Где используют биогаз: области применения и примеры

Война изменила отношение к энергетике. Стабильность централизованных сетей больше не воспринимается как гарантированная. Блэкауты, риски поставок газа и рост расходов показали, что нужны локальные и управляемые источники энергии. Одним из таких решений стал биогаз, который уже сегодня обеспечивает тепло и электроэнергию там, где это критически важно.

Биогаз — это газовая смесь (50–65% метана), полученная в результате метанового сбраживания органических отходов в бескислородной среде. Его производят на специальных заводах — биогазовых установках (БГУ), — используя навоз, помет, силос, растительные остатки, пищевые и промышленные органические отходы.

В этой статье команда Pro-Energy расскажет, как и где используют биогаз, какие отрасли получают наибольшую выгоду и какие практические примеры уже работают в Украине.

Основные направления использования биогаза

Производство биогаза охватывает четыре основных направления: 

• производство биометана в качестве замены природного газа или альтернативного топлива для транспорта (направление, которое только развивается в Украине);
• переработка биогаза в электроэнергию и тепло посредством когенерации;
• прямое отопление промышленных и коммунальных объектов биогазом; 
• использование в технологических процессах промышленности. 

Каждое из этих направлений имеет собственную экономику, технические особенности и присущие сроки окупаемости.

Производство биометана в качестве замены природного газа или топлива для транспорта

Производство биометана — это очистка биогаза от CO2 на биометановой установке, в результате чего содержание метана возрастает с 55–65% до 95–98%. Полученный биометан по своим физико-химическим характеристикам является полной аналогией природного газа, что позволяет подавать его в газотранспортную систему, использовать как CNG (compressed natural gas) для автомобилей или сжижать в bio-LNG для грузовиков.

Существует несколько технологий очистки биогаза, однако мы применяем проверенную мембранную сепарацию. Биогаз под давлением проходит через полупроницаемые мембраны, которые пропускают CO₂ быстрее, чем метан. В результате происходит отделение углекислого газа, а концентрация CH₄ в продуктовом потоке достигает 95–98%, что соответствует стандартам биометана.

Пример: По данным Биоэнергетической ассоциации Украины (UABIO), в 2024–2025 годах в Украине запускались первые коммерческие биометановые заводы. Среди заявленных проектов — производство трубопроводного биометана и Bio-LNG с суммарной мощностью более 90 млн м³ в год. Часть продукции ориентирована на экспорт в страны ЕС через механизм сертификации устойчивости (ISCC) и использование украинской газотранспортной системы.

В странах ЕС биометан, помимо стандартного использования в качестве замены природного газа, также активно используется в качестве моторного топлива в форматах CNG и bio-LNG. По крайней мере Scania и MAN серийно производят грузовики и автобусы на сжатом и сжиженном биометане мощностью до 460–500 л.с., которые уже эксплуатируются в городских и междугородных перевозках в Германии, Швеции и Нидерландах. 

Биогаз для производства электроэнергии и тепла (когенерация)

Когенерация на биогазе — самый распространенный способ применения биогаза в Украине. Газопоршневой двигатель производит электроэнергию, а тепло из систем охлаждения и выхлопных газов используется для отопления и технологических нужд БГУ.

КПД когенерационных установок достигает 80–90%, ориентировочно 40% энергии преобразуется в электричество, 40–50% — в полезное тепло. На сегодняшний день мы предусматриваем когенерационные установки на всех проектируемых нами биогазовых заводах для обеспечения бесперебойного источника электроэнергии и тепла для технологических нужд производства биогаза.

Основные преимущества когенерации на биогазе — — это возможность создания энергетического острова не только для БГУ, но и для ближайших предприятий. Но в отличие от солнечных и ветровых установок, КГУ работает 24/7, при условии наличия сырья.

Кейс Pro-Energy (Черниговская область)

На аграрном предприятии в Черниговской области введена в эксплуатацию биогазовая станция на силосе кукурузы с когенерационными установками суммарной электрической мощностью 3,12 МВт. Биогаз используется для одновременного производства электроэнергии и тепла, что обеспечивает стабильную генерацию «зеленой» энергии и диверсификацию доходов предприятия.

Биогаз как топливо для котельных и отопления

Биогаз для отопления — самый простой и дешевый способ использования с минимальными инвестициями. 1 м³ биогаза эквивалентен 0,6 м³ природного газа и дает 5–6 кВт/ч тепловой энергии.

Для чего используют биогаз в этом направлении:

• отопление животноводческих помещений, птичников, свинарников;
• летний обогрев теплиц;
• горячее водоснабжение на производстве.

КПД биогазовых котельных достигает 90–95% — почти вся энергия топлива преобразуется в тепло. Срок окупаемости установки зависит от мощности и немного длиннее, чем у когенерации, поскольку нет прибыли от производства электроэнергии.

Использование биогаза в промышленности

Использование биогаза в промышленности сосредоточено на производстве пара и технологического тепла для процессов, требующих высоких температур.

Основные отрасли:

Пищевая промышленность:

• молокозаводы — пастеризация, стерилизация (температура 80–140 °C);
• мясокомбинаты — варка, копчение, стерилизация;
• консервные заводы — термообработка продукции;
• сушка зерна и кормов на элеваторах.
• пивоварни и спиртзаводы: варка сусла требует стабильного источника пара, а переработка органических отходов одновременно решает вопрос переработки отходов производства.

Подробнее о подготовке сырья читайте в статье «Как подготовить сырье для биогазовой станции».

Применение биогаза по отраслям

Биогаз в сельском хозяйстве доминирует на украинском рынке. 85% всех биогазовых установок работают на агропредприятиях. Это объясняется доступностью сырья, необходимостью переработки органических отходов и одновременной потребностью в электроэнергии и тепле.

Животноводческие фермы (КРС, свиноводческие и птицеводческие хозяйства) могут использовать навоз и помет в качестве сырья для производства биометана или электроэнергии и тепла. Полученная энергия реализуется на энергетическом рынке и обеспечивает основное предприятие, а дигестат после переработки используется как органическое удобрение, что замыкает цикл использования ресурсов в хозяйстве.

В тепличных комплексах биоэнергетические решения обеспечивают стабильное отопление в течение всего года при производстве электроэнергии и тепла из биогаза. При производстве биометана дополнительным преимуществом для теплиц является использование CO₂, образующегося в процессе очистки биогаза и могущего быть использованным для стимуляции роста растений и повышения урожайности.

В растениеводстве в качестве сырья для биогаза используется аграрная биомасса — силос, солома, жом, гичка и другие растительные отходы. Их переработка позволяет эффективно утилизировать остатки производства и существенно снизить затраты на энергоресурсы, повышая экономическую эффективность хозяйства.

Пищевая промышленность

Отходы пищевой промышленности имеют высокий биогазовый потенциал и могут обеспечивать энергией основное производство.

Сахарные и маслоэкстракционные предприятия

Сырье для производства биогаза:

• жом;
• меласса;
• производственные стоки;
• шрот;
• луковицы.

Спиртовые и биоэтанольные заводы

Сырье для производства биогаза:

• в баре.

Мясоперерабатывающие предприятия и убойные комплексы

Сырье для производства биогаза:

• кров;
• кожа;
• флотационный жир;
• остатки внутренностей.

Коммунальное хозяйство

Станции очистки сточных вод. Осадок сточных вод перерабатывается в биогаз, который покрывает часть энергопотребления самих очистных сооружений.

Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО). Сбор полигонного газа позволяет уменьшить выбросы метана и производить электроэнергию. На сегодняшний день все чаще рассматриваются проекты по сортировке органической фракции бытовых отходов с последующей переработкой в биогаз.

Преимущества использования биогаза

Применение биогаза дает комплексный эффект — энергетический, экономический и экологический:

• Энергонезависимость: собственное производство электроэнергии и тепла 24/7, независимо от централизованных сетей и их стабильности.
• Экономия: снижение затрат на электроэнергию на 40–100%, на тепло — на 50–80%. Прогнозируемая себестоимость энергии на 10–15 лет вперед.
• Дополнительный доход: продажа излишков электроэнергии по рыночным ценам; использование или реализация дигестата в качестве органического удобрения.
• Циркулярная экономика: замкнутый цикл производства — отходы становятся ресурсом, ресурс — энергией, энергия — прибылью.
• Экологичность: сокращение выбросов CO2 на 60–90% по сравнению с ископаемым топливом. 1 МВт биогазовой электростанции сокращает выбросы на 4000–5000 тонн CO2 в год.
• Утилизация отходов: навоз, помет, отходы растениеводства, пищевые отходы превращаются в энергию и удобрения

.

Ограничения и вызовы использования биогаза в Украине

Несмотря на преимущества, компании, использующие биогаз, сталкиваются с реальными барьерами:

Высокие начальные инвестиции. Стоимость биогазовой установки — от 2,5 млн евро на 1 МВт установленной мощности. Для малого бизнеса это критично без государственной поддержки или льготного кредитования.

Необходимость стабильной сырьевой базы. Производство биогаза требует ежедневной загрузки сырья в ферментеры, что для фермы не является проблемой, но для растениеводства из-за сезонности требует дополнительных капиталовложений для складирования и хранения.

Потребность в квалифицированном персонале. Биогазовые комплексы — это высокофункциональные биотехнологические сооружения с живыми микроорганизмами, которые не могут остановиться в один момент и требуют разумного ухода и подхода. Нужны специалисты, которые понимают биохимию процесса метанового сбраживания, а не только техники и операторы.

После масштабных разрушений энергетической инфраструктуры биогазовые станции рассматриваются как один из ключевых инструментов восстановления и повышения энергоустойчивости. Реализованные проекты биогаза от Pro-Energy подтверждают практическую надежность этой технологии, ведь наши объекты продолжают стабильно производить энергию даже во время блэкаутов, обеспечивая критическую инфраструктуру.

Заключение

Биогазовые решения давно вышли за пределы экспериментов и работают как полноценная часть современной энергосистемы бизнеса. Гибкость в использовании, прогнозируемая экономика и возможность локальной генерации делают биогаз эффективным инструментом для предприятий, планирующих долгосрочную энергонезависимость.

Для компаний с доступом к органическому сырью биогаз становится элементом устойчивой бизнес-модели с контролем затрат и рисков. Именно поэтому биоэнергетика постепенно переходит из статуса альтернативы в базовое энергорешение.

Хотите оценить потенциал биогаза для вашего бизнеса? Команда Pro-Energy проведет анализ сырьевой базы, рассчитает экономику проекта и предложит оптимальную конфигурацию установки. Обратитесь за консультацией — превратим ваши отходы в прибыль и энергонезависимость.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Можно ли использовать биогаз вместо природного газа?

Да, биогаз можно использовать вместо природного газа для отопления и даже для приготовления пищи. 1 м³ биогаза эквивалентен 0,6 м³ природного газа. Для использования биогаза требуется предварительная очистка от сероводорода и влаги, иначе возможна коррозия оборудования.

Сколько электроэнергии можно произвести из 1 м³ биогаза?

Из 1 м³ биогаза когенерационная установка производит 1,7–2,3 кВт·ч электроэнергии и 2–2,5 кВт·ч тепловой энергии. Конкретные показатели зависят от содержания метана в биогазе (50–65%) и технического состояния оборудования. В случае прямого сжигания в котле получим 5–6 кВт·ч тепла.

Выгодно ли использовать биогаз для небольшой фермы?

Экономическая целесообразность использования биогаза появляется при 1000–1500 голов КРС или 4000 голов свиней. Для меньших хозяйств рекомендуем расчет окупаемости с учетом местных цен на энергоносители и возможности кооперации с соседними фермами для установки совместной биогазовой установки.

Какие отходы можно использовать для производства биогаза?

Подходят любые органические отходы и побочные продукты животноводства или растениеводства: навоз и помет животных (КРС, свиньи, куры), растительные остатки (солома, гичка), энергетические культуры (силос любых культур), пищевые отходы (овощные обрезки, хлебные отходы), ил очистных сооружений, отходы пищевой промышленности (жом, барда, сыворотка). Наилучшие результаты дает сбраживание смеси различных типов сырья — так называемое ко-сбраживание — это стабилизирует процесс и оптимизирует определенные операционные расходы.

Требуются ли разрешения для использования биогаза в Украине?

Для производства биогаза и биометана требуется регистрация объекта альтернативной энергетики в Госэнергоэффективности. 

Лицензия на производство электроэнергии/газа: Для эксплуатации биогазовых станций (БиоЭС) и продажи энергии необходима лицензия НКРЭКУ.

• Технические разрешения: Требуются разрешения от Гоструда (эксплуатация опасных объектов), ГСЧС (пожарная безопасность) и экологической инспекции.
• Использование биометана: Очищенный биогаз (биометан), подаваемый в сеть, требует отдельной сертификации.