Эффективность использования альтернативного топлива на промышленном предприятии

Сегодня вопрос энергетической независимости и энергобезопасности является ключевым для нашего государства.

Наиболее характерной особенностью российской экономики является её обеспеченность разнообразными природными ресурсами, в частности нефтью, газом, углем, драгоценными металлами, а также обширными сельскохозяйственными угодьями, лесами и водными ресурсами (рис. 1).

о Уголь

□ Земля, пригодная длявозделывания

□ Природный газ а Пресная вода

□ Нефть

Рисунок 1 – Природные ресурсы России 2009г, доля в общемировых запасах, %

Россия контролирует 5,6% мировых запасов нефти и 23,7% запасов газа (по данным на конец 2009г.). Это позволяет ей быть крупнейшим в мире экспортёром минерального топлива и нефтепродуктов (в 2009г.) и занимать 10,6% мирового рынка. Но богатство России не ограничивается углеводородами. Страна также владеет 8,4% мировых запасов воды, 8,1% пахотных земель и 23% мирового лесного покрова. С экономической точки зрения, изобилие природных ресурсов имеет свою оборотную сторону. По мере увеличения экспорта ресурсов и роста возможностей для инвестиций возникает нежелательное побочное явление – так называемая «голландская болезнь», характерная для случаев, когда повышение обменного курса национальной валюты вследствие растущего экспорта природных ресурсов ведёт к снижению конкурентоспособности обрабатывающей промышленности. В некоторых странах изобилие природных ресурсов не повлекло за собой высокого роста из-за трудностей в развитии политических и экономических институтов, необходимых для развития рыночной экономики [1]. Более того, в ресурсозависимых странах производственный сектор и сектор услуг, как правило, менее динамичны в развитии, что также ведёт к утере некоторых преимуществ для экономического развития. Если сопоставлять Россию с другими схожими по размеру странами, она является более экспортно-ориентированной: в 2009г. экспорт составил 28,2%ВВП. В Китае, экономика которого для своих размеров является крайне экспортноориентированной, экспорт достигает 27,9% ВВП, в Турции – 24,3%, а в Бразилии, которая является значительно менее экспортно-ориентированной страной, экспорт достигает только 11,3% ВВП. Однако тот факт, что 73,1% российского экспорта приходится на топливо и полезные ископаемые, ограничивает это преимущество большого рынка, поскольку в других секторах экономия на масштабе не может быть реализована. Географическое положение России обеспечивает дополнительный потенциал для развития экспорта.

Однако, все природные ресурсы исчерпаемы, и это является негативной стороной использования первичных источников топлива. Именно поэтому на многих предприятиях внедряются технологии по производству альтернативного топлива. В условиях современного экономического кризиса, который повлек за собой повышение цен на нефть и газ, производство альтернативного топлива является наиболее актуальной проблемой.

Одним из видов получения альтернативного топлива является утилизация использованных шин.

Проблема утилизации использованных шин имеет серьезное экологическое значение, поскольку использованные шины скапливаются в местах их эксплуатации (в автотранспортных предприятиях, сельскохозяйственных и промышленных предприятиях, на аэродромах, в шиномонтажных мастерских, мастерских по восстановлению и наварке шин и т. д.). Вывозимые на полигоны и свалки или разбросанные на окружающих территориях, шины продолжительное время загрязняют окружающую среду. Шины, засыпанные землей, разлагаются около 150 лет, а при уничтожении методом сжигания, одной тонны в окружающую среду попадает больше 250 кг сажи и 450 кг токсичных газов. Исходя из вышесказанного, следует вывод, что утилизация использованных шин является положительным фактором. От утилизации шин предприятие не только получает альтернативное топливо, но и приносит пользу для окружающей среды [2].

В России одним из наиболее перспективных направлений повышения энергоэффективности предприятий является модернизация за счет широко применяемых в Европе технологий сжигания древесного топлива, произведенного из малоценной древесины и лесосечных отходов.

Использование щепы, полученной путем измельчения низкотоварной древесины, порубочных остатков и лесосечных отходов может повысить не только энергоэффективность, но и рентабельность предприятия.

Нами осуществлено исследование процесса производства альтернативного топлива на примере ОАО «Мордовцемент».

ОАО «Мордовцемент» является единственным цементным заводом на территории Российской Федерации, который занимается утилизацией отработанных покрышек. В связи с масштабами производства и транспортировкой продукта на заводе эксплуатируется огромное количество автотранспортных средств. В результате чего остается огромное количество изношенных шин, которые хранятся обычно на свалках (что несет вред окружающей среде в связи со специфическими запахами и прочими негативными последствиями). Изношенные автопокрышки в силу своих свойств являются продуктом, не подходящим для захоронения. Контакт шин с дождевыми осадками и грунтовыми водами сопровождается вымыванием ряда токсичных органических соединений.

Использование цементным заводом только мокрого способа производства цемента способствовал высокому процессу износа основных средств и исчерпание всех резервов повышения печного парка предприятия.

Условия устойчивого роста потребности в цементе и повышения цен на энергоносители способствовали реконструкции производства с внедрением новых технологий и последних достижений мировой науки и техники. В результате реконструкции планировалось не только улучшить качество цемента, заменить устаревшее и изношенное оборудование новым, но и значительно снизить энергопотребление на основном оборудовании, решить проблему утилизации шин, уменьшить вредное воздействие предприятия на окружающую среду.

В мае 2012 года на заводе был внедрен проект – использование в процессе производства клинкера в качестве альтернативного топлива древесных опилок. Измельченные древесные опилки фракции 0-25 мм подаются непосредственно в печи через комбинированные печные горелки. Таким образом, будет заменено до 40% используемого природного газа, подаваемого в горячий обрез печи. Оборудование для измельчения древесины до нужной фракции поставлено фирмами AmandusKahl и EuRec (Германия), а системы для разгрузки, складирования и подачи щепы на сжигание фирмой Fives FCB (Франция), горелочные устройства Novoflame поставлены фирмой FivesPillard (Франция). В настоящее время использование щепы при мокром способе производства цемента в количестве 8,0 – 8,5 т/ч, позволило сократить расход природного газа по данным агрегатам на 25%. Линия по производству альтернативного топлива была построена на основе отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности и замене горелок в печах.

Предлагаемый инвестиционный проект «Альтернативное топливо на основе отходов лесной и деревоперерабатывающей промышленности» (Таблица 1) предполагает проведение модернизации существующих и строительство новых объектов с внедрением современного высокотехнологичного оборудования.

Целесообразность строительства аргументируется необходимостью экономии газа, совершенствования охраны окружающей среды, снижением себестоимости продукции.

Реализация проекта позволит ОАО «Мордовцемент производить в год 485 000 тонн альтернативного топлива в виде щепы. Это приведет к ежегодной экономии средств на топливо порядка 490 млн. руб.

Таблица 1. Инвестиционный проект «Альтернативное топливо на основе отходов лесной и деревоперерабатывающей промышленности»
Показатель	Значение
Общая стоимость проекта, тыс. руб.	1 068 112
Простой срок окупаемости проекта, период	3.9 года
Предлагаемая форма финансирования: Кредит банка, тыс.руб. Собственные средства, тыс.руб.	435 345 632 767
Процентная ставка по кредиту, %	11
Внутренняя норма рентабельности, %	23,1
Точка безубыточности, тонн	1 262,533
Чистый дисконтированный доход, (NPV), тыс.руб.	576 493,4
Экономия на 1 тонну клинкера, руб.	78,50

По результатам таблицы 1 можно сказать, что в рамках реализации проекта «Альтернативное топливо на основе отходов лесной и деревоперерабатывающей промышленности» рассчитан экономический эффект от замены части расхода природного газа на обжиг клинкера на древесную щепу влажностью 30%. В целом ежегодно экономия от использования древесной щепы составит 489 941,2 тыс. руб. в год, или 78,50 руб. на 1 тонну клинкера. Кроме того доход от утилизации шпал РЖД составит 117 103,7 тыс. руб. в год. Срок окупаемости данного проекта составит 3,9 года. При потреблении щепы более 1 262,53 т/ год возникает положительный эффект (экономия) от замены части газа на альтернативное топливо при обжиге клинкера. Чистый приведенный доход за период планирования составит 576 493 тыс. руб.

Далее проведем расчёт     точки безубыточности проекта

«Альтернативное топливо на основе отходов лесной и деревоперерабатывающей промышленности»

по формуле (1):

Q = С пост /(Ц - С пер )                             (1)

где Ц - цена реализации, равна цене газа = 3 190,73 руб. / без НДС

Результаты расчетов приведем в таблице 2

Таблица 2 – Расчет точки безубыточности проекта «Альтернативное топливо на основе отходов лесной и деревоперерабатывающей промышленности» (Общие показатели) Показатель Значение Общие постоянные затраты (Спост) руб. 3 625 563.28 Переменные затраты на 1 т.щепы(Спер)руб. 319.07 Цена 1000 м3 газа руб. 3 190.73 "Экономика и социум" №1(14) 2015  606

Процесс сжигания щепы должен обеспечивать полное разложение древесины и отсутствие формирования неэкологичных компонентов. Эффективное и полное сжигание является предпосылкой использования древесины как экологичного топлива.

Проектом предусмотрены мероприятия по охране окружающей природной среды:

• -    максимальное сохранение существующего ландшафта и травяного покрова;

• -    рекультивация и озеленение земельного участка;

• -    устройство организованного поверхностного стока дождевых, талых и крышных ливневых стоков и отвода их с территории объекта.

ОАО «Мордовцемент» за 1 месяц потребляет около 80 млн. куб. газа. В месяц за газ предприятие платит около 420 млн. руб. Использование альтернативного топлива снижает потребление газа на 15-20%. Таким образом, экономия средств от использования данного проекта может составлять от 63 до 84 млн. руб. в месяц [5].

В целом на данном этапе проект «Альтернативное топливо на основе отходов лесной и деревоперерабатывающей промышленности» весьма эффективно сказывается на экономике предприятия. Работа по выполнению природоохранных мероприятий и снижению пылевыброса в атмосферу в ОАО «Мордовцемент» ведется постоянно.

Таким образом, основным моментом следует считать не переработку отходов как таковую, а ресурсосбережение путем переработки. На данный момент именно ресурсосбережение является наиболее перспективным способом снижения негативного воздействия на окружающую среду выброшенных в виде отходов ресурсов.

Безусловно, использование альтернативного топлива усложняет традиционную технологию любого предприятия. Его использование вносит изменения в контроль производства, связанный с особенностями состава топлива и условиями его сжигания.

Экономический эффект от внедрения альтернативного топлива на цементных предприятиях позволяет окупить вложения в реконструкцию предприятия в срок не более 3 - 4 лет. Дальнейшая прибыль переходит на снижение себестоимости цемента, а значит повышение конкурентоспособности предприятия