Содержание к диссертации
Введение
1. Эколого-географические проблемы и перспективы развития биоэнергетики 9
1.1. Основные понятия и термины 9
1.2. Роль биоэнергетики в энергетическом балансе 11
1.3. Характеристика древесной биомассы как биотоплива 17
1.4.Ивовые плантации - перспективное направление биоэнергетики..34
1.5.Торф и возможности его использования в качестве биотоплива 38
1.6. Органические отходы сельскохозяйственного производства-сырье для получения биогаза 42
1.7. Твердые бытовые отходы и их использование для получения тепловой энергии 48
2. Биоэнергетический потенциал Калининградской области 59
2.1. Древесные отходы 59
2.2. Короткоцикловые ивовые плантации 73
2.3. Торф ,79
2.4. Биогаз из отходов животноводства и птицеводства 88
2.5. Твердые бытовые отходы и их энергетический потенциал 94
2.6. Суммарный биоэнергетический потенциал 100
3. Эколого-экономическая оценка использования биомассы в теплоэнергетике Калининградской области 104
3.1. Об эколого-экономической эффективности использования древесной биомассы 104
3.2. Эколого-экономический потенциал использования торфа 109
Заключение 112
Библиографический список 115
Приложения 129
- Основные понятия и термины
- Характеристика древесной биомассы как биотоплива
- Древесные отходы
- Об эколого-экономической эффективности использования древесной биомассы
Введение к работе
Актуальность темы. Истощение запасов ископаемых видов топлива ввиду роста их потребления определяет неизбежность перехода к альтернативным источникам энергии. Необходимость экономии природных ресурсов в условиях глобальных изменений климата и обострения экологических проблем (загрязнение атмосферы С02, СН4 и др. парниковыми газами, разрушение озонового слоя и т.д.) становится важнейшим условием экологизации природопользования. Концепция экологически сбалансированного (устойчивого) развития основывается на увеличении доли использования возобновляемых источников энергии, среди которых биоэнергетика играет все более значительную роль.
Использование биоэнергетического потенциала во многих государствах осуществляется на основе Киотского протокола, согласно которому промыш-ленно-развитые страны и страны с переходной экономикой к 2012 гг. должны сократить совокупные выбросы парниковых газов по меньшей мере на 5% по сравнению с уровнем 1990 г. В странах Западной Европы, США, Бразилии, Японии, Китае все шире, наряду с энергией солнца, ветра, воды, используется биотопливо.
Биотопливо (по Н.Ф. Реймерсу, 1990) - любая биомасса (органические вещества растительного и животного происхождения), превращаемая при сгорании в тепловую энергию. В эту категорию входят также органическая часть твердых бытовых отходов (ТБО), отходы животноводства и птицеводства и др., выделяющие тепловую энергию при брожении.
Из биомассы в мире ежегодно получают порядка 2 млрд. т у.т. энергии, что составляет около 14 % общего потребления первичных энергоносителей. В развивающихся странах этот показатель превышает 30%, (иногда доходит до 50-80%), однако в промышленно развитых государствах он составляет в среднем 2-3%. Вклад биомассы в общий энергобаланс Европейского Союза в 2004 г. составлял 3,6%, а к 2010 г. его планируется увеличить до 12%». В Финляндии биотопливом покрывается 19,6% общего потребления первичной энергии, в Шве ции -16,1%, в Австрии - 11%, в Дании - 10,3%, в Польше - 4,5%, в Германии -2,1% и т.д. Значительных успехов достигли Латвия (28%), Эстония (10,5%), Литва (7,6%о). В России доля биоэнергетики в общем балансе составляет всего лишь 0,56 %, а в Калининградской области - 0,4%.
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) этого эксклавного региона России в настоящее время получает энергию, вырабатываемую на основной территории страны и передаваемую по электрическим сетям Белоруссии и Литвы (86,4%) от общих объемов потребления в 2005 г.). Кроме того, в октябре 2005 г. здесь запущен первый энергоблок ТЭЦ-2 мощностью 450 МВт, работающей на природном газе, но и это не обеспечивает полностью энергетической независимости Калининградской области. Неопределенности, связанные с транзитными поставками природного газа и вероятностью закрытия Игналинской АЭС в Литве, уже в 2009 г. могут обострить ситуацию в ТЭК региона. Использование биотоплива способно диверсифицировать производство энергии, привести к ресурсосбережению, утилизации отходов и значительному сокращению выбросов парниковых газов в атмосферу.
Цель работы - оценка значения биоэнергетического потенциала Калининградской области для повышения эколого-экономической эффективности регионального развития.
Для достижения этой цели автором решались следующие задачи:
1. Оценить распространение и биоэнергетический потенциал древесных отходов лесопромышленного комплекса на территории региона.
2. Выявить эколого-географические предпосылки создания короткоцикловых ивовых плантаций с учетом ландшафтной дифференциации территории.
3. Обосновать эколого-экономическую целесообразность использования возобновимых ресурсов торфа в региональной теплоэнергетике без ухудшения условий окружающей среды.
4. Изучить распространение и возможности утилизации отходов животноводства и птицеводства на территории области.
5. Оценить значение городских свалок ТБО региона для получения тепловой энергии с учетом воздействия на окружающую среду.
Объект исследования - биоэнергетические ресурсы Калининградской области.
Предмет исследования - эколого-географическая оценка биоэнергетического потенциала Калининградской области.
Научно-методологическая основа: теоретико-методологические основы геоэкологии и природопользования (СП. Горшков, Г.Н. Голубев, К.М. Петров, А.Г. Емельянов, Н.Ю Куражковский, Н.Ф. Реймерс, Т.Г. Рунова, И.Н. Волкова, Т.Г., Нефедова, П.Я. Бакланов и др.); оценка значения биомассы для производства энергии (J. Twidell, Т. Weir, J.A. Stasiek, Т. В. Johansson, D.O. Hall, Н. Kelly, A.K.N. Reddy, R.H. Williams, J. Woods, А.А. Соловьев, СИ. Зайцев, H.A. Руста-мов, П.П. Безруких, и др.), в том числе древесных отходов (М. Parrika, Г.А. Борисов, Г.И. Сидоренко,); изучение перспектив создания ивовых плантаций (P.F. Randerson, K.L. Perttu, P.J. Kowalik, A. Koppel, Е.Г. Победимова, A.K. Скворцов), возможностей использования торфа (И.И. Лиштван, СН. Тюремнов, В.Д. Марков, А.С Оленин, А.В. Лазарев, В.В. Орленок), биогаза (Н. Schulz, В. Eder, Е.С Панцхава, Е.Е. Мариненко), твердых бытовых отходов (В.И. Гурвич, Г.Г. Гелетуха, Г.А. Заварзин, А.Б. Лифшиц, А.Н. Мирный и др.).
В основу диссертации положены аналитические и статистические данные, материалы об объемах лесозаготовок (2001-2005 гг.), добычи торфа (1998-2006 гг.), твердых бытовых отходов; о численности поголовья домашнего скота и птицы, а также картографические материалы из «Географического атласа Калининградской области» (2002), «Схемы охраны природы Калининградской области» (2005), «Карты горючих полезных ископаемых (торф, бурые угли) Калининградской области» (2000), «Пространственного, территориального и ландшафтного планирования в Калининградской области» (2006). Использовались информационно-аналитические и статистические данные территориального органа Федеральной службы госстатистики Калининградской области, отче ты о состоянии окружающей природной среды Калининградской области, отчеты Агентства лесного хозяйства и Ростехнадзора; результаты экологического мониторинга, отчеты и технико-экономические обоснования проектов производственных предприятий, в том числе проект ТАСИС «Поддержка деятельности в сфере обращения с отходами в Калининградской области», а также ресурсы Internet.
Основные методы исследования - сравнительно-географический, расчет-но-статистический и картографический. Обработка статистических данных осуществлялась с помощью табличного процессора EXEL. В качестве программного обеспечения применялись Adobe Photoshop 7.0, CorelDraw 11.
Научная новизна:
1. Впервые количественно оценен суммарный энергетический эквивалент биотоплива Калининградской области (древесных отходов, торфа, биогаза, твердых бытовых отходов и др.) и картографически отображены особенности распространения биоэнергетических ресурсов в регионе.
2. Впервые дано эколого-ландшафтное обоснование размещения ивовых плантаций, перспективных для получения биотоплива.
3. Разработана типология территории области по биоэнергетическим показателям, основанная на возможностях практического использования ресурсов биотоплива.
4. Обоснована геоэкологическая значимость использования биотоплива без ухудшения качества окружающей среды региона.
Практическое значение работы определяется острой необходимостью решения энергетических проблем Калининградской области без ухудшения экологической ситуации. Диссертация носит научно-практический характер и направлена на развитие биоэнергетики, внедрение экологически более чистых технологий в производство тепловой и электрической энергии.
Предложенные количественные оценки биогаза из отходов животноводства и птицеводства, использованы региональным Министерством сельского хозяйства в Целевой программе «Основные направления развития агропромышленного комплекса Калининградской области на 2007- 2016 годы». Основные положения диссертации внедрены в учебный процесс при чтении лекционных курсов «Экология» и «Экологические риски региона» студентам и курсантам Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота.
Личный вклад. В основу диссертации положено непосредственное участие в сборе, систематизации и обработке фактических данных. Для обоснования вариантов использования биоэнергетических ресурсов проводилось обследование ключевых участков, выполнялись прогнозные расчеты и оценки.
Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на межвузовской конференции аспирантов, докторантов и соискателей Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота (Калининград, 2001 г.), IY региональной конференции «Геоэкология и природные ресурсы Калининградской области и Балтийского моря» (Калининград, 2002 г.), Восьмой польско-датской конференции «Биомасса для энергии» (Гданьск, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Энергосбережение. Энергооборудование. Энергопотребление» (Калининград, 2006 г.), международной научно-практической конференции «Проблемы управления социально-экономическими процессами региона» (Калининград, 2006, 2007 гг.). По результатам исследования опубликовано 10 работ. Основные защищаемые положения:
1. Значимость биоэнергетического потенциала Калининградской области (отходов лесопромышленного производства, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности и др.) в качестве альтернативы традиционным источникам энергии на основе количественных оценок.
2. Эколого-географические предпосылки создания короткоцикловых ивовых плантаций для производства биотоплива с учетом ландшафтной дифференциации территории региона.
3. Возможность использования возобновляемых ресурсов торфа в качестве источников биотоплива с эколого-экономических позиций.
4. Типология территории Калининградской области по биоэнергетическим показателям.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и 5 табличных приложений общим объемом 162 страниц, включая 26 рисунков и 37 таблиц. Список литературы включает 154 наименования, в том числе 35 на иностранных языках.
Благодарности. Работа выполнена на кафедре геоэкологии факультета географии и геоэкологии РГУ им. И. Канта под руководством дг-мн, профессора Е.В. Краснова, которому автор выражает искреннюю благодарность за постоянную помощь и внимание. Автор также признателен доценту кафедры геоэкологии РГУ им. И. Канта, кгн Г.М. Бариновой, доценту каф. судовождения БГА РФ, кгн Л.Г. Сергеевой, доценту каф. страноведения и\туризма РГУ им. И. Канта, кгн Н.Н. Лазаревой, гл. редактору ФГУП «Балт АГП» Н.Е. Лариной за профессиональную помощь в подготовке диссертации.
Основные понятия и термины
В условиях усиливающейся антропогенной нагрузки на биосферу и географическую оболочку в целом необходимо сохранение устойчивого равновесия между природой и обществом. Для оздоровления окружающей среды единственно приемлемый сценарий предложен академиком В. И. Вернадским, -это ноосферизация общества. Идея ноосферы органично укладывается в концепцию перехода на модель устойчивого развития биосферы, провозглашенную на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 г. и закрепленную решениями Конференции Рио +5 (1997 г.) [34,122].
Согласно концепции устойчивого развития каждый человек имеет право на здоровую среду обитания и жизнь в гармонии с природой. Экологическая безопасность и стабильность общественного развития должны стать при этом наиболее приоритетными критериями прогресса. Использование отходов производства и потребления в качестве вторичных ресурсов при одновременном сокращении удельного потребления энергии позволят сохранить природно-ресурсный потенциал для будущих поколений [5].
Дефицит энергии во многих регионах мира и ограниченность невозобно-вимых топливных ресурсов с нарастающей остротой показывают неизбежность перехода человечества к альтернативным источникам энергии [4,70,71].
Альтернативная энергетика наряду с гелиоэнергетикой, ветроэнергетикой и др. нетрадиционными источниками включает энергетику, основанную на использовании биотоплива [84].
В основу предлагаемого в работе определения биоэнергетического потенциала легли понятия о природно-ресурсном потенциале; потенциале природных геосистем (ландшафтов); природном потенциале; эколого-экономическом потенциале; экологической энергетике и др. [24,25,28,37,45,73,83,84,86]. Биоэнергетический потенциал - количественно выраженный ресурс энергии, заключенный в биотопливе (биомассе), который может быть реально вовлечен в хозяйственную деятельность при существующих технических и социально-экономических возможностях общества с условием сохранения благоприятной среды обитания.
Биотопливо (по Н.Ф. Реймерсу) - любая биомасса (органические вещества растительного и животного происхождения), превращаемая при сгорании в тепловую энергию. В эту категорию входят также органическая часть твердых бытовых отходов (ТБО), отходы животноводства и птицеводства и др., выделяющие тепловую энергию при брожении.
Биомасса - термин, объединяющий все органические вещества растительного и животного происхождения, подразделяется на первичную (растения, животные, микроорганизмы и т.д.) и вторичную - отходы при переработке первичной биомассы и продукты жизнедеятельности человека и животных. В свою очередь, отходы также делятся на первичные - отходы при переработке первичной биомассы (солома, ботва, опилки, щепа и т.д.) и вторичные - продукты физиологического обмена животных и человека. Таким образом, биомасса - часть растительного и животного мира, которая в естественном или превращенном виде может быть использована для производства элктрической и/или тепловой энергии, например: отходы лесозаготовки и лесопереработки, отходы растениеводства и животноводства, твердые и жидкие бытовые отходы и др.
Растительная биомасса - первичный источник энергии на Земле. Она образуется при фотосинтезе из диоксида углерода и воды с выделением кислорода. При образовании 1 кг сухой биомассы (древесины) поглощается 1,83 кг СОг и столько же выделяется при её разложении (окислении, горении). В результате содержание углекислого газа в атмосфере остается неизменным.[36,87]
В странах Европы действуют различные стандарты на биотопливо, но в 2008 г. предполагается разработать для всех государств единый стандарт. Со 11 гласно существующему в Швеции стандарту (SS 187106, издание 3) биотопливо подразделяется на пять основных подгрупп [32]: древесное топливо - сырье из леса, не прошедшее химической обработки; аграрное топливо - солома, трава, а также отходы животноводства и птицеводства для получения биогаза, зерно для производства этанола; органическая часть твердых бытовых отходов (ТБО) и органический осадок (илы) очистных сооружений для получения свалочного газа (биогаза); торф - горючее полезное ископаемое, образованное из скопления остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот; щелоки - побочный продукт целлюлозно-бумажной промышленности, который образуется при варке щепы и содержит горючие органические соединения. В России единый стандарт на биотопливо отсутствует, существуют лишь ГОСТы на некоторые его виды [11].
Характеристика древесной биомассы как биотоплива
Древесина является широко распространенным видом биомассы для выработки тепловой и электрической энергии. [14,23].
Площадь лесов во всем мире (по данным 2000 г.) составляет 3 870 млн. га, из которых 8% (313 млн. га) расположено в странах Европейского Союза и 22% (851 млн. га) - в Российской Федерации. Средняя площадь лесов и лесных земель на одного жителя изменяется в зависимости от региона и составляет - 1,4 га в Европе (3,4 га - в Скандинавских странах), 0,7 га - в Европейском Союзе и 0,2 га - в Азии. Для России этот показатель составляет 5,8 га (табл. 2),172]
Мировой запас надземной биомасс в лесах - 420 млрд. т, из которых около 2% расположено в Европейском Союзе (15 стран) и 11% - в Российской Федерации. Мировой запас надземной древесной биомассы - 109 т /га. Для Европы соответственно этот запас составляет 59 тонн/га, для Российской Федерации -52 т/га, для Азии 82 т/га и для Южной Америки - 203 т/га. Поэтому, возможности для производства биотоплива сильно варьируют между регионами мира. Этот факт показывает, что потенциальное использование древесины для полу-
чения энергии также варьирует между различными странами, к тому же существует большая разница между регионами в отношении доступности лесов.
По оценкам Всемирной организации здравоохранения производство биотоплива по Европейскому Союзу (15) в 2002 году составило 30 млн. м3. Для России соответственно этот показатель в 2002 году составил 49 млн. м3 (табл. 3). Круглые лесоматериалы используются как промышленное сырье, но только 40% от общего объема круглых лесоматериалов становятся первичными или вторичными отходами переработки, которые пригодны только для производства энергии, например для производства высококачественного биотоплива.
Около 70-75% заготавливаемой в мире древесины используется или мо жет потенциально использоваться в качестве возобновляемого энергетического ресурса. Это количество не включает большие объемы лесосечных отходов и другой древесной биомассы, оставляемой на лесосеке после лесозаготовительных работ, которые объединены с традиционным лесным хозяйством по всему миру.
Для оценки древесные отходов предложена следующая классификация: по породам дерева: хвойные; лиственные. По влажности: сухие (до 15 %); полусухие (16-30 %); влажные (31 % и выше); сверхвлажные (до 100 %). По структуре: кусковые крупные, кусковые средние, кусковые мелкие, сыпучие. По стадийности обработки: первичные; вторичные (макулатура, черный щелок, отходы строительной и упаковочной древесины и др.). На всех стадиях обработки древесины (от рубки леса до изготовления промышленных изделий) образуется большое количество отходов - ветви, части стволов, щепа, кора, опилки, стружки, обрезки пиломатериалов и пр. (рис. 4) [22,32,85].
Отходы, образующиеся в лесной промышленности могут быть разделены на две категории: лесосечные отходы, образующиеся от лесозаготовок (например, от рубок главного пользования) и промышленные отходы, образующиеся при деревообработке, производстве фанеры, древесно-стружечных плит, целлюлозы и т.д. Другим источником древесной биомассы является древесина, прошедшая цикл использования - вторичная древесина (табл. 4).
Источники и виды древесных отходов [72] Источники отходов Вид отходов Лесозаготовительные работы Ветви, сучья, хвоя, листья, пни, корни, низкокачественная и гнилая древесина, ветровал и опилки Целлюлозная промышленность, лесопиление и строгание Кора, опилки, обрезки, расколотая древесина, стружка Производство фанеры Кора, сердцевина, опилки, обрезки фанеры и отходы, обрезки панелей, шлифовальная пыль
Производство древесностружечных плит Кора, тонкие фракции после просеивания, обрезки панелей, опилки, шлифовальная пыль
Вторичная древесина (древесина, прошедшая цикл использования) Упаковочный материал, старая деревянная мебель, отходы деревянных зданий (испорченная древесина)
Заготовка древесины осуществляется по принятой в лесном хозяйстве системе рубок, которая включает в себя рубки главного пользования, лесовостано-вительные рубки, рубки промежуточного пользования и прочие рубки [50,108].
Ежегодная расчетная лесосека — ежегодный объем заготовки древесины по рубкам главного пользования на определенной территории. Рубки главного пользования — основной вид заготовки древесины — проводятся, исходя из наличия насаждений, достигших возраста технической спелости и возможности получения наибольшего количества товарной древесины нужных размеров и качества. Нормы этих рубок научно обоснованы, находятся в пределах ежегодного прироста древесины в области и ведутся с учетом непрерывности лесопользования. Размеры лесовосстановительных рубок зависят прежде всего от состояния насаждений и необходимости хозяйственного воздействия на них с целью сохранения и улучшения выполнения ими основных целевых функций и свойств. В промежуточное пользование древесиной входят рубки ухода за лесом и санитарные рубки. Прочие рубки приходятся на разрубки трасс, просек, расчистки лесных площадей, передаваемых под строительство промышленных, жилых и других объектов [108].
Древесные отходы
Четыре столетия назад вся территория по юго-восточным берегам Балтийского моря и нижнему течению рек Вислы и Немана была покрыта непроходимыми лесами, болотами, водами. Однако уже к XVII в. хозяйственная деятельность человека коренным образом изменила характер растительности: вырубались леса, интенсивно развивалось сельскохозяйственное производство, а также целлюлозно-бумажная и деревообрабатывающие промышленности. С развитием животноводства на месте бывших лесов вследствие формирования пастбищ для скота и сенокошения появлялись луга [100]. В настоящее время леса на территории Калининградской области занимают—около 18,5% от всей площади, это самая низкая лесистость в Прибалтике. Общая площадь - 313 тыс. га, в т.ч. гослесфонда - 281,3 тыс. га, из них покрытые лесом - 242,0 тыс. га, не покрытые лесом - 34,0 тыс. га, территории лесных питомников - 0,1 тыс. га. Запас насаждений составляет 48,6 млн. м3 [31].
Кроме лесохозяйственных предприятий, лесные площади входят в следующие категории земель: сельхозназначения - 23,1 тыс. га, промышленности -21,9 тыс. га, населенных пунктов - 6,4 тыс. га, запаса -5,3 тыс. га, особоохра-няемые территории - 0,2 тыс. га. Леса государственного лесного фонда (ГЛФ) занимают 89,3% общей площади лесов области, сельхозформирований 3,5%, прочих фондодержателей - 7,2%. Болот и сельскохозяйственных угодий в ГЛФ - по 4% соответственно
Площадь лесного фонда области и запасы насаждений, по данным учета лесного фонда на 01.01.06 г., в т.ч. по лесхозам, представлены в табл. 23: Таблица 23
Распределение общей площади лесного фонда и запаса по лесхозам
Леса в Калининградской области распространены неравномерно, в основном небольшими массивами и участками. Всего здесь насчитывается 453 участка леса со средней площадью 572 га. Лесистость отдельных районов колеблется от 5,5 до 40,5%. Наименее лесистыми районами являются Неманский -5,5%о и Зеленоградский - 8,7%, Озерский - 10,3%, наиболее лесистыми: Полесский - 40,5%, Нестеровский - 26,8%, Славский - 22,3%, а также Куршская и Балтийская (Вислинская) косы (приложение 1, табл. П. 1).
Наиболее крупные лесные массивы: Краснолесенский - на юго-востоке Не-стеровского района, площадью 23,3 тыс. га; Полесский - между Куршским заливом, реками Преголя, Дейма и Головкинским каналом, площадью 27,5 тыс. га; Славский - на побережье Куршского залива, площадью 31,8 тыс. га; Черняховский - между реками Инструч и Анграпа, площадью 24,4 тыс. га и ряд других массивов [41,51].
Леса области отнесены к I группе, в них существенно ограничены рубки главного пользования, заготовка древесины осуществляется при рубках про 61 межуточного пользования (санитарных, рубках ухода и реконструкции и др.), а также при лесовосстановительных рубках. Исключение составляют леса Озер-ский и Гвардейский, а также менее крупные лесные массивы в Черняховском и Гусевском районах, находящиеся на балансе военного лесхоза Министерства обороны и относящиеся до сих пор к лесам ЇІ группы, где существует возможность проведения сплошных рубок [108].
Лесные фитоценозы области отличаются флористическим богатством и разнообразием. Здесь насчитывается более 100 видов деревьев, кустарников, полукустарников. Среди деревьев основными лесообразующими видами являются: ель, сосна, ольха черная, дуб, клен, липа, ясень, бук, ильм, береза, осина. Широко распространен но всей области граб (рис.8).
Разнообразие природных условий способствует формированию многообразных лесных сообществ: чистых ельников и сосняков, смешанных елово-сосновых и сложных по составу хвойно-широколиственных лесов и сообществ с доминированием широколиственных видов. При этом еловые, дубовые и сосновые леса (или их смеси) являются коренными насаждениями, леса же из березы и осины - вторичными, производными, они появились на местах вырубок и гарей. На долю вторичных лесов приходится довольно значительная площадь. 50% лесов представлены мягколиственными лесами, 28% - хвойными, 22%-твердолиственными [19].
Об эколого-экономической эффективности использования древесной биомассы
При оценке эколого-экономического потенциала использования древесных отходов и торфа в условиях рыночной экономики учитывались следующие факторы: наличие ресурсов биомассы для покрытия существующей и перспективной потребности в тепловой энергии; существующий и перспективный уровень цен на ископаемое топливо и наличие возможности его замены на альтернативное сырье; местная стоимость топлива, зависящая от расстояния вывозки, технологии заготовки сырья и т.д.; экологические ограничения при производстве топлива.
Энергетические потребности небольших городов и поселков сравнительно невелики и заключаются, главным образом, в отоплении и горячем водоснабжении. Источниками тепла в основном являются мелкие котельные, работающие на привозном угле или мазуте. Их технический уровень, экономичность и экологические показатели не соответствуют современным требованиям. Увеличение объема потребления биологического топлива сыграет важную роль в развитии структуры энергоснабжения региона.
Каждый тип биотоплива требует индивидуального решения, так же как и каждый район в Калининградской области требует индивидуального подхода в зависимости от типа топлива, преобладающего в том или ином районе, имеющейся инфраструктуры и т.д.
При переработке древесины на целлюлозно-бумажных и деревообрабатывающих предприятиях остается большое количество отходов, которые вполне возможно использовать для получения тепловой энергии, сократив тем самым потребление газа, мазута и угля в качестве топлива.
Эколого-экономическая оценка использования древесной биомассы в котельных г. Правдинска и г. Калининграда, в районной больнице г. Полесска (работавших ранее на угле и мазуте) выявила возможность экономии расходования условного топлива до 7 тыс. т в год. Эти проекты созданы в рамках шведской программы EAES «Природосберегающие энергосистемы» и являются вкладом в выполнение Конвенции ООН по изменению климата (UNFCCC).
Переход на биотопливо в значительной степени способствует снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу - 19175,1 тонн в год. В первую очередь это относится к диоксиду углерода: его количество в атмосфере уменьшилось- на 19020 т/г. На 97,2 т/г снижены выбросы диоксида серы и на 10,3 т/г диоксида азота. Замена ископаемых видов топлива позволила уменьшить выбросы твердых частиц на 47,6 т/г. Общее количество выбросов от котельных гг. Правдинска, Калининграда и Полесска с переходом на древесное топливо снизилось на 18600 т/г (табл. 34). При переводе установок с угля и мазута на древесные отходы производство тепловой энергии практически не уменьшилось [55],
В г. Правдинске 10 угольных котельных заменили двумя водогрейными агрегатами, один из них мощностью 1,7 МВт работает на древесных отходах. При этом использование возобновляемого топлива заменяет примерно 3150 тонн угля ежегодно. Потребление древесины, необходимое для работы биокотель-ной, составляет около 14 тыс. не пл. м в год (содержание золы около 1 %) (табл. 35). Реконструкция котельной позволила обеспечить стабильное теплоснабжение потребителей тепловой энергией и уменьшить выбросы парниковых газов в атмосферу: углекислого газа - на 14760 т/год, окислов серы - на 55 т/год, окислов азота на 8 т/год, а сажи и золы - на 31 т/год [55]
