تغطي دراسة الجدوى مزرعة تبلغ مساحتها 170 هكتارًا تشتمل على خنازير وولادة وتسمين 350 بذرًا. إيرل دو لا كاريير في كليري (55)
دعونا نتذكر في كلمتين ما يدور حوله. في حفرة الطين ، يحدث ما يسمى بالتخمير اللاهوائي (اللاهوائي). تؤدي العملية اللاهوائية إلى تحلل الجزيئات الكربونية إلى جزيئات كربون واحدة صغيرة ، والميثان CH4 وثاني أكسيد الكربون C02 ، والذي يشكل الميثان غاز الطاقة المفضل.
مبدأ تحويل حفرة الطين إلى هضم بسيط ولكنه مكلف. يمكن ببساطة تغطية الحفرة بقماش مشمع محكم الغلق لتجميع الغازات. يجب تركيب محرّك وتسخين إلى 35-45 درجة مئوية - مثالي لحفر الطين - لتنشيط التخمير وإزالة الغازات. يمكن أن يتراوح حجم الحفر من 300 إلى 1 متر مكعب. يمكن للخلاطات الحديثة الأكثر كفاءة خلط ما يصل إلى 000 متر مكعب من الملاط الذي يحتوي على ما يصل إلى 3٪ من المادة الجافة.
يبلغ زمن الاحتفاظ النظري للطين حوالي 28 يومًا. عادة ما يستغرق الأمر 50 يومًا لتحسين الأداء. يتضمن ذلك تركيب حفرة جديدة للاحتفاظ بالمحلول وحفرة أولية ، وكلها مغطاة لتجميع الغازات.
يجب أولاً تنقية الميثان الذي تم جمعه من مركبات الكبريت ، من نوع H2S ، والتي تعتبر أكالة ، عن طريق حقن 3 إلى 6٪ من الهواء. أخيرًا ، يمكن للغاز تشغيل محرك مقترن بمولد كهرباء. سيتم استخدام جزء من الطاقة لتسخين الملاط والخنازير.
المادة الجافة ، العامل المحدد
الخنازير التي تمت دراستها في Meuse ، مع 350 بذرًا وتسمين ، أي 415 UGB ، تنتج 16,4 متر مكعب من الملاط يوميًا (3 متر مكعب / سنة). وفقًا لدراسات مختلفة ، يتم الحصول على محصول تخمير الغاز الأمثل البالغ 6000 م 3 من الغاز الحيوي / LU / يوم مع الملاط بنسبة 0,925 ٪ DM (مادة جافة). يعتمد هذا المستوى من DM بشكل خاص على نوع علف الخنازير ، في شكل صلب أو شوربة. يؤدي الحساء إلى طين أقل تحميلًا بنسبة 3 إلى 9٪ من DM. في هذه الحالة ، لتحسين محصول التخمير ، من الضروري استكمال الملاط بـ DM - من الأراضي البور ، أو النفايات الخضراء من المجتمعات أو الصناعات الغذائية الزراعية ، إلخ. معدل DM هو عامل يحد من ربحية إنتاج الغاز الحيوي.
في لوكسمبورغ ، تعمل مصانع الغاز الحيوي مع السيلاج من الأراضي البور والمحاصيل البينية. تسمح اللوائح الأوروبية الحالية (رقم: 1251/1999) باستخدام الأراضي البور لهذا الغرض من الطاقة. يمكن أيضًا إعادة تدوير قش الذرة ، المدفون حاليًا أثناء الحرث.
من الغاز الحيوي إلى الكهرباء
بمجرد الوصول إلى الحجم الأمثل لإنتاج الغاز الحيوي (0,925 متر مكعب من الغاز الحيوي / LU / يوم) ، يُطرح السؤال حول اختيار وحدة إنتاج الكهرباء. ومن هذا الاختيار أيضًا ستتدفق ربحية الاستثمار. في حالة مزرعة La Carrière في Cléry ، تمت دراسة حالتين: تركيب يعمل بوحدة 3 كيلوواط مع ملاط 65٪ DM والآخر بوحدة 6 kW والطين زاد إلى 100٪ DM ، وذلك بفضل المحاصيل الزراعية على وجه الخصوص .
تنتج وحدة 65 كيلو واط 465 كيلو واط ساعة سنويًا. إن الحاجة السنوية للخنازير وتسخين الملاط البالغ 000 كيلو وات ساعة يستبعد على الفور أي ربح.
في الحالة الثانية ، وحدة 100 kWh مع ملاط 9٪ DM ، يصل الإنتاج السنوي إلى 840،000 kWh ويضمن فائض فعال يبلغ 450،000 kWh.
ربحية التركيب
في حالة هذه المزرعة ، فإن تكلفة الاستثمار من التركيبات القائمة ، والتي يجب أن يضاف إليها خزان سعة 800 متر مكعب للغاز ، وتحويل الحفرة إلى هضم ، وحفرة ما قبل وحفرة الهضم (3 متر مكعب) ، ووحدة التوليد المشترك بقدرة 2500 كيلو وات ، وأخيراً المعدات الكهربائية وأنابيب الطين ، ستبلغ حوالي 3 ألف يورو.
سعر البيع الأوروبي المطبق في ألمانيا وبلجيكا ولوكسمبورغ هو 0,10 يورو / كيلوواط ساعة. في فرنسا ، ينص مرسوم التعريفة الجمركية المتعلق بالمواد غير الأحفورية من أصل نباتي أو حيواني في إطار الالتزام بشراء الكهرباء من مصادر متجددة (نُشر في 16 أبريل 2002) على سعر شراء يبلغ 0,059 يورو / كيلوواط ساعة ، أي ما يقرب من النصف.
وفقًا لدراسة الجدوى هذه ، يمكن أن يكون التثبيت في هذه المزرعة مربحًا من سعر الشراء البالغ 0,09 يورو / كيلوواط ساعة. وبالسعر الذي يقدمه مشغلو الكهرباء الفرنسيون ، سيكون من الضروري مضاعفة تربية الخنازير تقريبًا ، أي 800 بذر بالإضافة إلى التسمين لجعل التركيب مربحًا.
يتذرع المشترون المحتملون بالربحية الأكبر للكهرباء ذات الأصل النووي ، مع إغفال تضمين حساباتهم للربحية على وجه التحديد تكلفة تفكيك النفايات وإعادة معالجتها عندما تكون هذه في نهاية عمرها الافتراضي.
في حين أنه يجب الاعتراف بأن الكهرباء النووية أمر لا مفر منه ، إلا أنه لا ينبغي مع ذلك معاقبة تطوير الطاقات المتجددة بحجة عدم كفاية الربحية مقارنة بالطاقة النووية ، وهي ربحية لا يمكن ، في الوقت الحالي ، تقييمها بشكل موضوعي.
ديفيد ليفبفر