Использование древесной биомассы для получения энергии
Контрольная работа - Экология
Другие контрольные работы по предмету Экология
»еной энергетике". Древесина также обладает относительной возобновляемостью, потому что для образования её запаса определённого качества требуются многие десятилетия. Источником древесины является лес. Согласно классификации Н.Ф. Реймерса, лес как природный ресурс относится к энергетическому типу ресурсов и является исчерпаемым. Лес, как природная система, может быть возобновляемым ресурсом только в том случае, если методы его управления устойчивые и экологически сбалансированные [1]. Это означает, что условия для будущего поколения леса должны быть такого качества, чтобы позволили будущим экосистемам выжить.
Для Северо-запада России с учетом природного ресурса и существующих технологий в настоящее время наиболее актуальной является задача эффективного использования древесного топлива, в первую очередь низкосортной древесины, а также отходов лесозаготовок. Эти отходы для многих лесозаготовителей стали настоящей проблемой, так как их утилизация требует дополнительных расходов, отражающихся на себестоимости продукции.
Есть определение, что отходы - это продукт незавершенной технологической цепи, а потому древесные отходы надо рассматривать не как отходы, а как сырье для получения тепловой и электрической энергии. При этом использование древесины в таком качестве целесообразно рассматривать с точки зрения экологии, экономики и решения социальных вопросов. Большое количество древесных отходов образуется на лесосеке в процессе проведения рубок главного и промежуточного пользования и включают в себя обломки стволов, крону деревьев, тонкомер и др. К отходам деревообработки относятся опилки, стружка, обрезки досок, горбыль, дрова, кора.
В лесах Северо-западной части России сосредоточены большие запасы древесины. Общая площадь Ленинградской, Новгородской и Псковской областей составляет 368,9 тыс. км2, лесной фонд - 278,3 тыс. км2. Лесистость региона - 52 %, в т.ч. по областям: Новгородская - 63,8 %, Ленинградская - 55 %, Псковская - 38 %. Около 76 % площади лесного фонда региона считается пригодной для эксплуатации. В Ленинградской области сосредоточено 56 %, в Новгородской - 28%, в Псковской области - 16 % всего лесного фонда [3]. По оценкам специалистов Правительства Ленинградской области, сделанным в 2003 году, общий запас древесины области составляет 864,6 млн. м3, в том числе спелой и перестойной древесины 368,0 млн. кубометров (43 %). По оценкам доктора технических наук Суханова В.С., при рубках главного пользования в перестойных насаждениях образуются дрова в объёме около 30% от общего объёма заготавливаемой древесины [4], что является потенциальным ресурсом для использования в качестве биотоплива. характеризуется следующими данными: Ленинградская область - 20С ЗОЕ ЗОБ 20Ос Новгородская область - 17С 26Е 28Б 29Ос Псковская область - 24С 21Е 29Б 22Ос 4Ол По региону - 20С 27Е 29Б 24Ос Расшифровка: 20 С - 20 % сосны, 27 Е - 27 % ели, 29 Б - 29 % березы, 24 Ос - 24 % осины. В усреднённых цифрах в Ленинградской области на одного человека приходится 3,2 га леса и 573 м3 древесины, в Финляндии соответственно 4,9 га/чел и 351 м3/чел. В Швеции - 2,6 га/чел, в Норвегии - 1,6 га/чел, в Германии 0,12 га/чел.
В процессе работ по заготовке древесины и её дальнейшей переработки только 28 % первоначального дерева становиться пиломатериалом, остальное становится отходами. Простейший расчёт показывает, что при объёмах лесозаготовок в пределах 8,0 млн. м3 образуется около 30 % отходов в виде вершин, сучьев и веток, что составляет 2,6 млн. м3 отходов, которые в настоящее время не используются. Таким образом, потенциальный ресурс древесного биотоплива для котельных Ленинградской области составляет не менее 3 млн. м3, а, по оценкам специалистов Комитета по природным ресурсам и охране окружающей среды Ленинградской области, он составляет около 3,9 млн. пл. м3 в год, что эквивалентно 1 млн. тонн угля или 697 млн. тонн мазута [5].
В настоящее время 30 % заготовленной в Ленинградской области древесины идёт на экспорт. 50 % для предприятий ЦБП и 20 % (1,6 млн. м3) используется на лесопильных заводах области. При лесопилении образуется около 40 % отходов, которые имеют высокие энергетические показатели и могут быть использованы для получения энергии. Объём отходов лесопильного производства для Ленинградской области составляет около 640 тыс. пл. м3/год, что эквивалентно 164 тыс. тонн угля или 114 тыс. тонн мазута. Россия и Северо-западный регион Российской Федерации в особенности обладают огромным сырьевым потенциалом для развития биоэнергетики. Однако доля использования биотоплива в муниципальных котельных Ленинградской области незначительна, из 534 котельных только 12 (2,2 %) [6] используют древесное топливо. В Швеции 15 % всей производимой энергии получается за счёт древесного топлива. Используя опыт Швеции и других экономически развитых стран, можно поэтапно осуществить перевод собственных энергетических мощностей на биотопливо. При содействии Шведской Энергетической Администрации (STEM) на Северо-западе России уже осуществлён ряд таких проектов. Работы по повышению эффективности энергопотребления включают в себя реконструкцию систем передачи тепла в зданиях и тепловых сетях, снижение теплопотерь. В результате выполнения текущих проектов уменьшение эмиссии СО2 оценивается в 250000 тонн в год, SО2 - по крайней мере 2500 тонн в год и NО2 - больше 100 тонн в год. Труднее поддается измерению уменьшение эмиссии в результате мер по энергосбережению при передаче тепла и теплопотребления. Однако можно сказать, что в результате этих мер достигается экономия по меньшей мере 30 % энергии. Многие и выш