Проблемы развития биоэнергетики на основе древесного сырья в России

На рубеже XXI века человечество столкнулось с глобальными социальными и экологическими проблемами. Устойчивое развитие общества основывается на экономическом развитии, социальном благополучии и экологической безопасности. Применительно к лесному сектору это означает:

1. Максимальное извлечение дохода из заготовленных лесных ресурсов путем их глубокой переработки в высоколиквидные лесоматериалы с максимально возможной добавленной стоимостью.
2. Высокая занятость населения во всех подотраслях лесного сектора.
3. Сохранение лесных экосистем и улучшение показателей биологического разнообразия лесов.

Россия является лесной державой. Лес занимает более 22% территории страны. На долю России приходится более 25% мировых запасов леса. Потенциальный ежегодный объем заготовки древесины - 500-700 млн. куб. метров. Сегодня объем лесозаготовок оценивается менее 200 млн. куб. метров.

Лесной сектор играет важную роль в экономике страны и имеет существенное значение для социально-экономического развития более чем 40 субъектов Российской Федерации, в которых продукция лесной промышленности составляет от 10 % до 50 % общего объема промышленной продукции соответствующих регионов. В целом по Российской Федерации этот показатель составляет около 4 % [8].

Россия, имея самые большие в мире лесные ресурсы, значительно отстает в торговле продукцией глубокой переработки древесины от ведущих стран мира. В структуре экспорта лесобумажной продукции России лесоматериалы круглые составляют более 32%, что свидетельствует, прежде всего, о несовершенной структуре производства и неразвитости химико-механической переработки древесины [8].

Транспортировка круглых лесоматериалов сухопутным транспортом, например, железнодорожным выгодна на расстоянии до 1000 км. При больших расстояниях торговля круглыми материалами становится не выгодной. Тарифы на перевозку съедают всю
добавленную стоимость. 

Выход для удаленных регионов - производство продукции глубокой переработки из древесины с высокой добавленной стоимостью. 

Анализ структуры затрат на производство продукции глубокой переработки из древесины, показывает, что самыми крупными статьями расходов являются затраты на древесное сырье и затраты на топливо и энергию. Суммарная величина этих затрат достигает 40-45% [9]. 

Вывод - для развития углубленной переработки древесины необходима энергия.

У удаленных лесных регионов не хватает собственной энергетики для развития углубленной переработки древесины. Энергетика удаленных лесных регионов зависит от закупок внешней энергии. Например, теплоэнергетика Вологодской области - на 70%, теплоэнергетика Северо-Запада России - на 65% [10]. Что делать? Увеличивать поставки энергоносителей из других регионов весьма затратно. Перспективными энергоресурсами для лесных регионов являются местные энергоносители на основе древесного сырья - древесное биотопливо.

Биотопливо определяется как "топливо, для которого исходным материалом является биомасса или торф". Биоэнергия определяется как "энергия из биомассы или торфа". К биотопливу относят и древесное топливо - сырье из леса, не прошедшее химической обработки.

Древесное топливо - это возобновляемый источник топлива, не наносящий вред окружающей среде. При сжигании древесины 90% составляет безвредный газ (рис 1). Углекислый газ, который образуется при сжигании древесного топлива и приводит к парниковому эффекту, является частью природного карбонатного цикла. Поэтому древесину относят к экологически чистому топливу.



Рис. 1. Кругооборот биотоплива

Для удаленных лесных регионов источником древесного топлива служит древесная биомасса, которая остается после лесозаготовок - лесосечные отходы (рис 2) и отходы от лесопереработки - опилки, кусковые отходы и пр. (рис 3) [11].



Рис. 2. Скопления лесосечных отходов
 

Рис. 3. Древесная биомасса, которая остается после лесозаготовок

Как видно из таблицы 1, щепа, древесные гранулы, опилки по удельной теплоте сгорания близки к каменному углю. 

Таблица 1



Современная заготовка леса осуществляется машинами. Так называемая сортиментная заготовка леса, включает операции отделения ствола дерева от сучьев и вершинок. В дело идет только ствол без вершинки. Остальная биомасса остается в лесу и попросту сжигается. Измельченная древесная биомасса - топливная щепа из леса в ближайшее время должна стать одним из главных видов древесного топлива. Это связано с тем, что остальные источники древесного топлива, такие как опилки, кора, технологическая щепа, стружка, которые образуются на лесопильных заводах, целлюлозно-бумажных комбинатах и деревообрабатывающих предприятиях экономически наиболее доступны и в настоящее время используются почти полностью. 

Реальным резервом для роста объемов топливной древесины остается топливная щепа из леса. Использование биотоплива в России может помочь в решении проблем энергоснабжения малых городов и поселков, предприятий лесопромышленного комплекса, целлюлозно-бумажных комбинатов. В удаленных лесных районах введение новых технологических цепочек производства лесного сырья для биоэнергетики окажет положительное влияние на устойчивое развитие регионов.

Ориентация на использование порубочных остатков и отходов переработки древесины для получения тепла и электрической энергии способствует развитию малой энергетики и децентрализации тепло- и энергоснабжения на их основе. Это - магистральное направление устойчивого развития теплоэнергетики во всем мире.

Древесное топливо традиционный источник энергии. И сейчас оно получает второе рождение благодаря ряду причин [12]:

1. Экономические причины. Уголь или мазут необходимо доставить до потребителя зачастую за тысячи километров. Древесина же произрастает вблизи. Биотопливо - быстровозобновляемый источник энергии. Цена на топливную щепу постоянно растёт и в настоящее время составляет 400-600 руб. м3 пл. на складе производителя.
2. Экологические причины. Россия присоединилась к Киотскому соглашению по предотвращению изменения климата и увеличению парниковых газов. При использовании биотоплива, как возобновляемого источника энергии, выбросы парниковых газов считаются нулевыми.
3. Социальный фактор. Биоэнергетика создает новые рабочие места. Как показывает опыт Скандинавских стран, высокомеханизированное производство древесного топлива дает 120 рабочих мест на каждый ТВт-час биоэнергии. Не механизированное производство - 400 рабочих мест. Рост рабочих мест в биоэнергетики приводит к созданию новых рабочих мест в других отраслях.

Главный вывод - развитие энергетики на основе древесного топлива из леса - путь устойчивого развития удаленных лесных регионов России, которое обеспечивает:
Экономическое развитие.
Социальное благополучие. 
Экологическую безопасность.
ЛИТЕРАТУРА
1. С.П. Карпачев, Е.Н. Щербаков, А.Н. Слинченков. "Социально-экономические, экологические и технологические проблемы развития биоэнергетики в удаленных лесных регионах России", Лесопромышленник № 4 (48) - 2008, с. 28-32.
2. Energy for the future: Renewable sources of energy. White paper for a community strategy and action plan. Communication from the Commission. COM (97) 599. 1977.
3. Energy statistics 2002. Statistics Finland. 2003.
4. Finnish statistical yearbook of forestry 2002. Finnish Forest Research Institute. SVT agriculture, forestry and fishery 2002, p. 45.
5. Hakkila P. Developing technology for large-scale production of forest chips. Wood Energy Technology Programme 1999-2003. Technology Programme Report 5/2003. Tekes.
6. Ylitalo E. Puupolttoaineen kaytto energiantuotannossa. SVT agriculture, forestry and fishery 2001, p. 52.
7. Hakkila P. Factors driving the development of forest energy in Finland. IEA/Task 31, 2003. Flagstaff.
8. Концепция развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003 - 2010 годы (внесенные изменения), http://www.rosleshoz.gov.ru/agency/strategy/0 
9. Суханов B.C. Перспективы использования древесных отходов и дровяной древесины для выработки тепловой и электрической энергии. "ЛесПромИнновации" 3 (5), 2005.
10. http://www.topgran.ru/info/ 
11. Dr. Lauri Sikanen. Forest Energy in Finland. Finish Forest Research Institute "METLA". 2003 г.
12. http://www.lesnoyexpert.ru/index.php?p=article&id=view&n=19&a=1