Биоэнергетический потенциал Калининградской области

• Автор: Рагулина, Изумруд Рамазановна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 162 с. : ил.

1. Эколого-географические проблемы и перспективы развития биоэнергетики

1.1. Основные понятия и термины

1.2.Роль биоэнергетики в энергетическом балансе

1.3.Характеристика древесной биомассы как биотоплива

1.4.Ивовые плантации - перспективное направление биоэнергетики

1.5.Торф и возможности его использования в качестве биотоплива

1.6. Органические отходы сельскохозяйственного производства -сырье для получения биогаза

1.7. Твердые бытовые отходы и их использование для получения тепловой энергии

2. Биоэнергетический потенциал Калининградской области

2.1. Древесные отходы

2.2. Короткоцикловые ивовые плантации

2.3. Торф
2.4. Биогаз из отходов животноводства и птицеводства
2.5. Твердые бытовые отходы и их энергетический потенциал
2.6. Суммарный биоэнергетический потенциал
3. Эколого-экономическая оценка использования биомассы в теплоэнергетике Калининградской области
3.1. Об эколого-экономической эффективности использования древесной биомассы
3.2. Эколого-экономический потенциал использования торфа
Заключение
Библиографический список
Приложения

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 СО2, 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 промышленно-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%). 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.

Иного мнения придерживаются российские ученые [119], в продуктах сжигания ТБО (дымах и летучей золе) содержание тяжелых металлов в десятки и сотни раз превышает фоновые значения. Даже при высокотемпературном окислении топлива в процессе горения всегда образуются продукты неполного сгорания, их список насчитывает свыше ста идентифицированных опасных веществ. Предельно допустимые нормы выбросов при сжигании мусора, показаны в табл. 21.
Таблица
Нормативные характеристики эмиссий загрязняющих веществ при сжигании мусора [119]
Компоненты Предельное значение, мг/м3
Общая пыль
Неорганические хлориды (пересчет на НС1)
Неорганические фториды (пересчет на НБ)

Органические вещества (пересчет на С)
БОх (пересчет на БОг)
N0* (пересчет наЫОг)
Тяжелые металлы -
БЬ+РЬ+Сг+Си+Мп+У+Бп+Аз+Со+№+Бе+Те 1,0
Сб 0,05
нё 0,05
Диоксины (в токсических эквивалентах нг/м3) 0,1
В России перерабатывается около 3% ТБО. Сжигание отходов с утилизацией тепла осуществляется в Москве, Владивостоке, Владимире, Сочи, Пятигорске. По результатам исследований [35], при сжигании 1 кг мусора выбрасывается 0,1 микрограмма диоксинов, а сжигание 3 т обычного (нетоксичного) мусора дает 1 т высокотоксичной золы, которую необходимо подвергать захоронению на спецполигонах. Сжигание ТБО требует использования сложных и дорогостоящих технологий очистки продуктов сгорания от тяжелых металлов, вредных газов (БОг, СО, НС1, НТ, N0*) и других примесей [119].
Практика показывает, что, несмотря на отрицательные характеристики экологических последствий на окружающую среду сжигания мусора, нет необ-