CC BY
41
УДК 630.40
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ В ОТДАЛЕННЫХ И ТРУДНОДОСТУПНЫХ РАЙОНАХ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Елена Сергеевна Волкова
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, кандидат географических наук, старший научный сотрудник лаборатории самоорганизации геосистем, тел. 8(3822)49-22-23, e-mail: elevolko@yandex.ru
В статье автором рассчитывается эффективность использования лесных биоэнергетических ресурсов для производства тепловой и электрической энергии в отдаленных и труднодоступных районах Томской области. Оцениваются запасы и предлагаются пути использования разных видов лесной биомассы. Также затрагиваются вопросы экологической безопасности при освоении и эксплуатации биоэнергетических ресурсов.
Ключевые слова: энергопотенциал, древесно-сырьевые ресурсы, труднодоступные населенные пункты.
PROSPECT FOR THE USE OF THE ENERGY POTENTIAL
OF FOREST RESOURCES FOR REMOTE TERRITORIES OF TOMSK OBLAST
Elena S. Volkova
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Akademichesky Av., senior researcher, Associate Professor, candidate of geographic science,
tel. (3822)49-22-23, e-mail: elevolko@yandex.ru
The efficiency of forest bioenergy resources for power generation and heat production in region difficult of accessremote within Tomsk oblast is calculated by the author in this article. Forest resources are estimated and ways to use of different types of forest biomass are suggested. Environmental safety problems during the development and operation of bioenergy resources are considered too.
Key words: power budget, wood raw material potential, remote settlements.
Территория Томской области, как большинство регионов России, имеет значительное пространственное простирание. Наиболее освоенные и плотно заселенные земли сосредоточены в южных и юго-восточных районах области, где основной упор в устойчивом энергетическом развитии сделан на невозобновляемые источники (уголь, нефть, газ). Центральные, а особенно, северные части, как правило, значительно удалены от промышленно развитого центра. Отдаленными и труднодоступными населенными пунктами считаются поселения, где проживает не более 500 человек, и которые не имеют регулярного транспортного сообщения с районным центром. Таких поселений в Томской области более сотни - многие из них
относятся к децентрализованным зонам, не имеющим централизованной подачи электроэнергии.
Лимитирующим фактором для жизнедеятельности местного населения этих территорий выступает сочетание удаленности с суровыми природно-климатическими условиями. Почти вся территория области приравнена к районам Крайнего Севера. В таких природных условиях местному населению требуется значительные запасы топливных ресурсов, поскольку продолжительность отопительного периода по области длится более 230 дней. Для многих населенных пунктов, особенно наиболее отдаленных и малонаселенных, газификация остается дорогостоящим и недоступным мероприятием [1]. Теплоэнергетика основывается на привозном жидком топливе, стоимость которого возрастает в связи со сложностью и трудоемкостью его доставки.
Для таких районов традиционным источником тепловой энергии остаются древесно-сырьевые ресурсы. Здесь имеются все предпосылки для использования энергии древесной биомассы: с одной стороны большие запасы древесно-сырьевых ресурсов, а с другой - дефицит энергии. Оценка потенциальных возможностей освоения и использования запасов древесного сырья, учет максимальной концентрации энергетического потенциала древесины, создание восстановительных лесорастительных площадок -список задач, которые нужно решать, чтобы уменьшить тепло, -энергодефицит для труднодоступных и отдаленных населенных пунктов. Методика, на которой базируется оценка энергетического потенциала древесно-сырьевых ресурсов, заключается в расчете валового потенциала энергии лесной биомассы через сопоставимые оценки объема стволовой древесины
в определенной возрастной группе, массы абсолютно сухого вещества и удельной теплотворной способности рабочей биомассы. За основу расчетов приняты возможные для эксплуатации, приспевающие, спелые и перестойные древостои по лесничествам области; приспевающие насаждения включены как перспективные с учетом их роста в течение 20-25 лет. Фактический материал для проведения исследования был получен из материалов Лесного Плана Томской области, отчетности Комитета Лесного хозяйства.
Неравномерное распределение насаждений по возрастным группам с явным преобладанием спелых и перестойных деревьев говорит о больших потенциальных возможностях лесозаготовок в Томской области и о возможности значительного повышения среднего годового прироста за счет уменьшения доли спелых и перестойных лесов [2].
Предварительные расчеты показали, что энергетический потенциал общих запасов древесины по низшей теплотворной способности и при влажности в среднем 20% в 2006 г. по области составил 15113,05 ТДж - 30% от среднего многолетнего значения потребляемой в год тепловой энергии. В масштабах области ежегодный объем лесопользования в энергетическом эквиваленте равен 98,28 ТДж/год или 0,6% от энергетического потенциала
общих запасов древесины. Основным потребителем древесины являются деревоперерабатывающие предприятия, а большая её часть экспортируется. Потребление лесных ресурсов на теплоэнергетические нужды составляет совсем незначительную долю, измеряясь величиной 7,45 ТДж/год. По нашим расчетам потенциальная возможность заготовки дров значительно выше и может достигать 142,48 ТДж/год [3].
Географическая неоднородность запасов древесины разных пород объясняется природно-климатическими факторами, в особенности дифференциацией энергопотенциала почвогумусового слоя [4]. Оценка скорости аккумуляции тепловой энергии в лесах различной структуры показала территориальную неоднородность энергетической продуктивности лесов Томской области. Наибольшие значения этого показателя характерны для лесничеств, находящихся в южных и юго-восточных районах области [5]. Наибольшей энергетической продуктивность обладают березовые леса, их доля составляет 34% от запасов остальных древесных пород. Березовые леса занимают 31,2% от площади лесного фонда, из них запасы эксплутационного леса составляют 749,3 млн. м на площади в 5321,6 тыс. га [6]. Энергетический потенциал березовых лесов в области достаточно высок -5133,54 ТДж, это 10,2% от среднего многолетнего значения потребляемой в год тепловой энергии. Плотность энергии березы в среднем по территории области -
955,18 МДж/га. По березе ежегодно возможное потребление составляет 74,03 ТДж при реальном потреблении 2,51 ТДж. Это свидетельствует о том, что лесоресурсный потенциал березы используется в минимальных масштабах. Основная часть осиновых лесов произрастает в Васюганском, Каргасокском, Парабельском, Верхнекетском, Улу-Юльском лесничествах, т.е. на наиболее отдаленных от центра территориях. В основном это перестойные леса, сформированные на месте вырубок хвойных пород деревьев, либо встречающиеся как смешанные и вторичные леса. Хотя древесина осины легкая и по теплоте сгорания уступает березе, однако, осиновые дрова обладают уникальными теплосгорающими свойствами. Плотность энергии осиновых лесов ниже березовых, но также значительная и выгодная для эксплуатации - 720, 09 МДж/га. Для осиновых и березовых лесов перспективным направлением их использования является создание так называемых «экологических» лесов вблизи населенных пунктов, т.е. лесных площадок, где вырубка чередуется с последующей посадкой с разбивкой на возрастные категории.
Мягкая древесина хвойных пород имеет низкую теплотворную способность и поэтому менее пригодная для биоэнергетики. Однако энергозапасы таких лесов для отдаленных районов области достигают величины более 1000 МДж/га. Одним из способов использования этих древесных пород является переработка отходов. Из отходов лесопромышленной деятельности, достигающих более 7% от заготавливаемой и перерабатываемой древесины, можно наладить производство пеллетов. Эти древесные гранулы можно
использовать как для местного потребления, так и для продажи за границы области.
В целом для регионального промышленного производства в областном масштабе энергозапас древесины представляет собой незначительный ресурс, но для отдаленных и малонаселенных районов области он может стать альтернативным видом топлива. Для наиболее заселенных южных районов этот ресурс также может активно использоваться сельским населением в качестве источника тепла. Дополнительным преимуществом может стать использование современных газогенераторных твердотопливных котлов для выработки тепла и электроэнергии вместо устаревших дизельных установок, за счет этого эффективность использования древесины вырастет более чем на 30%. Сравнительный анализ технических характеристик таких установок для использования на базе существующего ресурсного потенциала показывает, что в условиях Томской области наиболее рационально использовать газогенераторные и газодизельные установки небольшой мощности [1].
Таким образом, экономический и экологический факторы становятся весомыми аргументами в пользу использования лесных биоэнергетических ресурсов как экономичных, возобновляемых и экологически чистых видов топлива в районах, имеющих дефицит тепло- и электроэнергии, а также большой энергопотенциал древесно-сырьевых ресурсов. Работа выполнена при поддержке РФФИ № 31-05-98060/р_сибирь_а.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Коновалова Л. П., Лукутин Б. В., Обухов С. Г. Перспективы развития биоэнергетики в Томской области // Ресурсы регионов России. - № 6. - 2005.
2. Лукутин Б. В., Обухов С.Г. Перспективы развития малой энергетики в Томской области // Материалы докладов IV Всероссийского совещания «Энергоэффективность и энергетическая безопасность регионов России». - Томск: Изд-во ЦНТИ. - 2003. - С 4649.
3. Волкова Е. С. Энергетическая оценка использования ресурсно-сырьевого потенциала березовых лесов Томской области // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.).
- Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 4. - С. 21-25.
4. Фузелла Т. Ш. Количественная оценка и картографирование энергопотенциала гумусового слоя для почв Томской области // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.).
- Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 4. - С. 113-115.
5. Мельник М. А. Комплексная оценка потенциала лесов (на примере Томской области) Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 4. -С. 31-36.
6. Лесной план Томской области на 2009-2018 гг. // Департамент развития предпринимательства и реального сектора экономики Томской области. - Книга 1. - 2008. - 238 с.
© Е. С. Волкова, 2014
