XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Постоянный рост цен на энергетическое сырье для нужд отопления все чаще заставляет оглядываться вокруг в поисках замены традиционных способов получения тепла на альтернативные. И особенно это касается удаленных мест нашей страны (например, Калерия), которая более чем 80% топлива (уголь, мазут) завозит из других регионов.

К сожалению, нетрадиционные технологии начали внедряться у нас не так давно, поскольку отношение к идеям использования ветровой энергии, энергии солнца, геотермального тепла и тепла от сжигания древесных отходов у государства было несерьезным. В это же время, начиная с 40-х годов, в странах Западной Европы, Скандинавии велась активная разработка промышленных образцов альтернативных источников электрической и тепловой энергии. К примеру, Финляндия сегодня производит до 30% тепловой энергии с помощью биокотельных - котельных, работающих на биологическом топливе (древесных отходах, в частности).

Конечно, необходимо рассматривать все возможные источники энергии. Многие идеи сейчас находятся на уровне технических обоснований и обсуждений. Работы же по использованию древесных отходов идут полным ходом - строятся и работают котельные, производится специальное оборудование, создается инфраструктура. Поэтому более подробно в этой статье мы остановимся на вопросах использования энергии древесных отходов.

Всем известно, что при лесозаготовке и деревообработке образуется достаточно большое количество отходов в виде щепы, коры, стружки, опилок, горбыля, обрезок, которые представляют собой достаточно калорийное топливо для энергетических установок, вырабатывающих тепло и электричество.

Среднее деревообрабатывающее предприятие от переработки 1000 м3 древесины имеет около 300 м3 различных деревоотходов, при сжигании которых можно получать как тепло, так и электроэнергию. Древесина является одним из самых экологичных и дешевых видов топлива. Но, вопреки здравому смыслу, большая часть деревоотходов до сих пор вывозится на свалку, либо сжигается на кострах. Предвидя вопрос скептиков о том, насколько целесообразно использование древесных отходов в качестве топлива для получения тепла и электроэнергии, рассмотрим теплофизические характеристики деревоотходов и других видов топлива, производимых из них.

Древесные отходы как топливо обладают следующими преимуществами:

в их составе практически нет серы;

малая зольность: 1-2%;

возможность сжигать влажные отходы (влагосодержание до 55-60%);

уменьшается эмиссия двуокиси углерода, т.к. сжигаются отходы, которые фактически при гниении выделяют то же количество двуокиси угле рода, как и при горении;

низкая коррозионная агрессивность дымовых газов;

возможность конденсировать влагу дымовых газов и высвободить скрытую теплоту парообразования;

низкая, по сравнению с ископаемым топливом, цена;

Экологический эффект по снижению вредных выбросов можно обозначить следующими данными:

двуокись серы -1,1 млн т/год;

двуокись углерода - 727 млн т/год;

окись азота - 71 тыс. т/год.

Кроме того, преимуществом биотоплива из деревоотходов является тот факт, что оно - возобновляемый источник энергии. Комитет по лесоматериалам (ФАО) и отдел энергетики Европейской Экономической Комиссии (ЕЭК) проанализировали тенденции и потенциальные возможности использования древесины как возобновляемого источника энергии. При этом было установлено, что в развитых странах доля энергии, получаемой из древесины, от общего потребления энергии невелика: в Финляндии - 19%, в Швеции - 18% и в Турции - 23%.

Конечно, необходимо учитывать тот факт, что оборудование для сжигания отходов сравнительно дорого, и перед принятием решения о переходе на сжигание древесных отходов, необходим тщательный экономический анализ. Тут решающими могут стать цифры расходов:

годовое производство тепла на реконструированном оборудовании;

свои или покупные древесные отходы, их стоимость, транспортные расходы;

стоимость реконструкции;

налоги на эмиссию вредных газов в атмосферу.

Если сегодня расходы на топливо составляют 55-65% от себестоимости тепловой энергии, то и цена топлива играет важную роль. Уменьшение топливной составляющей в себестоимости гигакалории является практически единственным источником покрытия расходов на реконструкцию, т.к. налоги на эмиссию вредных газов пока сравнительно невелики и не являются стимулом.

Внедрением этих технологий в жизнь сегодня занимается ряд отечественных предприятий, которые производят, монтируют и вводят в эксплуатацию оборудование по сжиганию биотоплива. Предлагаемые ими проекты позволяют как реконструировать старые котельные, так и строить новые. Эффективной считается реконструкция паровых котлов, имеющих технологическую на грузку, т.к. у них высок коэффициент использования установленной мощности. Реконструкции паровых котельных позволилит обеспечить стабильное теплоснабжение потребителей тепловой энергией и уменьшить выбросы в атмосферу серы и азота. топливный

Однако, несмотря на то, что появились положительные примеры, рынок отработанных, сертифицированных конструкций малых и мощных биокотельных пока не заполнен, не создан также и рынок биотоплива. Одна из причин «торможения» - это отсутствие у заказчика хотя бы ориентировочных экономических оценок на приобретение и установку биокотельных.

В России так же все будет зависеть от цены на биотопливо. Если котельная использует опилки или древесную стружку - это практически бесплатное топливо. Но суточное потребление его по объему значительно больше, чем потребление топливной щепы. Предпочтительнее применять топливную щепу. Для того чтобы владельцу биокотельной было выгодно топить щепой, цена на нее должна составлять не более 5 долл. США одного плотного кубометра. При такой цене топлива биокотельная будет выгоднее котельной на дизельном топливе на 30-35%. Что скажет по этому поводу производитель биотоплива - неизвестно. Окупятся ли его затраты на производство?

Конечно, будущее связано с использованием газа, традиционно будут использоваться мазут и уголь. Но все больше сейчас говорят об альтернативных видах энергии: биотопливе из древесных отходов, торфе, потому что биоэнергия - это хороший товар и может принести ее владельцам значительные прибыли.

Библиографический список

http://www.combienergy.ru/stat/1003-Energiya-iz-drevesnyh-othodov

https://www.eprussia.ru/epr/48/3214.htm

http://energycraft.org/biomassa/nergeticheskie-perspektivy-drevesnyh-othodov.html

Код для цитирования: Скопировать