CC BY
57УДК 662.641.033
АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТОПЛИВНЫХ ГРАНУЛ И БРИКЕТОВ
М. Н. БЫЧКОВ, магистрант УО «Белорусский национальный технический университет»
ANALYSIS OF THE USE OF DIFFERENT SOURCES OF RAW MATERIAL FOR THE PRODUCTION OF FUEL PELLETS AND BRIQUETTES
M. N. BYCHKOV, Master's student Belarusian national technical university
В статье дается анализ источников производства местных видов топлива (пеллет и топливных брикетов), раскрывается возможность привлечения сырья и материалов организаций лесного и агропромышленного комплекса. Рассмотрены перспективы выхода на Европейский рынок с ростом объема экспорта гранулированного и брикетированного топлива в связи с увеличением потребления в странах Евросоюза.
The article analyzes the sources of production of local fuels (pellets and fuel briquettes) and shows the possibility of attracting raw materials from organizations of forestry and agro-industrial complex. We have examined the prospects of entering the European market with the growth in the volume of exports of granulated and briquetted fuel in connection with the increase in consumption in the EU countries.
Введение. В современных условиях в связи с ростом населения, производственных мощностей и объемов выпуска продукции, остро стоит вопрос об экономии традиционных и поиска альтернативных видов топлива для энергетической отрасли. Основой развития материальной базы любого государства является спектр используемых энергоносителей, их доступность и обеспеченность запасами. Быстрорастущие цена на основные топливно-энергетические ресурсы (нефть и природный газ), а также их исчерпаемость, как природного ресурса, породили новый ви-
ток развития работ по комплексному использованию растительного сырья в решении проблем производства альтернативных энергоносителей.
Анализ источников. Теоретической и методологической основой проведенных исследований являются материалы отечественных и зарубежных экспертов по производству и использованию возобновляемых источников энергии, а также действующее в республике законодательство.
Методы исследования. В ходе исследований использовались следующие методы: монографический, сравнительного и системного анализа.
Основная часть. Основными источниками производства альтернативной энергии являются следующие ресурсы: энергия биомассы, геотермальные ресурсы недр, солнечная и ветровая энергия, энергия воды, энергия биогаза, коммунальные отходы, а также древесная масса и торф (рис. 1).
■ Торф фрезерный Торф кусковой
■ Брикеты топливные
■ Древесное топливо
■ 01ходы лесозаготовок Отходы деревообработки
■ 01ходы сельхоздеятельности
Лигнин гидролизного производства Торфо-древесное топливо
Рис. 1 Основные показатели использования местных видов топлива в Республике Беларусь
Вследствие того, что в мире наблюдается повышенный рост цен на энергоносители, в нашей стране отношение к древесному топливу сильно изменилось. Для того чтобы увеличить потребление местных видов топлива в нашей стране продолжается перевод котельных на щепу и дрова. Ежегодно возводятся новые «мини-ТЭЦ», которые работают на древесине и древесных отходах. Как прогнозируют энергетики, заготовка древесного топлива в нашей стране уже в ближайшее время превысит 5,5 млн кубометров. Сегодня более чем четверть производимого топлива потребляется предприятиями ЖКХ. Деревообрабатывающая промышленность нашей страны пока что не готова переработать всю древесину, которая вырастает в белорусских лесах. Поэтому невостребованное в мебельном производстве и строительстве, низкокачественное сырье может быть использовано для выпуска древесного топлива. Отправлять его из Беларуси удобно практически в любую точку мира. Также из преимуществ можно отметить сравнительно небольшие затраты на заработную плату и слабую пока еще конкуренцию в данной сфере. Сама технология существует уже не один десяток лет. Совершенствуется только оборудование - для ускорения процесса и снижения затрат. Для того чтобы производить пеллеты из круглого леса, а не из опилок, существует оборудование для измельчения бревен в мелкую щепу.
Обеспечение высокого роста доли местных топливно- энергетических ресурсов (далее-ТЭР) в общем их потреблении на производство энергии требует развития сырьевой базы по каждому энергоносителю. В настоящее время и в прогнозируемый период наиболее значимым в общем балансе местных ТЭР является древесное топливо (около 32 %). Лесной фонд Республики Беларусь насчитывает порядка 9,5 млн гектаров. [1] Таким образом, территория нашей страны на 38,8 % покрыта лесным массивом. Запас древесины насчитывает 1,71 млрд. кубических метров (таблица).
Динамика показателей лесного фонда Республики Беларусь
Наименование показателя Ед. изм. 1994 г. 2015 г. Изменение, +/-
1. Общая площадь земель лесного фонда тыс. га 8676,1 9499,5 +823,4
1.1 Лесные земли тыс. га 7775,9 8672,1 +896,2
% 89,6 91,3 +1,7
1.2 Покрытые лесом земли, всего тыс. га 7371,7 8204,2 +832,5
% 85 86,4 +1,4
2. Общий запас насаждений, всего млн м3 1093,2 1714,3 +621,1
в т.ч. спелые и перестойные млн м3 74,5 263 +188,5
Лесное хозяйство Беларуси, успешно реализуя принципы не-истощительного многоцелевого лесопользования, имеет важное значение для стабильного функционирования лесного сектора страны, способствует развитию смежных отраслей экономики, вносит весомый вклад в выполнение подписанных нашей страной международных договоров глобального уровня в сфере охраны окружающей среды. Его экономическая, экологическая и социальная роль неуклонно возрастает. Все это дает основания говорить, что в современных условиях лесное хозяйство из традиционно сырьевой отрасли превращается в инфраструктурную, одну из ключевых в народнохозяйственном комплексе, в особенности в сельских районах страны.
Современные технологии, основанные на использовании отходов древесной промышленности и сельскохозяйственного производства, направлены на изготовление твердотопливных пеллет и брикетов. Получение готовой продукции из древесины сопровождается огромными потерями, которые принято считать отходами. Стандартная деревообрабатывающая производство превращает около 60 % древесины в доски, при этом 12 % уходит в опил, 6 % - концевые обрезки и 22 % - горбыль и обрезки кромок. Объем сырья, идущего в отходы на этапе деревообработки достигает 12 % от исходного сырья. Одним из основных направлений утилизации древесных отходов является их ис-
пользование для получения энергетического топлива и использование тепловой и электрической энергии. В последние годы энергетическое использование древесных отходов рассматривается как альтернатива традиционным видам топлива.
Экономически и экологически целесообразный объем использования отходов лесозаготовок в энергетических целях составляет около 0,5 млн кубических метров, так как часть лесосечных отходов используется для технологических нужд, а также оставляется в лесу для сохранения и улучшения плодородия почвы и биологического разнообразия согласно требованиям нормативных правовых актов и лесной сертификации. Потенциал лесосечных отходов, целесообразный для использования в энергетических целях, должен быть полностью вовлечен в производство древесной топливной щепы.
Объемы перерабатываемой древесины на лесопильных и деревообрабатывающих производствах республики позволяют в настоящее время ежегодно получать и использовать в энергетических целях до 1,5 млн кубических метров отходов деревообработки, самого дешевого сырья для производства древесной топливной щепы.
Производство биотоплива может являться достаточно прибыльным бизнесом, не требующим больших материальных вложений. Производство гранулированного древесного топлива -востребованная экспортная продукция, пользующаяся повышенным спросом на зарубежном рынке.
В целях увеличения использования местных топливно-энергетических ресурсов ГПО «Белэнерго» на энергоисточниках реализовано в период с 2006 по 2016 год огромное количество проектов, предусматривающих использование местных видов топлива, наиболее крупные из них: мини-ТЭЦ в г. Осиповичи (1,2 МВт), Пинская ТЭЦ (мощностью 2,7 МВт), мини-ТЭЦ в г. Вилейке (2,4 МВт), Белорусская ГРЭС (1,5 МВт), мини-ТЭЦ в г. Осиповичи (1,2 МВт), мини-ТЭЦ в г. Пружаны (3,7 МВт), Бобруйская ТЭЦ-1 (котел на лигнине), котел производительностью 60 т/ч на Жодинской ТЭЦ, введены в эксплуатацию Зель-венская ГЭС (0,2 МВт) и Миничская ГЭС (0,11 МВт), введены в
эксплуатацию турбодетандерные установки на Лукомльской ГРЭС (2,5 МВт) и Гомельской ТЭЦ-2 (4 МВт).
Организациями жилищно-коммунального хозяйства ведется системная работа по диверсификации первичных энергоносителей в топливном балансе на базе использования местных видов топлива[4]. За 2015 год переведено на использование местных видов топлива 36 котельных суммарной мощностью 99,2 МВт.
В 2016-2020 гг. предусмотрен ввод в эксплуатацию порядка 150 МВт энергогенерирующих мощностей на местных видах топлива с объемом инвестиций 1,8 трлн рублей [5].
По данным «AEBIOM (The European Biomass Association) Статистический отчет 2016 года», в Евросоюзе и странах СНГ произведено около 14,1 млн тонн топливных гранул. Основные поставщики данной продукции в страны Евросоюза - США, Канада и Россия. На эти страны ложится более 50 % всех поставок гранулированного и брикетированного топлива в Страны Евросоюза. Беларусь также вовлечена в экспорт котельно-печного гранулированного и брикетированного топлива. За период 2015-2016 гг. объем произведенной на экспорт продукции (топливных брикетов и пеллет) составил около 600 тыс. тонн
Выпуском, а также производством брикетов из отходов деревообработки в нашей стране уже заняты десятки предприятий. В числе лидеров по производству гранулированного и брикетированного топлива являются: Толочинский, Бегомльский, Богу-шевский, Житковичский, Столбцовский, Кличевский лесхозы. Также предприятия по производству и изготовлению мебели, имеющие большие объемы отходов деревообработки. В списках изготовителей данных видов топлива, составленных региональными структурами Департамента по энергоэффективности, -ОАО «Пинскдрев», ОАО «Ивацевичидрев», ЧПУП «Поставский мебельный центр», ОАО «Борисовский ДОК».
Согласно AEBIOM, потребление пеллет и брикетированного топлива в странах Евросоюза увеличивается на 7,8 % ежегодно в период с 2014 по 2016 гг., с тем чтобы достигла уровня 20,3 млн тонн в 2016 г. [2]. Основной объем гранулированного и брикетированного топлива израсходуется на коммунально-
бытовые нужды (производство тепла индивидуальными источниками теплоснабжения) порядка 64 %. Оставшиеся 36 % древесных гранул и брикетов была использована для комбинированного производства тепловой и электрической энергии. Среди стран Евросоюза лидерами по потреблению пеллет и брикетированного топлива являются Великобритания, Италия, Швеция, Дания, Германия и Бельгия.
С недавних пор в производство топливных пеллет и брикетированного топлива вовлечены и предприятия агропромышленного комплекса.
Исследования показывают, что в республике большая часть отходов льнопроизводства (льняная костра) после технологической обработки утилизируется без дальнейшего использования, хотя может быть применена в качестве материала для производства брикетированного топлива. В нашей стране передовыми предприятиями по производству топлива из льнокостры являются следующие хозяйственные общества: Оршанский льнокомбинат, Верхнедвинский, Миорский, Поставский льнозаводы.
Современные технологии позволяют перерабатывать жесткое сырье в экологически чистый продукт, в приобретении которого уже заинтересованы такие страны, как Польша, Германия и Чехия - лидеры по потреблению пеллет и брикетированного топлива.
Переработка соломы в брикеты или топливные гранулы для нашей страны - новое направление. Такой вид деятельности является дополнительным источником заработка, который позволяет не только экономить сырьевые энергоресурсы, но и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду [6].
Между тем в нашей стране имеются значительные перспективы применения сельскохозяйственных источников. Почти каждое сельскохозяйственное предприятие имеет в наличии солому или другие сельскохозяйственные отходы. Следует отметить отдельно, что топливные брикеты или пеллеты производятся без применения веществ необходимых для связывания компонентов, что превращает их в экологически чистое топливо.
Невысокое потребление соломенных пеллет в нашей стране обусловлено не столько отсутствием спроса, сколько необходимостью установки специального оборудования.
Проводимая в республике технико-технологическая модернизация животноводческих помещений, строительство новых животноводческих комплексов снижает использование соломы в качестве подстилочного материала и позволяет не менее 30 % ресурсов использовать для приготовления соломенных пеллет (рис. 2).
производство всего, тыс.т. в том числе на корм скоту, тыс. т.
Рис. 2. Динамика изменения объемов производства и потребления на корм соломы
Преимуществом топливных брикет, произведенных из торфа и соломы, является возможность использования его в качестве котельного-печного топлива на частных подворьях, в котлах как с автоматической, так и с ручной загрузкой, что делает данный продукт востребованным на энергетическом рынке нашей страны и за рубежом. Особенно актуально то, что они могут применяться вместо каменного угля или дров. Современные технологии по производству топливных брикетов из соломы позволяют решать проблемы утилизации побочной продукции и отходов
сельского хозяйства, а также производить из возобновляемых источников сырья экологически чистое топливо.
Заключение. Развитие топливно-энергетического комплекса в направлении использования местных видов топлива для энергетической отрасли будет направлено на удовлетворение потребностей экономики и населения страны в энергоносителях. Рост доли местных видов топливно-энергетических ресурсов в балансе котельно-печного топлива, вовлечение в этот процесс сырьевых источников агропромышленного комплекса позволит уменьшить объемы импорта энергоносителей, а также придать дополнительный импульс развитию перспективных направлений в области энергетики. В результате не только сократится энергозависимость, но и за счет сохранения финансовых ресурсов внутри страны будет создан дополнительный экономический эффект (увеличение рабочих мест, создание новых высокотехнологичных производств).
Список литературы
1. Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь: http//www.mlh.by /our-main- aktivites /forestry/ forests.
2. European Bioenergy Future, 2016 AEBIOM Conference (16.11.2016— 17.11.2016).
3. Сельское хозяйство Беларуси. Статистический сборник. - Минск, Национальный статистический комитет Республики Беларусь.- Минск, 2016. -230 с.
4. Об утверждении Национальной программы развития местных и возобновляемых энергоисточников на 2011-2015 гг. и признании утратившим силу постановления Совета Министров Республики Беларусь от 7 декабря 2009 г. № 1593: постановление Совета Министров Республики Беларусь от 10.05.2011 № 586// Консультант плюс: Беларусь. Версия 4016.00.07 [Электронный ресурс] /ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь. - Минск, 2016.
5. Об утверждении Государственной программы «Энергосбережение» на 2016-2020 гг.: постановление Совета Министров Республики Беларусь от 28 марта 2017 г. №248 // Консультант плюс: Беларусь. Версия 4016.00.07 [Электронный ресурс] / ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь. - Минск, 2016.
6. Об утверждении комплекса мер по реализации Программы социально-экономического развития Республики Беларусь на 2016-2020 гг.: постановление Совета Министров Республики Беларусь от 12 января 2017 г. №18 //
Консультант плюс: Беларусь. Версия 4016.00.07 [Электронный ресурс] / ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь. - Минск, 2017.
Информация об авторе. Бычков Михаил Николаевич - магистр технических наук БНТУ, заместитель директора ЧПУП «ЦентрГрадЛидер». Тел.-8(029)5067297(МТС). E-mail: [email protected]
Материал поступил в редакцию 28.02.2017 г.
