Прямое сжигание древесины хорошо известно на бытовом уровне. Технологии энергетического использования древесных отходов постоянно совершенствуется.
Наиболее распространенным является перевод котельных с жидкого топлива или угля на древесные отходы, что требует реконструкции топочных устройств и создания необходимой инфраструктуры хранения и подготовки топлива.
Среди биохимических технологий переработки жидких органических отходов наиболее широкое применение во многих странах мира получила технология анаэробного (в отсутствии атмосферного кислорода) разложения органического сырья с получением биогаза, состоящего на 55-60 % из метана.
Вырабатываемый биогаз отводят из объема метантэнка и направляют в газгольдер - аккумулятор, откуда газ отбирается по мере необходимости в основном на цели теплоснабжения близлежащих объектов. Биогаз может также использоваться как топливо в двигателях внутреннего сгорания для производства механической и/или электрической энергии.
Энергия воды (мини-ГЭС)
В соответствии с общепринятой международной классификацией к микро-ГЭС относят гидроэнергетические агрегаты мощностью до 100 кВт, а к малым от 100 кВт до 10 МВт.
В последние годы достигнут значительный технический прогресс в разработке малых гидроагрегатов, в том числе в России, что открывает новые возможности для возрождения малой гидроэнергетики. Разработанное оборудование удовлетворяет повышенным техническим требованием, в том числе: обеспечивает возможность работы установок, как в автономном режиме, так и на местную электрическую сеть, полностью автоматизировано и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала, обладает повышенным ресурсом работы (до 40 лет, при межремонтных периодах до 5 лет).
Разработан широкий спектр современных гидроагрегатов с различными типами рабочих колес, обладающих повышенным кпд в широком диапазоне рабочих напоров (от 1,5 до 400 м) и расходов воды.
Помимо использования малых рек, одним из интересных новых применений микро- и малых ГЭС является их установка в питьевых водопроводах и технологических водотоках предприятий, водосбросах ТЭЦ, а также на промышленных и канализационных стоках. Такая возможность может быть реализована в тех водотоках (продуктопроводах), где требуется применение гасителей давления. Вместо гасителей целесообразно установка микро-ГЭС, вырабатывающих электроэнергию для собственных нужд производства или в сеть за счет избытка давления в водотоке.
Применяемые в субъектах Российской Федерации возобновляемые источники энергии
Приволжский Федеральный округ
На территории Приволжского Федерального округахарактерно развитие гидроэнергетики, использование биотоплива и ветроэлектростанций.
К наиболее развитым субъектам округа относится Республика Башкортостан, занимающая второе место среди энергосистем России по отпуску тепла. Преимущество отдается ОАО «Башкирэнерго», производящему более половины всего тепла в Республике. Существует несколько новых направлений в энергетике Башкортостана – освоение энергоэффективных технологий, развитие малой энергетики и техническое переоснащение основного оборудования, в значительной степени, исчерпавшего свои ресурсы. Базисом здесь является развитие возобновляемых источников энергии: малых ГЭС на ряде рек и ветроэлектростанций.
В настоящее время построено и эксплуатируется 7 малых и микро ГЭС (мощностью от 50 до 700 кВт). В 2001 г. ОАО «Башкирэнерго» построило и запустило в эксплуатацию в Туймазинском районе республики вторую по мощности в России ветроэлектростанцию «Тюпкильды».
В Республике Марий Эл распространено использование биотоплива, которое является возобновляемым источником. Особое внимание уделяется организации производства торфобрикетов в пос. Параньга. Главенствующую позицию занимает департамент «Лестопкомплекс».
Энергодефицитным регионом округа является Чувашская Республика, несмотря на использование биотоплива, гидроэнергетики и ветроэлектростанций не хватает собственных мощностей. Чебоксарская ГЭС - основной местный источник энергии, вырабатывающий одну треть от всей электроэнергии, потребляемой Республикой. Она стала завершающим этапом сооружений Каскада ГЭС на Волге, состоящего из девяти гидроэлектростанций. В качестве резервных видов топлива используется мазут и уголь. В проекте рассматривается применение ВЭС и биотоплива.
Топливно-энергетический комплекс Кировской области обеспечивает потребности региона в электроэнергии лишь на 50-60%. Остальную часть получают путем доставок из соседних регионов Росси. Другая проблема энергоснабжения - рост старения основных фондов. Что является результатом высоких цен на традиционные виды топлива и негативно сказывается на финансово-хозяйственной деятельности теплоснабжающих организаций. Основным путем решения вопроса в снижении затрат на топливо и сокращение удельных расходов на производство видится перевод котельных на альтернативные возобновляемые виды топлива. С 2005 года действует Мурашинкский биотопливный завод и производственные линии аналогичного профиля. Переработка древесных отходов в высокоэффективное биотопливо поможет улучшить экономические показатели.
Нижегородская областьв вопросах инноваций в энергоснабжении сотрудничает с иностранными компаниями и берет за базисные источники возобновляемые ресурсы - биотопливо и силу ветра. Первыми экспериментальными проектами стали «Получение энергии из отходов животноводства и сельского хозяйства, а также производство паллет из отходов древесины», реализуемыев Сокольском районе Нижегородской области, и производство биогаза — «Биоэнергетическая установка по переработке отходов Сеймовской птицефабрики». Проекты были реализованы в рамках создания международного технологического центра «Возобновляемая энергия».
Совместно с датской компанией «Folkecentre» образовано предприятие «Folkecentre-NN», основной задачей которого является монтаж, установка и запуск в эксплуатацию трех ветроэнергетических установок общей мощностью 450 кВт вблизи рабочего поселка Работки Кстовского района. Уже начато возведение этих установок. Проведенные исследования ветровых нагрузок и оценки потребности в электроэнергии показали, что этой мощности хватит для обеспечения энергией зданий, расположенных вблизи ВЭС. Так же совместно с центром и Работкинским агропромышленным комплексом намечен и второй проект — выращивание рапса и производство из него рапсового масла, используемого в качестве заменителя солярки для двигателей внутреннего сгорания. Разработка проектов в области альтернативной энергетики будет продолжена. Она имеет целью улучшение не только в энергоснабжении, но и в экологической обстановке и реализации основных положений Киотского соглашения, которое предусматривает сокращение выбросов парниковых газов, что также является не маловажным в промышленности.
Сибирский Федеральный округ
В Сибирском Федеральном округеразвито использование солнечной энергии, гидроэнергетики, применение биотоплива, ветроэлектростанций и геотермальных станций. Первая геотермальная станция была открыта в 2005 году в Омской областив поселке Чистово. Проект обошелся в 16 миллионов рублей. Ожидаемая экономия на топливе ежегодно должна составить 1,5 млн рублей. Ранее мазут доставлялся из Омска. Использование горячих подземных источников не только удобнее, экономичнее привычных мазутных котельных, но и позволяет сократить втрое расходы на отопление.
Также Российские компании заинтересовались проектами в сфере альтернативной энергетики. В ближайшие годы в стране планируется строительство нескольких заводов по производству биотоплива. Один из них уже строится в Омске (проект реализует группа компаний «Титан»). Однако, выпускаемое на этих предприятиях биотопливо будет экспортироваться в Европу: в России на подобный альтернативный энергоноситель просто нет спроса.
В Республике Тыва в 2003 году была принята программы «400 солнечных юрт», в рамках которой в Тувинском институте комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения РАН разработаны компактные гелиоэлектростанции, мощность каждой составляет 140 Вт, что вполне достаточно, чтобы накопленная за день солнечная энергия питала вечером телевизор и две лампы. Всего на реализацию программы до 2010 года планируется затратить 18 млн. рублей из республиканского и федерального бюджетов. Также в рамках национальной энергетической программы предприятие «ИНСЭТ» разработало «Концепцию развития и схему размещения объектов малой гидроэнергетики на территории Республики Тыва», в соответствии с которой уже была введена в эксплуатацию малая ГЭС в поселке Кызыл-Хая. Это надежный, экологически чистый, компактный источник электроэнергии, удобный в отдаленных, горных и труднодоступных районах, где отсутствует сеть линий электропередач.
Благоприятные условия для эффективного использования возобновляемых источников энергии находятся в Республике Бурятия,о чем говорят высокий уровень солнечной радиации и стремительный рост цен на энергоносители. На сегодняшний день солнечными установками оснащены государственные учреждения, промышленные предприятия, жилые дома. Одна из самых крупных солнечных установок в Росси смонтирована на АО «Наран». Коллектор площадью 500 кв.м. дает предприятию ощутимую экономию топлива и улучшает экологическую обстановку в г. Улан-Удэ, нежели использование др. вида энергии. Так же солнечной энергией пользуются две больницы в Байкало-Кударе и Кабанске, здания в Мухоршибирском и Северобайкальском районах, и т д. – всего 40 объектов. На сегодняшний день имеется также опыт установки солнечных батарей в жилом секторе. Достигнутый уровень развития технологий позволяет преобразовать солнечную энергию в тепловую, обеспечивая до 80% энергии, необходимой для горячего водоснабжения, и до 50% энергии, требующейся на отопление зданий. Постоянно идет процесс модернизации в области гелиоэнергетики.