Install Fest Ukraine

Насколько экологично древесное топливо?

С. Шовкопляс
С 2009 года 28 стран ЕС приступили к активному переходу на производство энергии из возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Несмотря на информацию об огромном росте производства энергии из ветра и солнца, огромная часть новой «зеленой» мощности фактически была получена от сжигания древесины на угольных теплоэлектростанциях, которые были модернизированы для сжигания дров и пеллет. Что происходит?

Примерно половина вырубленной древесины в ЕС в настоящее время сжигается для выработки электроэнергии или для отопления. И появляется все больше доказательств того, что вырубка лесов ведет к разрушению лесов и уменьшению их способности поглощать углерод из атмосферы планеты. Один из регионов, больше всего подверженных риску – Карпаты, простирающиеся от Австрии и Румынии до Украины.

Почему так происходит?

Очевидно, что распространению древесного топлива поспособствовала так называемая «углеродная уловка». Во всех директивах ЕС, связанных с экологией, устойчивым развитием и возобновляемыми источниками энергии, древесина и продукты ее переработки (дрова, щепа, пеллеты, брикеты…) признаны экологически чистым топливом, имеющим «углеродную нейтральность».

Drevesnoe_Toplivo_1 Рис. 1. Древесина, ожидающая переработки в древесные пеллеты, Финляндия

Действительно, при росте древесины весь содержащийся в ней углерод поглощается из атмосферы в виде углекислого газа и усваивается за счет фотосинтеза. Целлюлоза и лигнин – основа древесной массы, высокомолекулярные углеводородные соединения – фактически созданы «из воздуха». И при сгорании древесины углерод возвращается в атмосферу ровно в том количестве, в котором он был поглощен ранее за весь период роста. Правда интенсивность усваивания углерода у взрослого «перезрелого» дерева замедляется вместе со «старением» дерева и скоростью прироста его биомассы. Поэтому со временем (обычно после 50-80 лет) лес нужно обновлять – использовать деловую древесину, утилизировать древесные отходы и поврежденные гнилью и насекомыми деревья. Этот процесс при правильном лесопользовании всегда должен сопровождаться высадкой новых лесонасаждений на площади не меньшей, чем площади санитарных и деловых вырубок.

Таким образом, ведение экологичного лесного хозяйства – процесс, рассчитанный на длительный цикл –к посаженному участку леса для вырубки вернутся через 50-80 лет. Правильное лесопользование, определенное рекомендациями Лесного попечительского совета (Forest Stewardship Council) – международной организации, которая следит за состоянием и практикой лесопользования, и без соблюдения норм и требований которой, сейчас якобы невозможно продать ни кубометра древесины – ни деловой, ни энергетической. Структуры FSC отслеживают происхождение, транспортировку и использование древесины вдоль всей цепочки поставок. Но это в теории.

На практике же европейские леса (а также северо- и южноамериканские, равно как и африканские, азиатские и австралийские) вырубаются с намного большей скоростью, чем происходит естественный прирост «культурных» лесонасаждений и восстановление «диких» лесов. В Европе на протяжении веков лес использовался для бытового топлива, а в прошлом веке – для местных теплогенерационных установок относительно небольшой мощности. Но сейчас происходит совсем иное. Это изменение подпитывается новой технологией, которая превращает древесину, подвергнутую тепловой и механической обработке для удаления влаги и сжатого воздуха, в достаточно высокоэнергетичные древесные гранулы, что делает перевозку такого топлива на большие расстояния практичной и экономичной.

Отложенный результат последствий

В сентябре 2017 г. примерно 200 ученых написали коллективное обращение в Еврокомиссию ЕС, настаивая на том, что «биоэнергия [из лесной биомассы] не является нейтральной по отношению к углероду» и призывала ЕК принять более жесткие правила защиты лесов и выбросов углерода из-за сжигания древесины. Однако всего через месяц министры ЕС утвердили ныне действующие правила учета углеродной эмиссии, подтвердив, что сжигание древесных гранул является возобновляемой энергией.

Формально это действительно так. В соответствии с положениями Парижского климатического соглашения ООН и внутренних правил Европы выбросы углерода от теплоэлектростанций, работающих на древесном топливе, должны соответствовать изменениям поглощающей способности углерода в лесных угодьях. Но такие изменения редко учитываются в национальных лесных кадастрах. Ни в ЕС, ни в масштабах ООН нет разработанной и утвержденной системы для отображения фактических изменений запасов углерода на суше, поэтому углеродная эмиссия не учитывается с обеих сторон – ни когда деревья вырубаются, ни когда древесина сжигается. Проблема состоит в том, что регуляторы плохо осведомлены о разнице между сегодняшними выбросами и поглощающей способностью новых лесонасаждений. Причем эта разница будет очевидна только спустя несколько десятилетий после того, как предполагаемые выбросы были подсчитаны или нет в национальных кадастрах углеродной эмиссии. Сложности добавляет и то, что, например, активно сжигаемая на европейских тепловых станциях и в европейских домохозяйствах древесина имеет иностранное происхождение, и зачастую вообще импортируется с других континентов.

Drevesnoe_Toplivo_2 Рис. 2. Массовая вырубка лесов в графстве Сэмпсон, Северная Каролина, США и для переработки в твердое биотопливо для американских и европейских тепловых станций

Электростанция Drax в Великобритании была когда-то одной из крупнейших в Европе тепловых электростанций, работающих на местном угле. Теперь, заменив уголь в своих котлах древесными гранулами, поставляемыми с юга США (из Северной Каролины, Луизианы и Миссисипи), она стала крупнейшим биоэнергетическим проектом в Европе. Ежегодно она выбрасывает в атмосферу около 23 миллионов тонн углекислого газа. Гигантские топки дровяных котлов на станции Drax поглощают почти 6,5 млн тонн древесных гранул, ежегодно отправляемых через Атлантический океан. Но поскольку новые «замещающие» деревья должны быть посажены в вырубленных лесах в других странах, и это их «зона ответственности», в компании утверждают, что станция Drax углеродно нейтральна. Подобные истории – сплошь и рядом. Лес в Европе сжигают повсеместно. В Словакии и Румынии массово дробят уникальный карпатский лес на гранулы, щепу и дрова. Переработанный в гранулы лес, часто из заповедников, массово экспортируется в Германию и Швейцарию, где политика лесопользования максимально приближена к правилам FSC, и где налажен полувековой цикл сведения лесов с обязательной заменой вырубок новыми насаждениями.

В СМИ достаточно много сообщалось о массовых незаконных рубках в Румынии, причем эта древесина экспортируется для сжигания на электростанциях в Австрии и Германии. Организации Гринпис и Агентство по исследованию окружающей среды (Environmental Investigation Agency, EIA) выявили широкое распространение незаконных вырубок лесов в Румынии, при этом большая часть древесины экспортировалась для сжигания на энергостанциях в Австрии и Германии. Агентство EIA прямо обвинило фирму Schweighofer – компанию, принадлежащую одной из самых богатых семей Австрии, в переработке незаконно заготовленной древесины из Румынии. Следователи EIA заявили, что существует «явная связь между незаконными рубками в Румынии и рынком древесных гранул ЕС». Компания Schweighofer при этом уверяет, что «прилагает все возможные усилия» для того, чтобы не допустить присутствия незаконно вырубленной древесины в своей цепочке поставок. В Восточной Словакии, где в национальном парке Полонина распространена вырубка реликтовых буковых лесов, промышленное сведение леса также достигло угрожающих масштабов, рис. 3. И что характерно – чтобы улучшить доступ тяжелых лесовозов и спецтехники, местными властями были расширены дороги к парку Полонина за счет фондов развития инфраструктуры ЕС. По данным словацкого правительства, в стране ежегодно регистрируется производство 10 млн кубометров древесины, а нормы устойчивого развития предполагают выход лишь 6 млн кубометров. Разница почти полностью объясняется 3,5 млн кубометров, сжигаемых для получения тепловой и электроэнергии в самой Словакии. Тем не менее, нигде выбросы углекислого газа из-за этого сжигания не фиксируются и не учитываются в углеродных регистрах Словакии или ЕС.

Drevesnoe_Toplivo_3 Рис. 3. Буковые колоды, которые просто сожгут в топках. Словакия, Национальный парк Полонин

Drevesnoe_Toplivo_4_5

Проблема массовой незаконной рубки лесов для сжигания не обошла стороной и Украину. На рис. 4 показано фото, снятое спутником для Google Maps и опубликованное украинским ресурсом InfoResist, демонстрирующее результаты массовых вырубок в украинских Карпатах – см. рис. 5. Под видом дров украинская деловая древесина массово вывозится в Румынию и Словакию как для сжигания на электростанциях (см. рис. 6), так и для переработки в древесные гранулы для последующего их экспорта в западноевропейские страны. При этом ни о каком сколь-нибудь разумном лесопользовании речи вообще нет – качественная древесина вывозится, участок затем бросается без раскорчевки пней и переработки сучьев и порубочных остатков. Гниющая биомасса отравляет все вокруг и не оставляет природе возможности даже для естественного восстановления леса.

Drevesnoe_Toplivo_6 Рис. 6. Тепловая электростанция в г. Бардейов, Словакия

Возможности устойчивого развития

Фактически, потенциал устойчивого развития производства биотоплива из древесного сырья в Украине уже исчерпал себя. Обратите внимание на цифры, которые приводит Биоэнергетическая ассоциация Украины (БАУ, Bioenergy Association of Ukraine - UABio), см. рис. 7: объемы украинской древесной биомассы, получаемые при правильном лесопользовании по правилам FSC, еще в 2015 г. были исчерпаны на 94%.

Drevesnoe_Toplivo_7 Рис. 7. Источники биомассы для энергетических целей в Украине. Источник: UABio, 2017 г

Твердое топливо, которое можно и нужно расширенно использовать – это биомасса из отходов сельскохозяйственного производства, твердых бытовых отходов и того, что было специально выращено на бросовых и залежных землях в качестве энергетической биомассы (например, на радиоактивно безопасных землях в зоне отчуждения ЧАЭС). Эти ресурсы улучшают экологическую обстановку и действительно «углеродно нейтральные».

Потенциал использования биомассы для энергетических целей в Украине поистине огромен, см. рис. 8. Но львиную долю в нем должен и будет занимать объем биомассы аграрного происхождения и биогаз после переработки ТБО – твердых бытовых отходов.

Drevesnoe_Toplivo_81 Рис. 8. Оценка структуры твердого биотоплива для энергетических целей в Украине, 2015-2035 гг. Источник: UABio, 2017 г

Сжигание древесины превратилось в главную лазейку в борьбе с выбросами углерода. А сведение лесов грозит и другими экологическими бедами – постоянными наводнениями и подтоплениями. Вот и приходится в смысле экологичности надеяться только на то, что экономические мотиваторы вскоре сократят использование древесины путем сжигания за счет исключительно рыночных механизмов, как в коммунальной энергетике, так и в быту.

Вдохновляющими в смысле замедления глобальных темпов использования практики прямого сжигания древесной биомассы для теплоэектрогенерации могут стать следующие цифры: по данным Агентства Lazard в отчете Levelized Cost of Energy Analysis, 2017 г., средние глобальные затраты на строительство электростанций с использованием разных источников энергии сейчас достигли уровня 1700-4000 $США/кВт для технологий прямого сжигания биомассы, 1100-1400 $США/кВт для солнечной генерации и 1200-1700 $США/кВт для ветрогенерации. И если технологии сжигания биотоплива вряд ли существенно подешевеют, то солнце и ветер имеют серьезный потенциал для дальнейшего снижения капитальных затрат.

Рост цен на древесные гранулы – также фактор сдерживания для дальнейшего использования древесины для энергетических целей. И те, кто в свое время приобрели котлы, которые способны работать только на древесных гранулах и не могут использовать другие виды твердого биотоплива, в долгосрочной перспективе проиграют из-за неминуемого роста цен именно на этот вид энергоносителя.

По материалам Fred Pearce, Йельский университет, США, и Биоэнергетической ассоциации Украины (UABio), 2017 г.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!



Оставьте комментарий

Telegram