Перспектива использования биотоплива в промышленности Республики Беларусь

МИНИСТЕРСТВО  ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение  образования «Академия МВД Республики Беларусь» 
 
 
 

                                                         

Перспектива использования биотоплива в промышленности Республики Беларусь

                                                            
 
 
 
 
 

                                                           Миночкин Артем Анатольевич, 1 «Б» курс

                                                            следственно-экспертный факультет

                                                            Лойко Лариса Егоровна,

                                                            доцент кафедры философии

                                                            и идеологической работы,

                                                            кандидат философских наук, доцент 
 
 
 
 
 
 

Минск 2011

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………. 3

1. Раздел 1. Использование биотоплива в РБ………………………………………….5

2.  Раздел 2. Потенциал использования биотоплива в РБ……………………………..6

     2.1 Древесина и отходы  лесопиления………………………………………………6

     2.2 Плантационные посадки быстрорастущих энергорастений…………………. .7

     2.3 Использование лигнина………………………………………………………….8

     2.4 Отходы промышленности……………………………………………………… .8

3.  Раздел 3. Стратегия развития биоэнергетики………………………………………9

     3.1 Основные направления исследований…………………………………………10

     3.2 Производство биотоплива на основе быстрорастущих древесных пород…..11

     3.3 Производство биотоплива на основе травянистых культур………………….16

Заключение……………………………………………………………………………. .20

Библиографический список……………………………………………………………21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         Введение

         В настоящее время во многих странах мира наблюдается повышение интереса к возобновляемым источникам энергии. Это связано с непрерывно уменьшающимися запасами ископаемых энергоносителей, ухудшением экологии, связанным с газовыми выбросами, приводящими к парниковому эффекту, а также желанием многих стран освободить энергетические источники от политической ситуации.

     Республика  Беларусь относится к категории  стран, которые не обладают значительными собственными топливно-энергетическими ресурсами, собственные ресурсы ископаемых энергоносителей составляют не более 15% от потребности. Доля природного газа в общем балансе ТЭР Беларуси превышает уровень 76%, а в белорусской энергосистеме - 93%. Республика Беларусь импортирует от 20 до 30% потребляемой электроэнергии. В случае ограничения поставок ТЭР Республика Беларусь уже сейчас терпит ущерб в виде недопроизводства ВНП в размере около 410 долларов на одну тонну условного топлива. А это во много раз превышает стоимость недопоставленных энергоносителей.

     Во  многих странах мира энергетика на растительной и древесной биомассе становится эффективной самоокупаемой отраслью, конкурентоспособной по отношению к энергетике на ископаемом топливе. Беларусь идеально подходит для развития биоэнергетики благодаря наличию больших массивов промышленного леса, равнинного ландшафта, хорошо развитой инфраструктуры распределения энергии и тепла, современных предприятий энергетического и общего машиностроения, а также высокого уровня технического образования населения.

     В Беларуси биоэнергетика начинает интенсивно развиваться в условиях необходимости достичь определенного уровня энергетической безопасности и в полном соответствии положениям Международного соглашения об изменении глобального климата, подписанного Республикой. Развитие этой отрасли предопределено также следующими обстоятельствами: Политикой импортозамещения, когда часть долга и текущих оплат в твердой валюте за импортируемые энергоресурсы может быть снижена за счет производства и использования местных топлив; заинтересованностью  лесного хозяйства в  потенциальном  крупном  и надежном потребителе   большого   объема   отходов,   топливной   и   неликвидной   древесины, которые в настоящее время не находят сбыта, что не позволяет интенсифицировать лесозаготовительную и лесовосстановительную деятельность в условиях сохранения 
биоразнообразия и здоровья лесов; социальной выгодой, когда в рамках создания инфраструктуры новой отрасли будут созданы новые рабочие места (до 10 тыс. мест на млн. тут/год); и производств; экологическим  эффектом,   т.к.   будут   снижены   выбросы   диоксида  углерода   в атмосферу (за счет биологического цикла    фотосинтеза), оксидов серы и других загрязняющих веществ - при замещении топливного мазута.

      Конечной  целью развития биоэнергетики является создание собственного топливно-энергетического цикла на возобновляемых видах биотоплива с учетом экологических и экономических преимуществ данного направления.

      Технически  доступный потенциал биотоплива в Беларуси может покрыть до 8-10% ожидаемого дефицита мощностей. Положительный опыт ряда стран, прежде всего Скандинавских, в наращивании мощностей биоэнергетических станций, которые уже будут в среднем производить более 15% энергии, говорит о том, что биоэнергетика рано или поздно займет свое место и в Беларуси. 
 
 
 
 
 

        

           
 

Раздел 1 Использование биотоплива в РБ

     В качестве биотоплива могут быть использованы: биомасса древесины, отходы древесины, образующиеся при ее рубке и обработке, биомасса быстрорастущих кустарниковых и травянистых растений, лигнин, горючая часть коммунальных отходов, отходы, получаемые при мелиоративных работах, расчистке территорий под новое строительство, отходы растениеводства, горючие отходы перерабатывающей и пищевой промышленности, животноводства.

     В целом по республике годовой объем  централизованных заготовок дров и  отходов лесопиления составляет около 0,94 - 1,0 млн. т у. т. в год. Часть дров поступает населению за счет самозаготовок, объем которых оценивается на уровне 0,3-0,4 млн. т у. т. в год.

      Сейчас  в стране работает более 1350 малых и средних котельных на древесном топливе, которые обеспечивали общую тепловую нагрузку около 500 Мвт за счет сжигания биомассы^[1].  
 
 
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         Раздел 2  Потенциал использования биотоплива в РБ

         Древесина и отходы лесопиления

        Основная часть биотоплива, которая может быть вовлечена в топливно-энергетический баланс для промышленной выработки электроэнергии и тепла - это древесно-топливные ресурсы «чистых» лесных территорий. В Беларуси леса занимают около 42% территории. Запас растущей древесины составляет свыше 1,2 млрд. м³ . Ежегодный сбор ликвидной древесины при лесозаготовительных работах достигает 4,5 млн. м³. Древесные обрезки и отходы древесины, образующиеся при рубке и обработке древесины, могут составлять до 40-50% собранной биомассы. Эти компоненты представляют альтернативный топливный ресурс для энергетики.

     По  оценке ИПЭ НАНБ совместно с Министерством  лесного хозяйства технически доступен для биоэнергетики в настоящее время объем отходов, эквивалентный приблизительно 1,5 миллиона т у.т./год. Согласно официальным данным Белорусского энергетического института только 25% этой величины используется в настоящее время.

     К 2015 году потенциальные топливные  ресурсы для биоэнергетики оцениваются  в 2,7-3,0 миллиона т у.т./год, к 2020 году - 3,7 миллиона т у.т./год.

     Около четверти лесных ресурсов страны находится в зоне, загрязненной в результате аварии на ЧАЭС. Использование биомассы отходов из этих лесов предполагает определенные ограничения на технологии энергетической утилизации древесной массы.

Проведенные исследования на крупных - до 200 кВт - экспериментальных стендах в США, Беларуси и Бельгии, а также на коммерческом энергоблоке в 18 Мвт в Калифорнии и на промышленном котле (6 Мвт) в г. Речице показали, что радиоактивность надежно контролируется в процессе конверсии путем применения известных, надежных и не дорогостоящих технологических решений^[2].

     Энергетический  потенциал биомассы лесных территорий, загрязненных радионуклидами, составляет 240 тыс. т у.т. /год.

     Предельные  возможности республики по использованию  древесных ресурсов в качестве топлива можно определить исходя из естественного годового прироста древесины, который приближенно оценивается в 25 млн. м³ (включая древесину загрязненных территорий) или 6,6 млн. т у.т. в год (если сжигать всё что прирастает).

        Плантационные посадки быстрорастущих энергорастений

     Одним из перспективных направлений производства биотоплива признаны плантационные посадки быстрорастущих кустарниковых и травянистых энергорастений, для которых среднегодовой прирост биомассы превышает 25 м³/га. Беларусь идеально подходит для развития этой отрасли биоэнергетики благодаря наличию крупного сельскохозяйственного производства, равнинного ландшафта, современных предприятий энергетического и общего машиностроения, а также высокого уровня технического образования населения.

     По  предварительным оценкам, в масштабах  республики имеется около 100 тыс. га земель технически доступных в настоящее время для «энергетических» посадок, потенциал биомассы быстрорастущих кустарниковых и травянистых энергорастений может составить от 0,6-0,8 млн. т у.т./год.

     Кроме того, в Беларуси имеется до 500 тыс. га малоценных и низко продуктивных угодий, нерентабельных для выращивания  сельхозпродукции. С учетом этой перспективы  возможно увеличение «энергетических» посадок с получением до 4,0 млн. т у.т./год.

     Потенциал биомассы быстрорастущих кустарниковых  и травянистых растений может  быть увеличен за счет использования: загрязненных и выведенных из оборота в результате аварии на ЧАЭС территорий Гомельской  и  Могилевской  областей,   которые  составляют  около  250  тыс.   га, потенциальный объем производства биотоплива до 2,0 млн. т у.т./год; неиспользованные площади лесного фонда (непокрытая лесом площадь в результате гибели  насаждений,   вырубок,   пустырей  и  пр.)  составляют  около  200  тыс.   га, потенциальный объем производства биотоплива до 1,6 млн. т у.т./год; защитные полосы вдоль дорог и просек составляют около 100 тыс. га, потенциальный объем производства биотоплива до 0,8 млн. т у.т./год.

         

          Использование лигнина

      Использование лигнина, в том числе отвального, позволит вовлечь в топливный баланс страны до 100 тыс. тут/год.

         Отходы промышленности

       В дальнейшем возможно использование горючей части коммунальных отходов, отходов торфяной промышленности, отходов, получаемых при мелиоративных работах, расчистке территорий под новое строительство, и осадков городских стоков, что позволит заместить до 900- 960 тыс. тут/год импортируемого топлива.

     Значительны также топливные ресурсы отходов  растениеводства, горючих отходов перерабатывающей и пищевой промышленности, животноводства (до 1 млн. тут/год), однако эти ресурсы наиболее рационально могут быть использованы на месте^[3].

          
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        

Раздел 3. Стратегия развития биоэнергетики

     Наиболее  благоприятные ресурсные, физические и технологические свойства, как  топливо, имеет древесная масса, которая на ближайшую перспективу может стать основным топливом биоэнергетики.

      Технико-экономические  показатели энергетических установок  на биотопливе иногда уступают ТЭС  на ископаемых видах топлива и  тем более АЭС и гидроэнергетике, особенно при низких ценах на импортируемые энергоресурсы. Однако, с учетом росте цен на углеводородное топливо (в 2-2,5 раза в ближайшее десятилетие), данный вид топлива становится перспективным и экономически рентабельным.