По экспертным оценкам, экономический потенциал возобновляемых источников в России составляет более 25% от годового потребления топлива. В то же время, доля возобновляемой энергетики (без крупных ГЭС) - это 1% выработки тепла и 0,5% выработки электроэнергии.

Россия - крупнейшая в мире лесная держава, свыше 720 млн. га покрыты лесом, здесь сосредоточено 22% мирового объема леса. Поэтому логично именно древесину рассматривать как главный для России возобновляемый энергетический ресурс.

Древесина никогда не исключалась из энергетического баланса страны. Однако, роль ее в настоящее время ограничивается 0.4-0,5% производства всей энергии, что не отвечает возможностям широкого использования этого возобновляемого энергоносителя на базе современных технологий.

Несмотря на высокий энергетический потенциал - Российская Федерация экспортирует более 50% нефти и нефтепродуктов, почти 43% природного газа, ряд регионов и отдельных населенных пунктов испытывает энергетический дефицит. Расширение инфраструктуры использования древесины как возобновляемого энергоносителя может положительно повлиять на решение этой проблемы. Острота проблемы энергообеспечения особенно характерна для населенных пунктов, удаленных от центра и основных транспортных магистралей. В эти небольшие по численности жителей поселки (0,5-4 тыс. человек) экономически нецелесообразно вести газовые трубопроводы. Муниципальное и хозяйственное отопление в настоящее время осуществляется за счет завоза автотранспортом или речным транспортом энергетического котельного угля и мазута. Из-за больших расстояний, характерных для Российской Федерации, стоимость транспортных издержек в цене тонны нефтепродуктов или угля становится существенным фактором. В то же время, удаленные населенные пункты, особенно в Европейско-Уральской и Азиатской части страны, находятся в лесной зоне. При этом лесистость регионов (доля покрытой лесом территории), например, в Волжском бассейне составляет от 63% (Кировская область). 47% (Нижегородская область) до 21% (Пензенская область - юг территории).

Однако использование древесины сдерживается низкой эффективностью традиционных энергопреобразователей - топок и печей. Вместе с тем, высокая рентабельность может быть достигнута с помощью: 1) применения современных технологий подготовки, брикетирования и транспортировки древесного топлива и его сжигания в современных установках; и 2) использования в качестве топлива малоценных дешевых пород древесины.

Существуют хорошие перспективы и предпосылки перехода на биомассу леса в качестве альтернативного вида топлива вместо угля и мазута:

-социальные. Доходы населения в малых городах и сельских населенных пунктах существенно ниже средне-российских, поэтому для них современное древесное топливо - существенная экономия личного бюджета и поддержка социально незащищенных семей. Устойчивое теплоснабжение на основе местного возобновляемого топлива в зимний период времени - это решение актуальной проблемы для многих отдаленных поселков.

-экономические. Это - активизация крупного сектора занятости, связанного с переработкой леса, производством топлива, а затем энергии и тепла, а также существенная экономия региональных и муниципальных бюджетных средств за счет снижения затрат на привозное топливо.

-экологические. Во-первых, это - использование возобновляемых энергоресурсов вместо ископаемых энергоносителей. Во-вторых, вклад в реализацию Киотского протокола с учетом характерных для Российской Федерации энергетических затрат на одного человека в год на уровне 4,2 тонн условного топлива (угля). Такой подход позволяет снизить объем выбросов в атмосферу диоксида углерода (основного парникового газа), эквивалентный использованию примерно 10-20 млн. тонн в год ископаемых энергоносителей, прежде всего, угля.

Наконец, это - сокращение сопутствующих токсичных выбросов при сжигании угля и мазута - взвешенных частиц, диоксида серы, оксидов азота, оксида углерода, полиароматических углеводородов (ПАУ), в частности. бенз(а)пирена, ряда тяжелых металлов и др.

Коме того, реализация в бассейне реки Волги энергетической программы использования биомассы будет стимулировать осуществление масштабных проектов по восстановлению лесов, повышению качества, товарной и экологической ценности леса.

Анализ ситуации на примере Варнавинского района Нижегородской области. Варнавино - одно из самых первых русских поселении в Среднем Поветлужье.

Район расположен на севере Нижегородской области в лесной зоне Ветлужского равнинного таежно-лесного края (Северное Заволжье) Нижегородской области, (рис. 1). Северное Заволжье отличается наиболее холодным и влажным климатом. Зима длится 5 месяцев и более. Средняя температура января составляет -13°С, морозы достигают - 40°С. Продолжительность вегетационного периода составляет 163-170 дней, весной характерны заморозки. Безморозный период насчитывает 110-120 дней.

Общая плошать района - 2,5 тыс. кв. км.

Численность населения составляет 15 тысяч 235 человек, плотность населения - около 5,2 человека на 1 кв. км.

Административный центр района - рабочий поселок (р.п.) Варнавино, в котором проживает 3,9 тыс. человек.

Расстояние до областного центра (г. Н. Новгорода) - 190 км, до ближайшей железнодорожной станции Ветлужская - 36 км.

На территории района находится 89 сельских населенных пунктов и 1 поселок городского типа.

За январь-сентябрь 2005 года естественная убыль населения составила 198 человек, уровень смертности превышает рождаемость в 3,4 раза. Количество пенсионеров в районе составляет 27% от общего числа жителей.

Уровень безработицы на 1 октября 2005 года составил 0,86%. Среднемесячная зарплата с начала года - 3413 рублей.

Основные предприятия занимаются переработкой древесины и производством изделий из дерева.

Система теплоснабжения состоит из 19 котельных, из которых 12 работают на твердом и жидком топливе - каменном угле и печном топливе, 7 - на электроэнергии (электрокотельные). Уголь Интинского месторождения доставляется по железной дороге до ближайшей железнодорожной станции (Лапшанга, Ветлужская) и далее но реке или автотранспортом до Варнавино. Отопительный сезон длится с 5 октября по 5 мая.

Для анализа и последующих расчетов были выбраны восемь наиболее крупных по потреблению топлива котельных, суммарная выработка теплоэнергии которых составляет 10.908 тысяч Гкал., суммарная мощность котлов - 5,9 МВт. Износ котлов составляет от 50% до 100%.

Котельные не оборудованы дымососами и пылеулавливающими установками.

Годовые расходы топлива в восьми рассматриваемых котельных составляют: печное топливо - 192 тонны, уголь -2897 тонн, дрова- 20 м³.

Затраты районного бюджета 2004 года на обеспечение теплоснабжения от 8 котельных составили более 9 млн. рублей, или 12 % от общего бюджета. При этом, доля затрат на транспортировку составляет около 10%, а на покупку топлива превышает 50%.

Леса Варнавинского района представлены в основном лесами смешанного типа. Поданным 2003 года площадь лесов составила 205.5 тыс.га или 81,4 % от площади района. Запас древесины по району - 35634.2 тыс. м³., из них хвойных пород - 16734.1 тыс.м³.

Расчетная лесосека по району на 2005 год составила 266.2 тыс.м³., из них 60,9 тыс.м³. по хвойному хозяйству.

В лесном комплексе Варнавинского района имеет место неэффективное использование лесосырьевой базы, недостаток производств по глубокой переработке древесины. Расчетная лесосека выполняется только па треть. Не находят применения и, соответственно, не вырубаются деревья малоценных пород (осина, береза). Лесоперерабатывающая отрасль представлена в основном производством пиленых полуфабрикатов (пилорамы).

Программа лесовосстановления в Варнавинском районе предполагает лесопосадки преимущественно хвойных род. Так, в 2004 году объем лесопосадок составил 110 га, 2005 - 100 га.

Сравнительный анализ выбросов загрязняющих веществ при работе на ископаемом топливе и на биомассе леса. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются небольшие пилорамы, котельные, работающие на твердом и жидком топливе, а также автотранспорт.

В целом, фоновое загрязнение воздушного бассейна не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для населенных мест.

За 2004 год выбросы в атмосферу от 8 котельных, работающих па угле, составили: 1,633 т диоксида азота. 0,268 т оксида азота, 126,10 т диоксида серы, 91,71 т оксида углерода, 226,13 т твердых веществ. 0,0001755 т бенз(а)пирена. Общее количество загрязняющих веществ - 445.81 т. Количество твердых отходов (золы) - 509,7 тонны.

Рассчитано, что при переходе котельных п. Варнавино на новый вид топлива (древесные отходы) изменится как количественный, так и качественный состав выбросов вредных веществ.

При использовании в качестве топлива древесных отходов произойдет сокращение обшей массы выбрасываемых за год веществ в среднем на 709. Снижение суммарного годового выброса диоксида азота и оксида азота достигнет 36%. бенз(а)пирена -11%. Уменьшение валового выброса твердых частиц составит 79 %. Кроме того, при сжигании дров, выбросы золы классифицируются как взвешенные вещества, имеющие менее жесткую ПДК м.р. (0.5 мг/м^³) по сравнению с пылью неорганической (0,3 мг/м³), выбрасываемой при сжигании каменного угля. В связи с отсутствием серы в составе древесины, при использовании ее в качестве топлива выбросы диоксида серы отсутствуют.

При переходе котельных на новый вид топлива наблюдается некоторое увеличение выброса оксида углерода в Центральной котельной до 30%, на других -до 10-11%.

Качество окружающей среды и экологические риски. Анализ форм статистической отчетности и динамики заболеваний населения Варнавинского района показал, что самый высокий уровень заболеваемости отмечается по болезням органов кровообращения и онкологическим заболеваниям. В районе отмечается самый высокий показатель уровня смертности в трудоспособном возрасте -23 человека на 1000 жителей при среднеобластной показателе 11,3. Основной причиной смертности в трудоспособном возрасте являются болезни системы кровообращения - 11,5 человек на 1000 жителей (среднеобластной показатель -3,4 человек на 1000 жителей).

С точки зрения риска проявления немедленных токсических эффектов, наиболее опасными веществами, приводящими к увеличению роста обшей заболеваемости, для Варнавинского района являются диоксид азота и бенз(а)пирен.

Исходя из риска начала развития хронических токсических эффектов наиболее опасным веществом является диоксид серы. Диоксид серы и другие соединения серы раздражают слизистую оболочку глаз, дыхательные пути, а продолжительное действие даже малых концентраций диоксида серы может вызвать хронический гастрит, гепатопатию, бронхит, ларингит и другие болезни. В присутствии бенз(а)пирена двуокись серы увеличивает частоту появления злокачественных опухолей, так как является канцерогеном.

Таким образом, наиболее перспективным решением с точки зрения уменьшения уровня заболеваемости является перевод котельных с угля на древесные отходы, так как при сжигании древесных отходов выбросы диоксида серы отсутствуют.

Мнение местных жителей. Большинство участников опроса считает, что экологическая обстановка в районе является достаточно стабильной и не изменялась в последние годы. Жители связывают экологические проблемы с загрязнением водных объектов и земли, уничтожением зеленых насаждений, наличием свалок отходов, в том числе, древесных отходов, и в последнюю очередь, с загрязнением атмосферы.

Большинство населения считает, что котельные поселка технически устарели и загрязняют атмосферу. При этом, почти 40% видят необходимость перевода котельных на местное древесное топливо, что будет экономически выгоднее и экологически безопаснее, столько же придерживается противоположной точки зрения, а остальные поддержат любое решение местных властей.

Причины по которым целесообразен перевод Варнавино (и множества других поселков) на местные возобновляемые виды топлива:

1. Наличие достаточных запасов леса и отходов деревообработки.

В качестве топлива может быть использовано до 20% заготавливаемого леса, что, в свою очередь, приведет к уменьшению запасов переспелой и нетоварной древесины, уменьшению засорения и загнивания лесных массивов.

Наличие богатых лесных ресурсов, лесной и деревообрабатывающей промышленности может послужить основой: дальнейшего развития лесопромышленного комплекса с глубокой переработкой древесины, внедрения энергосберегающих технологий, основанных на использовании древесных отходов в качестве альтернативного вида топлива.

2. Значительное сокращение бюджетных затрат на закупку и транспортировку топлива.

Затраты бюджета Варнавинского района на закупку и доставку угля и печного топлива составляют более 5.5 млн. рублей ежегодно виде дотаций областного бюджета.

3. Экономия бюджетных средств на закупку и транспортировку топлива позволит осуществить разработку и реализацию технических мероприятий по модернизации котельных и тепловых сетей, направить часть освобождающихся бюджетных средств на реализацию проекта по созданию участка по переработке древесных отходов;

4. При использовании древесных отходов в качестве альтернативного топлива существенно уменьшатся валовые выбросы вредных веществ в атмосферу.

Для Варнавино - это уменьшение составит от 445.8 тонн в год при сжигании угля до 166,8 тонн в год при сжигании древесных отходов.

5. Отсутствие в выбросах загрязняющих веществ в атмосферу диоксида серы при сжигании древесных отходов позволит снизить риски заболеваемости.

Кроме того, переход котельных п. Варнавино на новый вид топлива позволит сократить приземную концентрацию диоксида азота.