CC BY
17
УДК 630.9 О.Д. Пристая1, канд. техн. наук - Держкомлкгосп Украти
РЕГУЛЯТОРН1 ПЕРЕДУМОВИ, РЕСУРСНИЙ ПОТЕНЦ1АЛ ТА ТЕХН1КО-ЕКОНОМ1ЧН1 ПЕРСПЕКТИВИ ЕНЕРГЕТИЧНОГО ВИКОРИСТАННЯ ДЕРЕВИНИ ТА II В1ДХОД1В В УКРА1Н1
Описано ресурсш можливостi, економiчнi, технiко-технологiчнi, транспортнi i споживчi перспективи використання вiдходiв перероблення деревини як енергетич-ного джерела у виробницта трiски i брикетсв. Встановлено, що в разi подальшого сприяння держави та виконання задекларованих владою рiшень, протягом найближ-чих рокiв в Укршш може бути налагоджено будiвництво лiсових дорiг, виробництво всього передшу обладнання для комплексно1 люоексплуатацп та перероблення деревини Це дасть змогу комплексно використовувати деревину для отримання готово1 продукцп, а 1! вiдходи - як вщновлюване джерело енергп.
Ключов1 слова: вщходи лiсопиляння, лiсовi дороги, паливна трюка, деревш па-ливнi гранули.
У недалекому минулому в деревопереробнш та люозагот1вельнш галу-зях нехтували використанням деревних в1дход1в люопильних та деревооброб-них шдприемств, а також люоЫчних вщход1в. У бшьшосл европейських кра1н в останш десяташття в европейських кра1нах через економ1чш та еколопчш причини дедал1 бшьшого поширення набувае виробництво тепла з вщновлю-ваних джерел енерги (зокрема з деревини чи 11 в1дход1в, що е одними 1з найва-гомших { дешевих), процесами утворення якого можна управляти.
Сьогодш це стало на порядку денному { в Укра1ш. У наукових колах енергетичне використання деревини та вщход1в 11 перероблення обгово-рюеться давно { в деревопереробнш галуз1 впроваджено повсюдно. Ось уже два роки, як у цш сфер1 почалася стр1мка актившсть приватного б1знесу, що з одного боку, свщчить про економ1чну привабливють цього виду д1яльност1, з шшого - наражае на ризик занадто велико! конкуренци, особливо в боротьб1 за ресурси деревини, як в Укра1ш досить обмежеш.
Однак на р1вень державно1 пол1тики питання енергетичного використання деревно1 бюмаси в Укра1ш були реально винесеш тшьки в 2009 р. Ак-туальшсть ц1е1 проблеми очевидна, проте, з метою 11 ефективного виршення, вважаемо за доцшьне розглянути декшька основних аспект1в: державне регу-лювання; ресурсш можливостц економ1чш аспекти; ринок збуту; техшко-тех-нолопчне забезпечення; транспорт.
Державне регулювання. Реально практичш дп з розроблення державного регулювання питань енергетичного використання деревно1 бюмаси розпочалися 12 Ычня 2009 р., коли Держкомлюгосп Укра1ни звернувся до Ка-бшету Мшютр1в Укра1ни з шщативою розроблення та прийняття Державно1 програми використання ресурсного потенщалу бюмаси дерев для забезпечення потреб кра1ни в тепловш енерги. Вже 2 лютого цього ж року, шд голову-ванням Прем'ер-мшютра Укра1ни, проведено нараду за участю кер1вниюв центральних оргашв виконавчо1 влади та Нацюнально1 академи наук з питання замши споживання газу в котельнях комунальних теплоенергетичних шд-
1 Заступник голови Держкомлюгоспу Украни
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.5
приемств, на якому було дано протокольне доручення розробити Комплексну державну програму переобладнання котелень для використання ними альтер-нативних джерел енергй. Окремим пунктом протоколу ще! наради було за-фжсовано: "З метою створення належних умов використання деревно! бюма-си в тижневий термш надати пропозицй щодо iстотного збiльшення глибини перероблення деревини, ефективно! розробки лiсосiк для повного використання вiдходiв деревооброблення, люошчних вiдходiв i дров для енергетич-них потреб".
9 лютого 2009 р. в 1вано-Франювську тд головуванням Президента Укра!ни проведено нараду з питань використання альтернативних джерел енергй (бюмаси), а вже 19 лютого 2009 р. прийнято Розпорядження Кабшету Мiшстрiв № 256-р "Про першочерговi заходи щодо скорочення обсяпв спо-живання природного газу на перюд до 2010 року", в якому визначено прюри-тетш завдання щодо впровадження альтернативних джерел енергй, призначе-но виконавщв i визначено термiни виконання. 26 березня 2009 в Киевi Президент Укра!ни провiв нараду з керiвниками центральних органiв виконавчо! влади та обласних державних адмшютрацш з питання реалiзацil державно! полггики у сферi енергоефективностi, енергоощадностi, а також використання нетрадицшних i поновлюваних джерел енергй.
21.05.2009 р. Верховна Рада Укра!ни ухвалила нову редакщю закону Укра!ни "Про альтернативш види палива", (Назва Закону в редакцй Закону N 1391-У1 (1391-17) вщ 21.05.2009). Цей Закон надае вс законодавчi пiдстави та економiчнi стимули для впровадження сучасних технологш енергетичного використання деревно! бiомаси. 16 вересня 2009 р., напередодш Дня пращв-никiв лiсу, вiдбулося окреме засщання Кабiнету Мiнiстрiв Укра!ни з питання розвитку люового господарства, на якому, в чи^ дев'яти нормативних акпв з лiсового господарства, прийнято Розпорядження про видшення iз Стабшза-цiйного фонду Державного бюджету 25,0 млн грн для придбання 10 техноло-пчних комплексiв для збирання i перероблення лiсосiчних вiдходiв та мало-щнно! деревини в енергетичну (паливну) трiску та И транспортування до ко-телень житлово-комунального господарства.
Отож, питання поставлене на державному рiвнi, винесене в ранг державно! полггики, виршене законодавчо i пiдкрiплене фiнансово. Тобто, укра-!нська влада вже на сьогодт створила сприятливi регуляторнi передумови для енергетичного використання деревно! бюмаси.
Ресурсш можливостi. Що стосуеться ресурсних можливостей, то запас деревини в люах Укра!ни ощнюеться в межах 1,8 млрд м . Щороку в Ук-ра!ш заготовляють близько 15,0 млн м . Крш того в процес лiсозаготiвель утворилося близько 2,0 млн м люошчних залишкiв, якi дош, зазвичай, не ви-користовуються, а спалюються чи згнивають на зрубах. Саме щ лiсосiчнi за-лишки е основним резервом енергетично! деревини в середньотермшовш перспективi, якi за сумарною теплотворною здатнiстю можуть замшити близько пiвмiльярда кубометрiв природного газу.
Приблизно 5,2-5,3 млн м заготовлювано! в Укра!ш деревини за сво!ми якiсними характеристиками може бути спрямовано на розпилювання. Якщо
всю цю деревину розпиляти в YKpaÏHÏ, не експортуючи кругляк i врахувати Bei вiдходи, утвореш в процесi ïï глибокого перероблення у виробництвi меб-лiв, столярно-будiвельних чи iнших виробiв, то ресурсний потенцiал вiдходiв деревини ощнюеться приблизно в 2,8 -3,0 млн м3 за рiк.
KpÏM цього, донедавна не мали збуту в Укра].ш близько 0,8-1,0
3 3
млн м дров паливних. Сюди ж можна додати ще 1,0- 1,2 млн м технологш-^Ï сировини, яка не задiяна у виробництвi деревних плит i сьогодт експор-туеться. Таким чином, потенцшш ресурснi можливостi енергетичноï деревноï бiомаси в Украïнi за умови ïï повного використання може бути ощнено в об-сягах 6,5-7,0 млн м .
EkohomÎ4hî аспекти. В Украш склалися несприятливi економiчнi умови для масового промислового перероблення вiдходiв лiсопиляння у висо-котехнолопчне бiопаливо, через вiдсутнiсть великих люопильних тд-приемств, де зосереджувались би велик обсяги деревних вiдходiв, а значш транспортнi витрати iстотно знижують потенцiал прибутковостi такого вироб-ництва. Хорошi перспективи мае переробляння (подрiбнення) лiсопильних вiдходiв на паливну трюку, оскшьки економiчно вигiднiше отримувати тепло-ву енергiю шляхом ïï безпосереднього спалювання. Технологiчно е змога ав-томатизувати процес спалювання i регулювати теплогенерацiю практично на тому ж рiвнi, що i паливнi гранули, але значно дешевше гранул, собiвартiсть виробництва яких близько 50-60 евро за тонну. Тобто вартють тонни умовно-го деревного палива в гранулах на 80-100 евро дорожче порiвняно з трюкою.
До вад трюки можна вщнести потребу у великих примщеннях та об-ладнанш для ïï зберiгання, транспортування та спалювання, що знижуе при-вабливють використання трiски в умовах щiльноï забудови в приватному сек-торi або нестачi землi i примщень у промислових котельнях.
Враховуючи низьку (15,7 %) люистють, в Украш лiси, за винятком Полiсся i Карпат, ростуть невеликими масивами, тому так склалося, що сьогодт в Украш працюють не бiльше десяти шдприемств, якi переробляють на одному виробничому майданчику 25,0 i бшьше тис. м деревини на рж. Це е гальмiвним чинником для впровадження сучасних технологш перероблення вiдходiв люопиляння в такi види деревного палива, як паливш гранули, бри-кети, рiдке бiопаливо та iншi екологiчно нейтральнi щодо емiсiï СО2 джерела енергiï, технологiï виробництва яких розраховаш на великi обсяги.
З огляду на викладене, в майбутньому доцшьно створити в Украïнi кшька вiдносно великих комплексних деревопереробних шдприемств з обся-гами люопиляння понад 100,0 тис. м на рш i перероблянням на мющ утворю-ваних вiдходiв у високотехнологiчне бюпаливо.
Ринок збуту. Донедавна, внаслiдок низьких щн на природний газ, використання паливних гранул в Украш було економiчно недоцiльним. Тому Ïx виробники орiентувалися виключно на експорт.
За даними 1нституту теxнiчноï теплофiзики Нацiональноï академiï наук Украши, рiчне виробництво паливних гранул в нашш краïнi становить близько 280 тис. т, з яких 1/3 гранул iз деревини та ïï вiдxодiв.
Шуковий bícmmk HЛTУ УкраТни. - 2G1G. - Bип. 2G.5
Сьогоднi цша газy для частини споживачiв в У^шт вже пpиведена до pинкових умов, а в найближчомy майбyтньомy стане такою для всiх спо-живачiв газу. Це ствоpюe позитивш економiчнi пеpедyмови не тiльки для ви-pобництва, але i для споживання ^анул на yкpаïнськомy pинкy, з огляду на значно менш^ поpiвняно з Gвpопою, вимоги до якост цieï пpодyкцiï в У^а-ïm. Така ситyацiя буде збеpiгатися кiлька pокiв, як мiнiмyм до ^ийняття ук-pаïнських стандаpтiв, що pегламентyють якiсть паливних гpанyл.
Тому пpогнозyeмо, що на початку на внyтpiшнiй pинок за нижчими щ-нами будуть pеалiзовyватися паливнi ^анули, якi не вiдповiдають eвpопейсь-ким стандаpтам i не зможуть бути ^одаш в кpаïнах GC. Це буде с^ияти ствоpенню pинкy деpевних паливних гpанyл в Укpаïнi, який з часом буде спо-живати бшьшу частину виpоблених в У^шт гpанyл. Викладене можна обфунтувати так. Запаси люу в Укpаïнi вщносно невеликi, i за ноpмального pозвиткy економiки кpаïни всi цi запаси, зо^ема енеpгетичнy деpевинy у виг-лядi вiдходiв лiсопиляння i люошчних залишкiв, поглине внyтpiшнiй pинок.
Teхнiкo-тeхнoлoгiчнe зaбeзпeчeммя. Найважливiшим аспектом ^p-спектив та ефективност викоpистання вiдходiв люопиляння e техшко-техно-логiчне забезпечення ^оцесу не тiльки ïx пеpеpоблення, але i ïx ствоpення. Тобто цi два пpоцеси - yтвоpення люопильних вiдxодiв та ïx пеpеpобка в 6í-опаливо повиннi бути пов'язат в один безпеpеpвний теxнологiчний цикл. ^ичому цей цикл маe починатися з люосжи i лiсовоï доpоги, з тpанспоpтно-го забезпечення ^оцесу як в якiсномy, так i в лопстичному контекстi. Тiльки так можна забезпечити висок якiснi та економiчнi показники пpодyкцiï, а, от-же, i конкypентоспpоможнiсть виpобництва.
Донедавна в У^шт у виpобництвi та споживанш деpевного бюпали-ва викоpистовyвали здебiльшого iмпоpтне обладнання. Тому великим позитивом e те, що кшька у^ашських пiдпpиeмств уже в^обляють недоpоге i пpийнятноï якостi обладнання як для люопиляння i пеpеpоблення люопиль-них вiдxодiв на тpiскy, бpикети i гpанyли, так i котли для спалювання цих ви-дiв бiопалива.
Tрaмcпoрт. Додатковими ^облемами, що стpимyють впpовадження нових технологш енеpгетичного викоpистання деpевини, e вщсутшсть pозви-неноï меpежi якiсниx люових доpiг i вiтчизняного виpобництва спецiалiзова-ного лiсозаготiвельного i лiсотpанспоpтного обладнання для пеpвинного пе-pевезення л^о^о^^и. Таке становище не даe змоги за^оваджувати виве-зення деpевини безпосеpедньо з лiсосiк у завантаженому виглядi на тpан-споpтниx засобах, ^изводить до потpеби тpелювання на вщсташ до 2-3 км, пiд час якого вiдбyваeться значне забpyднення деpевини, а вiдповiдно - i вщ-xодiв лiсопиляння, що своeю чеpгою iстотно погipшye умови i ^ивабливють викоpистання таких забpyднениx вiдxодiв для в^обництва паливних гpанyл. Пpоблемy забpyдненоï деpевини могло б виpiшити попеpеднe окоpювання або миття пиловноï с^овини, але цi теxнологiï доpогi i дpiбнi лiсопильнi тд-пpиeмства, яких бшьшсть в Укpаïнi, не можуть ïx пpидбати.
Ваpто зазначити, що i в питаннi бyдiвництва тpанспоpтноï iнфpастpyк-тypи лiсовиx теpитоpiй e позитивш зpyшення. Так, пpотягом 2007-2009 pp. в
3. Teхнoлoгiя тa ycтaткyвaммя дeрeвooбрoбммх пiдпрмeмcтв
97
Укра'ш побудовано понад 650 км нових люових автомобшьних дорiг, зокре-ма 405 км за рахунок кош^в держбюджету. Також у 2008-2009 рр. шсля руйтвно! повенi в Карпатах також за рахунок держбюджету було вщновлено 1160 км люових дорiг i заново побудовано 496 мостiв на лiсових дорогах.
Для забезпечення транспортно-технолопчного доступу до лiсових ре-сурЫв в лiсах Укра'ни потрiбно щорiчно розбудовувати розгалужену мережу нових високоякюних лiсових дорiг сумарною протяжнiстю не менше нiж 500,0 км щороку, впроваджувати пiд час планування, проектування та будiв-ництва люотранспортно!' мережi сучаснi iнновацiйнi технологiчнi пiдходи i дорожньо-будiвельну технiку, якi дають змогу будувати лiсовi дороги якiсно iнедорого.
Табл. 1. Наявшсть бюресурЫв енергетично'1 деревини _за мшцем розташування, м3_
Управлшня Умови можливого постачання
переробт цехи лкосши та верхт склади нижт, пром1жт та верхт склади
АР Крим 700 8600 0
В1нницьке 8000 73700 110000
Волинське 58000 104300 36000
Дтпропетровське 1400 7600 0
Донецьке 900 10400 0
Житомирське 123000 313700 100000
Запор1зьке 500 4800 0
Ктвське 30500 198000 70000
К1ровоградське 7000 29100 8000
Луганське 13000 46000 0
Льв1вське 48000 170400 150000
Микола'вське 900 14300 0
Одеське 4000 22400 25000
Полтавське 10000 62600 8000
Р1вненське 15000 59100 40000
Сумське 50000 123800 30000
Тернопшьське 4400 77100 60000
Харшвське 10000 103900 3000
Херсонське 700 187700 25000
Хмельницьке 10000 85400 130000
Черкаське 8000 104200 85000
Чернтвське 56000 151000 20000
Закарпатське 4000 248000 10000
1в.-Франк1вське 16000 206500 30000
Чертвецьке 20000 87400 60000
По Ком1тету 500000 2500000 1000000
Важливим напрямком збiльшення обсягiв деревно!' бюмаси е створення енергетичних плантацiй деревних порщ, зокрема лози, деякi сорти яко!', за ма-терiалами 5 Мiжнародноl конференци "Енерпя з бюмаси", можуть давати при-рiст до 15 т повггряно-сухо!' деревно!' бюмаси з гектара за рж. Однак, це питан-ня потребуе певних напрацювань лiсiвничо-екологiчного характеру. Тому вар-
Науковий тсиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.5
то розглядати окремо передумови плантацiйного вирощування, перероблення та використання енергетично! лози, перспективи яко! в Укра!ш величезнi.
Табл. 2. OpieHmoeHa наявшсть бюресурЫв енергетичног деревини _за областями, м3_
Зокрема
ввдходи деревооб- технолопчна
Управлшня Всього робки нел^вдна деревина дрова сировина, не
всього зокрема тирса палив-m задiяна в плитному ви-робницга
АР Крим 9300 700 100 7600 1000 0
Вшницьке 191700 8000 3500 43700 30000 110000
Волинське 198300 58000 27200 62300 42000 36000
Дтпропетровське 9000 1400 300 5600 2000 0
Донецьке 11300 900 100 8400 2000 0
Житомирське 536700 123000 59700 238700 75000 100000
Запорiзьке 5300 500 100 2800 2000 0
Ки!вське 298500 30500 12600 151000 47000 70000
Клровоградське 44100 7000 2300 19100 10000 8000
Луганське 59000 13000 4400 38500 7500 0
Львiвське 368400 48000 20000 115400 55000 150000
Микола!вське 15200 900 100 9800 4500 0
Одеське 51400 4000 2000 14400 8000 25000
Полтавське 80600 10000 5300 52600 10000 8000
Рiвненське 114100 15000 6100 19100 40000 40000
Сумське 203800 50000 25000 83800 40000 30000
Тернопшьське 141500 4400 3000 37100 40000 60000
Харшвське 116900 10000 2000 88900 15000 3000
Херсонське 213400 700 400 59700 128000 25000
Хмельницьке 225400 10000 4700 60400 25000 130000
Черкаське 197200 8000 3800 79200 25000 85000
Чернтвське 227000 56000 29000 91000 60000 20000
Закарпатське 262000 4000 1500 197000 51000 10000
1в.-Франк1вське 252500 16000 7700 166500 40000 30000
Чернiвецьке 167400 20000 14000 47400 40000 60000
По Ком1тету 4000000 500000 234900 1700000 800000 1000000
Висновок. Виконане дослщження дае змогу прогнозувати, що за по-дальшого сприяння держави, протягом найближчих роюв в Укра!ш може бути налагоджено будiвництво лiсових дор^ i виробництво всього перелiку об-ладнання для комплексно! лiсоексплуатацi! та перероблення деревини. Це дасть змогу комплексно використовувати деревину для отримання готово! продукцп, а !! вщходи - як вiдновлюване джерело енерги.
Л1тература
1. Energy for the future: renewable sources of energy. White paper for a community strategy and action plan. - Bruxelles, 1997. - 53 p.
2. Вах Е. Вщновлюваш джерела енергп в енергетичнш полчищ европейських кра!н / Е. Вах, Д. Мiкелевiч // Ринок iнсталяцiйний. - 2000. - № 6. - С. 7-9.
3. Forest and energy. Key issues // FAO forestry paper. - Rome : FAO UN. - 2008. - № 154. - 56 p.
4. Закон УкраТни "Про альтернативы види палива" { Назва Закону в редакцп Закону № 1391-VI (1391-17) ввд 21.05.2009 } // Вiдомостi Верховно! Ради Укра!ни (ВВР), 2000. - № 12, с. 94).
5. Лгсове господарство Украши. - К. : Вид-во "Держком. лiсового господарства Украши". - 2009. - 71 с.
6. Пристая А.Д. Совершенствование транспортной инфраструктуры в лесах Украинских Карпат / А. Д. Пристая, В. Л. Коржов // Оборудование и инструмент для профессионалов. - 2008. - № 5. - С. 76-78.
Пристая О.Д. Регуляторные предпосылки, ресурсный потенциал и технико-экономические перспективы энергетического использования древесины и ее отходов в Украине
Описаны ресурсные возможности, экономические, технико-технологические, транспортные и потребительские перспективы использования отходов переработки древесины, как энергетического источника в производстве щепы и брикетов. Установлено, что при последующих благоприятных государственных подходах и выполнении задекларированных властью решений, в течение ближайших лет в Украине может быть осуществлено ощутимое строительство лесных дорог, и производство всего перечня оборудования для комплексной лесоэксплуатации и переделывания древесины и на этой основе внедрено комплексное использование древесины для получения готовой продукции, а ее отходов - в качестве восстанавливаемого источника энергии.
Ключевые слова: отходы лесопиления, лесные дороги, топливная щепа, древесные топливные гранулы.
Prystaya O.D. Regulator pre-conditions, resource potential, technical and economic perspectives of using wood and sawmill waste as energy resources in Ukraine
It is described resource possibilities, economic, technical, technological, transport and consumer prospects of utilization of wastes of redoing of wood, as a power source in the production of wood chips and preforms. It is set that in the case of subsequent assistance of the state and implementation of the decisions declared power, during the nearest years in Ukraine it can be adjusted building of forest roads, the production of all list of equipment for complex люоексплуатацп and redoing of wood It will give possibility complex to use wood for the receipt of the prepared products, and its wastes - as a refurbishable energy source
Keywords: sawmill waste, forest roads, fuel chips, fuel wood pellets.
УДК 674.047 Проф. 1.М. Озармв, д-р техн. наук; доц. I.A. Соколовський,
канд. техн. наук; доц. Н.Д. Довга, канд. фЬ.-мат наук; доц. М.С. Кобринович, канд. фiз.-мат наук - НЛТУ Украти, м. Rbeie
ОСНОВН1 ЗАСАДИ СУШ1ННЯ ПОДР1БНЕНО1 ДЕРЕВИНИ У В1БРОКИПЛЯЧОМУ ШАР1
Розглянуто основш piB^HHH, що вщображають особливосп сушшня подрiбне-них матерiалiв у вiброкиплячому шарь Наведено вщповщш графiчнi залежносп. Встановлено, що внаслщок впливу пов^ряного потоку для досягнення режиму i3 безперервним тдкидуванням величина пришвидшення вiбрацiй може бути трохи за-ниженою, що позитивно впливае на довговiчнiсть роботи приводу вiброустановки. Пщ час оброблення подрiбнених матерiалiв на коливнш решггщ iз одночасною подачею газу (пвдгр^ого пов^ря) пришвидшення вiбращi, швидше за все повинно бути нижчим за величину (3,296-g, м/с2).
