рынке и производится в больших количествах. Автор выражает уверенность в беспрепятственном развитии производства биоэнергии в течение ближайших десятилетий.

Кукурузный спирт. Гидролиз и брожение кукурузного крахмала были выбраны как стандарт для расчетов издержек производства при сравнении различных видов сырья, а также региональных сравнений. Издержки взяты для развитой страны США. В 1983 г. в США из 1 млн. т ферментированного спирта около ^/з было продано для использования в качестве горючего для автомобилей. Это составляет только 0,07 % используемого моторного горючего. В таблице 44 дается упрощенная раскладка издержек по производству кукурузного спирта в США [16]. Зерно размалывается и "разжижается" под действием вьюокой температуры и ферментов. Затем пульпа "осахаривается" под действием ферментов и дрожжей. Для получения окончательного продукта с содержанием этанола 99,5 % используются три дистилляционные колонны.

Таблица 44. Стоимость производства кукурузного спирта в США в 1981 г.

Показатели

Стоимость этанола, долл/т

Материалы:

кукуруза

другие Топливо (уголь) Постоянные издержки (30 % от капитальных)

Кредиты иа побочные продукты

Всего

Продажная цена безводного этанола (топлива)

350 5

40

188

-216 367

644

Таблица 45. Стоимость этанола в газохоле (США, 1981)

Из таблицы 44 видно, что основная часть расходов приходится на кукурузное сырье. Однако эта статья в значительной мере компенсируется кредитами на побочные продукты, которые могут включать кукурузное масло, кукурузный жмых и клейковину. Приводимые издержки относятся к крупным заводам с годовой производительностью 80 тыс. т, расположенным в США. Стоимость сырья составляет около половины стоимости зерна в Европе.

Такой путь производства спирта очень выгодный (при рьшочной цене 644 долл/т и издержках производства только 367долл/т). Но каким образом может продукт при такой цене быть включенным в моторное топливо, за которое по оптовой цене выручена только половина рьшочной стоимости этанола? Ответ дает таблица 45.

Показатели

Стоимость этанола, долл/т

Продажная цена безводного топливного этанола

Скидка с налога (федерального и налога в штатах) при 10% спирта в моторном топливе Инвестиционная налоговая скидка

Фактическая стоимость этанола Цена этилированного бензина франко-хранилище, долл/т

644

-297; -312

-7 325-340

329

В США существует скидка с налогов на смеси газохола (как на федеральном уровне, так и на уровне штатов). Размер налоговых льгот и субсидий на смесь этанола и бензина варьирует по штатам. Следует отметить, что этанол, импортируемый из Бразилии, может подорвать производство этанола в США, поэтому в целях поддержания развития спиртовой промышленности США бразильский этанол облагается высокой пошлиной (в январе 1983 г. — 132 долл/т). До последнего времени налоговые льготы на газохол, предоставляемые федеральным правительством и правительствами штатов, касались в равной мере смесей, включающих кукурузный спирт как отечественного производства, так и импортный.

Моторный спирт в развивающихся странах. Мы видели, что использование газохола в США определяется кредитами на побочные продукты и налоговыми льготами в отношении этого продукта. В Бразилии ситуация является иной, так как сырье (излишки сахара, полученного при переработке сахарного тростника, сок сахарного тростника и меласса), в противоположность кукурузе, не дает побочных продуктов. Остаточные количества биомассы после переработки сахарного тростника (багасса) могут быть, однако, использованы в качестве дешевого топлива. В Бразилии цены на бензин вьюокие и контролируются государством. Для того чтобы сделать смесь этанола и бензина, а также спиртовой дистиллят (смесь этанола с водой) привлекательными для покупателей, бьши установлены соответствующие налоги на топливо, а также выдавались ссуды на льготных условиях на строительство дистилляторов. Цена сырья является до некоторой степени произвольной и устанавливается по усмотрению правительства. Если цены на мелассу в Европе составляют около 100 долл/т, то на сахарном заводе ее можно купить по цене около 60 долл/т, включая расходы на транспортировку. Четыре-пять тонн мелассы дают одну тонну спирта, таким образом, стоимость этого сырья ненамного ниже, чем стоимость кукурузы (см.

табл. 44), поэтому для стимулирования использования моторного спирта владельцами автомобилей необходима "субсидия", аналогичная той, которая выдается в США.

Общим для Бразилии и США является перепроизводство биомассы (зерна и сахара) и отсутствие емкого внешнего рынка сбыта этих продуктов. В Европе, по крайнейм мере, до последнего времени не наблюдалось излишков углеводной биомассы, цены на которую высокие. На моторный спирт здесь субсидий нет, и этанол стоит около 750 долл/т, а стоимость бензина до уплаты налога составляет 270 долл/т. Внедрение газохола в Европе пока не предусматривается, однако в некоторых других частях земного шара условия могут быть более благоприятными, поэтому Всемирным банком были определены страны, характеризую-шцеся сочетанием излишка сельскохозяйственной продукции и дефицита нефти, что может открыть возможности применения моторного спирта [17]. Такие страны включают Таиланд, Филиппины, Южную Африку и Турцию. В этих странах, как в Бразилии и США, должна, однако, существовать политическая воля для субсидирования производства этанола и сдерживания производства из нефти бензина, так как в условиях свободного рьшка ископаемое топливо является значительно более дешевым, чем предлагаемая альтернатива. Однако сравнительно недавно опыт с топливным спиртом, найример, в Кении, бьш менее удачным, чем в Бразилии [18], и этанол уже рассматривается в меньшей степени как панацея в решении проблемы, связанной с высокой стоимостью импорта нефти.

4.5. АНАЭРОБНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ

Применение метода анаэробного разложения биомассы в развивающихся странах. Издержки производства при использовании небольших реакторов определить нелегко. По имеющемся данным, начиная с 1972 г. в Китае было построено семь миллионов небольших установок [19]. Капитальные затраты на строительство этих реакторов, которые ненамного больше небольших навозохранилищ, составляют всего 30 долл. Рабочая сила, необходимая для сбора навоза и эксплуатации этих установок, практически ничего не стоит. Тем не менее иногда здесь возникала необходимость в получении субсидий со стороны правительства, а также в получении строительных материалов и техническое! помощи. Только треть этих реакторов считается надежными энергогенераторами [20]. В Индии, где, по имеющимся данным, число реакторов достигает 80-90 тыс. [21], издержки гораздо выше. Небольшая деревенская установка стоит 500-700 долл., при этом наиболее дорогостояшцм элементом является сама установка, а не емкость, содержащая сбраживаемую биомассу. Кроме капитальных затрат, в таких странах, как Индия, существуют еще две острые проблемы. Одна из проблем — отсутствие достаточного количества навоза, а другая — высокие расходы по техниче-

скому уходу за реактором и отсутствие квалифицированных инженеров. Эти проблемы стоят настолько остро, что половина установок по производству биогаза бездействует [21].

Использование анаэробного брожения на фермах Великобритании. Для изучения функционирования реакторов анаэробного брожения в развитых странах мы не располагаем достаточной информацией, что связано с небольшим числом таких реакторов [22]. Часто строительство установки мотивируется необходимостью борьбы с загрязнением, эффективность которой в значительной степени определяется местными условиями. Однако экономичность брожения и процесса выработки электроэнергии на ферме считается делом сомнительным [23]. Расходы, полученные на основании анализа функционирования очистной установки в Ридинге, составили 45 тыс. ф. ст. на реактор емкостью 400 м^ при годовых эксплуатационных расходах 13 102 ф. ст. (ставка процента 18). Стоимость произведенной электроэнергии составляла 11 600 ф. ст. Эти цифры основаны на 100%-ном теоретическом выходе газа и 100%-ном использовании произведенного газа; но более реалистичная цифра — 50 %-ное использование энергии предполагает ежегодный убыток на ферме в 7302 ф. ст. Эти расчеты не учитывают положительный эффект борьбы с загрязнением окружающей среды и возможное улучшение свойств навоза как удобрения после прохождения его через реактор.

Крупные очистные сооружения. Крупные очистные сооружения используются только в районах большого скопления населения. Функционирование такой установки финансируется и осуществляется местными органами управления, и полных расчетов в нашем распоряжении нет. Текущие расходы на работу лондонских очистных сооружений составили 0,82 млн. ф. ст., а стоимость газа при теплотворной способности, сравнимой с теплотворной способностью дизельного топлива, составила 2,76 млн. ф. ст. [24]. При сравнении с теплотворной способностью природного газа эта цифра будет значительно меньше. Учет реальных капиталовложений, которые здесь не принимались во внимание, значительно сократит прибыль. Тем не менее во многих районах переработка отходов необходима по эстетическим соображениям, поэтому имеются реакторы в городах, насчитывающих 5000 жителей и более [24]. Из 5000 очистных сооружений в Великобритании только около 300 имеют реакторы анаэробного разложения как одну из ступеней процесса переработки, и многие из них сжигают газ вместо того, чтобы его использовать.

Переработка городских отходов. Стоимость разложения коммунальных отходов с использованием реакторов, аналогичных тем, которые используются при переработке городских стоков, была во всех деталях рассчитана в Уоррен Спринг Лаборатори [25, 26]. Упрощенный расчет издержек по эксплуатации реактора производительностью 1686 т/год (70 тыс. ГДж) показан в таблице 46. При расчетах прини-

Таблица 46. Стоимость получения биогаза из городских отходов (1977)

Показатели

На 1 ГДж биогаза

малось, что биогаз должен обеспечивать энергию и обогрев установки

для сортировки твердых отходов.

Как видно из таблицы, капитальные затраты составляют основную долю расходов по проекту, значительно превышающих потенциальную экономию. Для того чтобы производимый газ был конкурентоспособным по сравнению с природным газом, необход1мо снизить капитальные расходы на стадии разложения отходов на ^/4 и снизить вдвое эксплуатационные расходы. Таким образом, при использовании существующей технологии такое снижение затрат в целях обеспечения процесса анаэробного разложения как части общего процесса удаления отходов является в высшей степени маловероятным. Аналогичные результаты были получены в серии расчетов по эффективности различных методов удаления отходов, где анаэробное разложение оказывалось одним из наиболее дорогостоящих методов [27]. Результаты расчетов обобщены в таблице 47.

Таблица 47. Средняя стоимость удаления отходов (1979)

Способ удаления

Ф. ст/т

Мусорная свалка Сжигание

Сжигание + выработка электроэнергии

Пиролиз ("западный процесс") Кислый гидролиз Анаэробное брожение

3,79 20,8

23,6 26,6 34,3 38,8

Сбор метана.из перегнившей мусорной свалки, естественно, не требует капитальных затрат на реактор, что определяет коммерческую жизнеспособность метода.

Сельскохозяйственные отходы. Во всех приведенных выше случаях принимается, что сырье биомассы для анаэробного брожения имеет нулевую или отрицательную стоимость. Там, где биомасса должна закупаться, биогаз неизбежно становится значительно дороже. Это бьшо подтверждено расчетами издержек в опытах по сбраживанию соломы, которую закупали как сырье по цене 27,50 долл. за 1 т (сухая масса). На основании проведенных исследований бьшо сделано закл;очение, что топливный газ, полученный при использовании таких субстратов, будет относительно дорогостоящим. В настоящее время требуется снижение издержек по сравнению с теми, которые сейчас планируются для переработки растительных остатков, а также существенное улучшение технологии процесса брожения.

Навоз крупного рогатого скота по цене 5—6 долл/т, включая транспортные расходы, дает биогаз в 16-20 раз дороже природного газа [29]. Однако при выдаче кредита на производство ферментативного осадка как ценного корма для скота экономические результаты резко изменятся, поскольку корм ценится больше, чем биогаз.

4.6. РАСТИТЕЛЬНЫЕ МАСЛА

Растительные масла, каучук, эфирные масла и-растительные воска имеются в продаже по доступным ценам. Сравнение цен на некоторые продукты-приводится в таблице 48. Разница в цене между дешевыми растительными и минеральными маслами не очень большая и, вероятно, ниже, чем между другими возобновляемыми видами топлива, описанными в данной работе, и ископаемыми видами топлива. В свете предложений в литературе выращивать культуры для получения латекса, инте-

Таблица 48. Цены на различные масла и нефтепродукты на лондонской бирже (май 1983 г.)

Продукт

Долп/т

Растительные масла

соевое

кокосовое

арахисовое

пальмовое Каучук Газойль

Бензин высшего качества

436 610 545 425 1169 236 301