Миниэлектростанция на дровах: Мини электростанции на дровах купить в интернет магазине 👍

Электростанция на дровах — SAVENERGY.INFO

В последнее время многие уважающие себя новостные издания испещрены сплошными заголовками, типа: «Киеву снова грозят веерные отключения света из-за экономии». И я подумал, неужели в наше время новейших технологий и оборудования невозможно найти альтернативу этому искусственному бедствию. Оказывается, есть простое решение – электростанция на дровах.

И этой технологии несколько десятков лет, если не сотню. Я не предлагаю вернуться в эпоху твердотопливных печей, когда в домах трехэтажной постройки были установлены каменные печи на твердом топливе для приготовления пищи, в которых сжигались дрова и каменный уголь. А рядом с домами в полуподвальном помещении стояла котельная для отопления домов горячей водой, работающая на том же топливе.

Я знаю это не понаслышке, сам застал это время. Да, затем появилось голубое топливо – природный газ, который был очень дешевым, а главное создавал намного больше комфортных условий для нужд отопления. Это газовые колонки и котлы для отопления, работающие в полуавтоматическом и автоматическом режиме.

Однако, складывается такая ситуация, когда власти столицы и других областных центров в Украине официально признают дефицит угля на ТЭС и ТЭЦ (надеюсь, читатель понимает эти аббревиатуры) и отсутствие запасов природного газа в подземных хранилищах, предрекая сложные условия прохождения отопительного периода, и всех об этом предупреждают.

И что самое интересное, власть ничего кардинального не предлагает, мол, просит население и промпредприятия загружать энергосеть в ночные часы. К примеру, включать стиральные машины и бойлеры не в пиковые часы, а ночное время. Поскольку альтернативы нет, многие с эти соглашаются.

Скажем предприятия малого и среднего бизнеса и типографии, работающие круглосуточно, вынуждены, останавливать эскалаторы, др. оборудование, освещение (ТРЦ) и переводить сотрудников в ночную смену, что в конечном итоге увеличивает расходы и себестоимость продукции.

Покупка арендных генераторов электрической энергии, работающих на нефтепродуктах, обходится в копеечку, да обслуживание и горючее стоит не малых денег. Вот мы снова подошли к тому, что неужели нет простых вариантов, чтобы не страдать от веерных отключений, не терпеть убытки и неудобства?

Говоря о моде, произносят: «Новое – это давно забытое старое». Вот и я о том же. Неужели нельзя вернуться к старому опыту сжигания твердого топлива и древесины, при использовании новых технологий, для получения электрической энергии. Оказывается не только можно, но и нужно.

И далеко ходить не нужно. Газогенераторы на древесине в Украине известны еще с 30-х годов прошлого века. С помощью их с успехом двигались грузовые автомобили. То есть, в ДВС использовался генераторный газ, полученный после сжигания древесины. И эту технологию с успехом можно применить в настоящее время, как альтернативу веерным отключениям.

Я познакомился с такой электростанцией у своего коллеги. У него ЧП и непрерывное производство изделий из полиэтилена. Он терпел большие убытки от незапланированных веерных отключений. Сам решил проблему, соорудив электростанцию на биомассе.

Его электростанция пахнет как лесной воздух, потому что работает на древесине. Электроэнергия, которую она отпускает вдвое дешевле, чем государственная. На выработку 1 кВт электрической энергии расходуется около 1 кг древесины. А такого материала в городах больше чем нужно. За небольшую плату ему поставляют отходы древесины.

Генерируемая мощность электростанции составляет 50 кВт, что с лихвой обеспечивает технологические нужды его производства. Принцип работы электростанции очень прост, и состоит из дух основных частей: газификатора, где при сжигании древесины образуется газ, и двигателя внутреннего сгорания, куда подается этот газ, пройдя предварительную очистку. На валу двигателя жестко посажен электрогенератор.

Конечно, обслуживание такого комплекса требует определенной профессиональной подготовки и с успехом может применяться на промышленных объектах. Но рынок предлагает и менее мощные электрогенерирующие установки, работающие на отходах древесины и довольно по умеренной цене.

Такие комплексы сейчас называют твердотопливные генераторы. Их преимуществом является то, что они одновременно обеспечивают жилище и электроэнергией, и теплом. К примеру, за 48 тысяч гривен (цены на конец 2014 г) можно приобрести твердотопливный котёл, который работает на дровах или топливных брикетах и может отапливать помещение площадью до тысячи квадратных метров и вырабатывать электричество мощностью 100 кВт.

За 15 тысяч гривен можно обзавестись котлом, вырабатывающим около 12,5 киловатт, чего вполне хватит для работы основных электроприборов среднего домашнего хозяйства. Да, хлопотно собирать отходы древесины, складировать, производить определенный запас, но главное преимущество – всегда, когда нужна, электроэнергия и по своей цене.

Мой совет руководителям предприятий малого и среднего бизнеса, которые задумались о покупке в аренду генераторов и переводе работников в ночную смену, у вас есть альтернатива – электрическая станция на дровах, это реально и не сложно.

В Киеве, по данным жилищно-коммунального сектора ежедневные отходы древесины составляют около 300 тн, а это твердое топливо, которое можно переработать в электрическую энергию. Нужно только наладить связи и пользоваться этим во благо себе.

Понравилась статья, поделись с друзьями. Кто имеет свой взгляд на изложенную тематику, просьба высказаться в комментарии.

Мини электростанции на древесных отходах — Электроэнергетика и тепло

«Мини электростанции на древесных отходах на рынках РФ и СНГ представлены в основном зарубежными производителями. В настоящее время распространены две схемы электростанций использующих в качестве топлива твёрдые отходы, например, древесные это:

«Мини электростанции на древесных отходах на рынках РФ и СНГ представлены в основном зарубежными производителями. В настоящее время распространены две схемы электростанций использующих в качестве топлива твёрдые отходы, например, древесные это:

1. ТОПКА — ПАОРВОЙ КОТЁЛ — ТУРБИНА+ТУРБОКОМПРЕССОР (тепловая машина) — ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР

2. ГАЗОГЕНЕРАТОР — ДВС (тепловая машина) — ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР

СЕРДЦЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ — тепловая машина, преобразующая тепловую энергию в механическую.

Мини электростанции мощностью от 0,05 МВт до 1,00 МВт выполняются в основном по второй схеме. Такая схема имеет с одной стороны явные преимущества, но и существенные недостатки, малый моторесурс, низкое отношение фактической мощности к потенциальной, замедленная реакция на включение или выключение нагрузок, экологически грязный выхлоп отработанных газов, высокая удельная цена ~ $1200 за киловатт. Корень проблемы — тепловая машина.

Поэтому мы решили создать свою ТЕПЛОВУЮ МАШИНУ, а на её базе электростанцию. Наша тепловая машина содержит в основе мотор и компрессор роторно-лопастного принципа действия. Оригинальная конфигурация ротора, статора (рабочей полости) и лопастей, а также оригинальная схема их взаимодействия, позволяет прилагать высокие удельные нагрузки к этим деталям и как следствие получать, высокие технические характеристики машины.

Наши мини электростанции, теоретически, по всем параметрам превосходят известные конструкции.

Основные характеристики модели «MS50-1ZS»:

• Вес — не более 1100 кг
• Габаритные размеры установки — a 1800 мм х b 1600 мм х hуст 1800 мм; hдым 6000 мм
• Максимальная выходная электрическая мощность — 50 кВт;
• Электрический ток — переменный, 3-х фазный, 400В, 50Гц;
• Топливо печи — дрова, щепа, лузга влажностью до 50%, возможен перевод на ДТ, мазут, природный газ, биогаз
• Максимальное потребление топлива, древесных отходов — 65 кг/час
• Объём максимальной загрузки печи твёрдым топливом — 0,4 м³
• Периодичность загрузки печи в максимальном режиме — 1 раз в 3 часа.

Рис.1 Общий вид «MS50-1ZS».

1 — пульт управления; 2 — печь с теплообменником; 3 — выпускная труба; 4 — дымовая труба; 5 — генератор; 6 — заслонка регулятора мощности с приводом; 7 — тепловая машина; 8 — трубопровод инжектора дымовых газов; 9 — воздушный фильтр; 10 — пусковой компрессор с ресивером; 11 — клапан запуска тепловой машины.

Модельный ряд — «MS50-1ZS», «MS100-1ZS», «MS200-1ZS»

Наши электростанции рассчитаны на удельную цену от $350 до $500 за киловатт, что в 2 — 3 раза ниже имеющихся на сегодняшнем рынке аналогичных предложений. При таких ценах реализации рентабельность производства уверенно просматривается на уровне 50%. Конкурентоспособность планируемой продукции может оказаться сверхвысокой и можно рассчитывать, как минимум, на 50% долю рынка РФ и СНГ, а также на эффективный вход в гильдию мировых производителей.

Изначальный, по реализации проекта, объём продаж планируется на сумму не менее $400 тысяч в месяц. Первая партия в количестве 5 шт., разных моделей, обещана сегодня ожидающим конкретным клиентам».

Место реализации проекта — Россия, Челябинская область, г. Магнитогорск.

Сумма необходимая для осуществления проекта: $880 тысяч. В том числе:

• на приобретение недвижимости — $550 тысяч на приобретение земельного участка, строительства первой очереди здания производства, коммуникаций;
• на приобретение оборудования — $180 тысяч;
• на строительно-монтажные работы — $40 тысяч;
• на оборотные средства — $50 тысяч;
• на обучение рабочего персонала и ИТР, лицензирование, сертификацию — $60 тысяч.

Срок окупаемости проекта — не более 12 месяцев.

Согласен на участие инвестора в бизнесе до 49%

Степень готовности проекта — имеется конструкторская документация на продукцию.

Дополнительная важная информация: «Мы создали программу расчёта ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ в Excel 2003 и прокрутили через неё, при прочих равных условиях, Отто, Ванкеля, винтовые, роторно-лопастные, жидкостно-кольцевые (очень интересный вариант), турбины, всё, о чём знаем, что могло бы быть мотором.

Самой перспективной оказалась роторно-лопастная. Через программу расчёта прогнали различные её известные варианты. Выявили, что все известные конструкции совершенны в одном, но крайне не совершенны в другом, очевидно, инженеры делают попытки разрешить проблему главного параметра, но пока без ухудшения других не получается. Мы также включились, нашли оригинальный конструктивный вариант, исследовали его, просчитали по нагрузкам, проходит, создали компьютерную модель, покрутили, скомпоновали 1, 2, 3, варианта и на 4-ом остановились. Последний вариант проработали детально, все основные позиции под электроэрозионную технологию изготовления. Работа по чертежам ведётся высококвалифицированным специалистом в программе ACAD 2007. Сегодня устройство готово к патентованию.

Топливо нашей тепловой машины это всевозможные сжигаемые вещества, утиль тепло, а так же солнечное излучение, индикаторный, расчётный к.п.д. 42%, на произведённый 1 киловатт механической энергии воздух (рабочее тело) на выхлопе в атмосферу будет иметь эффективную энергоёмкость на уровне ~ 1,2 киловатта. Внутренняя оригинальная система смазки и возможность применения антифрикционных материалов обеспечивает большой моторесурс тепловой машины. Машина уравновешена, мотор и компрессор выполнены по симметричной двухкамерной схеме, поэтому вибрации в принципе исключены. Как источник шума машина не представляет объект обсуждения, вход воздуха в компрессор и выход из мотора должны происходить «тихим сапом», так как скорость входных и выходных потоков ~ 5 м/с и практически без пульсаций.

В итоге, профессионально созданная тепловая машина позволит получать на её базе продукцию с высокими потребительскими свойствами, что является надёжной гарантией успеха проекта».

Адрес для переписки: 455037 г. Магнитогорск, ул. Советской Армии, 33-65, тел. +7(3519)062718 +7(3519)062718

Сделал для дачи мини электростанцию на дровах мощностью 500 Вт. Показываю, как генерирует | Пацан к успеху шёл…

У нас в дачном кооперативе очень много любителей попилить деревья. Пилят всё: и плодовые, и неплодовые, что мешает и не мешает. А потом начинают вываливать ветки и стволы где непопадя. Потому что сырые ветки не горят. Но со временем всё это копится, древесина сохнет и начинает гореть. Согласитесь, что напиленные стволы деревьев и ветки — это энергия. А бросать энергию глупо.

Так родилась мысль собрать все эти напиленные деревья, чтобы они не валялись на прилегающих территориях и свезти их к себе. Потому что у меня уже давно была задумка поставить на даче небольшую мини электростанцию, работающую на дровах. Электричества у нас в кооперативе никогда не было и не будет, потому что тянуть сюда провода дорого и невыгодно. А электроэнергия бывает нужна. Для этого был приобретён дровяной котёл, который непонятно какого года, но после капитального ремонта. Он выдаёт давление пара в 6,5 кг на 1 кв см.

К нему был приобретён очень старый, но тоже после замены всех подшипников на керамические авиационные, парогенератор. Это паровая турбина, на валу которой есть генератор. По сути это коллекторный генератор постоянного тока. Он с самовозбуждением из-за остаточной намагниченности. К штуцеру турбины подводится пар от котла, и лопаточное колесо этой турбины раскручивается до 20 тыс. об/мин. Для сравнения электродвигатель обычной болгарки раскручивается до 33 тыс. об/мин.

Здесь есть фото страниц техпаспорта, чтобы вы могли яснее представить, что это за агрегат такой:

Из-за того, что якорь вращается очень быстро, и в зазоре есть остаточная намагниченность, в обмотках статора наводится ЭДС, которая наводит магнитное поле в сердечнике статора. И так получается, что этому генератору не нужно запитывать обмотку возбуждения. Электроэнергия снимается угольными щётками с ламелей коллектора. Это постоянный ток с напряжением от 30 до 40 В. Гудит этот агрегат как небольшой реактивный самолёт. Но когда на даче нет ветра и нет солнца, а нужно включить болгарку или электропилу, или мне нужно бетономешалку запитать, то дровяная электростанция очень выручает.

Пар выбрасывается через трубу. Воды сетевой здесь нет, но есть колодец на несколько участков, оттуда и достаю воду, чтобы подать её на котёл. Непрерывная мощность генерации при давлении 6,5 кг на кв см доходит до 500 Вт. Этот сгенерированный постоянный ток идёт на инвертор, который преобразует 36 В в переменный однофазный 220 В, от которого всё работает. Но весь электроинструмент и прочие потребители должны быть оборудованы устройствами плавного пуска, потому что если инвертор не уйдёт в защиту от больших пусковых токов, то на турбине наблюдается резкая просадка оборотов и снижение напряжения, что не очень хорошо.

А в остальном, если использовать электроприборы и инструменты мощностью до 500 Вт, то всё работает нормально. Что касается расхода, то на час работы уходит охапка дров весом около 20 кг, что вполне приемлемо, учитывая количество имеющихся здесь дров.

Для наглядности подключил 10 ламп накаливания мощностью по 50 Вт каждая. Горят хорошо. Хотя в реальности использую лампы конечно же светодиодные, а эти только для примера.

Микроэлектростанция на твердом топливе

   К автору этих строк обратились по электронной почте несколько постоянных читателей этого сайта с очень примечательным замечаниями. Мол, вы тут по поводу глобальных энергетических проектов прогнозы делаете, а вот будут ли изобретены  микроэлектростанции, работающие на бросовом твердом топливе – дровах, валежнике, хворосте и так называемых сушенных «коровьих лепешках»? Дабы подобные микроэлектростанции могли стоять даже в отдаленных лесных домишках. И чтобы конструкция подобной электростанции было упрощена до предела, что не позволит ей практически никогда не выходить из строя. Одним словом, этакий аналог знаменитого советского автомобиля-внедорожника «ГАЗ-66», только еще не требующего бензина, а работающего на дровах, как автомобили гитлеровской Германии в конце войны.

     На эти замечания я могу ответить в том смысле, что невнимательно, господа посетители моего сайта, читаете статьи на моем сайте. Подобное устройство уже было описано в моем прогнозе «Новые типы электростанций»:

///Впрочем, существует проблема замены небольших электростанций, питающих отдаленные или неподключенные к электросетям потребителей. Как правило, сейчас эти электростанции работают от двигателей внутреннего сгорания, которые используют в качестве топлива жидкие или газообразные углеводороды. А жидкие и газообразные углеводороды стремительно дорожают, и, самое главное, будут дорожать все обозримое будущее.

     В прогнозируемой миниэлектростанции, которая должна придти на смену современным миниэлектростанциям, использующим двигатели внутреннего сгорания, тоже будет использоваться гидротурбины. Плюс еще один достаточно известный эффект, знакомый практически всем, кто пробует собственноручно готовить пищу у себя на кухне.

     Ваш покорный слуга имеет в виду эффект пенообразования. К примеру, у вас на плите стоит кастрюля, в которой уже неоднократно варились пельмени – вы опять доводите воду в этой кастрюле до кипения, дабы бросить туда новую порцию пельменей. Но, кто это производил этот процесс, знают – надо следить за водой в этой кастрюле. В любой момент закипевшая вода полезет из кастрюли, особенно если она накрыта крышкой, обильной пенной «шапкой» и окажется у вас на плите.

     Вот этот самый только что описанный «пенный эффект» будет использоваться в прогнозируемом типе «гибридной» миниэлектростанции. Она будет состоять из высокой цилиндрической емкости, в дне которой будет находиться нагреватель, работающий от любого вида топлива и даже от отходящих нагретых газов. Этакая большая кастрюля, точнее самовар.

     Наполнена высокая цилиндрическая емкость будет водой, в которой должен быть растворен некий реагент, резко повышающий пенообразование при нагревании. Вода должна непрерывно превращаться в пену, которая будет подниматься вверх по высокой цилиндрической емкости, переливаться через край и накапливаться в специальной емкости, типа небольшого накопительного бассейна (резервуара). А из накопительного бассейна (резервуара) вода будет поступать на гидротурбину, расположенную на уровне нагреваемого дна цилиндрической емкости. После турбины вода должна возвращаться в цилиндрическую емкость, дабы потом превратится в пену, и попасть в накопительный бассейн.

     То есть, процесс очень прост и позволяет использовать любой вид топлива////

     То есть, как и хотели мои читатели, предлагаемая микроэлектростанция может работать на любом виде топлива — от соломы с хворостом до дров с сушенными коровьими лепешками, упрощена до предела и может иметь габариты большого самовара, но обеспечивать бесперебойную генерацию электротока мощностью в несколько сотен ватт. Чего вполне хватит для освещения при помощи светильников на светодиодах, питания радиостанции, телевизора со спутниковой антенной и иных электронных устройств.

Котлы водогрейные стальные серии КВДМ

Возможности применения

Котлы водогрейные серии КВДМ предназначены для модификации котлов, предназначенные для работы на отходах работы на сырых неколотых дровах с возможностью работы деревоперерабатывающей промышленности (щепа, опилки), на угле в качестве альтернативного топлива с минимальным количеством обслуживающего персонала. Существуют

Экологические показатели

За счет применения в конструкции котла специальной схемы, топливо на 99% переходит в газ и сгорает практически полностью. Экологические показатели этих котлов очень высоки, а за счет применения развитой трехходовой конвективной части, достигается высокий уровень КПД.

Конструкция

Дровяные котлы работают по принципу газогенератора. В разогретой до высокой (около 1800 °С) температуры топке происходит пиролиз топлива и оно переходит в газообразное состояние с последующим сгоранием.

Все дровяные котлы устанавливаются на ровный твердый пол и не требуют дополнительного фундамента. Это достигается за счет удачной опорной конструкции, равномерно распределяющей нагрузку по всей площади поверхности.

Переменная скорость движения теплоносителя в котле уменьшает вероятность выпадения отложений, снижает вероятность поражения конвективных трубок кислородной коррозией и позволяет работать котлам при нештатных и аварийных ситуациях, на предварительно неподготовленной воде.

Конструкция котлов позволяет также, в случае необходимости, применять в качестве топлива уголь и легкие нефтепродукты.

Общие характеристики котлов

Гидравлическое сопротивление котлов при ДТ=25°С, не более	кгс/см2 i	0,6
Температура уходящих газов при работе на дровах, не более	°с	240
Температура уходящих газов при работе на жидком топливе, не более	°с	220
Температура наружной поверхности кожуха котла, не более	°с	45

Экономичность

В современных экономических условиях стоимость кубометра дров составляет примерно четверть от стоимости тонны угля. А соотношение теплопроизводительности дров к углю — 2:1. Это говорит о том, что для получения одинакового количества тепла требуется два кубометра дров, либо одна тонна угля.

Таким образом, по сравнению с угольными котлами, дровяные котлы с точки зрения затрат на топливо в два раза экономичнее. Кроме того, котел рассчитан для использования в качестве основного топлива дров, не требующих особой предварительной подготовки.

Топливо

МАРКА КОТЛА	ВИД ТОПЛИВА
КВДМ	Сырые неколотые дрова, отходы деревопереработки, уголь, легкие нефтепродукты.

Древесина и древесные отходы — Управление энергетической информации США (EIA)

Биомасса – Древесина и древесные отходы

На протяжении тысячелетий люди использовали древесину для приготовления пищи, отопления и освещения. Древесина была основным источником энергии для Соединенных Штатов и остального мира до середины 1800-х годов. Древесина по-прежнему остается важным топливом во многих странах, особенно для приготовления пищи и отопления в развивающихся странах.

В 2020 году около 2.3% от общего годового потребления энергии в США приходилось на древесину и древесные отходы — кору, опилки, щепу, древесный лом и отходы бумажной фабрики. ¹

Разгрузка щепы гибридного тополя в Крукстоне, Миннесота

Источник: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, Министерство энергетики США (общественное достояние)

Использование древесины и древесных отходов

На долю промышленности приходится большая часть потребления топлива из древесины и древесных отходов в Соединенных Штатах.Крупнейшими промышленными потребителями являются производители изделий из дерева и бумаги. Они используют отходы лесопильных и бумажных фабрик для производства пара и электроэнергии, что экономит деньги, поскольку сокращает количество других видов топлива и электроэнергии, которые они покупают для эксплуатации своих объектов. В 2020 году на древесину и древесные отходы приходилось около 5,5% конечного потребления энергии в промышленности и 4,4% от общего потребления энергии в промышленности. ²

Жилищный сектор является вторым по величине потребителем древесины для производства энергии в Соединенных Штатах.Древесина используется в домах по всей территории Соединенных Штатов для отопления в качестве дров в каминах и дровяных приборах, а также в качестве пеллет в пеллетных печах. В 2020 году на долю энергии на базе древесины приходилось 4,0% конечного потребления энергии в жилом секторе и 2,2% от общего потребления энергии в жилищном секторе. В 2015 году около 12,5 млн, или 11% всех домохозяйств США, использовали древесину в качестве источника энергии, в основном для отопления помещений, и 3,5 млн из этих домохозяйств, в основном в сельской местности, использовали древесину в качестве основного топлива для отопления. ²

В электроэнергетическом секторе есть несколько электростанций, которые сжигают в основном древесину для производства электроэнергии, и есть несколько электростанций, работающих на угле, которые сжигают древесную щепу вместе с углем для сокращения выбросов диоксида серы. Большая часть использования древесины в коммерческом секторе предназначена для отопления.

• промышленный1376 ТБТУ65%
• жилой458 ТБту22%
• электрическая мощность185 ТБТУ9%
• коммерческий83 ТБту4%

¹ Ежемесячный обзор энергопотребления , апрель 2021 г.
² Конечное потребление энергии включает потребление первичной энергии плюс розничные продажи электроэнергии. Общее потребление энергии включает конечное потребление плюс потери энергии в электрической системе
³ Обследование энергопотребления в жилых помещениях 2015

Последнее обновление: 11 мая 2021 г.

Вместе с Роландом Дитлером электростанция на древесном топливе становится решением для трех промышленных площадок в регионе

Проект Harmony в центре личных усилий

 

«Этот проект Harmony — достижение, которым я больше всего горжусь за всю мою карьеру», — с энтузиазмом говорит он. Нам впервые удалось превратить электростанцию ​​в полностью экологическую электростанцию».

 

После того, как древесина была определена как наилучшее решение, в сильно лесистом регионе северной Швейцарии все еще оставалось решать технические проблемы. « Наша самая большая проблема заключалась в том, как измерить количество энергии в древесине, поскольку поставщикам платили за энергию, которую дает их древесина, а не количество », — объясняет Роланд Дитлер.Поэтому впервые в мире была разработана бортовая измерительная система грузовиков для расчета количества энергии до и после доставки клиентам. Швейцарский инженер гордится своей работой: «Это был очень масштабный проект, один из крупнейших проектов газовых котлов с низким уровнем выбросов. Комплекс включал в себя котел на биомассе, три газовых котла, паровую турбину и огромный бункер для биомассы », — говорит он.

 

Роланд Дитлер рассматривает переход энергии не только с профессиональной точки зрения. Он является членом Гринпис уже 30 лет, поэтому для него это обязательство на всю жизнь. « Я хотел бы, чтобы при моей жизни развернулась зеленая революция, а это означает, что мы вообще больше не будем использовать нефть. Мы уже обходились без него и, надеюсь, еще долго сможем обходиться без него. Мы должны согласиться изменить наше состояние ума в отношении энергии. ” 

 

О проекте: ENGIE x DSP Nutritional Products Harmony Project Дровяная электростанция Sisslerfeld, расположенная в кантоне Аргау на границе с Германией, является флагманским проектом по переходу на безуглеродную энергию.Этот проект «как услуга» для промышленности, который включает инвестиции в размере 60 миллионов швейцарских франков, сокращает выбросы CO ₂ на 50 000 тонн в год. Эта электростанция, построенная взамен старой электростанции, работающей на ископаемом топливе и открытая в конце 2018 года, производит 267 ГВтч тепла и 42 ГВтч электроэнергии в год из древесной щепы из окружающих лесов в радиусе от 80 до 100 км. . Завод DSM Nutritional Products покупает тепло у этого завода.

 

ENGIE x DSM Nutritional Products 

 

Британские электростанции сжигают древесину из лесов США – для достижения цели по возобновляемым источникам энергии

В прошлом году 6 миллионов тонн «древесных гранул», собранных в лесах Луизианы, Джорджии, Флориды, Алабамы и Вирджинии, были отправлены через Атлантический океан для сжигания на возобновляемых электростанциях «биомасса».Это почти в два раза больше, чем в 2013 году — индустрия древесных пеллет в США находится на подъеме.

Спрос в значительной степени обусловлен желанием европейских стран достичь целей, установленных в Директиве ЕС по возобновляемым источникам энергии. Половина пеллет, экспортируемых из США, использовалась для выработки электроэнергии на крупной британской электростанции Drax, которая медленно переходит с угля на биомассу, чтобы сократить выбросы углерода и получить ценные сертификаты «возобновляемых обязательств» для экологически чистой электроэнергии. Так может ли действительно быть экологически безопасным перевозить древесину через полмира для сжигания на электростанции?

Многие защитники окружающей среды так не думают.Консорциум НПО недавно заявил, что ЕС должен исключить древесину из своих целей в области возобновляемых источников энергии. Они утверждают, что промышленность вырубает большие площади заболоченных лесов лиственных пород на юго-востоке США, что приводит к потере биоразнообразия и чистому увеличению выбросов углерода. Даже когда лес отрастает, он не сохраняет столько углерода в биомассе и почве, как первоначальный, и это, конечно, не так хорошо для дикой природы.

^{Дятел с красной кокардой — один из многих находящихся под угрозой исчезновения видов, обитающих в этих лесах.США FWS, CC BY}

Исследование, проведенное правительством Великобритании, показало, что электроэнергия, вырабатываемая из восстановленных лесов, может иметь углеродоемкость в пять раз выше, чем уголь. При сжигании древесины также выделяются оксиды азота и канцерогенные соединения. Так зачем же сжигать древесину для достижения целей в области возобновляемой электроэнергии, когда более чистые варианты, такие как энергия ветра, солнца, воды или энергии приливов, оказывают гораздо меньшее воздействие на окружающую среду?

Энергия дерева – временное решение

Ветровая и солнечная энергетика уже быстро расширяется и будет играть ключевую роль в будущем, особенно по мере того, как мы совершенствуемся в хранении энергии.Но в то же время эти чистые, но прерывистые источники энергии пока не могут заменить уголь.

Уголь

производит 39% электроэнергии в мире, а также треть всех выбросов углекислого газа и широкий спектр других токсичных выбросов. Тем не менее, при всех своих недостатках уголь имеет два больших преимущества: он дешев и может работать непрерывно, чтобы обеспечить минимальный уровень «базовой нагрузки» электроэнергии.

Относительно легко модифицировать угольную электростанцию ​​для сжигания древесины — системы обработки топлива и системы впрыска необходимо адаптировать для работы с древесными гранулами вместо пылевидного угля, но в остальном процесс сжигания аналогичен. Это быстрый и сравнительно дешевый способ перейти на возобновляемые источники энергии.

Однако, чтобы это имело смысл, количество углерода, выделяемого при добыче, переработке, транспортировке и сжигании древесных гранул, должно быть значительно меньше на единицу произведенной энергии (МВтч), чем эквивалент для угля. Это можно установить с помощью учета углерода или «оценки жизненного цикла».

Срок службы древесных гранул

Возможно, это покажется удивительным, но перевозка древесных пеллет на расстояние 200 км до порта и их транспортировка на корабле на расстояние 7200 км не являются решающим фактором с точки зрения выбросов углерода.Поскольку большие суда эффективно перевозят массивные грузы на низкой скорости, транспорт дает около 40 кг CO ₂ на каждый МВтч электроэнергии. Значительно больше углерода (более 100 кг на МВтч) выбрасывается при сушке, измельчении и формовании, необходимых для преобразования заготовленной древесины в небольшие, удобные в обращении пеллеты.

^{Древесина превращается в «пеллеты» перед отправкой и сжиганием. Andrew_Writer, CC BY}

Даже у него по-прежнему гораздо более низкая углеродоемкость, чем у британского угля, поэтому транспортировка и переработка явно не мешают использованию энергии на базе древесины как устойчивому варианту.Но вот тут все усложняется.

В то время как при сжигании угля высвобождается углерод, хранившийся в земле миллионы лет, выбросы CO ₂ при сжигании древесины являются частью непрерывного биологического цикла. Углерод в древесине только недавно был удален из атмосферы посредством фотосинтеза, и рост новых деревьев снова высосет его обратно.

Однако время, необходимое для замены этого углерода, сильно различается в зависимости от того, собираете ли вы большие деревья из древних лесов или небольшие ветки с новых плантаций.Мы также должны рассмотреть, как бы эти американские леса управлялись без спроса на древесные гранулы.

В правительственном исследовании отмечается, что древесина с интенсивно управляемых плантаций может означать, что растущие деревья поглощают больше углерода, чем выделяют при транспортировке и переработке пеллет, что приводит к чистому сокращению выбросов даже до того, как будут учтены предотвращенные выбросы угля. И наоборот, как упоминалось ранее, исследование показало, что если древесные гранулы получают из восстановленных естественных лесов, выбросы углерода могут быть в пять раз выше, чем при сжигании угля.Таким образом, тип древесины, которая сжигается, имеет решающее значение. Каков наиболее вероятный эффект?

Древесные отходы

К счастью, в Америке есть много лишних дров, которые в противном случае были бы сожжены или потрачены впустую. Дракс и другие крупные игроки утверждают, что их пеллеты получают из таких «лесных отходов» — обрезков лесопилки, деревьев, которые погибли естественным образом или были слишком деформированы, чтобы их можно было использовать в качестве пиломатериалов, мелких веток и т. д. — хотя экологические группы оспаривают это.

Какой бы ни была правда сейчас, в бросовой древесине определенно есть большой потенциал.От 14% до 63% свободных в настоящее время лесных отходов в США будет достаточно для удовлетворения всего спроса на биомассу в Великобритании в 2020 году. все еще намного чище, чем уголь.

Существуют также некоторые нормативные меры безопасности. Операторы электростанций должны доказать, что электроэнергия, вырабатываемая из древесины, достаточно чистая, чтобы считаться «возобновляемой» с точки зрения политики Великобритании и ЕС.Беспокойство здесь заключается в том, что растущий спрос со стороны хорошо регулируемого европейского энергетического сектора может вытеснить существующий спрос на древесину из нерегулируемых секторов в сторону неустойчивых источников, таких как нетронутые леса.

В конечном счете, окружающая среда выиграла бы больше, если бы американская древесина использовалась в домах для сокращения огромного количества сжигаемого там угля, а европейская сельская экономика выиграла бы больше, если бы цели по возобновляемым источникам энергии были достигнуты с использованием местной древесины. Но в то же время леса США являются дешевым источником древесных пеллет для европейских электростанций, что позволяет им выполнять задачи по возобновляемым источникам энергии и сокращению выбросов углерода.

Это не долгосрочная цель 100% чистой, возобновляемой энергии, которую человечество способно достичь, но с того места, где мы сейчас находимся, это шаг в правильном направлении.

Дэвид Стайлс, преподаватель углеродного следа, Бангорский университет

Первоначально эта статья была опубликована на The Conversation. Прочитайте оригинальную статью.

Top Image Credit: Джонатан Кершоу, CC BY

Древесная щепа падает: GE строит в Бельгии мощный завод по производству энергии из биомассы

Древесина, старейший в мире источник топлива, возвращается в средневековый бельгийский город Гент.Бельгийская компания Eco Energy (BEE) выбрала GE для строительства крупнейшей и наиболее эффективной в мире электростанции, работающей на древесной щепе и биомассе в сверхкритическом состоянии.
Расположенная в городском порту на канале Гент-Тернезен, электростанция будет производить 215 МВт электроэнергии и 110 МВт тепловой энергии. Этого достаточно для питания крупных промышленных предприятий и централизованного теплоснабжения Гента. Когда он начнет работу в 2019 году, общая энергоэффективность станции превысит рекордные 60 процентов в комбинированном режиме производства электроэнергии и тепла.Чистый электрический КПД достигнет 42,5%, что также станет новым рекордом для отрасли.

Вверху: Средневековый центр Гента. Изображение предоставлено: Getty Images Вверху: новая электростанция BEE, работающая на древесной щепе. Изображение предоставлено: GE Power

Биомасса — это тип биологического топлива, получаемого из «живого» материала, такого как использованная древесина. Это становится популярным вариантом для производства электроэнергии. В Генте GE объединит топливо из биомассы со своей «сверхкритической технологией», которая подвергает воду воздействию высокой температуры и давления до тех пор, пока она не станет сверхкритической жидкостью, состоянием, в котором она больше не имеет определенных жидких и газовых фаз. Это позволяет турбине работать более эффективно.

Жидкость под высоким давлением и высокой температурой расширяется в турбине и вырабатывает механическую энергию, которая приводит в действие электрический генератор. Затем электростанция будет направлять оставшуюся тепловую энергию в местную систему отопления, чтобы согревать соседние дома и предприятия. «Это новаторский и первый в своем роде продукт», — говорит Ален Реми, менеджер по продажам в GE Power. «Большинство заводов по производству биомассы являются преобразованием угольных заводов или все еще используют уголь.В этом случае у нас не будет дополнительного топлива».

Куча щепы. Изображение предоставлено: Getty Images

На самом деле, по сравнению с угольной электростанцией, технология электростанции в Генте позволит оператору Veolia избежать выбросов, эквивалентных отоплению домов 240 000 жителей Гента.

BEE будет постоянно хранить 100 000 тонн древесной щепы на заводе, чтобы всегда иметь топливо. Остальные прибудут на корабле из США и Южной Африки, где BEE подписала 15-летние контракты с поставщиками.

Большая часть древесины, поступающей из США, будет поступать из целлюлозно-бумажной промышленности. В связи с сокращением спроса на бумагу деревья, которые когда-то предназначались для целлюлозного завода, теперь отправятся в Бельгию для производства электроэнергии и тепла. Южная Африка будет поставлять древесину из кустов, которые необходимо срубить, чтобы освободить место для сельского хозяйства. Реми говорит, что можно не беспокоиться о том, что дрова для топлива закончатся. «Рынок древесной щепы очень большой, — говорит он.

При сгорании древесины выделяются дымовые газы, содержащие двуокись углерода и небольшое количество твердых частиц.Поскольку BEE был разработан, чтобы оставаться углеродно-нейтральным, оператор проведет масштабную кампанию по лесовосстановлению, чтобы гарантировать, что новые деревья компенсируют древесные отходы, которые сжигает завод.

Завод также будет вводить в котел известняк, который связывает серу в золе и предотвращает ее попадание в воздух. Завод будет продавать отработанный известняк для повторного использования в строительной отрасли. Реми говорит: «Эта технология возвращает нас назад и в будущее».

Политика Европы в области возобновляемых источников энергии основана на сжигании американских деревьев

В низинных лесах юго-востока Америки сосны и кипарисы прямо сейчас поглощают углекислый газ из воздуха.Используя энергию солнца, они выделяют кислород и связывают углерод, строя стволы, кору и листья.

Но большая часть этого углерода там не останется. Как оказалось, миллионы тонн древесины из этих лесов каждый год перевозятся через Атлантику и сжигаются на электростанциях в таких странах, как Великобритания и Нидерланды, во имя замедления изменения климата.

По мере того, как они неуклонно отказываются от угля, страны Европейского Союза делают ставку на древесную энергию или «биомассу» для выполнения своих обязательств по Парижскому соглашению по климату.

Это потому, что в 2009 году ЕС обязался к 2020 году использовать 20% возобновляемых источников энергии и включил биомассу в список возобновляемых источников энергии. Несколько стран, например Великобритания, субсидировали производство биомассы, что привело к внезапному появлению рынка древесины, недостаточно подходящего для лесной промышленности. В Соединенных Штатах, Канаде и Восточной Европе искривленные деревья, кора, верхушки деревьев и опилки превращаются в пульпу, прессуются в гранулы и подвергаются тепловой сушке в печах. К 2014 году биомасса составляла 40 процентов возобновляемой энергии в ЕС, что на сегодняшний день является крупнейшим источником.К 2020 году прогнозируется, что он составит 60 процентов, и США планируют последовать их примеру.

Подпиткой этого бума является простая, интуитивно понятная идея: биомасса является одновременно возобновляемой и «углеродно-нейтральной», а также способом поддерживать экономику, построенную на сжигании ископаемого топлива.

Но ряд ученых и политических активистов теперь возражают, заявляя, что энергия биомассы опирается на обманчивые расчеты. Вместо того, чтобы быть углеродно-нейтральным, биомасса ликвидирует миллионы тонн невосполнимых запасов углерода в разгар климатического кризиса, который уже вышел из-под контроля.

Сжигание углерода для хранения углерода?

В индустрии биомассы мало крупных игроков, кроме Drax Group, чья флагманская электростанция на севере Англии потребляет почти четверть мирового производства древесных гранул, примерно две трети из которых приходится на США. Великобритания вложила большие средства в биомассу, и Дракс питает 10 процентов британской электросети, в значительной степени благодаря огромным государственным субсидиям: около 1,2 миллиарда долларов в год.

Сжигание древесины на бывших угольных электростанциях, по словам генерального директора Drax Энди Косса, означает 80-процентную экономию углекислого газа по сравнению с углем. «И через 25–30 лет мы обеспечим сокращение выбросов углерода».

Аргумент Дракса и других представителей индустрии древесных пеллет о углеродной нейтральности основан на нескольких идеях: во-первых, углерод, сжигаемый в пеллетах, можно вернуть на Землю в виде новых деревьев; во-вторых, сожженная древесина — это промышленные отходы, которые в любом случае попадут в воздух.

Американская лесная промышленность по-прежнему проводит много сплошных рубок, сказал Сет Гинтер из Ассоциации промышленных пеллет США, отраслевой группы, занимающейся международной торговлей, и рынок пеллет представляет собой рынок древесины, которую можно было бы рубить в любом случае, но в противном случае их просто оставят в поле, чтобы они медленно испарялись, или их сожгут как отходы.

«Не было вселенной, — сказал он, — в которой любой здравомыслящий землевладелец просто собирался оставить ценный ресурс, такой как лес, на месте, а не на зарабатывании денег. Но таким образом, сказал Гинтер, землевладельцы позволяют электростанциям, таким как Drax, заменять уголь источником топлива, который после использования можно выращивать заново.

Индустрия биомассы, утверждает Косс, не столько занимается сплошными рубками, сколько использует свои отходы. «Сплошная рубка — это традиционный метод рубки леса. Так что не биомасса определяет, является ли лес сплошным или нет; большинство лесоводов скажут вам, что это лучший способ восстановить отрастание и что это хорошо для биоразнообразия в управляемом ландшафте.С точки зрения индустрии пеллет, вырубая мертвую древесину, которая замедляет рост леса, биомасса «помещает больше углерода в банк», как выразился Бенедикт Макалинан, представитель британской торговой группы Biomass UK.

Еще более весомым аргументом в пользу использования биомассы, по мнению представителей отрасли, является правило лесного хозяйства о том, что «лес, который окупается, остается». Предоставляя новый рынок сельским лесоводам, которые когда-то зависели от умирающей целлюлозно-бумажной промышленности, они создают, по словам Гинтера, «разницу между посадкой большего количества деревьев и преобразованием своей земли во что-то другое.

Косс сказал, что лесовладельцы, с которыми он разговаривает, «часто говорят мне, что если бы не Drax или [его поставщик] Enviva, я бы превратил эту землю в Walmart».

Неверное решение правильной проблемы

Однако все это, как утверждает ученый Билл Мумоу, сводится к трагически недальновидному взгляду как на учет углерода, так и на наши нынешние климатические трудности.

Мумо, ныне почетный профессор Университета Тафтса, является соавтором доклада Межправительственной группы экспертов по климату и климату, удостоенного Нобелевской премии мира, соавтором четырех дополнительных отчетов МГЭИК и экспертом по поглотителям углерода.

В 2009 году, когда в Массачусетсе начались дебаты о том, следует ли рассматривать биомассу как углеродно-нейтральную, он погрузился в науку. Оценивая выбросы углерода от биоэнергетики и медленные темпы отрастания замещающих лесов, он пришел к выводу, что биомасса представляет собой «серьезную проблему». Для Мумо вопрос о том, является ли биомасса в конечном счете углеродно-нейтральной, был менее важен, чем когда она уравновешивалась.

Вместе с Мэри Бут, коллегой, которая привлекла его внимание к проблеме, Мумо и Фонд Закона об охране окружающей среды убедили государственных чиновников ограничить субсидии на биомассу в соответствии со стандартом портфеля возобновляемых источников энергии штата.К сожалению, позже государство разрешило большие субсидии на сжигание дров для обогрева зданий.

Анализ позже подтвердил коллега из Массачусетского технологического института Джон Стерман, который провел расчеты и подтвердил, что сжигание древесины сегодня усугубит изменение климата, «по крайней мере, до 2100 года — даже если древесина заменит уголь, самый углеродоемкий топливо.»

Мумав был обеспокоен. Наука о биомассе, в отличие от науки о влиянии углекислого газа на потепление, окончательно не устоялась. Как динамика углерода, так и наука о лесах являются сложными и спорными областями, и при оценке того, лучше ли биомасса, чем альтернативы, модели должны учитывать — или намеренно игнорировать — сложные факторы. Предположения, которые эти модели делают в отношении таких переменных, как скорость разложения древесины в различных экосистемах и количество углерода, повторно поглощаемого почвой, определяют, какое воздействие они находят для биомассы.

Но с точки зрения экологической политики, по словам Мумо, это не имело значения, потому что одна вещь не обсуждалась: сжигание биомассы означает быстрый сброс большего количества углерода в атмосферу именно в тот момент, когда нам нужно начать его быстрое сокращение. . «Я не могу понять, как продвигалась эта [политика], если вы не обнаружите, что лесная промышленность была полностью захвачена правительством.

Первая проблема, по его мнению, связана с пропагандируемой промышленностью идеей о том, что биомасса просто использует древесину, которая в любом случае сгнила бы, — предположение, сделанное европейскими стандартами возобновляемой энергии. Согласно Киотскому протоколу, владелец леса, а не конечный пользователь изделий из древесины, должен нести ответственность за потерю углерода при вырубке леса. Поскольку предполагается, что вырубленные деревья в любом случае разложатся, такие компании, как Drax, должны подсчитывать только углерод, необходимый для превращения древесных отходов в топливо — бензин для бензопил, дизельное топливо для судоходства, — а не фактический углерод, выходящий из их дымовых труб.

Это означает, что древесина, купленная в США, фактически исчезает с углеродных рынков, если не из атмосферы. США, благодаря Джорджу Бушу-младшему и усилиям по лоббированию на поздних стадиях со стороны индустрии ископаемого топлива, не являются частью Киотского соглашения, а это означает, что они не обязаны отслеживать выбросы в результате потери лесов.

Кроме того, «древесные отходы», перерабатываемые для получения биомассы, являются только отходами, потому что рынок не оценивает должным образом углерод. Можно представить себе мир, в котором лесовладельцам платят за услуги, которые оказывают их растущие деревья по поглощению углерода.«Если мы позволим некоторым из наших лесов расти, мы сможем удалить дополнительно от 10 до 20 процентов того, что мы выбрасываем каждый год», — сказал Мумо. «Вместо этого мы платим субсидии, чтобы люди вырубали их, сжигая вместо угля и считая это нулевым выбросом углерода».

Вторая проблема затрагивает самую суть концепции углеродной нейтральности и, следовательно, основную ошибку калибровки в самой нашей системе учета выбросов углерода: время. Помните, что стандарты выбросов углерода были введены в действие, потому что мир находится на ранней стадии климатического кризиса, который, вероятно, станет намного хуже.

Большинство правительственных и международных организаций в ОЭСР согласны с тем, что действия, предпринятые в ближайшие несколько лет, окажут огромное влияние на будущее, даже если они не смогут решиться на такие действия: миру чуть более десяти лет, чтобы сократить выбросы ниже уровня 2010 года, чтобы избежать явно катастрофических обстоятельств.

Таким образом, когда мы обсуждаем технологии, предназначенные для перехода к низкоуглеродной экономике, утверждали такие ученые, как Мумо, время является важным фактором. Вопрос о том, какие источники энергии мы можем назвать углеродно-нейтральными, заключается не в том, показывает ли какая-то модель, что посадка деревьев позже в конечном итоге компенсирует их сжигание сейчас. Единственный вопрос, который имеет значение, заключается в том, сколько времени это займет и насколько больше углерода можно было бы поглотить, если бы деревьям было позволено расти, а не вырубаться и сжигаться.

И такие исследователи, как Мумо, а также Майкл Нортон из Европейской академии наук; Дункан Брэк, сотрудник аналитического центра Chatham House; и Джон Стерман из Массачусетского технологического института считают, что у них есть ответ: слишком долго.

Попасть в ловушку углеродного долга

Причина сводится к двум словам: «углеродный долг». Будь то сжигание деревьев для получения биомассы или ковка стали для ветряных мельниц, любая политика в области возобновляемых источников энергии высвобождает углерод на переднем крае в надежде на экономию на обороте. Аргумент углеродной нейтральности биомассы предполагает, что когда новое дерево вырастает снова, оно повторно связывает углерод, сожженный десятилетия назад для получения энергии. После этого момента (так называемого «паритета») атмосфера становится лучше, чем если бы, как обычно предполагает индустрия биомассы, электростанция вместо этого сжигала уголь, а древесину сжигали как отходы.

Это рассуждение, как утверждает Мумо, основано на наборе сомнительных предположений, которые эффективно подделывают книги. Представьте углерод в виде домашнего бюджета. «Если бы мы вели такой финансовый учет в повседневной жизни, — сказал он, — мы все были бы в тюрьме».

Когда электростанция сжигает древесные гранулы, которые когда-то были живыми деревьями, они берут на себя большую задолженность по углероду — или, как указывает Стерман, ликвидируют существующий углеродный кредит. Думайте об этом как о главном. Как и в случае с финансовым учреждением, мировая система углерода и погоды взимает проценты: альтернативная стоимость того, что произошло бы, если бы это дерево оставалось там, росло и поглощало все больше углерода из воздуха.

Согласно Мумо и Стерману, система достигает паритета только после того, как все уравновесится, и сколько времени это займет, зависит от того, как вырубаются деревья — «прореживаются» отдельные деревья или сплошная вырубка целых лесов — какими деревьями они заменяются и какие ископаемые топливо, которое они заменяют.

В отношении угля лаборатория Стермана в Массачусетском технологическом институте подсчитала, что паритет занимает от 60 до 90 лет; Европейская академия наук настроена еще менее оптимистично, оценивая между поколениями и столетиями. EAS обнаружила, что если биомасса заменит природный газ, то для достижения паритета потребуются как минимум столетия.(Это, конечно, предполагает, что природный газ горит намного чище, чем уголь, что спорно.) Если вам интересно, углеродный долг ветряной турбины погашается примерно за год.

Индустрия биомассы оспаривает эти цифры, утверждая, что «прореживание» леса приводит к тому, что остатки деревьев растут быстрее, быстрее поглощая углерод. «Это как волосы на голове», — сказал Макалинан из Biomass UK. «Если вы выдернете один, волосы вокруг снова отрастут, так что нет чистой потери. Если побрить голову, она долго отрастает.Но это не то, что мы делаем — мы не расчищаем весь лес». Косс из Дракса утверждает, что лесам, у которых они покупают, требуется максимум 30 лет, чтобы погасить свой углеродный долг.

Но если математика здесь оспаривается, утверждают такие критики, как Мумо, она также несколько неуместна, потому что никто не оспаривает тот факт, что большее количество этих метафорически выщипанных волосков равняется большему количеству атмосферного углерода и, следовательно, большему потеплению сегодня при обещании экономии в будущем. . Стерман в недавней статье Массачусетского технологического института сравнивает логику углеродной нейтральности с помещением 1000 долларов в банк, который обещает вернуть их через 80 лет, при условии, что они не обанкротятся и не решат потратить их на что-то другое.«Было бы лучше, если бы вы сохранили свои деньги, — писал он, — и лучше держать деревья на земле, а весь этот углерод — подальше от атмосферы».

Дело не столько в конкретном количестве лет до паритета, сколько в том, что любое количество дополнительного углерода в атмосфере — плохая новость. В течение всех этих лет, пока углеродный долг не будет в конечном счете погашен, этот дополнительный углекислый газ в атмосфере усугубляет изменение климата с последствиями, которые будут длиться всю жизнь.

— Углеродно-нейтральный, — сказал Мумо, — это не то же самое, что климатический нейтральный.Даже когда вы достигаете паритета, этот углерод уже целое столетие парит вокруг, поглощая лучистое тепло. Это означает, что из вечной мерзлоты высвобождается больше метана, а ледники больше таят. Они не исчезнут через сто лет, даже если новые деревья успешно вырастут. Даже если завтра мы перестанем выбрасывать углерод, уровень моря все равно будет повышаться на протяжении столетий. Климатические эффекты необратимы».

Ученые призывают положить конец энергии биомассы

Именно по этой причине в январе прошлого года Moomaw присоединился к группе из почти 800 ученых со всего мира, которые обратились к Европарламенту с петицией о прекращении поддержки биомассы.

«Европа должным образом поощряла такие страны, как Индонезия и Бразилия, к защите своих лесов, — писали ученые, — но смысл этой директивы в том, что «вырубайте свои леса, пока кто-то сжигает их для получения энергии». Как только страны инвестируют в такие усилий, исправление ошибки может стать невозможным».

Чтобы удовлетворить 3-процентный рост мирового спроса на энергию за счет древесины, писали ученые, миру придется удвоить свои коммерческие лесозаготовки. «В критический момент, когда странам необходимо «выиграть время» для борьбы с изменением климата, этот подход равнозначен «продаже» ограниченного времени мира для борьбы с ним.

Какую же роль исследователи видят для биомассы? Когда это только начиналось, первоначальное обозначение возобновляемых источников энергии для биомассы было основано на идее, что, скажем, финская бумажная фабрика или шведская лесопилка должны получать кредит за то, что они работают на своих собственных отходах, а не на дизельном топливе. Поэтому, если бумажные фабрики и лесопилки сжигают остатки и отходы, которые в противном случае быстро разлагались бы, писали они, это было бы углеродно-нейтральным. Но никакое увеличение лесозаготовок не могло быть оправдано климатическими соображениями — даже если, как настаивают торговые группы, это обеспечивало дополнительный поток доходов для владельцев леса.

Справедливости ради, Энди Косс согласен с этим, по крайней мере, в принципе: Дракс, как он утверждает, действительно работает на отбросах более крупной лесозаготовительной отрасли. «Даже наши недоброжелатели согласны с тем, что с остатками существует настоящий нейтралитет».

Идея о том, что индустрия биомассы работает только на отходах от сплошных рубок лесной промышленности, оспаривается земельными активистами с такими группами, как «Союз кизила», но более серьезная проблема заключается в том, что финансовый учет, подразумеваемый «остатками», не соответствует учет углерода.Каждое дополнительное «отходное» дерево по-прежнему означает постепенное уменьшение потепления и более стабильный мир для будущих поколений, выгоду неисчислимой ценности, которая, следовательно, не учитывается в его цене.

Ученые утверждали, что тот факт, что индустрия биомассы нашла способ получать энергию от промышленности, основанной на сплошной вырубке и сжигании, не компенсирует тот факт, что в углеродном выражении деревьев не больше, чем абсолютно необходимо срубить — или сжечь — вообще.

Таким образом, перед политиками стоит задача разработать систему стимулов и правоприменения, которая позволила бы расширить леса, которые исследователь и подписавшая петицию Мэри Бут назвала «единственной проверенной технологией связывания углерода». Ученые пришли к выводу, что в 19 веке «использование древесины для производства биоэнергии способствовало почти полной вырубке лесов в Западной Европе, даже когда европейцы потребляли гораздо меньше энергии, чем сегодня». Энергия ископаемого топлива спасла леса, писали они, но теперь решение состоит в том, чтобы «не возвращаться к сжиганию лесов, а вместо этого заменить ископаемое топливо низкоуглеродными источниками, такими как солнце и ветер.

Но в июне 2018 года Комиссия ЕС под лоббистским давлением со стороны производителей древесных пеллет и скандинавской лесной промышленности проголосовала за сохранение биомассы в списке возобновляемых источников энергии — решение, которое позволяет странам ЕС не сбиться с пути для достижения своих целей в отношении «возобновляемых источников энергии». . Теперь к ним присоединились в этой позиции США. Как и в Британии, в США есть большие и дорогие угольные электростанции, которые мы хотели бы продолжать использовать, и биомасса, похоже, дает нам возможность сделать это.

В будущем мы могли бы ожидать, что пеллеты будут сжигаться либо на переработанном угле, либо на новых заводах по производству биомассы с той же ошибкой бухгалтерского учета, что и в ЕС, за что в прошлом году выступал министр сельского хозяйства Сонни Пердью, давний друг отрасли биомассы. лесных пожаров в Калифорнии.Такая реформа может основываться на законопроекте о бюджетных расходах 2018 года, в котором Конгресс поручил федеральным агентствам принять политику, которая «отражает углеродную нейтральность лесной биоэнергии и признает биомассу в качестве возобновляемого источника энергии».

Это решение было принято вопреки возражениям собственных ученых Агентства по охране окружающей среды. Но в ноябре 2018 года главы Министерства сельского хозяйства США, Министерства энергетики и Агентства по охране окружающей среды выпустили совместное заявление, подтверждающее углеродную нейтральность биомассы. Среди многих преимуществ, которые они перечислили для биомассы из «управляемых лесов» или плантаций деревьев, были три, которые казались почти оруэлловскими: «способствовать рациональному использованию окружающей среды путем улучшения качества почвы и воды, снижения риска лесных пожаров и обеспечения того, чтобы наши леса продолжали удалять углерод». из атмосферы». Итак, мы плывем в мрачное будущее, сжигая леса, чтобы спасти их.

Сол Эльбейн сообщает о земле, энергии, ресурсах и борьбе за то, кто их контролирует. Его статьи публиковались в журналах New York Times Magazine, National Geographic, The Intercept и многих других.Эту историю поддержал Пулитцеровский центр.

Отход Великобритании от угля означает, что они сжигают древесину из США

12 градирен на электростанции Дракс доминируют над плоской сельской местностью Северного Йоркшира с тех пор, как в 60-х годах электростанция была построена для сжигания угля из местных шахт.

Это крупнейшая электростанция в Великобритании, и в течение многих лет она служила наглядным напоминанием о том, насколько важен для страны уголь. Но пять лет назад Дракс начал переходить с угля на дрова.

Бум биомассы помогает Великобритании достичь своих целей в области возобновляемых источников энергии

«Мы переоборудовали три из шести наших генераторов для работы на древесных гранулах», — говорит Энди Косс, генеральный директор Drax Power, стоя в тени четырех новых соборов. Складские купола больших размеров, построенные для хранения этих древесных пеллет на обширных территориях Дракса.

«Это единственное место производит 15 процентов возобновляемой электроэнергии Великобритании», — говорит Косс.

Компания Drax начала переводить свои агрегаты с угля на древесное топливо, потому что правительство Великобритании вводит жесткие ограничения на выбросы углерода, чтобы помочь в борьбе с изменением климата.В этом году страна объявила о своем плане полностью прекратить сжигание угля для производства электроэнергии к 2025 году. А в соответствии с законодательством ЕС биомасса классифицируется как источник углеродно-нейтральной энергии.

Связанный:  Великобритания построила империю из угля. Сейчас сдает. Почему нельзя США?

Древесные гранулы, изготовленные из прессованных опилок и похожие на то, чем можно кормить пони в контактном зоопарке, сжигаются так же, как и уголь. И точно так же, как уголь, выделяет углекислый газ.

Но Косс говорит, что есть ключевое отличие. Древесина выделяет углерод при сгорании, но деревья также поглощают углерод из атмосферы по мере своего роста.

«Итак, у нас есть углеродный цикл, который в конечном итоге становится углеродно-нейтральным», — говорит Косс.

Заявление о том, что сжигание биомассы является углеродно-нейтральным, лежит в основе интенсивных дебатов, в которых защитники окружающей среды и ученые противостоят индустрии биомассы.

Но что не оспаривается, так это то, что биомасса помогла сохранить свет, поскольку Великобритания отходит от угля.Древесная биомасса произвела около шести процентов электроэнергии страны в 2016 году, и Drax сжигает больше, чем любая другая электростанция в мире. Ежедневно на завод Drax прибывает около 20 поездов с пеллетами, большинство из которых из США.

Воздействие энергии биомассы на рассматриваемые леса США

Некоторые из этих древесных пеллет отправляются в компанию Drax с завода во Франклине, штат Вирджиния. Это один из семи заводов, которые компания Enviva, производящая биомассу, недавно открыла на юго-востоке США, чтобы удовлетворить растущий мировой спрос на древесные гранулы.

Джен Дженкинс, директор по устойчивому развитию Enviva, говорит, что около 20 процентов древесины компании является побочным продуктом промышленной обработки в виде опилок или стружки. Еще от 20 до 30 процентов приходится на отходы лесозаготовок, такие как ветки и верхушки деревьев. Около половины приходится на целые деревья, которые слишком искривлены или деформированы, чтобы их можно было использовать в качестве пиломатериалов.

Как и Энди Косс из Drax, Дженкинс говорит, что древесные гранулы Enviva нейтральны по выбросам углерода, потому что в лесах на юго-востоке США с 50-х годов растут деревья, и эти деревья растут и поглощают углекислый газ.

«Запасы углерода в лесах увеличиваются, и выбросы фактически удаляются из атмосферы лесным углеродом», — говорит Дженкинс.

Но многие критики говорят, что заявления Enviva об экологически устойчивых источниках и углеродной нейтральности в лучшем случае вводят в заблуждение.

Адам Колетт с группой по защите леса под названием Dogwood Alliance недавно прошел по сосновому, кипрскому, кленовому и дубовому лесу в Северной Каролине, недалеко от завода Enviva.

Вскоре он остановился на большой поляне, полной пней.

— Это старые деревья, — сказала Колетт. «Это старый лес. Я не могу представить, что это будущее зеленой энергетики».

Альянс Dogwood Alliance сообщает, что отследил грузовики, перевозившие целые взрослые деревья из этого участка леса и других мест в регионе к трем грануляторам Enviva.

Enviva оспаривает эти утверждения. Компания утверждает, что вся древесина получена из отходов лесной промышленности.

И не то, чтобы вырубка деревьев, даже старых, явление новое в этой части страны. Южные леса были вырублены более 400 лет и отросли заново. Это важная часть экономики.

Однако, учитывая растущую угрозу изменения климата, Колетт говорит, что здешние леса гораздо более ценны, если их оставить в покое. А растущий спрос на древесные пеллеты – это еще один стимул к их сокращению.

«Сейчас мы открываем путь для вырубки естественных лесных экосистем, которые в противном случае позволили бы расти и процветать», — говорит Колетт.

Это связано с тем, что производители древесных гранул повысили стоимость ломов древесины, что добавило лесозаготовкам дополнительные финансовые стимулы.

Действительно ли сжигание древесины является углеродно-нейтральным?

Экосистемы южных лесов очень много делают как для человека, так и для дикой природы. Но, возможно, наиболее ценной сегодня является их роль в хранении углерода. И в этом ключевом моменте критики сильно возражают против заявления отрасли о том, что древесные гранулы являются углеродно-нейтральным топливом.

«Это просто неправильно», — говорит Джон Стерман, профессор Школы менеджмента Слоуна Массачусетского технологического института, который недавно опубликовал анализ жизненного цикла биоэнергии древесины.

«Мы обнаружили, что, вопреки вашей интуиции, сжигание древесины для производства электроэнергии в таких местах, как электростанция Дракс, на самом деле усугубляет изменение климата до конца века», — говорит Стерман.

Исследования Стермана показывают, что, по крайней мере в краткосрочной перспективе, сжигание древесных гранул добавляет в атмосферу больше углерода, чем угля. Этот углерод в конечном итоге может быть поглощен новыми деревьями, но, по его словам, на это может уйти более 100 лет. Таким образом, на протяжении десятилетий весь этот дополнительный углекислый газ способствует изменению климата, закислению океана и повышению уровня моря.

«И даже если вы позже получите выгоду от того, что углерод вытягивается из воздуха за счет отрастания лесов, вы ухудшите климат», — говорит Стерман. «И эти воздействия сохраняются в течение сотен лет».

Многие другие исследователи во многом согласны с выводами Стермана. Но другие исследования поддерживают точку зрения отрасли. В конечном счете, разница в значительной степени сводится к тому, на какие факторы вы смотрите и в течение какого периода времени. Предположения о том, что случилось бы с древесиной, если бы ее не сжигали для получения энергии — если бы ее оставили расти, например, заготовили для других целей или оставили разлагаться, — влияют на оценки ее углеродной нейтральности.То же самое можно сказать и о таких переменных, как тип дерева, из которого получена древесина, и скорость ее роста.

В некоторых исследованиях также рассматривается возможность того, что процветающая промышленность по производству древесины и древесных гранул создает стимулы для посадки большего количества деревьев и защиты лесов от коммерческого освоения.

По крайней мере, на данный момент многие правительства с энтузиазмом относятся к использованию древесины для производства электроэнергии. Администратор Агентства по охране окружающей среды США Скотт Прюитт объявил биомассу углеродно-нейтральной, и законопроект в Конгрессе сделает то же самое.

Вернувшись через Атлантику, ЕС недавно вновь подтвердил свою позицию о том, что замена ископаемого топлива деревьями полезна для климата. А государственные субсидии по всей Европе, в том числе примерно миллиард долларов в год только в Великобритании, подпитывают рост отрасли.

«Тот факт, что отрасль вообще существует в таком масштабе, объясняется исключительно субсидиями, которые правительства Великобритании и других стран ЕС вкладывают в биомассу», — говорит Дункан Брэк, исследователь из аналитического центра Chatham House в Лондоне. .

Как и Джон Стерман из Массачусетского технологического института, исследование Брака показывает, что сжигание биомассы часто не является углеродно-нейтральным. Поэтому он утверждает, что налогоплательщики больше не должны предлагать общие субсидии.

«Я думаю, что правительство должно признать влияние, которое использование биомассы оказывает на климат и леса, и ограничить использование сырья теми материалами, которые оказывают наименьшее воздействие на климат», — говорит Брэк, имея в виду такие источники, как опилки. и отходы древесины, у которых мало других применений, и в противном случае они быстро разлагались бы и выделяли углерод, даже если бы они не сжигались для получения энергии.

Промышленность Великобритании идет вперед

Исполнительный директор Drax Power Энди Косс говорит, что приветствует дебаты по биомассе. Но компания и отраслевые группы опубликовали подробные опровержения критических исследований, заявив, что в недавней статье Стермана рассматриваются «нереалистичные сценарии».

«Мы абсолютно уверены, что управляемые леса, выращиваемые устойчивым образом и используемые устойчивым образом, приводят к подлинному сокращению выбросов углерода», — говорит Косс.

Научное мнение отсутствует, но Дракс идет вперед.В этом году планируется перевести четвертый блок с угля на биомассу.

Тем временем в Великобритании строятся еще два крупных завода по производству биомассы, и отрасль продолжает расширяться в Европе, США и других странах мира.

Биомасса заменяет газ на дровяной электростанции

Пора переходить с ископаемого топлива на возобновляемую биомассу – газовая котельная, которая снабжала паром производственный объект DSM Nutritional Products в Сиссельне, устарела.Благодаря инновационной технологии новая комбинированная электростанция, работающая на древесном топливе и (ТЭЦ), достигает высокого уровня эффективности и сокращает выбросы CO2 на 50 000 тонн в год.

 

Система газового котла, которая снабжала паром производственный объект DSM Nutritional Products в Сиссельне, устарела и нуждалась в замене. У нас была четкая цель – создать прогрессивную, устойчивую систему и оставить ископаемое топливо в прошлом. Таким образом, старая газовая система была заменена на ТЭЦ, работающую на дровах, которая теперь обеспечивает экологически чистый пар для DSM и электроэнергию для местных домохозяйств.

 

 

 

Электростанция работает на местной древесной щепе и производит пар и электричество. Он поставляет пар на DSM, а также на соседние заводы Syngenta и Novartis, а электроэнергия, которую производит завод, подается в местную сеть. ТЭЦ на древесном топливе в Зисслерфельде использует новые технологии, такие как стационарные датчики, используемые для измерения влажности поставляемой биомассы. Эта система является первой в своем роде, используемой в Швейцарии.Кроме того, газовые пиковые и резервные котлы обеспечивают максимальную эксплуатационную надежность, а передовые технологии фильтрации минимизируют выбросы.

 

Благодаря инновациям и опыту проект был разработан и профессионально реализован. ENGIE отвечает за техническое обслуживание с момента запуска, включая регулярное обслуживание и анализ текущих условий.

 

 

Переход на древесину экономит электростанции 50 000 тонн CO2 в год.ТЭЦ на дровах вырабатывает 267 ГВтч пара и 42 ГВтч электроэнергии в год. Электростанция, работающая на биомассе, имеет общий КПД 86% и поэтому была удостоена швейцарского эколейбла «природная звезда» за экологически безопасное производство энергии.