CC BY
39
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Результаты расчетов сведены в таблицу, и построен график зависимости производительности харвестера от объема хлыста (рис. 5).
Проведенный анализ позволяет сделать вывод об экологической и технологической целесообразности работы системы машин «харвестер - форвардер» по технологии с размещением волока по середине пасеки и технологии работы харвестера в трех режимах при одних и тех же условиях.
Исходя из расчетной производительности при заданных природно-производс-
твенных условиях, возможно построение графика зависимости выработки Н от объема хлыста V после нормирования по одной из точек графика (рис. 5).
Библиографический список
1. Азаренок, В.А. Сортиментная заготовка леса: учеб. пособие / В.А. Азаренок, Э.Ф. Герц, А.В. Мех-ренцев. - Екатеринбург: Урал.гос.лесотехн.акад., 1999. - 130 с.
2. Федоренчик, А.С. Харвестеры: учеб. пособие для студентов вузов / А.С. Федоренчик, И.В. Турлай. - Минск: БГТУ 2002. - 172 с.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ РЕГИОНАЛЬНОГО
лесопромышленного комплекса
ЯМ. ЩЕЛОКОВ, доц. каф. энергоснабжения УГЛТУ, канд. техн. наук,
А.В. МЕХРЕНЦЕВ, проф. каф. ТОЛП УГЛТУ, канд. техн. наук
Принципиальная особенность лесопромышленного комплекса (ЛПК) состоит в том, что это единственный вид экономической деятельности (ВЭД), где используется фактически один сырьевой ресурс - древесина. Кроме того дерево - самый древний вид сырьевого ресурса, который активно используется до сих пор. Но при этом практически только в нашей стране энергетическая ресурсная составляющая данного уникального природного сырья все больше и больше игнорируется. Хотя в мировой, да и в отечественной практике существует много реальных технических разработок для эффективного использования древесных отходов как вторичного энергетического ресурса.
Ценность древесного топлива состоит в малой зольности (Ас до 1 %), минимальном количестве серы и в большом содержании горючих летучих (до 85 %). Значительная влажность (W13 до 60 %) обуславливает относительно низкую теплотворную способность Q1^ не более 2200 ккал/кг. Но почему-то не учитывают при этом, что в так называемых воздушно-сухих дровах содержание влаги не превышает 20-25 %. Интересно и другое - влажность исходной древесины заметно зависит от породы дерева (табл. 1).
Оказывается, именно осина по своей природе уже на корню наиболее готова к ис-
пользованию как топливо. У осины высокая исходная теплотворная способность почти в 2200 ккал/кг и минимальная «природная» влажность - 44 %. Следовательно, древесина как сырье обладает емким энергетическим потенциалом. Причем энергетический потенциал низкокачественной древесины выше (табл. 1).
Другая энергоемкая составляющая ЛПК такова, что все существующие технологические схемы заготовки древесины и особенно ее переработки являются энергозатратными видами производств. По удельным расходам топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) ЛПК сопоставим с угольной промышленностью, производством строительных материалов.
И это наблюдается в условиях функционирования ЛПК, когда доля высокотехнологичной продукции, т.е. глубокой переработки, весьма мала. При этом Минэкономразвития РФ прогнозирует, что основным источником прироста ВВП в России будет рост промышленного производства [1]. Такое можно ожидать при увеличении неценовой конкурентоспособности российской экономики и интенсивных структурных сдвигах в пользу высокотехнологичного и информационного ее секторов. Сделаем оценку, насколько готов региональный ЛПК к данному сценарию развития экономики страны.
132
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Таблица 1
Характеристики древесины различных пород
Топливо Состав органической массы Характеристика рабочего топлива
СО НО ОО+ N° Wp, % Ap, % QpB, кДж/кг QpB, ккал/кг
Сосна 50,2 6,0 43,8 57,4 1,4 7120 1700
Береза 49,3 6,1 44,6 50,4 2,1 8140 1945
Ольха 49,0 6,3 44,8 51,0 1,4 7780 1860
Осина 48,8 6,1 45,1 44,0 1,1 9150 2185
Анализ структуры затрат на производство основных видов продукции, вырабатываемой из древесины, показывает, что для всех направлений лесопромышленного производства самыми крупными статьями затрат являются расходы на древесное сырье, топливо и энергию (в 2003 г. составила 57 %). Стратегическим направлением развития ЛПК Свердловской области принято приоритетное расширение глубокой химико-механической и механической переработки древесины с увеличением доли мелкотоварной, низкокачественной и мягколиственной [2].
Реализация этого курса должна привести к росту удельных топливно-энергетических затрат. Ситуация усугубляется еще и тем, что в решении Правительства РФ от 30.11.2006 г. № 42 зафиксированы параметры роста цен на ряд энергоресурсов. Согласно [1], это вызовет цену уже в 2010 г. :
- на природный газ выше 100 долл. США/1000м3;
- на электроэнергию до 3 руб./кВт-ч.
Прогнозируется, что с 2011 г. для всех
промышленных потребителей электроэнергия будет продаваться по свободным, т.е. нерегулируемым государством ценам.
В этих условиях важным стратегическим направлением должно стать повышение энергетической эффективности технологических процессов и оборудования.
Мировая практика показывает, что успешное решение данной задачи возможно при формировании системы по определению показателей энергоэффективности любого производства отрасли и по контролю за динамикой их изменения. Основным методическим инструментом реализации данной задачи является система интегрального энергетического менеджмента (ИЭМ) производства [3-5].
Энергетический менеджмент - это совокупность методов, средств и форм управления энергетическими ресурсами для снижения энергетической составляющей в себестоимости выпускаемой продукции и увеличения получаемой предприятием прибыли. Главная цель функционирования системы энергетического менеджмента заключается в формировании комплекса мероприятий, направленных на снижение затрат при использовании ТЭР и предотвращение их потерь в процессе функционирования промышленного предприятия. Основными принципами построения ИЭМ являются определение контролируемых критериев энергоэффективности на предприятие, (ВЭД, страну и т.п.) и установление директив по качественному изменению величин этих критериев.
Критерием энергоэффективности для государства является энергоемкость (АЭ) -т у.т./ед.ВВП (1000 руб.), или т у.т./1000 долл. США. АЭ должен быть обязательным экономическим показателем наравне с инфляцией.
В ряде стран вводится динамическая энергоемкость (АЭд) - относительная величина прироста расхода энергоресурсов в % на единицу прироста ВВП, %.
Некоторые из энергетических условий устойчивого развития экономики [4].
1. Темпы прироста удельных расходов энергоресурсов должны быть не менее чем в 2-3 раза ниже, чем темпы прироста объемов ВВП (для ВЭД - объемов рыночного оборота):
(2 - 3,5) АЭд ~ АВВП %/%. (1)
Например, за 1990 - 2000 гг. это соотношение составило 3,7 АЭ % =1 % АВВП, отсюда в год АЭд = 0,27 %/%.
2. Обеспечение неуклонного ежегодного снижения темпов прироста расхода энергоресурсов на единицу прироста ВВП в неизменных долларах (рублях):
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
133
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
(ДЭ)п+1 < (ДЭ )п, %/ %, (2)
где n, n+1 - соответственно, предыдущий и отчетный год.
Например, за период 1975-2000 гг. в ряде стран показатель ДЭ ежегодно снижался на 1,5-2,0 %/%.
Аналогичным образом интегральный энергетический менеджмент можно организовать практически на любом промышленном предприятии [3-5]. Энергоэкономические являются комплексными показателями, отражающими тенденции экономических процессов в рамках как отдельных предприятий, так и государств. Поэтому в странах с рыночной экономикой устанавливаются директивы по динамике критериев энергоэффективности как для производителей отдельных видов продукции, так для страны в целом.
Что касается методов повышения энергетической эффективности технологических процессов и оборудования, то они в общем виде прописаны в федеральных законах «Об энергосбережении» и «О техническом регулировании». Состав показателей энергоэффективности сформулирован в национальном стандарте ГОСТ Р 51541-99. Основная схема - это определение показателей энергоэффективности в виде производственной энергоемкости (ПЭЕ) оборудования до и после реализации какого-то мероприятия.
Так, в энергетической стратегии России до 2020 г. сформулированы энергетические условия роста экономики страны:
- для удвоения ВВП к 2012 г. необходимо снижение энергоемкости в 1,4, а электроемкости в 1,35 раза (базовый - 2000 г.);
- для роста ВВП в 3,3 раза (2020 г.) потребуется снижение энергоемкости в 2,3, электроемкости в 2 раза.
Следовательно, производственную энергоемкость (интегрированную по уровню управления), динамику ее изменения целесообразно использовать в качестве масштаба для оценки уровня устойчивости экономики предприятия, ВЭД, страны в целом.
Контроль за выполнением мероприятий по повышению энергоэффективности производится через энергетические обследования предприятий, отраслей и т.д. с использованием данных статистической отчетности.
Рассмотрим, насколько практика энергетического менеджмента учитывается в схеме развития лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности Свердловской области на период до 2015 года [2].
Определяющими показателями для сравнения выбраны отраслевые энергоемкость и электроемкость производства продукции [6]. Энергоемкость регионального ЛПК оказалась достаточно высокой. При этом не наблюдалось заметного снижения удельных расходов ТЭР на единицу валового объема. При анализе экономической деятельности любого субъекта рынка целесообразно учитывать динамику энергетической стоимости соответствующего производства или его экономическую энергоэффективность [6]. Этот показатель представляет собой отношение финансовых затрат на потребляемые энергоресурсы к объему производимого ВВП страны (ВРП регионов) или промышленной продукции соответствующего ВЭД. Этот показатель отражает не только объемы потребления используемых энергоносителей и объемы производства, но также аккумулирует в себе динамику цен на различные энергоносители, структуру потребляемых энергоносителей, динамику цен промышленной продукции, долю затрат на ТЭР в объемах производства и в суммарных затратах на производство. Аналогично может рассматриваться и электроэнергетическая стоимость производства. Энергетическая стоимость производства составила, %:
- ЛПК Свердловской области - 13,6
- 14,7;
- ЛПК РФ - 13,7;
- промышленность РФ - 14,3;
- цветная металлургия РФ - 11,7.
Региональный ЛПК показывает достаточно удовлетворительные результаты. Но при этом не обеспечивается стабильность по данному показателю.
Энергоэкономические показатели регионального ЛПК в 2005 г. (в ценах базового 2000 г.) составили на 1000 руб. рыночного оборота отрасли:
- энергоемкость - 99 кг у.т./1000 руб.;
- электроемкость - 89,3 кВт-ч/1000
руб.;
- топливоемкость - 68,6 кг у.т./
1000 руб.;
134
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Таблица 2
Сопоставление статистических, прогнозных по [2] и по нашим расчетам расходов ТЭР по региональному ЛПК
Данные Годы Потребность в ТЭР (со стороны)
электроэнергия, тыс.кВт-ч тепловая энергия, Гкал топливо, всего, т у.т. в том числе, газ природный, т у.т. итого все ТЭР, т у.т.
Прогноз потребности по 2006 262100 27000 147474 137408 241180
схеме развития [2] 2010 349200 39200 159254 147578 284646
Статистические данные 2006 288500 н.д. 215303 69770 313393
Прогноз потребности по 2006 281300 н.д. 216090 70000 311730
предлагаемой методике 2010 363513 н.д. 271286 100000 (оценка) 394940
В отдельные годы рассматриваемого периода 2000-2005 гг. он отличается более чем на один процентный пункт. За тот же период доля ЛПК в валовом объеме Свердловской области несколько снизилась, с 1,8 до 1,5 %.
Для сравнения отметим, что согласно [7], в Костромской области к 2000 г. в деревообрабатывающей промышленности энергоемкость составляла около 100 кг у.т./1000 руб. объема производимой продукции. Это указывает на отсутствие заметных тенденций по повышению энергоэффективности в ЛПК Свердловской области, что и было показано выше. Полученные нами показатели позволяют выполнить прогноз потребности ТЭР по ЛПК на ближайшую перспективу (табл. 2).
Из таблицы видно, что в схеме развития регионального ЛПК [2] общие объемы потребности ТЭР значительно занижены и требуют корректировки. При этом значительно, практически в 2 раза, завышены потребности в природном газе. На основании полученных данных были проведены расчеты параметров энергетической стоимости производства (ЭСП) ЛПК в 2010 г. Они показали, что затраты на ТЭР превысят 2 млрд руб., а ЭСП составит около 16 %, что заметно выше, чем в 2005 г., где ЭСП составила около 14,5 %. Дальнейший рост такого важного энергетического барьера, как «энергетическая стоимость производства» [6], окажет существенное негативное влияние на результаты деятельности регионального ЛПК.
Выполненный анализ позволяет сформулировать и уточнить ряд стратегических задач, которые необходимо решать региональному ЛПК в ближайшей перспективе.
Основные из них следующие:
1. В течение 2007 - 2010 гг. снижение отраслевых энергоемкости и электроемкости на 4,5 - 5 % ежегодно (по аналогии с ЛПК РФ).
2. Введение мониторинга динамики энергоэкономических показателей отрасли, в том числе и степени сбора и использования древесных отходов.
3. Перевод регионального ЛПК из энергоемкой отрасли в малоэнергоемкую.
4. Снижение ЭСП за счет уменьшения финансовых затрат на потребление ТЭР без изменения объемов потребления энергии и топлива (создание собственных энергоисточников).
Библиографический список
1. Сценарные условия социально-экономического развития РФ на 2008 год и на период до 2010 года и предельные уровни цен (тарифов) на продукцию (услуг) субъектов естественных монополий на 2008 год.
- М.: Минэкономразвития РФ, 2007. - 20 с.
2. Корректировка Схемы развития лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности Свердловской области. - Екатеринбург: Минпромэнерго Свердловской области, 2005. - 27 с.
3. Энергетический менеджмент. Руководство по энергосбережению концерна Du Pont (США).
- Н. Новгород: Чувашия, 1997. - 223 с.
4. Щелоков, Я.М. Энергетика как зеркало экономики / Я.М. Щелоков // Энергонадзор и энергобезопасность. - 2006. - № 1. - С. 50-51.
5. Анисимова, Т.Ю. Особенности построения системы энергетического менеджмента на промышленных предприятиях / Т.Ю. Анисимова // Известия ВУЗ’ов. Проблемы энергетики. - 2007. - № 3-4. - С. 94-99.
6. Троицкий, А.А. Энергоэффективность как фактор влияния на экономику, бизнес, организацию энергоснабжения / А.А. Троицкий // Электрические станции. - 2005. - № 1. - С. 11-16.
7. Руководство по повышению энергоэффективности в пищевой промышленности. - М.: Дена, 2002.
- 188 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
135
