Петрозаводск, Россия
Петрозаводск, Россия
Россия
Петрозаводск, Республика Карелия, Россия
Россия
Россия
УДК 630 Лесное хозяйство. Лесоводство
В статье рассматривается возможность обеспечения устойчивой энергетической обеспеченности для удалённых лесных терминалов за счёт использования порубочных остатков в качестве источника энергии. Предложена технологическая цепочка для преобразования энергии порубочных остатков в электрическую энергию, включающая рубительную машину, парогенератор и паровую винтовую машину. Для обоснования системы машин для удалённых лесных терминалов была разработана математическая модель, реализованная в программном комплексе MS Excel. Эта модель помогает определить оптимальную систему машин для обеспечения энергией лесных терминалов, учитывая различные входные параметры, такие как объём заготавливаемого круглого леса, расстояние трелёвки, процент распиловки круглого леса и сушка пиломатериалов. Исходя из этих параметров, модель оптимизирует выбор используемого технологического оборудования для достижения максимальной производительности лесного терминала при определённом объёме топливной щепы, произведенной из порубочных остатков. Разработанная модель выявила ограничения в применении предложенной технологии, связанные в первую очередь с минимальным объёмом заготовки круглого леса за смену. Полученные данные показали, что для обеспечения эффективной работы лесного терминала необходим минимальный объем заготовки круглого леса, не менее 274 м3 за смену. Кроме того, модель позволяет снизить пиковую энергетическую нагрузку за счёт оптимального распределения технологических процессов, таких как производство щепы, распиловка круглого леса и сушка пиломатериалов в течение смены. Система также обладает базой данных оборудования и техники, в которую можно вносить новые единицы. На основе этой информации система предлагает оптимальную комбинацию технического оборудования для улучшения эффективности работы лесного терминала. Кроме того, данная модель позволяет решить проблему излишнего скопления порубочных остатков, повысив их использование для производства электроэнергии и создавая экологически устойчивые решения в области энергетики.
энергетическая устойчивость, лесной терминал, порубочные остатки, биотопливо
1. Развитие циркулярной экономики в России: рынок биотоплива / А. А. Тамби, С. С. Морковина, И. В. Григорьев, В. И. Григорьев // Лесотехнический журнал. 2019. Т. 9, № 4(36). С. 173-185. DOIhttps://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2019.4/19. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/utxeil.
2. Григорьев И.В., Зорин М.В. Современный программный комплекс для повышения безопасности, надёжности и энергоэффективности автолесовозов // Вестник АГАТУ. 2021. № 4 (4). С. 65-72.
3. Григорьев И.В. Перевозка лесоматериалов по железной дороге // Потенциал науки и образования: современные исследования в области агрономии, землеустройства, лесного хозяйства. 2019. С. 5-9.
4. Злобина Н.И., Зеликов В.А., Григорьева О.И., Новгородов Д.В. Обоснование пропускной способности по критерию безопасности дорожного движения на лесовозных автомобильных дорогах // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2022. № 4. С. 19-35.
5. Злобина Н.И., Зеликов В.А., Григорьева О.И., Гурьев А.Ю. Определение пропускной способности лесовозных автомобильных дорог эмпирическим путем с учетом безопасности дорожного движения // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2022. № 5. С. 38-65.
6. Куницкая О.А., Помигуев А.В. Функциональные возможности и эксплуатационные характеристики средств энергоснабжения лесных терминалов // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Седьмой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием, Петрозаводск, 25 мая 2021 года. – Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 2021. – С. 102-103.
7. Тихонов Е.А. Научные основы обеспечения энергетической устойчивости технологических процессов лесозаготовительных производств на основе использования лесосечных отходов: автореф… дис. док. техн. наук. – Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 2022. – 36 с.
8. Григорьев И.В., Григорьева О.И., Мотовилов А.И., Серяков С.А. Оценка мероприятий, направленных на улучшение условий труда персонала на лесосечных и лесохозяйственных работах // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2022. № 6. С. 51-60.
9. Григорьев И.В., Давтян А.Б., Григорьева О.И. Выбор системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций // Управление земельными ресурсами, землеустройство, кадастр, геодезия и картография. Проблемы и перспективы развития. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 255-летию Землеустройству Якутии и Году науки и технологий. Якутск, 2021. С. 271-278.
10. Лоренц А.С., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Рябухин П.Б. Исследование применения иглофильтров в составе вакуумных установок для повышения эффективности борьбы с лесными пожарами // Системы. Методы. Технологии. 2023. № 4 (60). С. 124-129.
11. Гринько О.И., Григорьева О.И., Григорьев И.В. Влияние лесных пожаров на лесную экосистему // Вестник АГАТУ. 2023. № 3 (11). С. 45-72.
12. Григорьева О.И., Гринько О.И., Николаева Ф.В. Весенний отжиг для снижения пожароопасности лесов // Повышение эффективности лесного комплекса. Материалы Восьмой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2022. С. 54-55.
13. Григорьева О.И., Гринько О.И., Григорьев И.В., Калита Е.Г., Тихонов Е.А. Прогнозная модель послепожарного лесовосстановления в Иркутской области // Лесотехнический журнал. 2023. Т. 13. № 1 (49). С. 85-98.
14. Терновская О.В., Платонов А.А. Моделирование классификационных признаков лесных граблей // Лесотехнический журнал. 2021. Т. 11. № 3 (43). С. 172-182.
15. Куницкая О.А., Помигуев А.В. Переработка древесины на мобильных линиях лесных терминалов // Вестник АГАТУ. – 2021. – № 3(3). – С. 82-99.
16. Должиков И.С., Григорьев И.В. Перспективы использования тракторов малого класса тяги для импортозамещения в области лесного машиностроения РФ // Актуальные проблемы лесного хозяйства и деревопереработки. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Под редакцией Ю.М. Казакова [и др.]. Казань, 2023. С. 48-51.
17. Григорьев И.В. Современные проблемы импортозамещения в лесном машиностроении Российской Федерации // Инновации в химико-лесном комплексе: тенденции и перспективы развития. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Отв. редакторы Ю.А. Безруких, Е.В. Мельникова. Красноярск, 2022. С. 165-169.
18. Григорьева О.И., Макуев В.А., Барышникова Е.В., Бурмистрова О.Н., Швецова В.В., Григорьев И.В., Иванов В.А. Перспективы импортозамещения систем машин для искусственного лесовосстановления // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 3 (55). С. 78-84.
19. Трушевский П.В., Куницкая О.А., Должиков И.С., Макуев В.А., Ревяко С.И., Григорьева О.И. Анализ технических и технологических решений очистки лесосек от порубочных остатков // Resources and Technology. 2023. Т. 20. № 4. С. 89-138.
20. Fernando Bruno Dovichi Filho, York Castillo Santiago, Electo Eduardo Silva Lora [et al.] Evaluation of the maturity level of biomass electricity generation technologies using the technology readiness level criteria // Journal of Cleaner Produc-tion. – 2021. – Vol. 295. – P. 786–791.
21. Маганов И.А., Тихонов Е.А., Сюнев В.С., Куницкая О.А. Анализ энергетического баланса технологических цепочек предприятий лесной промышленности // Вестник АГАТУ. – 2021. – № 4(4). – С. 87-108.
22. Анисимов П.Н., Онучин Е.М. Моделирование работы системы энергообеспечения мобильных технологических линий по производству сухой топливной щепы с использованием части производимого биогенного топлива // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2013. – № 89. – С. 518- 530.
23. Тамби А.А., Григорьев И.В., Куницкая О.А. Обоснование необходимости внедрения процессов промышленного лесопиления в структуру лесозаготовительной отрасли // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2017. № 6 (360). С. 76-88.
24. Григорьев И.В., Куницкая О.А., Давтян А.Б. Современное технологическое оборудование валочных и харвестерных машин // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2020. № 7. С. 9-16.
25. Чураков А.А., Григорьев И.В., Должиков И.С., Григорьева О.И., Тихонов Е.А., Ревяко С.И. Вездеходный адаптер на базе мотоблока для различных лесных работ // Системы. Методы. Технологии. 2023. № 2 (58). С. 113-120.
