Опилки вместо мазута

biofuel биотопливоОтходы ЛПК – фактор энергонезависимости лесопромышленных областей России

Биоэнергетика, в частности производство энергии из древесины и отходов ее переработки, – одно из наиболее перспективных направлений развития ВИЭ в России. Практически бесплатное сырье, которое раньше приносило одну головную боль, теперь может стать источником энергонезависмости для лесопромышленных областей нашей страны. Распространенность, дешевизна и экологичность древесного сырья обеспечивают экономическую целесообразность его использования вместо угля и мазута.

Древесное топливо раньше и сейчас

Сегодня древесина сохраняет свою роль как топлива не только в развивающихся странах, в развитых странах также возрастает ее значение. Следует ли расценивать это как прогресс или как возврат в прошлое?

В эпоху промышленной революции замена дров углем воспринималась как безусловный символ технического прогресса. Переход от сжигания дров к сжиганию угля сумел приостановить катастрофическое истребление лесов. Но если раньше запасы ископаемого топлива представлялись бесконечными, а пагубные экологические эффекты его сжигания еще не были известны, то сейчас дела обстоят иначе. Сегодня запасы нефти, газа и угля никому не кажутся безграничными, в отличие от перспектив роста цен на них, а неблагоприятные для экологии последствия сжигания ископаемого топлива хорошо известны. Таким образом, его использование уже не выглядит столь “прогрессивным” по сравнению с использованием древесины.

Вместе с тем в современном мире есть множество примеров лесопользования, не связанного с деградацией и полным сведением лесов, как столетия назад, за такими примерами не обязательно далеко ходить – это наши северные соседи – Финляндия, Швеция. Современное интенсивное лесное хозяйство обеспечивает использование лесных ресурсов без истребления лесов, а грамотное зонирование снижает экологические и социальные последствия лесопользования.

Лесные ресурсы России

В России древесина также широко распространенный ресурс с большими запасами. Так общий запас древесины на корню в стране – 73 млрд м³, что соответствует примерно 38983 млн т.у.т. Если же рассматривать именно отходы, то технический ресурс отходов лесной биомассы Российской Федерации в 2007 г. – 48,43 млн т.у.т. Наибольшими потенциалами обладают Сибирский и Дальневосточный федеральные округа, в европейской части – Северо-Западный федеральный округ (8,59 млн т.у.т.), в состав которого входит Архангельская область. Именно в этих районах в первую очередь можно внедрять технологии, позволяющие заменить ископаемые углеводороды возобновляемым сырьем.

Использование древесины и ее отходов в качестве топлива, наряду с другими мерами, может помочь решению социальных проблем сельских населенных пунктов России. Одной из ключевых проблем для отдаленных поселков и деревень является приобретение для своих котельных ископаемого топлива, которое обходится им недешево и уводит средства муниципальных образований в отдаленные регионы. Одним из выходов из такой ситуации мог бы стать переход на местные виды топлива, в том числе и на древесину, и ее разнообразные отходы. Это позволило бы как создать новые рабочие места, так и достичь автономии в энергоснабжении.

Массовое использование древесины для отопления и производства экспортных видов древесного топлива (пеллет и брикетов) позволило бы освоить большие площади лесов, деградировавших в результате предшествовавшей нерациональной хозяйственной деятельности, что в свою очередь дало бы надежду для умирающих лесных деревень и лесопромышленных поселков.

Лесосырьевая база, бывшая основой прошлого благополучие советских леспромхозов, истощена настолько, что наиболее ценных древесных ресурсов уже недостаточно для выживания лесных поселков. В то же время вовлечение малоценных вторичных березовых и осиновых лесов позволило бы уменьшить нагрузку на еще сохранившиеся ценные в природном и культурном значении леса и дать работу и средства к существованию людям.

Использования древесины как топлива в России увеличивается. Заводы по производству топливных гранул или топливных брикетов строятся практически во всех регионах, где имеются более-менее значительные лесные ресурсы. Перевод муниципальных котельных или котельных крупных лесопромышленных предприятий на древесное топливо перестал быть экзотикой. В этом отношении интересен опыт Архангельской области, в которой биоэнергетика, основанная на отходах ЛПК, активно развивается.

Перспективы использования отходов ЛПК Архангельской области

Промышленное использование богатейших лесных ресурсов является основой экономики региона. Лесами покрыто 78% материковой площади области. По запасу древесины на корню, который оценивается в 2,5 млрд м³, территория занимает второе место на европейском севере России. 83% древесных насаждений составляют хвойные породы, преобладает ель. Более 70% лесной площади или 18 млрд м³ отнесены к категории эксплуатационных лесов, древесина которых используется для промышленной переработки и удовлетворения собственных нужд Архангельской области.

Лесопромышленный комплекс Архангельской области можно считать одним из наиболее мощных в Российской Федерации. Здесь функционирует большое количество лесозаготовительных предприятий, 3 крупных целлюлозно-бумажных комбината, 15 лесопильных заводов, существует фанерное производство. Ежегодный объем заготовки и переработки древесины достигает 13 млн м³. Целлюлозно-бумажная отрасль является потребителем 8 млн м³ балансовой древесины, еще свыше 4 млн м³ пиловочного сырья перерабатывается лесопильными предприятиями.

В результате лесохозяйственной деятельности образуется большое количество различных отходов – от лесосечных работ, раскряжевки, кусковые отходы от малого лесопиления, опилки, кора. В 2007 г. при общем объеме заготовки древесины в 13, 425 млн м³ образовалось 7, 813 млн м³ древесных отходов.

Наибольшая концентрация отходов наблюдается в лесоперерабатывающих центрах – Архангельске, Новодвинске, Коряжме, Онеге. Здесь образуется порядка 3 млн м³древесных отходов, из которых 1 млн м³ – кора, 2 млн м³ – опилки и отсев от щепы для ЦБП. Более 2 млн м³ отходов рассредоточены по территории области в местах лесозаготовок и вблизи сельских населенных пунктов, где производится первичная обработка древесины.

Отходы составляли практически половину от заготовляемой древесины. До недавнего времени они не рассматривались как дешевый и доступный ресурс, для извлечения побочных продуктов и их попросту выкидывали. В центрах переработки большие скопления отходов на свалках вызывали серьезные проблемы в экологическом и пожароопасном планах. Из отходов образовывался биогаз, а продукты разложения древесины и органические кислоты отравляли воды и почвы на прилежащих к месту складирования территориях.

Сегодня ситуация меняется, отходы лесопромышленного комплекса наконец стали рассматривать как энергетический ресурс. Основная сфера применения отходов – в первую очередь, сжигание на ведомственных котельных ЛПК. В целом по лесопереработке в собственном производстве утилизируется приблизительно 60% образующихся коры и опилок. Подтолкнули к такому шагу высокие топливные издержки в ЛПК. Производственные процессы в лесопереработке достаточно энергоемки и требуют большого количества тепловой энергии. Для того, что бы сэкономить на закупках энергоносителей, предприятия переводят собственные котельные на древесное топливо.

Древесные отходы вместо углеводородов

Модернизация основных фондов особенно характерна для Архангельского промузла, где располагается большинство развивающихся лесоперерабатывающих производств. Например, на Архангельском ЦБК значительные инвестиции направлены в модернизацию собственного энергетического хозяйства. Построены котлоагрегаты для сжигания кородревесных отходов по технологии кипящего слоя, что позволило снизить энергоемкость производства более чем на 15%. Проведена реконструкция тепловых станций Соломбальского ЦБК с заменой котлов на использование кородревесных отходов. Сжигают отходы в своих котельных Архангельский ЛДК №3, Соломбальский ЛДК. Решены проблемы отходов Онежского лесопильно-деревообрабатывающего комбината.

Положительным моментом является тот факт, что такие тенденции представлены не только крупными предприятиями, но и среди небольших деревообрабатывающих предприятий (Рязаново-ДОК, “Белый медведь”) есть подобные примеры. Хотя пока нельзя сказать, что это уже стало общепринятой практикой. В большинстве мелких и средних лесопильных и деревообрабатывающих предприятий не налажены механизмы сбора и использования древесных отходов.

Но обратимся теперь к ситуации в сельской местности, которая далека от идеальной. В сельских районах области, где много мелких предприятий, ведутся лесозаготовки, ситуация с отходами меняется медленно. Из общего объема образуемых здесь отходов потенциальным ресурсом для дальнейшей переработки служит 1 млн м³, из которых – 600 тыс. м³ – это лесосечные отходы: сучья, ветви, вершинки, которые скапливаются на делянках; 400 тыс. м³ кусковых отходов – горбыли и рейки, образуются в результате деятельности частных пилорам. На 90% этот ресурс экономически не задействован, отходы либо складируются, либо просто сжигаются. При этом необходимо отметить тот факт, что планы газификации охватывают не всю территорию Архангельской области. Четыре района – Пинежский, Лешуконский, Виноградовский и Шенкурский – не предлагается газифицировать из-за низкой населенности и удаленности. Но при этом эти районы обладают богатым лесохозяйственным потенциалом. Именно здесь было бы целесообразным заменить привозные мазут и уголь на котельных и дизельных станциях на древесные отходы.

Интересен положительный опыт Виноградовского района Архангельской области по использованию в котельных дровяной древесины. Район попадает в зону так называемых усыхающих хвойных лесов в междуречье Северной Двины и Пинеги, где на площади 1,7 млн га сформировались большие запасы некондиционной древесины. Лесозаготовительная деятельность в данных лесах вынужденно приобретает характер обширных санитарных рубок. Пока массового промышленного применения этой древесине в области не найдено, поэтому широкое использование ее для нужд муниципальных поселений Виноградовского района является логичным и целесообразным. Имеется предпроектное обоснование строительства малой ТЭЦ на древесных отходах с комбинированной выработкой тепла и электричества в селе Лешуконском. Это позволит уменьшить сезонный завоз дорогого дизельного топлива на федеральные средства, и на порядок уменьшить стоимость электроэнергии для коммерческого использования. В свою очередь, более дешевая энергетика будет стимулировать рост промышленного производства на восточной территории области.

Специализированные программы развития биоэнергетики в области

Перспективы развития биоэнергетики в Архангельской области связаны с рядом проектов и программ. Одной из таких программ является стратегия перспективного развития лесопользования в Архангельской области, разработанная по заказу Рослесхоза московским институтом НИПИЭИлеспром в рамках пилотного проекта МБРР в России, которая предлагает создание на территории области 7 цехов по производству гранулированного древесного топлива мощностью 35 тыс. т. В Архангельской области создана и принята социально-экономическая целевая программа “Модернизация объектов коммунальной инфраструктуры Архангельской области на 2007-2010 годы”. Одним из направлений реализации программы является “Эффективное использование местных видов топлива”. Реализация данных мероприятий предусматривает вложение более 600 млн руб. на строительство и реконструкцию котельных на биотопливе. Разработанные технико-экономические обоснования проектов показывают рекордно-низкие сроки окупаемости при условиях замещения дорогостоящего топочного мазута на биотопливо.

Из уже завершенных программ можно упомянуть социально-экономическую программу “Охрана окружающей среды и обеспечение экологической безопасности Архангельской области на 2006-2008 годы”, в ходе которой был проведен ряд мер:
- завершающий этап реконструкции системы теплоснабжения в поселке Октябрьский с переводом части нагрузки от мазутной котельной к котельной на биотопливе;
- реконструкция котельной в поселке Сельменьга Виноградовского района с заменой действующих котлов на водогрейные, работающие на древесном топливе;
- завершена реконструкция тепловых сетей в городе Онеге, что позволило закрыть две угольные котельные и ввести в строй две котельные на биотопливе суммарной мощностью 51 МВт, что позволило значительно улучшить экологическую обстановку в городе и полностью перевести коммунальную энергетику города на местные виды топлива (кору и опилки).

Одной из компаний, занимающихся поставками оборудования для модернизации котельных и перевода их на древесное топливо, является ЗАО “Лесэнерго”, имеющая 38-летний опыт работы по использованию древесины в качестве топлива в котельных лесной промышленности и технологический установках. Так ее новые котлы типа КЕ-10-14 СО для сжигания отходов установлены в городах Архангельске, Онеге и на ряде предприятий ЛПК. Окупаемость проектов составляет не более двух лет, не принимая в расчет возврат средств от продажи квот по Киотскому протоколу.

Необходимо отметить, что у массового использования древесины в качестве топлива есть и свои негативные аспекты. Если повышение объемов потребления лесных ресурсов не будет компенсироваться ведением качественного интенсивного лесного хозяйства, направленного на ускоренное воспроизводство лесов, а сохранению средообразующих и природных ценностей леса не будет уделяться должного внимания – рост объемов заготовки древесины на топливо будет вести к скорой деградации лесов. Лесные ресурсы можно считать возобновляемыми только при правильном их использовании.

Смирнов Алексей
Географический факультет МГУ

Публикации по теме:

06.07.2009
рубрики: Аналитика.
Метки: автономное энергообеспечение, альтернативная энергия, биотопливо, биоэнергетика, виэ, возобновляемые источники энергии, пеллеты, топливные брикеты, топливные гранулы, топливные пеллеты, энергонезависимость