CC BY
35
УДК 620.9:662.92; 658.264
Т.Д. Штерн МОНИТОРИНГ РАЗВИТИЯ БИОЭНЕРГЕТИКИ В СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ РЕГИОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ - ШВЕДСКО-РОССИЙСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Рассмотрены направления шведско-российского сотрудничества в области биоэнергетики.
T.D. Stern MONITORING OF DEVELOPMENT OF BIO-ENERGETICS IN NORTHWEST REGION OF THE RUSSIAN FEDERATION - THE SWEDISH -RUSSIAN COOPERATION
This article considers the ways of the Swedish-Russian cooperation in area bio-energy.
Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК), принятая на конференции ООН в Рио-де-Жанейро в 1992 году, определила пути и способы сотрудничества стран для обеспечения мер, предотвращающих изменение климата.
Обеспечение природоохранных технологий и экономичное использование ресурсов -условие выживания всего человечества, а не только отдельно взятой страны. Поэтому в статье 4 РКИК страны-участницы обязуются разработать и внедрить национальные программы, включающие меры по предотвращению изменения климата, а также сотрудничать в разработке, применении и распространении, включая обмен, технологий и процессов, позволяющих контролировать, уменьшать и предотвращать антропогенную эмиссию парниковых газов. Та же самая статья подчеркивает необходимость финансовой и технологической поддержки, которую развитые страны должны оказывать развивающимся странам и странам, встающим на путь рыночной экономики, так как эти страны в ближайшем будущем вряд ли
смогут в полной мере следовать принятой РКИК. При этом целесообразно сотрудничество между странами в совместном осуществлении (JI - Joint Implementation) проектов, позволяющее снизить выбросы в тех регионах, где затраты на 1 тонну снижения выбросов будут минимальными.
Энергетика признана областью, особенно подходящей для работ по совместному осуществлению проектов. Для проведения в жизнь положений РКИК была рекомендована кооперация в выполнении региональных программ в области энергетики, т.е. их совместное осуществление.
После подписания РКИК ООН 150 странами в июне 1992 года и одобрения ее Шведским парламентом, кроме того, были приняты осенью 1992 и весной 1993 года соответственно: Закон об улучшении экологии Балтийского моря и Закон о политике в области окружающей среды и климата. Весной 1993 года Шведский Государственный Комитет по техническому и индустриальному развитию (NUTEK) по заданию правительства начал проведение в жизнь программы, направленной на улучшение энергетических систем в странах Балтики и Восточной Европы, получившей название «Природосберегающие энергосистемы в странах Балтики и Восточной Европы» (Environmentally Adapted Energy System - EAES), которая финансировалась в соответствии с вышеназванными Законами. Программа являлась вкладом Швеции в выполнение РКИК ООН и в пилотную фазу совместно осуществляемых мероприятий. С 1998 года руководство программой EAES осуществляет Шведское Энергетическое Управление (Swedich Energy Agency - STEM).
Целью шведских инвестиций являлся перевод котельных на сжигание биотоплива, повышение эффективности теплоснабжения зданий, обновление тепловых сетей и комплексные проекты по осуществлению теплоснабжения районов.
EAES-программа способствует:
- снижению эмиссий, вредно действующих на климат и окружающую среду;
- экологически надежному развитию энергетического сектора;
- экономическому развитию и деловой кооперации;
- созданию широкой сети;
- передаче знаний о рыночной экономике и открытой конкуренции;
- развитию инфраструктуры;
- экологическому мышлению.
Перевод установок, работающих на угле и мазуте, на древесное топливо значительно улучшает экологическую обстановку как в регионе, так и на планете в целом. Сжигание ископаемых видов топлива - один из самых крупных источников выбросов двуокиси углерода вне естественного углеродного цикла. Сжигание же древесных отходов, напротив, входит в этот цикл. Швеция, значительная часть территории которой покрыта лесами, является одним из мировых лидеров в использовании альтернативных источников энергии, в частности, биотоплива. 80% наиболее крупных муниципалитетов Швеции используют в настоящее время в своих тепловых сетях биотопливо, как основное. Начиная с 1980 года, когда легкий мазут составлял около 90 % топлива для теплоснабжения, доля биотоплива увеличивается ежегодно. В 2002 году из 55 ТВтч энергии, используемой для производства тепла для тепловых сетей 33 ТВтч, или 60 % потреблялось в виде биотоплива. Кроме того, ежегодно увеличивается производство электроэнергии на биотопливе. Биотопливо составляет более четверти общего энергопотребления в Швеции. В последние годы значительно увеличивается потребление облагороженного топлива в виде гранулл (пеллет) для отопления вилл, общественных зданий, а также на ТЭЦ.
Россия обладает гигантскими лесными запасами, и в то же время на лесосеках и на территориях предприятий по переработке древесины скапливаются огромные количества древесных отходов. Использование этих отходов в энергетическом секторе даст большие преимущества по сравнению с ископаемым топливом: отсутствие выбросов углекислого газа,
уменьшение выбросов окислов азота и двуокиси серы, дешевые цены и независимость от поставок ископаемого топлива, новые рабочие места в малонаселенных районах. Преимущества использования биотоплива в котельных подтверждены работой более 60 действующих установок в странах Балтики и Восточной Европы.
В ходе реализации Программы EAES в России шведские партнеры и представители российских лесных, энергетических и природоохранных ведомств пришли к осознанию необходимости разработки стратегической Программы оздоровления русского леса. В частности, было предложено применять отходы лесопользования в локальной малой энергетике, включая котельные, расположенные в пределах 100 км от мест получения отходов. Продажа отходов от санитарных рубок и рубок ухода сделает их экономически выгодными, позволит освободить российские леса от перестоявшей осины и других пород, увеличивая при этом поглощение двуокиси углерода здоровым лесом.
Швеция увеличивает темпы использования древесного топлива для получения не только тепла, но и электроэнергии, обеспечивая при этом передовой уход за лесом. Важно использовать любые отходы от ухода за лесом. Только отходы от сплошной рубки на одном гектаре леса могут обогреть квартиру площадью 60 квадратных метров в течение десяти лет (при годовом потреблении 250 кВтч/м в год). Для России, с ее лесными запасами, к тому же нуждающимися в скорейшем санитарном уходе, демонстрация шведских технологий в проектах программы EAES была очень актуальна.
С 1994 года, когда шведская программа начала осуществляться в России, выполнено 12 проектов, включающих реконструкцию котельных для сжигания древесных отходов, прокладку тепловых сетей из предизолированных труб и установку тепловых пунктов в зданиях, что позволяет снизить теплопотребление примерно на 20% при обеспечении температуры внутри помещений 18°С. Программа выполнялась в Ленинградской, Калининградской областях и Республике Карелия. В результате в Ленинградской области эксплуатируются четыре проекта, шесть проектов - в Калининградской области и три проекта в Карелии. По инициативе и при поддержке STEM с 1996 года в России был проведен ряд международных конференций.
Первый проект был осуществлен в Тосненском районе Ленинградской области в поселке Лисино-Корпус. В 1996 году один из четырех мазутных котлов в котельной, снабжающей теплом и горячей водой все жилые здания и учебные корпуса поселка, был заменен на новый, работающий на биотопливе. В 1999 году был выполнен второй этап проекта - произведена замена старых тепловых сетей и установлены тепловые пункты в 22 зданиях, что дало энергосбережение в размере 20-30% от прежнего теплопотребления. Лисинский лесхоз-техникум производит древесную щепу для собственного потребления, а также с 1998 года снабжает древесной щепой котельную в поселке Красный Бор, находящуюся от Лисино в 25 километрах.
Второй проект - перевод угольной котельной в поселке Белоостров Сестрорецкого района на сжигание древесного топлива был осуществлен, к сожалению, в значительно меньшем объеме, чем планировалось. Проект планировался как системный, предполагалось закрытие четырех угольных котельных в школе и детских садиках и теплоснабжение их от экологически чистой котельной на древесных отходах, прокладка тепловых сетей из преди-золированных труб и установка тепловых пунктов. Однако, удалось выполнить только реконструкцию четырех чугунных секционных котлов «Тула-3». Прокладку тепловых сетей уже в течение трех лет планирует осуществить сам владелец ГП «Топливно-энергетический комплекс СПб».
Выполнены два системных проекта, включающих все три направления программы: установку котла на древесном топливе, повышение эффективности теплопотребления в зданиях и снижение потерь тепла при его распределении и транспорте потребителю. Один из этих проектов позволил значительно улучшить экологическую обстановку в городе
Правдинске Калининградской области благодаря закрытию десяти угольных котельных, расположенных в подвалах жилых и общественных зданий с давно отработавшим свой срок оборудованием с низким коэффициентом полезного действия. Другой проект выполнен в поселке Красный Бор Ленинградской области. Еще один из проектов имеет большое демонстрационное значение - котельная, расположенная в одном из центральных районов Калининграда, позволяет утилизировать отходы деревообработки, обеспечить «чистым» теплом собственное производство и близлежащие городские здания. Три проекта реализованы в Карелии - работают котельные на древесном топливе в поселке Деревянное и в поселке Деревянка. Там установлено 3 котла мощностью 1,2-2,5 МВт на древесных отходах, что позволит ежегодно экономить 1350 тонн мазута и 1200 тонн угля. На Ильинском лесозаводе произведена реконструкция двух котлов ДКВР - 10-13 для сжигания древесных отходов своего же производства. Весной 2002 года на базе Лисинского лесхоза-техникума был создан российско-шведский учебно-информационный центр биоэнергетики (Биоцентр). Его членами являются предприятия и организации, занимающиеся вопросами лесозаготовки, лесопереработки и т.п. Биоцентр открыт для всех желающих сотрудничать в области использования биотоплива.
Направления работы Российско-Шведского учебно-информационного Центра биоэнергетики:
- распространение информации о биоэнергетике;
- распространение опыта сжигания биотоплива;
- проведение курсов для всех звеньев персонала, занятого в биоэнергетике - администраторов, производителей топлива, операторов котельных и т.д.;
- помощь в оценке возможностей производства и сжигания биотоплива в регионах;
- подготовка информационных материалов;
- помощь в налаживании контактов между производителями, поставщиками и потребителями;
- изучение возможностей развития совместного производства оборудования, передача технологий и т.п.;
- широкая пропаганда метода в районах России, где имеются ресурсы древесного топлива, особенно в Северо-Западном регионе.
В БиоЦентре проводятся семинары по обучению менеджменту в различных вопросах биоэнергетики, а также обучение операторов по эксплуатации котлов на биотопливе. Подготовлены пособия для обучения: управлению использованием биотоплива, выбору решений при сооружении котельных на биотопливе, операторов по эксплуатации котлов на биотопливе и т.д.
В контексте интеграции стран Европы и перехода России к рыночной экономике, северную Европу, включая Северо-Западный регион России, можно считать единым глобально важным регионом использования и поставки биомассы. С точки зрения глобальной экологии, утилизация биомассы отходов лесной промышленности может стать идеальным решением для задачи производства энергии благодаря её благоприятному энергетическому балансу, её универсальности в разных климатических условиях и её экологическим преимуществам. В удалённых районах введение новых цепочек производства сырья для возобновляемой энергетики, безусловно, окажет положительное влияние на устойчивое развитие. Однако, одним из важнейших условий для этого является то, что этот тип биомассы должен производиться в устойчивом лесном хозяйстве. Более того, использование лесной биомассы для различных целей будет жизнеспособным и осуществимым, когда будут учтены все социальные и экологические преимущества и затраты.
Швеция имеет уже более чем тридцатилетний опыт такого использования биомассы. Подобное развитие должно предусматриваться и для Северо-Западного региона России, поэтому совместные исследования в этой области очень важны для обеих стран.
В 2003 году Шведское энергетическое управление (STEM) инициировало финансовую поддержку российско-шведского научно-исследовательского проекта «Исследования и высшее образование в области создания устойчивой системы получения и утилизации биотоплива и производства энергии в Северо-Западном регионе Российской Федерации». Проект направлен на развитие биоэнергетики в Северо-Западном регионе России.
Цель проекта:
- собрать и представить информацию об устойчивом использовании биотоплива для производства энергии в Северо-Западном регионе Российской Федерации;
- оптимизировать технологические цепочки от получения сырья до конечного продукта путем снижения затрат на производство тепло- и электроэнергии на древесном топливе;
- увеличить понимание роли биотоплива в обществе;
- способствовать развитию рынка энергии на биотопливе;
- способствовать подготовке исследователей в области биоэнергетики.
Важной научно-практической стороной данного проекта является его всеохватывающий многодисциплинарный характер и системный подход к рассмотрению всей цепочки производства и использования биоэнергии. Русско-шведский двусторонний проект по развитию биоэнергетики в Северо-Западном регионе России подготовит всесторонний обзор современного состояния систем производства и использования биоэнергии в Европейской части России. Он включает в себя также сравнение с действующими системами производства и использования биоэнергии в Швеции. Эта работа будет вкладом в развитие научных исследований и образования в обеих странах и будет способствовать обмену информацией между партнерами и странами. Координатором проекта является кафедра биоэнергетики Шведского университета сельскохозяйственных наук. Русские участники - Санкт-Петербургская лесотехническая академия и БиоЦентр, объединяющий исследователей из Санкт-Петербурга, Москвы, Архангельска и Карелии.
Результаты исследовательской работы должны докладываться на международных конференциях и ежегодных семинарах. С 1996 года в рамках программы EAES проведены семинары в городах Санкт-Петербурге, Пушкине и Лисинском Лесном Колледже. Первый семинар в рамках исследовательского проекта был проведен в апреле 2003 года. Второй семинар проведен в июне 2004 года. Главным предметом обсуждения на этом семинаре должны стать вопросы стандартизации биотоплива и его использования в Европе и в России. Киотский протокол и политические решения Европейского Союза в области энергетики и охраны окружающей среды увеличивают интерес к биоэнергетике, что приведет к росту торговли биотопливом. Главная задача - сделать эти семинары полезными для исследователей, государственных ведомств и компаний, работающих в области биоэнергетики.
Ассортимент биотоплива достаточно разнообразен и необходимость стандартизации и классификации для стимулирования развития рынка очевидна. В Европейском Союзе уже начал осуществляться долгосрочный проект по стандартизации, использование новых стандартов позволит улучшить рынок биотоплива. Шведский институт стандартизации вместе с другими европейскими институтами участвует в этом проекте. Раздел «Твердое биотопливо - Терминология, определения и описание (CEN/TS 14588)» уже выполнен.
Россия имеет огромные ресурсы биотоплива и стандартизация является ключевым вопросом как для стимулирования и поддержки быстро растущего российского рынка биотоплива и использования его для производства энергии, так и для выхода на Европейский рынок.
Следующим шагом российско-шведского сотрудничества стало создание филиалов Российско-Шведского учебно-информационного центра биоэнергетики. Направления и виды деятельности по программе создания филиалов Российско-Шведского учебно-
информационного центра биоэнергетики следующие:
- накопление и распространение информации по получению и использованию новых природосберегающих технологий утилизации биотоплива;
- демонстрация и пропаганда технологии сжигания биотоплива в природосберегающих котлах;
- демонстрация и распространение информации о методах производства древесного топлива в условиях современного лесоводства и их природосберегающем эффекте;
- курсы по обучению и треннингу специалистов в сфере биоэнергетики и организация и развитие учебной базы;
- проведение семинаров, встреч, ознакомительных поездок;
- поддержка развития исследований и высшего образования в сфере биоэнергетики в обеих странах;
- организация и развитие web-site.
БиоЦентр должен продолжать исследовательскую деятельность и обучение в вопросах, связанных с биоэнергетикой, путем сотрудничества в двухстороннем шведско-российском исследовательском проекте в следующих вопросах:
- эффективность процессов очистки биотоплива в лесной промышленности;
- анализ использования биотоплива в лесной промышленности;
- снижение вредных выбросов лесной промышленностью при использовании биотоплива;
- маломасштабное муниципальное теплоснабжение на биотопливе.
Информационная деятельность БиоЦентра связана с решением следующих вопросов:
- содействие в организации контактов между государственными управлениями, производителями, продавцами и покупателями;
- подготовка информационного материала;
- сбор и обработка информации по передовому опыту в сфере биоэнергетики;
- планирование и проведение в России семинаров, встреч, круглых столов;
- публикация информации о проведении в России семинаров, встреч, круглых столов для новых потенциальных пользователей и производителей биоэнергии;
- подготовка и поддержка web-site по биоэнергетике.
Десятилетнее российско-шведское сотрудничество в области биоэнергетики уже показало свою плодотворность. В дальнейшем планируется расширять деятельность, охватывая все более и более обширные регионы России, привлекая к сотрудничеству заинтересованные организации как на национальном, так и на международном уровнях.
Штерн Татьяна Давидовна -
кандидат технических наук, преподаватель кафедры «Биоэнергетика»
Шведского университета сельскохозяйственных наук
