Енергетичне використання в Україні відходів деревини

    Використання деревини замість газу, для теплогенерації, невідворотне.

Головне завдання Держави:
 -  зробити  процес   впровадження біопалива системним, керованим та ефективним.
З цією метою  розглядається пропозиція: розробити, прийняти та здійснити
«Державну, або національну цільову Програму заміщення імпортного природного газу деревним біопаливом на 2010-2020рр.», якою могло б бути передбачене передбачене:

1.    Протягом десяти років виконання Програми досягти рівня використання близько 12 млн. куб. м деревної  біомаси для  енергетичних потреб і до 2020 року вийти на  обсяги  заміщення деревиною  3,0 млрд. куб. м природного газу щороку.

2.    При цьому деревне паливо поставляється  з трьох  джерел:
a)    4,0–5,0 млн.куб.м - раціональне використання заготовленої деревини.
b)     Близько  4,0  млн. куб. м – енергетичні плантації.
c)     До 4,0 млн. куб. м –  підвищення використання щорічного приросту деревини в Україні до рівня  країн Євросоюзу.

Джерело фінансування:
 Раціональне, інноваційно-інвестиційне використання коштів, які щороку передбачені в Державному бюджеті  для теплозабезпечення закладів соціальної сфери, приміщень державних і комунальних установ, та за рахунок прибутків і збільшення податкових надходжень до бюджету, отриманих в процесі виконання програми,з використанням такого підходу до державного економічного менеджменту в даному питанні:

«Ми пропонуємо Державі протягом 10 років купувати від нас для опалення  бюджетних закладів теплову енергію, вироблену з деревної біомаси,  по поточних  цінах на теплову енергію, яка вироблена з імпортного природного газу за рахунок перерозподілу і раціонального інноваційно-інвестиційного  використання коштів, передбачених для опалення бюджетних закладів у Державному бюджеті.»  

Шляхи вирішення проблеми:
1.1.    Забезпечення заготівлі, збору, переробки та транспортування до котельних наявної деревної біомаси, яка в даний час утворюється в процесі планових лісозаготівель.
1.2.    Створення плантацій енергетичної деревини для заміщення деревною біомасою   додаткових обсягів природного газу.
1.3.    Поступове планомірне збільшення обсягів планових лісозаготівель з тим, щоб протягом 10 років виконання Програми збільшити обсяги лісозаготівель та енергетичного використання неділової  деревної біомаси  підвищивши використання щорічного приросту деревини до рівня країн Євросоюзу.
1.4.    Отримання теплової енергії з деревини шляхом її переробки в паливну тріску та спалювання в котельнях для отримання теплової енергії.
1.5.    Створення виробничих потужностей по заготівлі, переробці, транспортуванню до котельних деревного біопалива, його перетворенню в теплову енергію та постачанню виробленої енергії споживачам.
1.6.    Будівництво лісових доріг для забезпечення транспортного доступу ресурсів деревної біомаси.
1.7.    Виготовлення з відходів деревини та паливної тріски деревних паливних брикетів та гранул (пеллет)  та спалювання брикетів і пеллет у спеціальних високопродуктивних котлах з можливістю автоматизації процесу спалювання та отримання тепла.
1.8.    Використання процесів когенерації і отримання з деревної біомаси одночасно електричної та теплової енергії по паросиловому або газопоршневому технологічних циклах.

Таким чином,
П Р О П О Н У Є Т Ь С Я:
протягом десяти років виконання програми вийти на рівень використання 12 млн. куб. м  енергетичної деревної  біомаси для    заміщення природного газу в обсягах 3,0 млрд. куб. м щороку.        

1.    Обґрунтування
Для  виробництва теплової енергії визнаною світом альтернативою  природному  газові є біопаливо, зокрема,  деревина і її відходи.
За еквівалентною теплотворною здатністю 4,0  кубічних  метри деревної біомаси заміняють 1000 кубометрів природного газу
Загальні ресурси енергетичної деревної біомаси, яка може бути отримана в процесі щорічних лісозаготівель всіма лісокористувачами та переробки заготовленої деревини в  Україні складають близько 10,2 млн. куб. м.

Із вказаного обсягу  3,5 - 4,0 млн. куб. м деревної біомаси вже сьогодні використовуються для енергетичних потреб  - опалення індивідуальних житлових будинків та соціальних об’єктів в сільській місцевості   паливними дровами,  тепло генерації із відходів деревини  для технологічних потреб і опалення на деревопереробних підприємствах, виробництва теплової і електричної енергії на ТЕЦ та комунальних котельнях, виробництва деревних брикетів,  пеллет (паливних гранул), деревного вугілля, синтез газу, тощо.

2,5 – 3,0 млн. куб. м енергетичної деревної біомаси у різному вигляді щорічно експортується, а саме – у вигляді: деревних брикетів,  пеллет, паливної тріски, деревного вугілля, паливних дров у круглому та колотому вигляді, технологічних дров, які  за кордоном використовують в якості палива, ділового круглого лісу, відходи з переробки якого використовують за кордоном в якості палива.

Очікування і тенденції  ринку свідчать про  різке збільшення в близькому  майбутньому експорту паливних гранул внаслідок створення і введення в  експлуатацію протягом цього і наступного років  більше 110 підприємств по виробництву деревних паливних  гранул  і відсутності в Україні сформованого ринку їх  споживання.

1,7 – 2,0 млн. куб. м лісосічних залишків спалюється або згниває на лісосіках.  
0,4 – 0,5 млн. куб. м відходів деревини  у  дрібних деревообробників, деревних залишків у побуті, комунальній сфері, міському садово-парковому
господарстві, тощо, викидається, вивозиться на смітники, спалюється або утилізується  в інший спосіб без  корисного ефекту.

Ефективна державна політика в питанні використання деревного біопалива  може забезпечити  залучення до енергетичного балансу України близько 4,0 млн. куб. м енергетичної деревної біомаси додатково до тих, що вже сьогодні використовуються для енергетичних потреб.  

В наукових колах енергетичне використання деревини та відходів її переробки обговорюється давно і  в деревопереробній галузі впроваджено повсюдно. В останні два роки у цій сфері почалася стрімка активність приватного бізнесу, що з одного боку свідчить про економічну привабливість цього виду діяльності, з іншого – наражає на ризик занадто великої конкуренції, особливо в боротьбі за ресурси деревини, які в Україні досить обмежені.

Однак, на рівень державної політики питання енергетичного використання деревної біомаси в Україні були реально винесені тільки в 2009 році. Актуальність цієї проблеми очевидна, проте з метою її ефективного вирішення, вважаємо за доцільне відмітити декілька основних  аспектів:     
•    державне регулювання;
•    ресурсні можливості;
•    економічні аспекти;
•    ринок збуту;
•    техніко-технологічне забезпечення;
•    транспорт.

Державне регулювання

Реальний старт практичним діям з розробки державного регулювання питань енергетичного використання деревної біомаси був даний 12 січня 2009, коли Держкомлісгосп України звернувся до Кабінету Міністрів України з ініціативою розробки та прийняття Державної програми використання ресурсного потенціалу біомаси дерев для забезпечення потреб країни в тепловій енергії.     Вже 2 лютого цього ж року, під головуванням Прем'єр-міністра України, проведено нараду за участю керівників центральних органів виконавчої влади та Національної академії наук з питання заміни споживання газу в котельнях комунальних теплоенергетичних підприємств, на якому було дано протокольне доручення розробити Комплексну державну програму переобладнання котелень для використання ними альтернативних джерел енергії.

Окремим пунктом протоколу цієї наради було зафіксовано: «З метою створення належних умов використання деревної біомаси в тижневий термін надати пропозиції щодо суттєвого збільшення глибини переробки деревини, ефективної розробки лісосік для повного використання відходів деревообробки, лісосічних відходів і дров для енергетичних потреб».
  
9 лютого 2009 в місті Івано-Франківську під головуванням Президента України проведено нараду з питань використання альтернативних джерел енергії (біомаси), а вже 19 лютого 2009 прийнято Розпорядження Кабінету Міністрів № 256-р «Про першочергові заходи щодо скорочення обсягів споживання природного газу на період до 2010 року», в якому поставлені першочергові завдання щодо впровадження альтернативних джерел енергії, призначені виконавці і визначені строки виконання.   

26 березня 2009 в Києві Президентом України проведено нараду з керівниками центральних органів виконавчої влади та обласних державних адміністрацій з питання реалізації державної політики у сфері енергоефективності, енергозбереження, а також використання нетрадиційних і поновлюваних джерел енергії.

21.05.2009  Верховною Радою України прийнята нова редакція закону України «Про альтернативні види палива», (Назва Закону в редакції Закону N 1391-VI (1391-17) від 21.05.2009). Прийнятий Закон надає всі необхідні законодавчі підстави та економічні стимули для впровадження сучасних технологій енергетичного використання деревної біомаси.     16 вересня 2009 року, напередодні Дня працівників лісу, проведено окреме засідання Кабінету Міністрів України з питання розвитку лісового господарства, на якому, в числі дев’яти  нормативних актів по лісовому господарству, прийнято Розпорядження про  виділення із Стабілізаційного фонду Державного бюджету  25,0 млн. грн. для придбання 10 технологічних комплексів для збору і переробки лісосічних відходів та малоцінної деревини в енергетичну (паливну) тріску та її транспортування до котельних житлово-комунального господарства.   

Таким чином, питання поставлене на державному рівні, винесене в ранг державної політики, вирішене законодавчо і підкріплене фінансово. Тобто, українською владою вже на сьогоднішній день створені сприятливі регуляторні передумови для енергетичного використання деревної біомаси.

Що стосується ресурсних можливостей, то запас деревини в лісах України оцінюється в межах 1,8 млрд. куб. м. Щороку  в Україні заготовляють близько 15,0 млн. куб. м. Крім того в процесі лісозаготівель утворюється близько 2,0 млн. м3 лісосічних залишків, які в даний час, зазвичай, не використовуються, а спалюються чи згнивають на зрубах.  Саме     ці лісосічні залишки є основним резервом енергетичної деревини в середньостроковій перспективі, які за сумарною теплотворною здатністю можуть замінити близько півмільярда кубометрів природного газу. 

Приблизно 5,2 - 5,3 млн. м3 заготовлюваної в Україні деревини за своїми якісними характеристиками може бути направлена на розпилювання. Якщо всю цю деревину розпиляти в Україні не експортуючи кругляк і  врахувати всі відходи, утворені в процесі її глибокої переробки у виробництві меблів, столярно-будівельних чи інших виробів, то ресурсний потенціал відходів деревини  оцінюється приблизно в  2,8 -3,0 млн. м3 в рік. 

Крім цього, до останнього часу не мали збуту в Україні близько 0,8 – 1,0 млн. м3 дров паливних.  Сюди ж можна додати  ще  1,0- 1,2 млн. м3  технологічної сировини, яка не задіяна у виробництві деревних плит і сьогодні експортується.

Таким чином потенційні ресурсні можливості енергетичної деревної біомаси в Україні за умови її повного використання можуть бути оцінені в обсягах  6,5 – 7,0 млн. куб. м3.

Економічні аспекти

В даний час в Україні склалися несприятливі економічні умови для масової промислової переробки відходів лісопиляння у високотехнологічне біопаливо, через  відсутність великих лісопильних підприємств, де зосереджувались би великі обсяги деревних відходів, а значні транспортні витрати істотно знижують потенціал прибутковості такого виробництва.

Хороші перспективи має переробка (подрібнення) лісопильних відходів на  паливну тріску, оскільки економічно вигідніше отримувати теплову енергію шляхом безпосереднього спалювання такої тріски, яка технологічно дає можливість автоматизувати процес спалювання і регулювати теплогенерацію  практично на тому ж рівні, що і паливні гранули, але значно дешевше гранул, собівартість виробництва яких близько 50 - 60 євро за тонну. Тобто вартість тонни умовного деревного палива в гранулах на 80 - 100 євро дорожче в порівнянні з тріскою.

До недоліку тріски можна віднести потребу у великих приміщеннях та обладнанні для її  зберігання, транспортування та спалювання, що знижує привабливість  використання тріски в умовах щільної забудови в приватному секторі або нестачі землі і приміщень в промислових котельнях.

Враховуючи низьку (15,7%) лісистість, в Україні ліси, за винятком Полісся і Карпат, ростуть невеликими масивами, тому так склалося, що сьогодні в Україні працюють не  більше десятка підприємств, які переробляють на одному виробничому майданчику 25,0 і більше тис. куб. м. деревини на рік. Це є стримуючим чинником для впровадження сучасних технологій переробки відходів лісопиляння в такі види деревного палива, як паливні гранули, брикети, рідке біопаливо та інші екологічно нейтральні щодо емісії СО2 джерела енергії, технології виробництва яких розраховані на великі обсяги.

З огляду на викладене, в майбутньому є доцільним створення в Україні кількох відносно великих комплексних деревопереробних підприємств з обсягами лісопиляння понад 100,0 тис. куб. м. на рік і переробкою на місці утворюваних відходів у високотехнологічне біопаливо.

Ринок збуту

До недавнього часу, внаслідок низьких цін на природний газ, використання паливних гранул в Україні було економічно недоцільним. Тому, їх виробники орієнтувалися виключно на експорт.

За даними Інституту технічної теплофізики Національної академії наук України, річне виробництво паливних гранул в нашій країні складає близько 280 тисяч тон, з яких 1/3 гранул із деревини та її відходів.

Сьогодні ціна газу для частини споживачів в Україні вже приведена до ринкових умов, а в найближчому майбутньому стане такою для всіх споживачів газу. Це створює позитивні економічні передумови не тільки для виробництва, але і для споживання гранул на українському ринку, тим більше з огляду на значно менші, порівняно з Європою, вимоги до якості цієї продукції в Україні. Така ситуація буде зберігатися кілька років, як мінімум до прийняття українських стандартів, що регламентують якість паливних гранул.

Тому прогнозуємо, що на початку на внутрішній ринок за нижчими цінами будуть реалізовуватися паливні гранули, які не відповідають європейським стандартам і не зможуть бути продані в країнах ЄС. Це буде сприяти створенню ринку деревних паливних гранул в Україні, який з часом буде споживати більшу частину вироблених в Україні гранул.    

Викладене можна обґрунтувати наступним чином. Запаси лісу в Україні відносно невеликі, і при нормальному розвитку економіки країни всі ці запаси, включаючи енергетичну деревину у вигляді відходів лісопиляння і лісосічних залишків, будуть поглинуті внутрішнім ринком.
   
Техніко-технологічне забезпечення

Найважливішим аспектом перспектив та ефективності використання відходів лісопиляння є техніко-технологічне забезпечення процесу не тільки їх переробки, але і процесу їх створення. Тобто ці два процеси – утворення  лісопильних відходів та їх переробка в біопаливо повинні бути пов'язані в один безперервний технологічний цикл. Причому цей цикл повинен починатися з лісосіки і лісової дороги, з транспортного забезпечення процесу як в якісному, так і в логістичному контексті. Тільки таким чином можна забезпечити високі якісні та економічні показники продукції, а отже і конкурентоспроможність виробництва.

Донедавна в Україні у виробництві та споживанні деревного біопалива використовували в основному імпортне обладнання. Тому великим позитивом є  те, що  кілька вітчизняних підприємств уже виробляють недороге і прийнятної якості обладнання як для лісопиляння і переробки лісопильних відходів у тріску, брикети і гранули, так і котли для спалювання цих видів біопалива.

 Транспорт

Додатковими проблемами, що стримують впровадження нових технологій енергетичного використання деревини, є відсутність розвиненої мережі якісних лісових доріг і відсутність вітчизняного виробництва спеціалізованого лісозаготівельного і лісотранспортного обладнання для первинного перевезення лісопродукції. Таке становище не дозволяє запроваджувати вивезення деревини безпосередньо з лісосік у завантаженому вигляді на транспортних засобах, призводить до необхідності  трелювання на відстані до 2 - 3 км, під час якого відбувається   значне забруднення деревини, а відповідно і відходів лісопиляння, що в свою чергу істотного погіршує умови і привабливість використання таких забруднених відходів для виробництва паливних гранул. Проблему забрудненої деревини могло б вирішити попереднє  окорювання або миття пиловочної сировини, але ці технології дорогі і дрібні лісопильні підприємства, яких більшість в Україні, не можуть їх придбати.

Слід зазначити, що і в питанні будівництва транспортної інфраструктури лісових територій є позитивні зрушення. Так, протягом 2007-2009 років в Україні побудовано більше 650 кілометрів нових лісових автомобільних доріг, в тому числі  405 км за рахунок коштів  держбюджету. Також  в 2008-2009 роках після руйнівної повені в Карпатах також за рахунок держбюджету було відновлено 1160 км лісових доріг і заново побудовано 496 мостів на лісових дорогах.

Для забезпечення транспортно-технологічного доступу до лісових ресурсів в лісах України необхідно щорічно розбудовувати  розгалужену  мережу нових високоякісних лісових доріг сумарною протяжністю не менше 500,0 км. щороку, впроваджувати при плануванні, проектуванні та будівництві  лісотранспортної мережі  сучасні інноваційні технологічні підходи і дорожньо-будівельну техніку, які дозволяють будувати лісові дороги  якісно і недорого.

Важливим напрямком збільшенні обсягів деревної біомаси є організація енергетичних плантацій деревних порід, зокрема лози, деякі сорти якої, за матеріалами 5 міжнародної конференції «Енергія з біомаси», можуть давати приріст  до 15 тон повітряно-сухої деревної біомаси з гектара в рік. Однак, це питання вимагає певних напрацювань лісівничо-екологічного характеру. Тому слід розглядати окремо передумови плантаційного вирощування, переробки та використання енергетичної лози,  перспективи якої в Україні величезні.

Рекомендації

З метою зменшення валютних платежів України за імпортний природний газ та  скорочення споживання газу шляхом його  заміщення  деревним біопаливом при виробництві теплової та електричної енергії для забезпечення теплом закладів соціальної сфери та інших державних закладів і  установ,  опалення  яких  фінансуються за рахунок Державного бюджету,

Р е к о м е н д у є т ь с я:

1.    Розробити та прийняти «Державну цільову програму заміщення імпортного природного газу деревним  біопаливом» (далі по тексту - Програма) для забезпечення теплом закладів соціальної сфери та інших  установ, опалення  яких фінансуються за рахунок Державного бюджету .

2.    На першому етапі виконання Програми протягом першого - другого років  забезпечити скорочення споживання природного газу вийшовши на щорічні обсяги заміщення деревною біомасою  1,0 млрд. куб. м шляхом  використання  в якості первинного енергоносія 4,0 млн. куб. м наявної деревної біомаси, яка утворюється  в процесі планових лісозаготівель та переробки деревини і в даний час не використовується, а саме -  низькоякісної дров’яної деревини,  лісосічних залишків, тирси, стружки, тріски та інших відходів деревообробки в тих регіонах України, де є в наявності достатні обсяги  такої деревини.

3.    В процесі виконання  Програми  протягом першого і другого років створити виробничі потужності по заготівлі, переробці, транспортуванню до котельних деревного біопалива та його перетворенню в теплову енергію для обсягів споживання 4,0 млн. куб. м деревної біомаси,   та протягом наступних десяти років  наростити такі потужності до обсягів річного  споживання 12,0 млн. куб. м деревної біомаси .

4.    Для забезпечення транспортного доступу до лісосічних залишків, неділової деревини від рубок догляду, вітровальної, буреломної, сухостійної деревини та природного відпаду, будувати щороку на протязі виконання Програми  не менше 500 км нових лісових доріг,  з тим, щоб на кінець виконання програми вийти на рівень будівництва не менше 1000 км нових лісових доріг щороку.

5.    На другому етапі виконання Програми протягом другого – десятого років  забезпечити виділення землі, та створення   плантацій енергетичної деревини на площі 200 000 гектарів, по 20 тисяч гектарів щорічно, та  починаючи з шостого року виконання Програми протягом наступних двадцяти років служби плантацій енергетичної деревини,  постачати для тепло генерації додатково 4,0 млн. куб. м плантаційного деревного палива щороку, з метою додаткової щорічної  заміни природного газу в обсягах ще 1,0 млрд. куб. м.

6.    На третьому етапі виконання Програми протягом першого – десятого  років, шляхом постійного будівництва достатньо розгалуженої мережі лісових доріг  встановити  транспортний  доступ до всіх, раніше недоступних  лісових масивів, і на цій основі забезпечити поетапне підвищення обсягів планових лісозаготівель на 50% (по 5% щороку) з тим, щоб на десятому році виконання програми вийти на рівень використання 60 - 70% річного приросту деревини, довести річні обсяги лісозаготівель до  23-25 млн. куб. м, забезпечити деревопереробну промисловість країни щорічно зростаючими необхідними обсягами  ділової деревини, а відходи лісозаготівель та дерево переробки, які будуть додатково  утворюватись в  щорічних обсягах близько 4,0 млн. куб. м, спрямовувати для енергетичних потреб на заміщення природного газу додатково в обсягах ще 1,0 млрд. куб. м.

Висновок

Вищенаведене дозволяє  прогнозувати, що, при подальших сприятливих державних підходах та виконанні задекларованих владою рішень, протягом найближчих 10 років в Україні може бути:

•     здійснено відчутне будівництво лісових доріг, які дозволять збільшити використання щорічного  приросту деревини до рівня європейських країн;
•     організоване  плантаційне вирощування енергетичної деревини;
•      освоєне  виробництво всього переліку обладнання для комплексної лісоексплуатації та переробки деревини;
•     запроваджено комплексне використання деревини для отримання готової продукції, а її відходів в якості відновлюваного джерела енергії.   

Додаток 1   Наявність біоресурсів енергетичної деревини  по їх місцерозташуванню
(в кубічних метрах)
Управління	умови можливої поставки
	цехи переробки	лісосіки та верхні склади	нижні, проміжні та верхні склади
АР Крим	700	8600	0
Вінницьке	8000	73700	110000
Волинське	58000	104300	36000
Дніпропетровське	1400	7600	0
Донецьке	900	10400	0
Житомирське	123000	313700	100000
Запорізьке	500	4800	0
Київське	30500	198000	70000
Кіровоградське	7000	29100	8000
Луганське	13000	46000	0
Львівське	48000	170400	150000
Миколаївське	900	14300	0
Одеське	4000	22400	25000
Полтавське	10000	62600	8000
Рівненське	15000	59100	40000
Сумське	50000	123800	30000
Тернопільське	4400	77100	60000
Харківське	10000	103900	3000
Херсонське	700	187700	25000
Хмельницьке	10000	85400	130000
Черкаське	8000	104200	85000
Чернігівське	56000	151000	20000
Закарпатське	4000	248000	10000
Ів.-Франківське	16000	206500	30000
Чернівецьке	20000	87400	60000
По Комітету	500000	2500000	1000000

Додаток 2 Орієнтовна наявність біоресурсів енергетичної деревини
в розрізі областей (в кубічних метрах)
Управління	Всього	в тому числі
		відходи деревообробки		неліквідна деревина	дрова паливні	технологічна сировина не задіяна в плитному виробництві
		всього	в тому числі тирса
АР Крим	9300	700	100	7600	1000	0
Вінницьке	191700	8000	3500	43700	30000	110000
Волинське	198300	58000	27200	62300	42000	36000
Дніпропетровське	9000	1400	300	5600	2000	0
Донецьке	11300	900	100	8400	2000	0
Житомирське	536700	123000	59700	238700	75000	100000
Запорізьке	5300	500	100	2800	2000	0
Київське	298500	30500	12600	151000	47000	70000
Кіровоградське	44100	7000	2300	19100	10000	8000
Луганське	59000	13000	4400	38500	7500	0
Львівське	368400	48000	20000	115400	55000	150000
Миколаївське	15200	900	100	9800	4500	0
Одеське	51400	4000	2000	14400	8000	25000
Полтавське	80600	10000	5300	52600	10000	8000
Рівненське	114100	15000	6100	19100	40000	40000
Сумське	203800	50000	25000	83800	40000	30000
Тернопільське	141500	4400	3000	37100	40000	60000
Харківське	116900	10000	2000	88900	15000	3000
Херсонське	213400	700	400	59700	128000	25000
Хмельницьке	225400	10000	4700	60400	25000	130000
Черкаське	197200	8000	3800	79200	25000	85000
Чернігівське	227000	56000	29000	91000	60000	20000
Закарпатське	262000	4000	1500	197000	51000	10000
Ів.-Франківське	252500	16000	7700	166500	40000	30000
Чернівецьке	167400	20000	14000	47400	40000	60000
По Комітету	4000000	500000	234900	1700000	800000	1000000