01 апреля 2013

Региональные власти ряда российских областей предлагают российским производителям биотоплива альтернативу экспорту их продукции. Перевод котельных на щепу и другие виды биотоплива становится приоритетным для лесных регионов страны. Вместе с тем уход от мазута и угля происходит медленными шагами.

Об успешной работе одной, двух и даже семи котельных на биотопливе из 400 или 500 имеющихся котельных заявляют многие регионы. О полномасштабном переходе на возобновляемые источники энергии пока в России речи не идет. Вместе с тем даже две или пять биотопливных котельных способны показать пример как собственному региону, так и стране в целом по использованию биомассы.
В Финляндии, например, щепу предпочитают углю и мазуту в большинстве регионов, в России пока даже в лесные области заводится дорогостоящий уголь и нефтяное топливо. Хотя например в Вологодской области была программа полного перехода на древесное топливо. Новгородская и Ленинградская области также заявляли о таких программах, но пока реализация этих инициатив идет очень тяжело. Вместе с тем в Республике Карелия уже сегодня около 20% котельных работают на биотопливе, согласно данным администрации. В Омской области на древесных отходах и дровах получают энергию на 7 котельных. В Ленинградской, Архангельской и Вологодской областях также есть котельные на дровах, щепе и пеллетах, но их количество еще очень мало.
Наиболее распространенными видами биотоплива, которые используются на энергетических установках сегодня, являются дрова (это уже устаревший вид топлива), щепа, пеллеты, брикеты и ряд других. Наибольшее распространение на местном рынке в России получила топливная щепа за счет дешевизны и простоты производства. Что же это такое?


Топливная щепа –  это частицы, полученные в результате измельчения древесного сырья предназначенные для сжигания в энергетических целях. Производится древесная топливная щепа путем переработки древесного сырья (стволовой древесины, отходов лесопереработки, отходов деревообработки и порубочных остатков). В настоящее время, наиболее востребована топливная щепа из стволовой древесины, так как обладает рядом преимуществ:
·         Низкий процент коры и прочих посторонних включений;
·         Низкую зольность;
·         Высокую энергетическую ценность;
·         Стандартизированные размеры частиц;
Скандинавские потребители выделяют стволовую древесину в отдельный вид топлива, что позволяет им получать субсидии Евросоюза. Топливная щепа из других типов древесного сырья не пользуется такими преимуществами.
Топливная древесная щепа  — экологически чистое топливо с содержанием золы не более 3 %. При сжигании этого вида топлива в атмосферу выбрасывается ровно столько СО2, сколько было поглощено растением во время роста.
Топливная щепа требует особого хранения и  подвержена самовоспламенению, поэтому предполагается ее хранение на специализированных складах покупателя.
Топливная щепа отличается низкой плотностью по сравнению с агломерированным биотопливом (пеллетами и брикетами), высокой влажностью и более низкой энергетической ценностью. Из-за низкой насыпной плотности транспортировка щепы осуществляется в специализированных щеповозах. Это приводит к тому, что удаленная транспортировка топливной щепы нерентабельна.

 
Конкурентные преимущества по сравнению с альтернативным твердым топливом.

Альтернативное твердое топливо, применяемое в настоящее время для генерации тепловой и электрической энергии, представлено органическими веществами различной степени подготовки.

Применение альтернативных щепе нетрадиционных энергоносителей определяется целым рядом факторов, такими как: доступность топлива, его цена, расстояния транспортировки, степень централизации отопления, и пр. В таблице приведены основные нетрадиционные энергоносители и их сравнение с топливной щепой
Сравнение древесной топливной щепы с альтернативными нетрадиционными энергоносителями
 

 

Тип альтернативного твердого топлива
 

 

Сравнение с древесной топливной щепой
 

 

Древесные топливные гранулы
Топливная щепа является серьезным конкурентом топливных пеллет в генерации тепловой и электрической энергии, при этом потребление топливной щепы постоянно растет. Однако топливная щепа уступает пеллетам по ряду факторов, что ограничивает ее транспортную доступность и универсальность применения:
Во-первых, котельное оборудование для сжигания щепы намного сложнее и дороже пеллетного, так как энергоноситель (топливная щепа) имеет высокую влажность, сравнительно низкий КПД и нестабильные параметры горения.
Во-вторых, транспортировка щепы на большие расстояния не рентабельна, так как она имеет низкую насыпную плотность, что требует большие емкости для ее перевозки, или специализированное оборудование (щеповоз), а главное, энергетическая ценность щепы составляет порядка 1.900 - 2.200 ккал/кг, в то время как энергетическая ценность пеллет составляет 3.800 – 4.200 ккал/кг. В результате перевозка пеллет эффективна на дальние расстояния, так как выше плотность, энергетическая ценность и ниже влажность. Исходя из этого сжигание топливной щепы целесообразно в непосредственной близости от лесозаготовки или лесопереработки, то есть на локальных рынках, и там где есть лесные ресурсы, а сжигание пеллет актуально в удаленных регионах, без местного сырья.
 

 

Солома
Солома используется в ряде европейских стран в качестве топлива. Однако применение ограничивается дальностью транспортировки соломы, которая определяют экономическую целесообразность ее использования. Кроме того, есть ярко выраженная сезонность производства, что требует больших складов и условий для хранения.
 

 

Лузга, жмых, отходы с/х переработки
Потребление отходов сельскохозяйственной переработки в интересах энергетики постоянно растет, однако имеет ряд недостатков по сравнению с древесной топливной щепой, которые ограничивают их использование. Отходы сельскохозяйственных производств имеют высокую теплотворную способность и низкую влажность, но в тоже время и высокую зольность. Использование этих отходов в качестве топлива целесообразно на перерабатывающих сельскохозяйственных предприятиях, так как транспортировка их в неподготовленном виде сложна и неэффективна (см. топливные брикеты, пеллеты из отходов с/х перевозки). Также стоит отметить неритмичность сельскохозяйственных циклов, что не позволяет иметь достаточное количество отходов для сжигания.
 

 

Пеллеты из соломы
Пеллеты из соломы широко распространены в Дании и получили название «greypellets» (серые пеллеты). Теплотворная способность «серых» пеллет на уровне древесных. Однако способность к пеллетированию намного хуже, из-за низкого содержания лигнина. Поэтому пеллеты из соломы используются недалеко от места их производства, так как не выдержат длительной транспортировки и перевалки. Кроме того, стоит выделить сезонность заготовки сырья, что не позволяет производить пеллеты круглогодично.
 

 

Пеллеты из отходов сельскохозяйственной переработки
Аналогично пеллетам из соломы, низкая способность к пеллетированию, и как результат проблемы с транспортировкой и перевалкой. Проблемы сезонности переработки сельскохозяйственного сырья.
 

 

Топливные брикеты (из биомассы)
Топливные брикеты используются исключительно в частном секторе для отопления каминов, а также для приготовления шашлыков и барбекю, широкомасштабное применение брикет в промышленности не развито. Однако есть применение в области отопления небольших муниципальных объектов с помощью блок-модульных котельных.
 

 

Бытовой мусор
Сжигание бытового мусора осуществляется на месте его нахождения – полигонах ТБО. Транспортировка мусора не предусмотрена. Сжигание мусора не подпадает под Киотский протокол.
 

 

Торф
Торф является эффективным топливом, однако характеризуется высокой зольностью. Так как сжигание торфа не подпадает под Киотский протокол его заготовка и сжигание не имеют широкомасштабного применения. Выбросы при использовании торфа не признаются СО2-нейтральными, как это происходит при сжигании древесины и иной растительности.
В целом, древесная топливная щепа наиболее стабильный энергоноситель среди нетрадиционного твердого топлива, что является причиной следующих факторов:
 
-Круглогодичность лесозаготовок и лесопереработки, что обеспечивает ритмичность производства;
-Достаточное количество промышленно обрабатываемого сырья;
-Простота производства и применения;
-Стабильность характеристик древесной топливной щепы, закрепленных национальными стандартами;
-Низкая зольность;
Высокая конкурентоспособность топливной щепы по сравнению с другими видами альтернативного твердого топлива подчеркивается рыночной успешностью щепы и стабильными темпами роста.


Недостатки щепы
Древесная топливная щепа имеет ряд недостатков, которые присущи всей древесине:
-Низкая влагостойкость и способность к абсорбции влаги, что требует специальных условий хранения, перевалки и перевозки;
-Низкая энергетическая ценность;
-Высокая влажность;
-Низкая плотность топливной щепы;
 
Подробнее о производстве топливной щепы в России и в Европе читайте в очередном номере журнала "Международная Биоэнергетика" в мае 2013 г.
Автор: 
Ольга Ракитова

Смотрите также по темам:

топливная щепа