авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Биоэнергетический потенциал калининградской области

-- [ Страница 3 ] --

Для утилизации помета на Калининградской птицефабрике (поселок А. Космодемьянского) существует цех компостирования, однако его мощность не достаточна, помет вывозится на поля без предварительного компостирования, что приводит к загрязнению почв, поверхностных и подземных вод, воздушной среды. На существующей базе животноводческих комплексов и птицефабрик вполне возможно создание биогазовых установок, которые позволят получать не только электрическую и тепловую энергию, но также экологически чистые удобрения. Биогазовые установки в Калининградской области целесообразно расположить в наиболее крупных животноводческих хозяйствах и птицефабриках области.

Биотопливо из твердых бытовых отходов

На территории области зарегистрировано более 160 свалок твердых бытовых отходов (ТБО) общей площадью 140 га. Все они расположены в неблагоприятных по геолого-гидрологичес­ким условиям местах: на торфяниках и заболоченных участках, в песчаных карьерах. Большое число свалок существуют в водоохранных и рекреационных зонах, на берегах рек и заливов.

Общий объем ТБО области, накопленный к началу 2006 г., составил 9,6 млн. т (38,2 млн. м3). Организованная система сбора, учета, хранения, переработки и обезвреживания отходов в регионе отсутствует, существует острая потребность в создании полигонов для их утилизации. Самая крупная свалка области в поселке А. Космодемьянского находится в водоохранной зоне р. Преголя и оказывает крайне негативное влияние на поверхностные, грунтовые воды и атмосферный воздух выделениями метана и двуокиси углерода. Ежегодно на эту свалку вывозится около 300 тыс. тонн ТБО, из которых самопроизвольно образуется 10-11 млн. м3 свалочного газа, который содержит 60-70% метана, 30-40% углекислого газа, в незначительных количествах азот, кислород, водород и др. Его энергетический потенциал составляет 182,8 ТДж (6,2 тыс. т у.т.) в год. Свалочный газ целесообразно использовать, исходя не только из экологических, но и экономических соображений. Его утилизация в котельной поселка А. Космодемьянского позволила бы ежегодно экономить 7,3 тыс. т угля или 4,4 тыс. т мазута в течение 20-25 лет.

Всего в области ежегодно образуется более 400 тыс. т отходов производства и потребления: пищевые (36,75%), бумага и картон (13,83%), стекло (12,71%), строительные (8,74%), пластмасса (7,29%), дерево (5,65%), текстиль (4,82%) и др. По теплоте сгорания ТБО приближаются к низкокалорийным углям и рассматриваются как весьма распространенное и постоянно возобновляемое местное топливо. При низшей теплоте сгорания 5-8 МДж/кг энергетический потенциал горючей части ТБО, т.е. без учета пластмассы, стекла, металла, строительных отходов и т.п. составит 1141-1826 ТДж (на 2005 г.), что эквивалентно 4,8% тепловой энергии, ежегодно потребляемой областью, и может заменить сжигание 45,5 тыс. т угля или 27,2 тыс. т мазута.

Утилизация ТБО (дифференцированный сбор, современные способы сжигания, биоконверсия) даст возможность существенным образом улучшить экологическое состояние окружающей среды в Калининградской области.

Суммарный биоэнергетический потенциал региона

Суммарный потенциал ресурсов биомассы в регионе достигает 4591 ТДж (Т=1012) в год, что эквивалентно 156,7 тыс. т условного топлива (у.т.). Более полное использование может привести к увеличению его доли в теплоэнергетике региона с 0,4% до 19,2% (табл. 2).

Соотношение долей возможного использования биоэнергетических ресурсов: лесные отходы – 20,0%, отходы деревообработки – 16,0%, ивовые плантации – 17,6%, торф – 12,7%, биогаз – 8,8%, твердые бытовые отходы – 24,9%.

Таблица 2

Биоэнергетический потенциал Калининградской области

(по состоянию на 01.01.2006 г.)

Вид биотоплива Потенциал, ТДж (Т=1012) % от потреб. тепловой энергии Эквивалент, тыс. т. Снижение эмиссии (угольный эквивалент), т/год
углю мазуту условному топливу СО2 SO2
Лесные отходы 917,5 3,85 36,6 21,9 31,3 86249 433,08
Отходы деревообработки 732,9 3,07 29,2 17,5 25,0 68896 345,95
Щепа ивы 810,0 3,39 32,3 19,3 27,6 76140 382,32
Торф 585,8 2,46 23,3 14 20,0 55061 276,47
Биогаз 404,1 1,69 16,1 9,6 13,8 37982 190,72
ТБО 1141,1 4,78 45,5 27,2 38,9 107265 538,61
Итого 4591,4 19,24 182,9 109,6 156,7 431593 2167,1

На основании интегральной оценки биоэнергетического потенциала с учетом всех видов биотоплива в Калининградской области выделены 4 типа территории: с относительно высоким биоэнергетическим потенциалом – 250-350 ТДж, средним – 150-250 ТДж, низким – 100-150 ТДж и наиболее низким – менее 100 ТДж (рис. 6).

Рис. 6. Интегральная оценка территории Калининградской области

по биоэнергетическим показателям

Территория относительно высокого потенциала выделена в северной и центральной частях области (Неманский, Нестеровский, Полесский, Правдинский, Славский и Черняховский районы) (43,7% всей территории области). Для нее перспективны использование отходов лесопромышленного комплекса и выращивание ивы в силу значительного распространения ландшафтов, благоприятных для этой цели.

К территории со средним потенциалом отнесены западная и северо-восточная части области, включающие Багратионовский, Гурьевский, Зеленоградский, Краснознаменский и Озерский районы (43,9%), где также перспективно создание ивовых плантаций. В Зеленоградском районе потенциал ресурсов биотоплива определялся использованием ТБО, в Гурьевском – отходов птицеферм, в Багратионовском и Краснознаменском ведущее положение занимают лесные древесные отходы и месторождения торфа. Более низкий биоэнергетический потенциал характерен для Гвардейского и Гусевского районов (9,6% территории), а самый низкий показатель выявлен для Балтийского, Светловского и Светлогорского городских округов (1,3% территории). Самый высокий биоэнергетический потенциал характерен для г. Калининграда и его окрестностей, где преобладают отходы деревообрабатывающих предприятий, ТБО и отходы птицефабрик.

Эколого-экономическая оценка использования древесной биомассы в котельных г. Правдинска и г. Калининграда, в районной больнице г. Полесска (работавших ранее на угле и мазуте) выявила возможность экономии расходования условного топлива до 7 тыс. т в год. Перевод котельных на биотопливо способствовал снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу – на 19175,1 т в год, в том числе СО2 - на 19020 т; SО2 - на 97,2 т; NОх - на 10,3 т; твердых частиц - на 47,6 т. При переводе установок с угля и мазута на древесные отходы производство тепловой энергии практически не уменьшилось. Расчеты показали, что тепловая энергия, выработанная на биотопливе, почти в 3 раза дешевле мазута и в 2 - 2,5 раза – угля и в то же время в 1,2 раза дороже природного газа. Тепловую энергию для населения в настоящее время вырабатывают также короутилизаторы целлюлозно-бумажных заводов в г. Немане и г. Советске. Рассчитанная ежегодная экономия условного топлива при сжигании коры и опилок на ЦБЗ в Немане составляет 8,3 тыс. т, а в Советске – 5,0 тыс. т.

В котельных, работающих на торфе в городах Гурьевск, Нестеров, Черняховск, п. Свобода Черняховского района, цена тонны топливного торфа (400 руб./т) дешевле стоимости тонны угля - в 4-6 раз, мазута - в 9 раз, одной тыс. м3 природного газа – в 4 раза. Себестоимость одной Гкал, вырабатываемой при сжигании торфа (220 руб./ Гкал) дешевле, чем при использовании мазута - в 1,6 раз, угля - в 2 раза. Выбросы диоксидов серы в атмосферу при сжигании торфа по сравнению с углем меньше в 4-24 раза (в зависимости от зольности и угольного бассейна), с мазутом - в 8 раз.

Выводы

1. Потенциал ресурсов лесосечных отходов и дров, образующихся при различных видах рубок, на территории Калининградской области энергетически эквивалентен 31,3 тыс. т у.т. (917,5 ТДж, Т=1012). Наибольшее количество древесных отходов образуется в Полесском, Краснознаменском, Нестеровском и Черняховском лесхозах. Объемы лесных древесных отходов и дров составляют 230 тыс. м3 (на 2005 г.) и зависят в основном от экологического состояния лесных массивов (подтопление, пораженность вредителями), инфраструктуры дорожной сети и инвестиций.

Биоэнергетический потенциал лесосечных дров и отходов, образующихся в результате рубок главного пользования, оцененный двумя независимыми методами оказался вполне сопоставимым - 239,7 и 229,4 ТДж. Отходы деревообрабатывающих предприятий (в основном ЦБЗ Калининграда, Немана, Советска) ежегодно составляют более 80 тыс. т, их энергетический потенциал эквивалентен 25 тыс. т у.т. (732,9 ТДж).

2. С использованием дифференциации ландшафтов на уровне урочищ (по Н.Н. Лазаревой, 2004) выделены участки, пригодные для плантаций быстрорастущей ивы (S. viminalis L., S. dasyclados Wimm. и др.). В результате полевого обследования территории (с использованием метода ключевых участков) по значимости выделены три категории ландшафтных урочищ, перспективных для ивовых плантаций. При этом исключались особо охраняемые и предлагаемые к охране природные территории, лесные массивы, используемые высоко и средне продуктивные сельскохозяйственные угодья.

К наиболее перспективной категории для выращивания ивы отнесены урочища моренных равнин, озерно-ледниковых глинистых равнин, дельтовых равнин, долины крупных рек; к средней – урочища пологоволнистых равнин, возвышенных волнистых равнин; к низкой – урочища краевых грядово-холмистых моренных, флювиогляциальных равнин, эоловых форм. Территория, на которой могут быть созданы ивовые плантации составляет не менее 4,5 тыс. га. Потенциал ивовых плантаций эквивалентен 27,6 тыс. т у.т. (810 ТДж).

3. На основании оценки торфяных месторождений 29 признано пригодными для получения топливного торфа. Их общий биоэнергетический потенциал может составить 20 тыс. т у.т. (585,8 ТДж). Показано, что на 10 уже разрабатываемых месторождениях запасы торфа составляют 33,7 млн. т (по состоянию на 01.01.2006 г.) и обеспечивают возможность его использования в качестве биотоплива в течение многих десятилетий.

4. Потенциал биогаза, который может быть получен из отходов животноводства и птицеводства достигает 18,3 млн. м3, что эквивалентно 13,8 тыс. т у.т. (404,1 ТДж). Биогазовые установки целесообразно сооружать на крупных животноводческих комплексах Правдинского, Славского, Нестеровского, Краснознаменского, Зеленоградском и Гусевского районов, птицефабриках в поселке А. Космодемьянского и в г. Гурьевске.

5. На 160 свалках твердых бытовых отходов (ТБО) области более половины объема составляют горючие материалы, по теплоте сгорания близкие к низкокалорийным углям. Энергетический потенциал 436 тыс. т ТБО (по данным за 2005 г.) составил 38,9 тыс. т у.т. (1141 ТДж). Закрытие главной свалки областного центра и последующая утилизация свалочного газа в котельной поселка А. Космодемьянского позволит ежегодно экономить 7,3 тыс. т угля или 4,4 тыс. т мазута в течение 20-25 лет, при этом будет достигнуто снижение эмиссии CO2 на 17,4 тыс. т, а SO2 - на 89,7 т в год.

6. На основании интегральной оценки ресурсов биотоплива территория Калининградской области подразделена на 4 типа: с относительно высоким биоэнергетическим потенциалом – 250-350 ТДж, средним – 150-250 ТДж, низким – 100-150 ТДж и наиболее низким – менее 100 ТДж. Самый высокий биоэнергетический потенциал определен для областного центра - г. Калининграда и его окрестностей, где могут быть широко использованы отходы деревообрабатывающих предприятий, ТБО и отходы птицефабрик. Относительно высокий потенциал характерен для северной и центральной части области (Неманский, Нестеровский, Полесский, Правдинский, Славский и Черняховский районы) (43,7% всей территории области). Здесь распространены значительные по объемам отходы лесопромышленного комплекса.

Средним потенциалом обладают западная и северо-восточная части области: Багратионовский, Гурьевский, Зеленоградский, Краснознаменский и Озерский районы (43,9%), где перспективно создание ивовых плантаций. В Зеленоградском районе потенциал ресурсов биотоплива определялся использованием ТБО, в Гурьевском – отходов птицефабрик, в Багратионовском и Краснознаменском ведущее положение занимают лесные древесные отходы и месторождения торфа. Более низкий биоэнергетический потенциал характерен для Гвардейского и Гусевского районов (9,6%), а самый низкий показатель - для Балтийского, Светловского и Светлогорского городских округов (1,3% территории области).

  1. Общий региональный потенциал ресурсов биомассы составляет 156,7 тыс. т у. т. (4591,4 ТДж) в год. Его использование в теплоэнергетике региона позволит улучшить экологическую ситуацию в регионе, снизив выбросы CO2 на 431,6 тыс. т, а SO2 - на 2167 т в год, а также завоз каменного угля на 183 тыс. т или мазута - на 110 тыс. т.

Список публикаций по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных в «Перечне…» ВАК:

1. Рагулина, И.Р. Экологические аспекты развития Калининградской энергетики // Проблемы региональной экологии, 2006, № 5. - С. 103-110.

Прочие публикации:

2. Рагулина, И.Р. Эколого-экономическая оценка использования торфа в теплоэнергетике //Экологические проблемы Калининградской области и Балтийского региона: сб. науч. тр. - Калининград. Изд-во КГУ, 2002. - С. 88-94.

3. Рагулина, И.Р. Биоэнергетика как перспективная отрасль получения тепловой энергии // Вестник КГУ, Вып.1: Сер. Экология региона Балтийского моря. - Калининград: Изд-во КГУ, 2003. - С. 41-46.

4. Ragulina, I.R. Possibilities of using of short rotation willow plantations for bioenergy development in the Kaliningrad region / E.V. Krasnov, I.R. Ragulina // Proceedings of the 8th Polish-Danish Workshops on Biomass for energy / - Poland, 2003. - P. 67-71.

5. Рагулина, И.Р. Возможности использования короткоцикловых ивовых плантаций для развития биоэнергетики в Калининградской области // III Кирилло-Мефодиевские чтения. Ч.2. - Санкт-Петербург: Изд-во СПб ГПУ, 2004. - С. 162-165.

6. Рагулина, И.Р. Эколого-экономическая оценка использования биомассы лесов и болот в Калининградской области // Вестник РГУ им. И. Канта, Вып.1:Сер. Естественные науки. - Калининград: Изд-во РГУ им. И. Канта, 2006. - С. 78-84.

7. Рагулина, И.Р. Перспективы создания ивовых плантаций для развития биоэнергетики Калининградской области и сопредельных странах // Проблемы управления социально-экономическими процессами региона: Материалы II Междунар. науч.-практ. конф., Ч.1, - Калининград, 2006. - С. 76-80.

8. Рагулина, И.Р. Экологизация энергетики - проблемы и перспективы Калининградской области //Вестник РГУ им. И. Канта, Вып.7: Сер. Естественные науки. - Калининград: Изд-во РГУ им. И. Канта, 2006. - С. 103-106.

9. Рагулина, И.Р. Древесные отходы в энергетическом потенциале региона (на примере Калининградской области) // Электрика, 2006, № 11. - С. 14-18.

10. Рагулина, И.Р. Потенциальные возможности использования биогаза в Калининградской области // Проблемы управления социально-экономическими процессами регионов: Материалы III междунар. науч.- практ. конф., - Калининград, 2007. - С. 179-184.

Изумруд Рамазановна РАГУЛИНА

Биоэнергетический потенциал

Калининградской области

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Подписано в печать 27.09.2007 г.

Бумага для множительных аппаратов. Формат 6090 1/16.

Гарнитура «Таймс». Ризограф. Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,2.

Тираж 100 экз. Заказ 160.

Отпечатано полиграфическим участком издательства

Российского государственного университета имени Иммануила Канта

236041, г. Калининград, ул. А. Невского, 14



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.