Из данных табл. 5 видно, что эксплуатационные расходы и расходы на техническое обслуживание составляют около 60-70% общих расходов, а расходы на капиталовложения и постоянные издержки составляют около 10 и 20-25% соответственно [60]. Постоянные издержки вклю­чают ссудный процент, налоги и прибыль на инвестированный капитал. Таким образом, производство биомассы не является капиталоемким производством [61]. Поэтому усилия должны быть направлены на сни­жение годовых эксплуатационных расходов.

В табл. 7 приводится дополнительное распределение расходов по ви­дам операций для двух образцовых участков (табл. 5). Основные рас­ходы связаны с интенсивным ведением хозяйства: на долю удобрений и ирригации приходится примерно 36 и 39% общих расходов на про­изводство биомассы для участков в шт. Висконсин и Луизиана соответ­ственно. Если не считать постоянных расходов, то третье место среди максимальных эксплуатационных расходов занимают транспортные

С

Тожно малы по сравнению с годовым расходом энергии хозяйства в те­чение всего срока его работы [58, 76].

В табл. 8 рассматривается энергетический баланс двух участков, ана­лиз которых приводится в табл. 7. Двумя наиболее энергоемкими опе­рациями в хозяйстве являются ирригация (перекачка и подача воды) и производство удобрений. На обе эти операции приходится 85% общих энергетических затрат. Третье место по потреблению энергии занимает транспортирование собранной биомассы с полевых хранилищ на завод по производству энергии. На этот вид работ приходится 6-7% общих затрат энергии. На сбор и укладку биомассы затрачивается 2-3% обще­го потребления энергии. На другие операции-культивацию, внесение удобрений, снабжение и т. п.-приходится минимальная доля потребляе­мой хозяйством энергии. Чистый коэффициент полезного действия определяется как отношение энергоемкости биомассы (за вычетом за­трат энергий на ее производство) к общей энергоемкости биомассы и составляет примерно 90-95%. Это дает основания надеяться, что ле­соводческие энергетические хозяйства окажутся весьма эффективными [58, 60, 61, 70, 76]. Напротив, энергетический баланс производства энер­гии из сельскохозяйственного сырья оказывается менее благоприятным: отношение потребляемой энергии к полученной составляет 1/3-1/5 энер­гии использованных отходов при производстве кукурузного зерна и ку­курузного силоса [77].

5. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

ЛЕСОВОДЧЕСКИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВ

Чтобы лесоводческие хозяйства могли в значительной степени удовле­творить энергетические нужды страны, необходимы большие земельные участки для производства лесной биомассы. Так, например, для получе­ния древесного топлива в год, по энергоемкости отвечающего 5,3 • 1012 МДж, при сборе 17,3 т биомассы печной сушки с гектара при­дется зарезервировать площадь в 16,2 млн. га. Это, с одной стороны, составляет 2% всей наземной площади, а с другой стороны, 10% пахот­ной земли или эксплуатируемых лесных земель США. В связи с этим могут возникнуть серьезные затруднения при выборе земель, подходя­щих для деревьев твердых пород, продуктивность которых зависит от плодородности почвы.

Площади, потенциально доступные для лесоводческих энергетиче­ских хозяйств, оценивались различными авторами [80, 81], причем кри­терием пригодности земель являлся минимум 635 мм осадков и наклон земельного участка не более 30% (17е). На основании системы классифи­кации земель, разработанной Службой охраны почв министерства сель­ского хозяйства США, для лесоводческих энергетических ферм могут быть использованы примерно 130 млн. га пастбищ, лесов, сенокосных угодий и площадей, ранее использовавшихся для выращивания сельско-

Хозяйственных культур [80]. Если при этом считать, что 10% земель бу­дет отдано лесоводческим энергетическим хозяйствам, то последние смогут давать в год примерно 5,3 1012 МДж энергии. Прогнозируемые выходы энергии лесоводческих энергетических хозяйств в регионах сель­скохозяйственного производства США представлены на рис. 2. Соглас­но оценке Intertechnology/Solar, под такие хозяйства в США может быть выделено 30,8-40,5 млн. га, и они смогут обеспечить страну древесной биомассой энергоемкостью (10,6-15,8)-1012 МДж. По данным анализа работы [82], предполагается, что примерно 44,6 млн. га непахотных зе­мель можно отнести к хорошей или средней потенциальной категории для производства продуктов растениеводства, несмотря на то что по крайней мере 40% этой земли не может быть использовано для лесо­водческих энергетических хозяйств из-за недостаточности осадков или слишком крутых склонов.

Сивного хозяйства по выращиванию твердых пород леса с периодом оборота 10-15 лет на площади 4050 га (шт. Виргиния). Эти площади предполагается расширить до 20250 га [83]. В связи с этим вряд ли можно сомневаться в том, что концепция лесоводческих энергетических ферм является жизнеспособной.

Анализ проектов гипотетических лесоводческих энергетических хо­зяйств показывает, что древесная биомасса, производимая такими хо­зяйствами, может конкурировать с ископаемыми топливами и что лесо­водческие энергетические хозяйства следует рассматривать как один из долгосрочных возобновляющихся источников энергии.

При условии достаточного количества земель лесоводческие энерге­тические хозяйства могут сыграть важную роль в снижении в США по­требления ископаемых топлив. Количество земли, которое потребуется выделить для лесоводческих энергетических хозяйств, зависит от эконо­мических, социальных и других факторов.