Научная статья на тему 'Потенциал биоэнергетики в России'

Потенциал биоэнергетики в России Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
391
85
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Лачуга Ю. Ф., Измайлов А. Ю., Жалнин Э. В.

Предлагается проект отечественной федеральной программы по развитию биоэнергетики, представлены её основные индикаторы и рассмотрена ожидаемая эффективность от её реализации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Потенциал биоэнергетики в России»

Помимо формирования приемлемой финансовой атмосферы развитие АПК должно сопровождаться эффективным госрегулированием. Оно должно быть нацелено на формирование сбалансированного устойчиво развивающегося народно-хозяйственного комплекса за счет управления порогами рентабельности отраслей методами налогово-дотационной политики. В настоящее время убытки АПК и являются по своей сути сверхприбылями энергосырьевого сектора и кредитно-финансовых учреждений. Снижение порога рентабельности одной из отраслей, так же как и его несбалансированное превышение в другой, в равной мере прокатываются дестабилизирующей волной по всей производственно-потребительской системе, включая рынок труда.

Вследствие этого дотациями должны именоваться выплаты производителям определённых видов продукции, где необходимо сохранение рабочих мест, либо производство которой в определённых объёмах необходимо, но при сложившемся прейскуранте нерентабельно. Цель дотаций

- устранить последствия макроэкономических системных ошибок, уже допущенных в управлении народнохозяйственным комплексом.

Под субсидиями следует понимать выплаты потребителям определённых видов продукции, если государство находит потребление именно этих видов продукции общественно полезным и предпочтительным, а потенциальный потребитель обладает недостаточной доходностью для того, чтобы оплачивать потребление этих видов продукции на основе самофинансирования. Так должны субсидироваться питание и приобретение жилья в пределах санитар-но необходимой нормы.

Дотации и субсидии должны рассматриваться не как "милостыня", а как естественное обязательное средство управления порогами рентабельности производства в отраслях и регионах с целью обеспечения целостности и суверенитета страны, создания условий для воспроизводства населения, решения демографических проблем.

В заключение необходимо отметить, что предложенные меры государственного регу ирования кредитнофинансовой системы, хозяйственного механизма страны в це ом, устранение отмеченных в настоящей статье системных межгосударственных и межотрас евых диспропорций в отношении се ьскохозяйственного производства яв яют-ся абсо ютно необходимыми исходными ус овиями д я начала работы по переводу АПК в режим конкурентоспособного высокотехно огичного развития не на уровне о-зунгов, а на де е.

Литература

1. Леонтьев, В. Документы. Воспоминания. Статьи / В. Леонтьев // Спб: «Гуманистика», 2006 г.- С. 16.

2. Ефимов, В. А. Методологические аспекты повышения эффективности общественно-полезного экономического управления / В. А. Ефимов - Известия СпбГАУ - 2005 г. -№ 2. - Стр.8-13.

3. Второзаконие - Гл .28. - Стих 12.

4. Беспахотный, Г.В. Проблемы национальной аграрной политики в условиях глобализации экономики / Г.В.Беспахотный //Глобализация экономики и проблемы развития АПК России, Спб., 2002 г. стр .68-73

5. Черняков, Б .А.Основные направления развития аграрного сектора экономики в развитых странах (на примере США) /Б.А.Черняков // Глобализация экономики и проблемы развития АПК России, Спб. - 2002 г.

УДК 557.23 (47+57)

ПОТЕНЦИАЛ БИОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ

Ю.Ф. Лачуга, академикРАСХН, вице-президент РАСХН, А.Ю. Измайлов, к. э. н., директор ГНУ ВИМ

Э.В. Жалнин, д. т. н., ГНУ ВиМ

Состояние проблемы

На протяжении последних лет в агропромышленном комплексе России и ряде ведущих зарубежных стран большое внимание уделяется развитию биоэнергетики. К настоящему времени научными и промыш енными организациями разработаны новые техно огии переработки различного вида биологического сырья. Они позволяют трансформировать за оженную в нем естественную энергию в с едующие виды биотоп ива:

- биоэтанол для двигателей с искровым зажиганием;

- биодизельное топливо;

- биогаз для различных стационарных агрегатов;

- биометанол, биодиметил эфир;

- синтетическое биотопливо;

- биоводород;

- натуральное растительное масло.

Обобщение опыта использования биотоплива показывает, что по ученное из био огического сырья биотоп иво по сравнению с традиционными видами топ ива из нефти и газа имеет существенные преимущества: возобнов яе-мость, безотходность, эко огичность, сокращение транспортных расходов на перевозку топ ива, упрощение инфраструктуры системы обеспечения хозяйств топливом и ее автономность, а в перспективе снижение до и энергозатрат на производство се ьхозпродукции.

Биологическим сырьем для производства биоэнергоресурсов яв яются семена и растения энергонасыщенных ку ьтур, а также отходы растениеводства, животноводства, пищевой и есной промыш енности.

Биотопливо на основе растительных масел может производиться почти из 60-ти видов масличных культур. Для дизе ьного топ ива наибо ее перспективны семена рапса, подсолнечника, зерна кукурузы, сои. Заменителем бензина может быть биоэтанол, получаемый после переработки зерна кукурузы, сахарной свек ы, картофе я, топинамбура, сахарного сорго, тростника. Производство биоэтанола возможно также из отходов продукции лесопереработки. Россия распо агает бо ьшим потенциа ом д я производства био огического сырья в виде значите ьных объемов се ь-скохозяйственных угодий, районированных энергонасыщенных ку ьтур всех наименований, бо ьших есных массивов. С каждого гектара пашни можно получать в среднем по 0,3-0,35 т топ ива себестоимостью ниже текущей рыночной цены традиционного топ ива из нефти и газа, ес и учесть все затраты, связанные с его доставкой се ьхозпот-ребителям. По объемам производства биотоплива сельское хозяйство может быть таким же добытчиком энергоресурсов, как нефтегазовая промышленность. Поэтому перспективный энергетический потенциал России может формироваться почти в равной степени за счет богатых ископаемых ресурсов и производства био огических видов топ ива. Однако, в настоящее время имеющийся в России громадный био огический потенциа д я производства а ь-тернативных видов топ ива не испо ьзуется.

Из всех видов растительного сырья, пригодного для производства биотоплива, наиболее перспективным является рапс. В мире посевы рапса распространены на 24" х млн га, в основном в Индии, Китае, Канаде. В Европе -4 млн га посевов рапса, в России посевная площадь рапса в 2000 г. составила порядка 500 тыс. га. Рост производства маслосемян озимого и ярового рапса в России показан на рис. 1

Во многих странах мира и прежде всего в Г ермании, США, Франции, Швеции, Австралии, Бразилии, Украине, Белоруссии приняты государственные программы по развитию биоэнергетики. В России такой программы нет. В США каждые 11 дней вступает в действие новый биоэтаноловый завод. По данным американской Ассоциации возобнов яемых видов топ ива, производство этанола в США выросло с 6,17 млрд л в 2000 г. до 18,378 млрд л в 2006 г. Из собранных в 2006 г. в США 268 млн т зерна на производство этано а бы о израсходовано около 55 млн т. В России всего произведено 78,6 млн т зерна. В ближайшие годы только планируется построить несколько заводов по производству биоэтанола: в Омской области (компания ООО «Титан-Агро»), Томской -(спиртзавод «ЭкстраСиб»), Т атарстане, Липецкой области (компания «Виноградов»), Волгограде (компания «Випейл»), Азовском районе Ростовской и в Чеховском районе Московской об асти.

Имеющиеся мощности по производству этанола, который может быть испо ьзован в составе бензина, составляют в России около 320 тыс. т (около 1 % от объема производства бензина), в том числе 200 тыс. т гид-ро изного и 20 тыс. т синтетического этано а.

В Бразилии, являющейся крупнейшим производителем этанола, в 2005 г. произведено 16,5 млн т биоэтанола. Причем бразильский этанол самый дешевый в мире.

В странах ЕС расширяется практическое применение рапсового масла на технические цели, в основном на биотопливо. В 2005 г. в Европе 90 % биодизельного топлива было произведено из рапса (около 3,5 млн т) (рис. 2).

Ресурсные возможности производства биодизельного топлива из маслосемян рапса в России к 2010 г следующие:

Площадь посева рапса, млн га 2,25

Валовой сбор маслосемян, млн т 4,50

Производство масла, млн т 1,57

Производство биотоплива, млн т 1,35

В России моторный этанол считается пищевым и облагается высоким акцизом. Во всех других странах на такое топливо акцизов нет. В ряде стран (Франция, Германия, Великобритания, Испания, Швеция) биоэтанол не об агается на огами по ностью и и частично.

По данным Минэнерго России, сельское хозяйство потребляет около 5 млн т дизельного топлива, 1,5 млн т бензина и 58,5 млрд кВт-ч электроэнергии. Рост цен на горюче-смазочные материалы и тарифы на потребляемые э ектроэнергию и газ на протяжении пос едних пяти ет опережа и темпы инф яции. До я прямых затрат на традиционные энергоресурсы в структуре себестоимости се ьхозпродукции постоянно растет и в настоящее время составляет 12-15 %, в то время как в 1990 г. было 3,5-4,2 %. Прогнозируется и дальнейший рост цен на традиционные виды энергии, что неизменно по-в ечет за собой рост цен на продово ьственные товары. Эти негативные яв ения можно сниве ировать уве иче-нием энергопотреб ения из возобнов яемых источников энергии (ВИЭ), за счет сельскохозяйственного (биологического) сырья.

Развитие биоэнергетики, как направления энергетического обеспечения народного хозяйства, признано одним из приоритетов национальной политики во многих странах мира на ближайшие десятилетия. Принятые в этих странах государственные программы отвечают требованиям Киотского протокола, согласно которому подписавшие их страны обязуются снизить выброс вредных газов в атмосферу во избежание парникового эффекта.

Назрела необходимость разработки отечественной федера ьной программы по развитию биоэнергетики.

Индикаторы программы

Развитие биоэнергетики за счет расширения производства возобновляемых источников энергии (ВИЭ) из био огического сырья до жно стать одним из стратегических направ ений развития отечественного се ьскохо-зяйственного производства.

Посевная площадь, тыс. га Вантой сбор, тыс. т Урожайность, ц/га

Рис. 1 - Динамика производства озимого и ярового рапса в РФ

У,тыс. л 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400 0

Рис. 2 - Динамика производства биодизеля в странах ЕС

Т аблица 1 - Выход спирта с 1 га из различных культур

Культура Урожайность, т/га Выход спирта

% л

Зерновые (пшеница, ячмень) 1,5 20 300

2,0 20 400

2,5 20 500

Кукуруза 12,5 20 2500

Сахарная свекла 30,0 8 2500

Картофель 20,0 8 1600

25,0 8 2000

30,0 8 2400

Клубни топинамбура 20,0 8 1600

30,0 8 2400

40,0 8 3200

Стебли топинамбура 40,0 4 1600

50,0 4 2000

60,0 4 2400

С 1 га посевов рапса сорта «Ратник» можно собрать в среднем по стране около 1,5 т семян. При средней мас-ичности 30 % из них можно по учить 450 кг рапсового масла, 150 кг глицерина и 670 кг жмыха. Путем последующей переработки из 450 кг рапсового мас а можно по учить 409 кг биодизе ьное топ ива. Г ицерин широко применяется в медицине, ветеринарии, парфюмерии, а жмых яв яется высокока орийной добавкой к кормам животных. По агротехническим нормам рапс может занимать в севообороте 20-25 % площади. Наиболее приоритетными для выращивания рапса в России являются Краснодарский и Ставропольский края, Татарстан, Сибирский федеральный округ, Калининградская, Орловская, Липецкая, Тульская области. С учетом имеющихся в этих регионах посевных п ощадей под зерновыми ку ьтурами п ощади под рапс могут составить око о 3,5 млн га. Имеются еще дополнительные резервы увеличения посевов рапса. В России сейчас около 20 млн га не-задействованных земе ь, ранее выведенных из севооборотов. Даже постепенное их испо ьзование под рапс дает возможность уве ичить его посевы на 4-5 м н га. Таким образом, отечественный потенциал посевных п ощадей под рапс может составить око о 8,0 м н га, а биоэнергетический потенциа - 3,2 м н т биотоп ива (биодизельного топлива, рапсового масла, метилэфира).

Д я производства биоэтано а наибо ее перспективен топинамбур. Урожайность его клубней достигает в среднем 20 т с гектара, а зеленой массы - до 50 т. Из 1 т клубней выходит 75 л биоэтанола (спирта), а из 1 т стеб-ей - 35 , с едовате ьно, с 1 га может быть по учено 3200 л высокооктанового биоэтанола (табл. 1). Учитывая неприхот ивость топинамбура к ус овиям произра-

стания, площади его посадки в России уже в ближайшие годы могут быть доведены до 1,5 млн га. В мировом зем еде ии топинамбур занимает око о 2,5 м н га, а в России несколько десятков тысяч гектаров. С 1,5 млн га посадки топинамбура можно получить 1,15 млн т биоэтанола. На ближайшие годы в России реально довести площади посадки топинамбура до 500 тыс. га.

Россия обладает колоссальными лесными запасами -четвертая часть от мировых. Ежегодно продуцируется око о 15 м рд т биомассы, энергия которой эквива ент-на 8 м рд т ус овного топ ива.

В энергетических целях технически возможно ежегодно испо ьзовать 800 м н т древесной биомассы, до 400 мл н т органических отходов по сухому веществу. С помощью пиро изного процесса из этого материа а можно по учить десятки ми ионов тонн жидкого топлива или пиролизного газа.

Ежегодно в России в сельскохозяйственном производстве накапливаются до 250 млн т органических отходов: 150 млн т - в животноводстве и 100 млн т - в растениеводстве. Из органических отходов ежегодно можно получать до 58 млн м3 биогаза, 90 млн т пеллет (твердое топливо), 330 тыс. т этанола и 165 тыс. т растворителей. Одна корова в сутки может обеспечить 4,2 м3 биогаза, т.е. с учетом пого овья коров их биопотенциа может составить не менее 25 млн м3 биогаза. Из 1 т куриного помета выход моторного топ ива эквива ентен 700 бензина. Типовой птичник на 25 тыс. кур обеспечивает по учение 5 тыс. м3 биогаза и 5 т помета в сутки, из которого можно по учить 3,5 тыс. бензина и по ностью обеспечить себя энергоресурсами. Энергия, зак ючен-ная в 1 м3 биогаза, эквива ентна энергии 0,6 м3 природного горючего газа, 0,74 нефти, 0,65 дизе ьного топ-ива и и 0,48 бензина.

Результаты оценки топливной составляющей стоимости теп овой энергии раз ичных видов топ ива отражены в таб . 2.

Таким образом, основными индикаторами перспективной программы развития биоэнергетики в России до жны быть:

1. Увеличение посевных площадей под рапс к 2012 г. минимум до 5 м н га, с доведением сбора мас осемян рапса до 7,5 м н т, что позво ит пос е переработки поучить не менее 2 м н т биотоп ива д я дизе ьных двига-

те ей.

2. Увеличение площади посадки топинамбура до 0,5 м н га, что пос е переработки обеспечит по учение 3,8 м н т биоэтано а д я карбюраторных двигате ей.

3. Перевод всех типовых коровников и птичников на по ное энергообеспечение за счет биогаза, по учаемого пос е переработки животноводческих отходов.

4. Обеспечение путем глубокой переработки (пиро-иза) не менее 5 % отходов есотехнической промышленности (древесной массы, опилок, стружки и т.п.), по учения не менее 10 м н т биотоп ива и и пиро изного газа.

5. Обеспечение применения различного вида биоэнергетических ресурсов в целом по России в размере не менее 2 % от общего объема потреб яемой се ьскохо-зяйственным производством энергии с ориентацией се ьскохозяйственных объектов на автономное энергообеспечение за счет биогаза, пе ет, брикетов и т.п.

6. Создание коммерческого запаса маслосемян рапса и других энергонасыщенных ку ьтур д я экспорта в другие страны в размере не менее 1,2 млн т, а также запасов биодизе ьного топ ива до 2 м н т.

Т абл ица 2 - Показател и топл ивной составляющей __________стоимости тепловой энергии_________

Вид энер-гоносите я Ед. изме- ре-ний Цена за единицу (средняя с доставкой), руб. Теплотворная способность, Ккал/ед. Цена за единицу произведенного теп а, руб./Г кал

Эл ектриче-ство кВт. ч 1,70 860 1 976,74

Дизтопли- во л 15,00 10 000 1 500,00

Топочный мазут кг 6,60 9 600 687,50

Топл ивные гранулы кг 2,400 4 100 585,37

Угол ь кг 1,90 4 500 422,22

Природный газ м3 1,20 9 000 133,33

Щепа, опил м3 50,00 500 000 100,00

Ожидаемая эффективность от реализации биоэнергетической программы:

• снижение энергозависимости сельского хозяйства и национа ьной экономики от роста цен на нево-зобнов яемые источники энергии;

• устойчивое энергоснабжение се ьского насе ения и се ьхозпроизводства в зонах децентра изован-ного э ектроснабжения, в труднодоступных местах и удаленных от источников традиционного топ ива;

• обеспечение гарантированным минимумом энергии объектов в зонах центра изованного энергоснабжения;

• создание новых рабочих мест в се ьском хозяйстве, расширение и изменение структуры экспорта, повышение доходности аграрного сектора;

• у учшение эко огической обстановки и по учение дополнительного источника «углеродных кредитов» в рамках Киотского протокол а.

Внедрение перспективной федеральной биоэнергетической программы це есообразно начинать с создания пи отных энергоавтономных предприятий, хозяйств, бригад и т.п. В настоящее время ВИМ проводит организационно-техническую работу по созданию такого предприятия на базе фермерского хозяйства «Жито» в Рязанской области. На выставке «Российское поле» под Ростовом-на-Дону 1-4 июля 2007г. демонстрировал ось оборудование по переработке мас осемян рапса в биотопливо (рапсовое масло), трактор «Беларус» и дизель-генератор, работающие на рапсовом масл е. Разрабатывается проект модульного оборудования, по-зво яющего по ностью перейти на испо ьзование рапсового масла вместо традиционного дизельного топ ива при выпо нении основных се ьскохозяйст-венных работ.

УДК 557.23

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО И БИОЭНЕРГЕТИКА.

НОВЫЕ ПОДХОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Якоб Мауль, д.э.н. Орел ГАУ, Председатель совета директоров Управляющей компании «Интертехнопарк»

Энер#етический тупик

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Факт ограниченности таких природных энергетических ресурсов, как нефть, газ, уго ь и уран известен че овечест-ву давно. Но все это время оно с завидным упорством постоянно наращивает потреб ение этих ресурсов, стремясь сохранить свои жизненные стандарты. Это характерно, в первую очередь, д я развитых индустриа ьных стран, на которые приходится ьвиная до я потреб яемых энергоресурсов. К примеру, каждый американец потребляет ежегодно в 14,5 раз бо ьше нефти, чем средний статистический китаец. Однако события и факты последних лет словно набатом напоминают че овечеству, что энергетическому раю приходит конец.

Что же такое происходит, почему потребовалось новое осмыс ение проб емы энергетической обеспеченности человечества в целом и отдельных стран в частности? Почему нарастают противоречия в понимании проб емы между странами-экспортерами и импортерами энергетических ресурсов, все чаще превращающимися в региона ь-ные очаги политической напряженности?

В наиболее общем плане это объясняется рядом факторов и, прежде все#о, ростом численности населения в мире, прирост которого с 1960 года равен приросту, на который до этого понадоби ось че овечеству четыре миллиона лет. Согласно прогнозу ООН, численность насе-ения мира может достигнуть к 2050 году предпо ожи-тельно 8,9 миллиардов.

Следующим глобальным фактором является ограниченность собственно природных запасов энергетических ресурсов. Согласно оценкам экспертов, известных запасов каменного и бурого уг я хватит че овечеству на 198-207 лет, природного газа - на 64 года, нефти - на 43 года, а урана - на 42 года при уменьшающемся уровне их потребления. Между тем следует ожидать только увеличения потреб ения этих ресурсов, что может привести к по -ной исчерпаемости нефти и природного газа уже в б и-жайшие 25 ет.

Все более определяющим фактором обострения проб емы энергетической обеспеченности яв яются растущие темпы индустриализации и урбанизации таких мировых #и#антов, как Китай, Индия и ряд дру#их стран Юго-Восточной Азии. Подсчитано, что если бы каждый китаец расходова сто ько же энергии, как и средний американец, то Китай потреблял бы 80 миллионов барре ей нефти в день, что бо ьше всей мировой добычи. Даже если Китай и Индия доведут свое энергопотребление до уровня Южной Кореи, то только этим двум странам понадобится 120 миллионов баррелей нефти в день, что на 40 ми ионов барре ей бо ьше, чем добывается сегодня в мире [1].

Следствием перечисленных факторов явился резкий рост цен на газ, сырую нефть и нефтепродукты. В конце 2006 года возник и серьезные конф иктные ситуации по поводу поставок российского газа на Украину и Белоруссию, а в этой связи, перебои с его поставкой и в страны Западной Европы. В ноябре 2007 цены на нефть практически достигли своего исторического максимума - около 100

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.