Оценки ресурсов биомассыв Карелии и их использование

Борисов Г.А., Тихомирова Т.П.

2008

Карельский научный центр Российской академии наук

Институт прикладных математических исследований

1

Потенциальная биомасса15256

Реальная биомасса13815

Пни и корни1678,9

Обломки стволов61,5

Годоваялесосека

Зелень 797 Сучья, ветви 725,6 Верхнийсклад

Потери стволовойдревесины 518 Транспорт

Вывезено древесины10033

и коры 1061

Вывезено за пределыРеспублики в виде круглого леса 527,2

Откомлевка 82,0

Опилки 39,7

Топливо для печей и котельных 1825 (486 т у.т.)

Химическая обработка древесины 3480

Целлюлоза Бумага

Кора 350Сульфатный щелок 1594 т

Механическая обработка древесины 4201

Лесопиление3468

Прочая дерево-обработка 733

Круглый лесНижнийсклад

пиловочник баланс

7681

Баланс биомассы от рубок главного пользования Карелии 1990 г. (тыс пл. куб. м)

2

1995 г. (тыс.пл. куб.м)

3

Расчетные методы для оценки энергетических показателей древесной

биомассыВаловый запас энергии абсолютно сухой биомассы лесного

биоценоза:

где bijk – плотность абсолютно сухой биомассы i-й фракции, j-й породы, k – го класса возраста;

Vijk – объем древесины i-й фракции, вычисленный через учтенный объем стволовой древесины.

Валовый запас энергии биомассы лесного биоценоза естественной влажности:

4

Расчетные методы для оценки энергетических показателей древесной

биомассыВысшая теплотворная способность органического топлива на горючую массу (формула Д.И.Менделеева)

C,H,O,S – процентное содержание углерода, водорода, кислорода и серы в биомассе.

Теплотворная способность на рабочую массу с учетом

влаги

где W0 – относительная влажность фракций биомассы.

5

Средневзвешенные удельные объемы и валовые потенциалы фракций лесной биомассы спелых и

перестойных древостоев Карелии

6

Энергетические потенциалы биомассы в Карелии (1990 г.) тыс. т у.т./год

Вид биомассы

Потенциал тыс. т. у.т./год Валовый Технический Экономический Реально

используемый Дрова для отопления

870 486 486 1824 пл.м3

Лесосечные отходы (крона, корни, пни)

1779 0 0 0

Отходы механической

обработки древесины

946 527 527 1983 пл.м3

Отходы химической обработки древесины

- 307 307 1510 тыс. т Черного щелока

Твердые бытовые отходы

6-280 2-56 - -

Отходы животноводства

62-120 27-52 0 -

7

Динамика лесного фонда Карелии

Год Площадь лесного фонда,

тыс.га

Общий запас древесных

насаждений,

млн. пл. м3

Годичная лесосека

рубок главного

пользования, млн. пл. м3

Вывозка леса,

млн. пл. м3

1990 - 824,7 11,237 10,033

1993 14774,7 848,6 8,792 6,5719

1995 14761,2 870,8 8,8198 4,617

1998 14760,2 919,23 8,937 -

2000 14759,9 935,1 9,2973 6,368

2005 14283,7 963,97 8,8176 6,558

2007 - - 8,8* 6,9*

8

9

Использование лесной биомассы годичной лесосеки

(пл. м3 стволовой древесины)

Годичная лесосека

рубок главного пользования

100%

Использование годичной лесосеки

52-78%

Топливные дрова

12-14%

Древесные отходы

5,6-7,6%

Черный щелок 3-5%

20,6-26,6%

Негативные свойства природной лесной биомассы

• низкая энергетическая плотность биомассы;• высокая влажность и расход энергии на

парообразование при сжигании;• неоднородность геометрических форм, затрудняющих

механизацию и автоматизацию заготовки и сжигания топлива.

10

Проблемы энергетического использования лесной биомассы

• отопление 34% жилого фонда дровяными печами;• высокая стоимость заготовки, транспорта и подготовки к

сжиганию;• низкая эффективность использования.

11

Углеродный баланс Карелии 1990 г./2005 г., тыс.т

Атмосфера

Лесные экосистемы

Лесной комплекс

Болотные экосистемы

Осушенные болота

ТЭК

+3859/+4617

+2589/+1873 Вывозка леса

Экспорт лесоматериалов за пределы республики

+809/+452

Дрова, отходы

+932/+488

-4133/-2154

Дым

+858*/+858 -84*/-84

Общий баланс – 600/+3237 тыс.т.

* - Макаревский М.Ф. Запасы и баланс органического углерода в лесных и болотных биогеоценозах Карелии //Экология,1991. №3, с.3-10

12