Лесная промышленность является одновременно самым крупным производителем и потребителем древесного топлива. В лесной промышленности используется почти 70% топливной древесины. В Финляндии в общей сложности имеется 28 бумажных фабрик, 14 предприятий по производству картона и около 90 промышленных лесопилок (мощностью > 20 000 м3 пиломатериалов). Во многих случаях бумажные, картонные, целлюлозные и лесопильные производства располагаются на одной площадке, образуя интегрированное предприятие лесной отрасли, которое позволяет эффективно использовать сырье и энергию. На многих предприятиях выработкой энергии управляет отдельная энергетическая компания. В большинстве случаев производитель энергии является собственником электростанции, осуществляет ее эксплуатацию, обслуживание и закупает топливо у предприятия, а также необходимое дополнительное топливо на рынке. Полученная тепловая энергия продается предприятию и, в некоторых случаях, районной системе централизованного теплоснабжения, а избыточная электроэнергия продается электросетям.
Круглые лесоматериалы, применяемые в лесной промышленности, приобретаются в неокоренном виде, за исключением мизерного объема древесного сырья тропических пород. Лишь часть используемых сырьевых материалов может быть переработана в изделия; остальное, соответственно, представляет собой однообразные побочные продукты. Твердые побочные продукты состоят из варочной щепы, коры, опилок и промышленной щепы. Варочная щепа и частично опилки используются в качестве сырья на целлюлозных предприятиях. Опилки являются основным сырьем для заводов по производству древесностружечных и древесноволокнистых плит. Остальные твердые побочные продукты применяются для выработки энергии, главным образом, на предприятиях лесной отрасли, а избыток продается сторонним организациям.
Что касается лесопилок, около 20 из 90 совмещены с целлюлозно-бумажными производствами, и их побочное топливо используется внутри единого предприятия для производства тепловой и электрической энергии. Лишь немногие из независимых лесопильных заводов занимаются собственным производством электричества. Большинство лесопилок производят тепловую энергию для сушки пиломатериалов путем сжигания древесного топлива в котельной, а излишки топлива продают сторонним котельным и электростанциям. На Рисунке 3 представлен материальный и топливно-энергетический баланс типичного лесопильного завода в расчете на один кубический метр сухих пиломатериалов (Heinimo & Jappinen, 2005).
Древесина представляет собой наиболее важный вид топлива для лесной отрасли; она составила 75% от всего топлива, использованного предприятиями лесной отрасли в 2004 г. На некоторых предприятиях в качестве дополнительного топлива применяется торф, который в 2004 г. обеспечил 6% топливных нужд предприятий. Общее потребление продуктов обработки дерева (промышленная щепа, кора и опилки) для выработки энергии составило 77 ПДж (Statistics Finland, 2005). Общее теоретически возможное предложение побочных продуктов лесной промышленности по этой же оценке составило 97 ПДж в 2002 г. и увеличится до 101 ПДж в 2010 г. Теоретический потенциал включает опилки, кору и промышленную щепу, но не включает варочную щепу. Данный потенциал частично используется в качестве сырья для производства целлюлозы, древесностружечных плит и гранулированных материалов. Более половины отходов производства используется на месте для энергетических целей. Остальное предлагается для продажи на рынке. На период 2002-2010 гг. рыночное
Электричество 70 кВт*ч Круглые лесоматериалы 2.27 м Пиломатериалы 1 м3 Кора и опилки 2.5 ГДж |
1.3.2 Сектор районного централизованного теплоснабжения
Предложение твердых отходов предприятий лесной отрасли для энергетических целей оценивается в 40 ПДж /г (Ranta et al., 2005). |
Рисунок 3. Материальный и топливно-энергетический баланс типичного лесопильного завода в расчете на один 1 м3 сухих пиломатериалов. |
В Финляндии насчитывается свыше 200 теплораспределительных коммунальных предприятий, большинство из которых производят, по меньшей мере, часть тепловой энергии самостоятельно. Около 50 из них наряду с районным централизованным теплоснабжением также вырабатывают электричество. Суммарная мощность районных отопительных систем составляет 20,1 ГВтт, а суммарная присоединенная тепловая нагрузка — 15,6 ГВтт. В 2004 г. тремя крупнейшими коммунальными предприятиями централизованного теплоснабжения в Финляндии были фирмы Helsingin Energia Oy, E. ON Finland Oyj и Tampereen Sahkolaitos. Некоторые муниципалитеты сотрудничают с электроэнергетическими компаниями либо местными промышленными предприятиями. В 2004 г. выработка тепловой энергии на основе комбинированного производства тепловой и электрической энергии составила 76% от общего районного производства тепловой энергии. Несколько средних и малых городов приобретают тепло для централизованного районного отопления у ТЭЦ либо промышленных ТЭЦ, находящихся в собственности других компаний, либо производят его самостоятельно на котельных. Доля древесины и торфа как видов топлива в секторе районного централизованного теплоснабжения в 2004 г. в совокупности составила 30%. Уголь и природный газ являются доминирующими видами топлива, обеспечивая 63% от общих топливных расходов. Коммунальные предприятия централизованного теплоснабжения не имеют прямого доступа к источникам древесного топлива, который есть у предприятий лесной отрасли. Таким образом, коммунальные объекты централизованного теплоснабжения часто закупают древесное топливо непосредственно у независимых лесопильных заводов, а топливную древесину — у компаний-поставщиков древесного топлива. (Statistics Finland, 2005).
1.3.3 Сектор электроэнергетики
В 2004 г. наиболее значительными производителями электричества в Финляндии были фирмы Fortum (24 ТВт*ч) и Pohjolan Voima Oy (18 ТВт*ч), которая эксплуатирует многочисленные электростанции в лесной отрасли (Kara, 2005). Большая часть параллельно генерируемой тепловой и электрической энергии на основе биомассы вырабатывается на промышленных электростанциях, главным образом в лесной отрасли. В 2004 г. предприятиями лесной отрасли было выработано приблизительно 12 ТВт*ч электричества. (Финская федерация предприятий лесной отрасли / Finnish Forest Industries Federation, 2006b).