кандидат физико-математических наук В.Г.Щебелин
02 ноября 2009г.
Дрова как альтернативный вид топлива.
Дрова являются не самым «калорийным» видом топлива (см. Таблицу 1). Однако, по сравнению с другими видами топлива, их применение для муниципальных нужд может принести экономическую, экологическую и социальную выгоду.
|
Таблица 1. Теплота сгорания различных видов топлива |
|||
|
Виды топлива |
ккал/кг |
Виды топлива |
ккал/кг |
|
Дрова, влажн. 50% |
2 800 |
Каменный уголь, |
6000 |
|
Дрова, влажн. 30% |
3 000 |
||
|
Дрова, влажн. 20% |
3 300 |
Антрацит |
7 000 |
|
Торф |
3 500 |
Нефть |
7 500 |
|
Торф брикетный |
4 000 |
Древесный уголь |
8 000 |
|
Бурый уголь |
4 500 |
Мазут |
8 500 |
|
Брикеты из опилок |
4 800 |
Дизельное топливо |
10 000 |
При низкой теплоте сгорания, важное преимущество древесины как топлива заключается в ее экологической чистоте. Так, например, при сгорании угля выделяется 1,5% серы и до 25% золы, а при сгорании древесины лишь 0,02% серы и не более 0,5% золы. Кроме того, при сжигании 1 тонны дров выделение СО2 в атмосферу примерно в 50 раз ниже, чем при сжигании 1 тонны угля.
Приобретая уголь для своих котельных, мы оплачиваем из бюджета создание рабочих мест в местах его добычи, переработки и транспортировки. Переход котельных на древесину и разнообразные древесные отходы, позволяет отказаться от этой практики и создать для населения района дополнительные рабочие места. Отметим, что каждые 140 тон угля замененные дровами, создадут в районе одно дополнительное рабочее место.
Значение древесины, как альтернативного топлива, повышается не только в нашей стране, но и в мире. Так доля энергии, получаемой из древесины, в общем энергоснабжении стран Европы и США составляет в среднем 5%. В этих странах на ближайшие 10-15 лет прогнозируется увеличение потребления древесины для производства энергии примерно на 1,5% в год.
Теплота сгорания 1 кг дров не зависит от породы древесины, а зависит только от ее влажности. Однако плотность древесины от породы к породе различается. Поэтому, теплота сгорания 1 м3 дров уже зависит от породы. Ее значения для различных пород древесины приведены в Таблице 2. В таблице влажность дров принята за 30%. Это связано с тем, что в момент заготовки влажность древесины составляет около 50%, но в процессе перевозки и разделки ее на «тюльки» влажность снижается примерно до 30%.
|
Таблица 2. Плотность древесины и ее теплота сгорания при 30% влажности |
||
|
Порода |
Плотность, кг/м3 |
Теплота |
|
Пихта |
375 |
1,13 |
|
Ель |
450 |
1,35 |
|
Осина |
510 |
1,53 |
|
Сосна |
520 |
1,56 |
|
Липа |
530 |
1,59 |
|
Береза |
650 |
1,95 |
На 2009 год расчетная лесосека в Кизнерском районе составляет 195,0 тыс. кубометров древесины. Крупнейшим арендатором лесных участков в районе является ООО «Троя-импэкс» (расчетная лесосека 60 000 м3/год). Поэтому дальнейшие расчеты будем проводить основываясь на данных этого арендатора.
|
Таблица 3. Объем дров в заготовленной древесине (по данным ООО «Троя-импэкс» за .2009г) и их энергетическая ценность |
|||||||
|
Порода |
Доля при заготовке, |
Объем |
Доля дров, |
Объем дров, |
Энергоемкость, Гкал |
Энергети- |
|
|
на 1 м3 |
на весь |
||||||
|
Пихта |
1,5% |
900 |
70,0% |
630 |
1,12 |
706 |
118 |
|
Ель |
19,0% |
11 400 |
20,0% |
2 280 |
1,35 |
3 078 |
513 |
|
Осина |
20,0% |
12 000 |
50,0% |
6 000 |
1,53 |
9 180 |
1 530 |
|
Сосна |
6,5% |
3 900 |
20,0% |
780 |
1,56 |
1 217 |
203 |
|
Липа |
11,0% |
6 600 |
40,0% |
2 640 |
1,59 |
4 198 |
700 |
|
Береза |
42,0% |
25 200 |
30,0% |
7 560 |
1,95 |
14 742 |
2 457 |
|
ВСЕГО: |
100,0% |
60 000 |
|
19 890 |
|
33 120 |
5 520 |
При заготовке деловой древесины заготавливаются и дрова, к которым относится низкосортная древесина. Из Таблицы 3 видно, что из 60 000 м3 древесины, заготовленной ООО «Троя-импэкс» в 2009г, примерно 30% (а именно 19 890 м3) являются дровами. Отметим, что доля дров в каждой породе различна и составляет от 20% (ель, сосна) до 70% (пихта). В предпоследней колонке Таблицы 3 по каждой породе отдельно рассчитана энергоемкость всего объема дров, заготовленных в 2009г. Энергоемкость 19 890 м3 дров составляет 33 120 Гкал, что в пересчете на 1 м3 «усредненных» дров дает энергоемкость дров равную 1,666 Гкал/м3.
Теплотворная способность каменного угля среднего качества составляет (Таблица 1) 6 000 ккал/кг. Это означает, что 1 м3 дров заменяет 277 кг угля. Следовательно, для замены 1 тонны угля потребуется 3,61 м3 «усредненных» дров.
|
Таблица 4. Потребление угля за отопительный сезон |
|||
|
Предприятия |
Потребление |
Затраты на |
Требующийся для замены объем дров, |
|
Учреждения образования |
2 640 |
6 600,0 |
9 530 |
|
ЦРБ |
750 |
1 875,0 |
2 708 |
|
Учреждения культуры |
540 |
1 350,0 |
1 949 |
|
Прочие |
150 |
375,0 |
542 |
|
ВСЕГО: |
4 080 |
10 200,0 |
14 729 |
Сравнивая данные Таблицы 3 и Таблицы 4 видно, что дров, получающихся у ООО «Троя-импэкс» при заготовке деловой древесины, а именно 19 890 м3, достаточно, для того чтобы обеспечить дровами все муниципальные котельные.
В Таблице 5 представлен расчет себестоимости дров в виде тюлек, без доставки.
|
Таблица 5. Себестоимость заготовки |
|
|
Вид затрат |
руб/м3 |
|
Арендная плата за лес |
28,00 |
|
Зарплата: |
220,00 |
|
лесников |
23,00 |
|
на лесохозяйственные работы |
7,00 |
|
на заготовку древесины |
95,00 |
|
на вывозку древесины |
35,00 |
|
на раскряжевку и погрузку дров |
60,00 |
|
Налоги на зарплату |
60,00 |
|
Топливо: |
138,00 |
|
на заготовку |
72,00 |
|
на перевозку хлыстов |
56,00 |
|
на лесохозяйственные работы |
10,00 |
|
Электроэнергия |
5,00 |
|
Амортизационные отчисления |
9,00 |
|
ВСЕГО: |
460,00 |
|
ВСЕГО с НДС: |
542,80 |
Принимая цену реализации дров для муниципальных нужд близкую к себестоимости, а именно 550,0 руб/м3, получим, что стоимость дров при замене 1 тонны угля дровами составит 1985 рублей, что более чем на 20% ниже стоимости угля. При полном переходе на дрова район экономит более 2,0 млн.рублей/год и создаст дополнительно 30 рабочих мест.
Кроме дров в виде тюлек, имеются еще и отходы лесопиления (дровяной горбыль), ориентировочно 10% от объема переработанной древесины или не менее 2 400 м3/год. Цена реализации дровяного горбыля с погрузкой в автотранспорт и распиловкой его в необходимый для котельных размер по длине составит около 400 руб./м3. Кроме того, влажность дровяного горбыля ниже, чем у дров в виде тюлек и для замены 1 тонны угля его потребуется 3,3 - 3,4 м3. Стоимость дровяного горбыля при замене 1 тонны угля составит 1320 рублей, что почти на 50% ниже стоимости угля.









