Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

Методики расчета эффективности использования ВИЭ

9.2.1. Оценка потенциала биомассы в лесах

Валовый (теоретический) потенциал энергии лесной биомассы включает в себя энергию биомасс растущих деревьев, напочвенного покрова, сухостоя и стволового кондиционного валежника годичной расчетной лесосеки территории (республики, области, района, участка леса). годичная расчетная лесосека, определяемая органами управления лесного хозяйства и утверждаемая в установленном порядке, включает объемы рубок главного пользования и ухода за лесом, учитывающие лишь часть лесной биомассы, поступающей в рубки в соответствии с лесным законодательством, а именно — объемы стволовой древесины без учета коры и других фракций биомассы лесных биоценозов. Вало­вый потенциал учитывает все фракции лесной биомассы — стволовую древесину, кору ствола, корни, а также сухостой с напочвенным покро­вом и стволовым валежником.

Система Государственного учета лесов ориентирована преимуще­ственно на определение качественных и количественных характери­стик стволовой древесины растущих деревьев (измеряемых в плотных кубических метрах без учета коры). Древесина, главным образом, идет на механическую и химическую переработку, т. е. не на энергетиче­ские нужды. Объем древесины используется в качестве количествен­ной единицы измерения. Это наиболее доступная, удобная и точная характеристика.

основной энергетической характеристикой топлива, в том числе биомассы как местного топлива, является теплотворная способность (МДж/кг, ккал/кг). Вся энергия, накопленная в процессе фотосинтеза в однородных по свойствам фракциях биомассы лесных древостоев, может оцениваться по формуле

Eijk = Vijk ‘ bijk ‘ QBijk, (9.1)

где Vijk — объем биомассы фракции i породы J возраста к, м3; bijk — плотность абсолютно сухой биомассы фракции i породы J возраста к, кг/м3; Q‘gijk — высшая теплотворная способность на сухую биомас­су[5], ккал/кг.

Оценка теплотворной способности на абсолютно сухую биомассу предпочтительнее, чем на рабочую, так как относительная естественная влажность фракций древесной фитомассы колеблется от 46 до 65 %, а в процессе технологической переработки — от 20 до 80 %. В процессе переработки и сжигания по различным технологиям их влажность мо­жет снижаться до 5-10 %.

Кроме того, теплотворная способность на горючую биомассу раз­личных фракций легко вычисляется по формуле Д. И. Менделеева и дает незначительные, в 1-2 %, отклонения от экспериментальных дан­ных, полученных калориметрическим методом. Это обусловлено ста­бильностью элементного химического состава фракций лесных био­ценозов. При этом удельные теплотворные способности на сухую и горючую массу основных древесных фракций древостоев различаются лишь на величины второго порядка малости, так как зольность дре­весины ствола и сучьев основных древесных пород лежит в пределах 0,2-0,5 %, т е. принимается Qг = QC.

Наконец, в лесоведческой литературе из-за колебаний естествен­ной влажности все весовые соотношения фракций даются в процентах на сухую массу, полученную выпариванием образцов при температуре 105 °С.

вследствие этого для биомассы ствола породы j возраста k можем записать:

Еф = Уф • bcjk • Qj, (2)

Тогда, взяв из имеющихся опубликованных данных численные зна­чения сухой массы фракций и их отношение к сухой массе ствола, по­лучим запас энергии в каждой фракции древостоев по формуле:

Подпись: (3)Eijk = Vcjk ‘ bcjk ‘ Qjk ‘ a ‘

где ac и ai — процентное отношение биомассы древесины стволов и других фракций к полной фитомассе древостоя; Vjk — объем стволо­вой древесины породы j возраста k ; bjk — плотность сухой биомассы стволовой древесины породы j возраста k. Объем стволовой древеси­ны определяется по данным учета Гослесфонда.

Доля абсолютно сухой биомассы фракций в полной биомассе раз­нопородных древостоев для преобладающих типов лесов приведены в табл. 30. По ним определяются энергетические характеристики фрак­ций биомассы лесов.

Таблица 30

Доля абсолютно сухой биомассы фракций в полной биомассе древостоя (для преобладающих типов лесов)

Тип леса

Ствол

Хвоя,

листва,

%

Ветви с корой,

%

Корни с корой,

%

Сухостой и валежник напочвенного покрова, %

Плотность

сухой

древесины

ствола,

кг/м3

Древе­

сина,

%

Кора,

%

Сосняки — брусничники и черничники

73,7

5,8

1,9

5,6

13,0

10,8

438

Ельники — черничники

62,7

7,7

3,9

7,1

18,6

4,0

411

Березняки

64,5

10,9

2,2

11,6

10,8

499

В табл. 31 приведены относительные абсолютно сухие массы фрак­ций спелых и перестойных древостоев, идущих в рубку главного поль­зования.

Удельная масса фракций древостоев, отнесенная к 1 м3
стволовой древесины, т/м3

Таблица 31

порода

Объ­

ем,

%

Вся

био­

масса

биоце­

ноза

Фитомасса древостоя

Сухо­стой и ва — леж — ник

Напоч­

венный

покров

Вся

фи­

томасса

древо­

стоя

Ство­

ловая

древе­

сина

Кора

ствола

Хвоя

листва

Ветви с ко­рой

Корни с ко­рой

Сосняки

21

0,680

0,596

0,439

0,034

0,011

0,033

0,077

0,067

0,020

Ельники

35,3

0,692

0,654

0,410

0,050

0,026

0,047

0,122

0,026

0,012

Березняки

25,8

0,774

0,774

0,499

0,084

0,017

0,090

0,084

Прочие

17,9

0,715

0,675

0,449

0,056

0,018

0,056

0,094

Средневз.

100,0

0,715

0,675

0,449

0,056

0,018

0,057

0,094

0,046

0,016

Для всей фитомассы древостоя в среднем можно принять: для со­сняков — 0,637; для ельников — 0,759 и для березняков — 0,786.

Чтобы определить удельный валовый потенциал энергии абсолютно сухой биомассы фракций, отнесенных к одному плотному кубическому метру стволовой древесины (табл. 33), необходимо соответствующие данные табл. 31 перемножить с соответствующими данными табл. 32 и разделить на 1 000.

Подпись: Таблица 32 Удельная теплотворная способность (высшая) горючей биомассы различных фракций и пород, ккал/кг порода стволовая древесина кора ствола хвоя, листва ветви с корой корни с корой сосняки 4870 4887 5148 4990 47992 Ельники 4830 4829 5108 4927 4829 Березняки 4762 46722 4503 49952 46722

Удельный валовый потенциал энергии абсолютно сухих фракций лесной

биомассы (Гкал/м3 стволовой древесины), e..

и

Таблица 33

порода

вся

био­

масса

биоце­

ноза

по всей био­массе древо­стоя

ство­

ловая

древе­

сина

кора

ствола

хвоя,

листва

ветви с корой

корни с корой

валеж­

ник,

сухо­

стой

Напоч­

венный

покров

сосняки

3,322

2,914

2,138

0,171

0,062

0,165

0,370

0,312

0,097

Ельники

3,375

3,195

1,980

0,241

0,133

0,232

0,589

0,126

0,058

березняки

3,687

3,687

2,376

0,392

0,077

0,450

0,392

прочие

3,483

3,292

2,177

0,272

0,091

0,278

0,451

средневзве­

шенные

3,485

3,291

2,178

0,273

0,093

0,281

0,452

0,218

0,078

Пользуясь данными табл. 32, можно, зная стволовой объем древо — стоев (идущих в рубки главного пользования), их породный состав, определять суммарно или дифференцированно по фракциям валовую, теплотворную способность сухой биомассы растущих деревьев в дре­востое (табл. 34, табл. 35).

E.. = e..-V.,

(4)

у у сг

E. = V. У.в..

! С i^ij.

(5)

Подпись: 2 1988]. принята на уровне теплотворной способности ствола [саплин, л. А., Шерьязов, с. к.,

Таблица 34

Валовый потенциал энергии фракций биомассы естественной влажности древостоев, млн Гкал. Объем стволовой древесины — 4848 тыс. м3

Порода

Вся био­масса биоце­ноза

Вся био­масса древо­стоя

Стволо­вая дре­весина

Кора

ствола

Хвоя

листва

Ветви с корой

Корни с корой

Валеж­

ник,

сухо­

стой

Напоч­

венный

покров

Сосняки

1571,574

1321,343

947,013

138,339

22,378

67,135

146,477

209,543

41,705

Ельники

2388,898

2239,806

1288,702

329,030

77,117

161,088

382,155

106,249

41,129

Березняки

2211,754

2211,754

1328,054

384,272

26,286

265,360

207,782

Прочие

1464,911

1297,741

855,176

164,271

28,023

85,034

166,204

136,248

30,922

Средневз. по кор­невому запасу

1909,284

1767,661

1104,736

253,978

38,451

144,654

225,654

150,680

37,919

Таблица 35

Валовый потенциал энергии абсолютно сухих фракций лесной биомассы, млн Гкал. Объем стволовой древесины — 4848 тыс. м3

Порода

Вся био­масса био­ценоза

Вся био­масса древо­стоя

Стволо­вая дре­весина

Кора

ствола

Хвоя

листва

Ветви с корой

Корни с корой

Валеж­

ник,

сухо­

стой

напоч­

венный

покров

Сосняки

3379,627

2963,962

2174,702

173,987

62,839

167,502

375,879

209,543

41,705

Ельники

5783,539

5474,912

3393,640

413,773

227,593

396,840

1009,606

106,249

41,129

Березняки

4615,438

4615,438

2974,337

491,227

95,819

562,702

491,227

Прочие

3366,087

3181,035

2103,395

262,393

88,324

268,941

435,722

136,248

30,922

Средневз. по кор­невому запасу

4286,173

4058,837

2661,519

335,345

118,644

348,996

578,108

150,680

37,919

Площадь государственного лесного фонда Дзержинского района на конец 01.01.2007 г. составляет 24263 га, покрытая лесом — 20 484 га, средний запас насаждений — 237 м3/га. Всего спелого леса на корню насчитывается около 370,6 тыс. м3 (7,64 % от общей площади лесно­го фонда). До 58,3 % видового состава лесов представлено хвойными породами, 38,9 % — мягколиственными, 2,8 % — твердолиственными. Средний возраст древостоя — 49 лет, а для кустарника — 15 лет. По запасу основных деревообразующих пород преобладают средневозростные — 68,94 %, приспевающие — 19,46 % и 3,96 % для молодняков, которые по площади соответствуют 65,54 % для средневозрастных, 14,86 % — приспевающих, 13,42 % — молодняков и 6,1 % — спелых и перестой­
ных. Продуктивность леса является высокой и составляет 17 742 га или 86,61 % от общей площади покрытых лесом земель (табл. 36).

на территории глху Минского лесхоза в Дзержинском районе при рубках главного пользования за 2007 г. добыто более 6052 м3 ликвид­ной древесины (рис. 156).

в 2007 г. было вырублено 6 552,32 м3 древесины, что в 1,08 раза меньше по сравнению с 2006 г. и 1,05 раза — в 2005 г. По сравнению с 2005 г. доля деловой древесины увеличилась в 1,66 раза — 2006 г. и в 1,64 раза — 2007 г. Доля ликвидной древесины по отношению к общей массе составляет 92,37 % в 2007, 94,99 % в 2006 и 91,72 % в 2005 г.

При рубках промежуточного пользования (санитарных, рубках ухо­да и др.), а также при лесовосстановлении на территории района в 2007 г. было добыто 301,39 м3 общей массы древесины, что в 2,03 раза мень­ше, чем в 2006 г. Доля ликвидной древесины в 2006 и 2007 г. составляет 98 % (рис. 157.)

Оставить комментарий