sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.7868/S2658697525040072sergeogr-3031Research ArticleПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ГЕОЭКОЛОГИЯNATURAL RESOURCE USE AND GEOECOLOGYОценка энергетического потенциала отходов лесозаготовок в регионах РоссииAssessment of the Harvesting Wood Waste Energy Potential in the Russian RegionsАндреенкоТ. И.AndreenkoT. I.

Москва

Moscow

ДегтяревК. С.DegtyareK. S.

Москва

Moscow

kir1111@rambler.ruКиселеваС. В.RafikovaYu. Yu.

Москва

Moscow

РафиковаЮ. Ю.RafikovaYu. Yu.

Москва

Moscow

ТарасенкоА. Б.A. B. TarasenkoA. B.

Москва

Moscow

Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationОбъединенный институт высоких температур РАНРоссияJoint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202511022026894606616Copyright © Андреенко Т.И., Дегтярев К.С., Киселева С.В., Рафикова Ю.Ю., Тарасенко А.Б., 20262026Андреенко Т.И., Дегтярев К.С., Киселева С.В., Рафикова Ю.Ю., Тарасенко А.Б.Andreenko T.I., Degtyare K.S., Rafikova Y.Y., Rafikova Y.Y., A. B. Tarasenko A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/3031

Целью работы является оценка технического потенциала получения тепловой и электрической энергии из отходов лесозаготовок в России с выявлением наиболее перспективных регионов с точки зрения потенциального замещения ископаемого топлива местным древесным сырьем. В работе использованы данные о лесных ресурсах, лесозаготовках, лесопереработке и управлении отходами лесного комплекса, производстве и потреблении энергии, включая государственную и корпоративную статистику и аналитику по России и зарубежным странам, результаты предшествующих исследований в регионах России, странах ЕС, Китае, методические указания по определению величины лесосечных отходов. Проведены расчеты количества образующихся отходов и их энергетического потенциала. Для каждого субъекта РФ проведено сопоставление текущего производства тепловой и электрической энергии с энергетическим потенциалом образующихся в данном регионе лесосечных отходов. Определены регионы-лидеры с максимальными показателями: величины образующихся отходов лесозаготовок; доли замещения отходами лесозаготовки производства тепловой и электрической энергии; доли замещения дефицита производства электроэнергии (для регионов с отрицательным электроэнергетическим балансом). Выявлены регионы, отличающиеся одновременно большими объемами лесозаготовок в сочетании с наибольшим дефицитом производства электроэнергии: Архангельская, Кировская и Вологодская области.

The aim of the work is to assess the technical potential for heat and electricity production from wood harvest residue for Russia, identifying the most promising regions in terms of potential substitution of imported fuels with local wood resources. The study uses data on forest resources, logging, timber processing and waste management of the forest industry, energy production and consumption, including government and corporate statistics and analytics for Russia and other countries, the results of previous research in the regions of Russia, the EU, China, North America, guidelines for determining the amount of logging waste. Basing on the analysis and comparison of the collected information, the authors made their own assessments of the waste amount generated and of their energy potential. The article includes an assessment of the volume of wood harvest in the regions of Russia, the wood waste generated and its energy value. Further, there was carried out a comparison of the current production of heat and electricity with the energy potential of wood waste for each subject of the Russian Federation. The regions with the following highest indicators were identified (among the top 10 in Russia according to this indicator): (a) the absolute value of the logging waste generated; (b) the share that logging waste can make up when used to generate thermal energy; (c) the share that they can make up when used to generate electricity; (d) the share that they can make up to compensate for the shortage of electricity production (if there is a shortage in the region). 23 subjects of the Russian Federation included in at least one of these four groups have been identified. These are: the republics of Komi, Karelia, Altai, Tyva, Bashkortostan, and Buryatia; Krasnoyarsk, Perm, Khabarovsk, Zabaykalsky, and Primorsky krais; Irkutsk, Vologda, Arkhangelsk, Kirov, Sverdlovsk, Kostroma, Tomsk, Novgorod, Bryansk, Pskov, Kaluga, and Kaliningrad oblasts. The federal subjects included in at least 2 of the 3 groups are identified as the most promising. These are 7: the republics of Karelia and Komi; Irkutsk, Vologda, Arkhangelsk, Kirov, Novgorod oblasts. Of these, three units have been identified as the most promising, falling simultaneously into all groups: Arkhangelsk, Kirov, and Vologda oblasts, characterized at the same time by large volumes of logging combined with the greatest shortage of electricity production.

лесные ресурсылесозаготовкиотходырегионы Россииэнергетикатепловая энергияэлектроэнергиявозобновляемые источники энергииэнергетические ресурсыэнергетический дефицитforest resourceswood harvestregions of Russiaenergyheatelectricityrenewable energy sourceswasteenergy resourcesenergy deficitРабота выполнена в рамках НИР ГЗ научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова № 121051400082-4 “Географические основы устойчивого развития энергетических систем с использованием возобновляемых источников энергии” и проекта ВИП ГЗ “Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ”.The study was carried out within the framework of the research work on a government assignment for MSU, Renewable Energy Sources Research Laboratory, Faculty of Geography no. 121051400082-4 “Geographical Foundations of sustainable development of Energy Systems Using Renewable Energy Sources” and the IIP of NI project “Unified National Monitoring System for Climatically Active Substances.”ReferencesАншелес В.Р., Яшалова Н.Н. Некоторые вопросы переработки древесных отходов как источника вторичных энергоресурсов на северо-западе РФ // Вестн. Череповец. гос. ун-та. 2013. № 4 (53). С. 5–8.Ansheles V.R., Yashalova N.N. Some issues of wood waste processing as a source of secondary energy resources in the North-West of the Russian Federation. Vestn. Cherepovets. Gos. Univ., 2013, no. 4, pp. 5–8. (In Russ.).Березкин М.Ю., Дегтярев К.С., Синюгин О.А. ОценкаAsikainen A., Routa J., Brörheden R., Laitila J., Röser D., Ikonen T., Pirnz R. Forest Energy in Finland and Sweden — technology and market development supporting economic viability of feedstock supply. In IEA Bioenergy Conference, 2012. Available at: https://www.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2015/02/V4-Asikainen_ForestEnergy.pdf (accessed: 24.06.2025).потенциала местных возобновляемых энергетических ресурсов Архангельской области // Арктика и Антарктика. 2024. № 4. С. 24–40.Berezkin M.Yu., Degtyarev K.S., Sinyugin O.A. Potential assessments for renewable energy on local resources in Arkhangelsk Oblast. Arktika Antarktika, 2024, no. 4, pp. 24–40. (In Russ.).Дитрих В.И., Андрияс А.А., Пережилин А.И., Корпачев В.П. Оценка объемов и возможные пути использования отходов лесозаготовок на примере Красноярского края // Хвойные бореальной зоны. 2010. Т. 27. № 3–4. С. 346–351.Börjesson P., Hansson J., Berndes G. Future demand for forest-based biomass for energy purposes in Sweden. For. Ecol. Manag., 2016, vol. 383, pp. 17–26. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.09.018Иванова И.В., Русскова И.Г. Исследование теплотехнических характеристик топлива из древесных отходов и их экологической безопасности // Науч.-аналит. журн. “Вестн. С.-Петербург. ун-та ГПС МЧС России”. 2023. № 3. С. 1–10. https://doi.org/10.61260/2218-13Х-2023-3-1-10Braghiroli F.L., Passarini L. Valorization of biomass residues from forest operations and wood manufacturing presents a wide range of sustainable and innovative possibilities. Curr. For. Rep., 2020, no. 6, pp. 172–183.Ковалев А.П., Матвеева А.Г., Ковалев С.А. Динамика и состояние лесных ресурсов Дальнего Востока // Вестн. Тихоокеанского гос. ун-та. 2012. № 4 (27). С. 161–168.Daioglou V., Stehfest E., Wicke B., Faaij A., van Vuuren D.P. Projections of the availability and cost of residues from agriculture and forestry. GCB Bioenergy, 2016, vol. 8, no. 2, pp. 456–470. https://doi.org/10.1111/gcbb.12285Ковалев А.П., Рябухин П.Б., Ковалев В.А., Алексеенко А.Ю. О необходимости перехода на устойчивое и неистощительное использование лесов Дальнего Востока // Вестн. Тихоокеанского гос. ун-та. 2011. № 2 (21). С. 61–70.De Jong J., Akselsson C., Egnell G., Löfgren S., Olsson B.A. Realizing the energy potential of forest biomass in Sweden — How much is environmentally sustainable? For. Ecol. Manag., 2017, vol. 383, pp. 3–16. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.06.028Корпачев В.П., Андрияс А.А., Пережилин А.И. Оценка объема отходов лесозаготовок в Красноярском крае // Вестн. КрасГАУ. 2010. № 7. С. 7–10.Ditrikh V.I., Andrias A.A., Perestilin A.I., Korpachev V.P. Estimation of volumes and possible ways of using logging waste on the example of the Krasnoyarsk Territory. Khvoin. Boreal’. Zony, 2010, vol. 27, no. 3–4, pp. 346–351. (In Russ.).Майорова Л.П. К вопросу оценки объемов вторичных древесных ресурсов // Вестн. Тихоокеанского гос. ун-та. 2006. № 1 (2). С. 65–80.FAO. Global Forest Resources Assessment 2020. The main conclusions. Rome, 2020. https://doi.org/10.4060/ca8753ruМакаренко Е.Л. Оценка образования отходов лесозаготовки и деревообработки в центральной экологической зоне Байкальской природной территории // Успехи современного естествознания. 2020. № 5. С. 63–69.Fu T., Ke J.H., Zhou Sh., Xie G.H. Estimation of the quantity and availability of forestry residue for bioenergy production in China. Resour. Conserv. Recycl., 2020, vol. 162, pp. 49–93. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104993Мюллер О.Д., Малыгин В.И., Харитоненко В.Т., Кремлева Л.В. Анализ энергетического потенциала древесных отходов в лесопромышленном комплексе Архангельской области // Изв. ВУЗов. Лесной журн. 2010. № 3. С. 94–101.Hakkila P. Factors driving the development of forest energy in Finland. Biomass Bioenergy, 2006, vol. 30, no. 4, pp. 281–288. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2005.07.003Прогноз развития лесного сектора Российской Федерации до 2030 года. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединённых Наций. Рим, 2012.Ivanova I.V., Russkova I.G. Investigation of heat technical characteristics of fuel from wood waste and their environmental safety. Vestn. S.-Peterb. Univ. GPS MChS Rossii, 2023, no. 3, pp. 1–10. (In Russ.). https://doi.org/10.61260/2218-13Х-2023-3-1-10Татаринцева А.П. Методические указания по определению объемов вторичных древесных ресурсов /Korpachev V.P., Andriyas A.A., Perezhilin A.I. Estimation of the Lumbering Waste in Krasnoyarsk Krai. Vestn. KrasGAU, 2010, no. 7, pp. 7–10. (In Russ.).Утверждено Минлесбумпромом СССР. Гослесхозом СССР. М., 1988.Kovalev A.P. Ryabuxin P.B., Kovalev V.A., Alekseenko A.Yu. On the necessity of switch to sustainable and non-exhaustible use of forests in the Far East. Vestn. Tikhookean. Gos. Univ., 2011, no. 2, pp. 61–70. (In Russ.).Asikainen A., Routa J., Brörheden R., Laitila J., Röser D., Ikonen T., Pirnz R. Forest Energy in Finland and Sweden — technology and market development supporting economic viability of feedstock supply // November 2012. Conference: IEA Bioenergy Conference, 2012.Kovalev A.P., Matveeva A.G., Kovalev S.A. Dynamics and state of forest resources in the Far East. Vestn. Tikhookean. Gos. Univ., 2012, no. 4, pp. 161–168. (In Russ.).Börjesson P., Hansson J., Berndes G. Future demand for forestbased biomass for energy purposes in Sweden // Forest Ecology and Management. 2016. Vol. 383. P. 17–26. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.09.018Makarenko E.L. Assessment of forestry and woodworking waste formation in Central Ecological Area of the Baikal Natural Territories. Usp. Sovrem. Estestvozn., 2020, no. 5, pp. 63–69. (In Russ.).Braghiroli F.L., Passarini L. Valorization of Biomass Residues from Forest Operations and Wood Manufacturing Presents a Wide Range of Sustainable and Innovative Possibilities // Curr. Forestry Rep. 2020. № 6. P. 172–183.Mayorova L.P. On the issue of estimating the volume of secondary wood resources. Vestn. Tikhookean. Gos. Univ., 2006, no. 1, pp. 65–80. (In Russ.).Daioglou V., Stehfest E., Wicke B., Faaij A., van Vuuren D.P. Projections of the availability and cost of residues from agriculture and forestry // GCB Bioenergy. 2016. Vol. 8. № 2. P. 456–470. https://doi.org/10.1111/gcbb.12285Mueller O.D., Malygin V.I., Kharitonenko V.T., Kremleva L.V. Analysis of the energy potential of wood waste in the timber industry of the Arkhangelsk region. Izv. VUZov. Lesnoi Zh., 2010, no. 3, pp. 94–101. (In Russ.).Daioglou V., Stehfest E., Wicke B., Faaij A., van Vuuren D.P. Projections of the availability and cost of residues from agriculture and forestry // GCB Bioenergy. 2016. Vol. 8. № 2. P. 456–470. https://doi.org/10.1111/gcbb.12285Oliveira P.R.S., Santos Júnior A.J., Pereira A.K.S., Dias Júnior A.F., Mourão C.P., Cupertino G.F.M., Brito J.O., Numazawa S., Saloni D. From waste to watts: Investigating teak biomass waste for bioenergy. BioResources, 2023, vol. 19, no. 2, pp. 2883–2900.De Jong J., Akselsson C., Egnell G., Löfgren S., Olsson B.A. Realizing the energy potential of forest biomass in Sweden — How much is environmentally sustainable? // Forest Ecology and Management. 2017. Vol. 383. P. 3–16. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.06.028Sarmin S.N., Jawaid M., Elias R. Life cycle assessment of wood waste. In Wood Waste Management and Products. Sustainable Materials and Technology. Sarmin S.N., Jawaid M., Elias R., Eds. Singapore: Springer, 2023, pp. 15–22. https://doi.org/10.1007/978-981-99-1905-5_2Fu T., Ke J.H., Zhou Sh., Xie G.H. Estimation of the quantity and availability of forestry residue for bioenergy production in China // Resources, Conservation and Recycling. 2020. Vol. 162. P. 49–93. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104993Tatarintseva A.P. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu ob’’emov vtorichnykh drevesnykh resursov [Methodological Guidelines for Determining the Volume of Secondary Wood Resources]. Moscow: Gosleskhoz SSSR, 1988.Hakkila P. Factors driving the development of forest energy in Finland // Biomass and Bioenergy. 2006. Vol. 30. № 4. P. 281–288. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2005.07.003The Russian Federation Forest Sector Outlook Study to 2030. Rome: FAO, 2012.Oliveira P.R.S., Santos Júnior A.J., Pereira A.K.S., Dias Júnior A.F., Mourão C.P., Cupertino G.F.M., Brito J.O., Numazawa S., Saloni D. From waste to watts: Investigating teak biomass waste for bioenergy // BioResources. 2023. Vol. 19. № 2. P. 2883–2900.Titus B.D., Brown K., Helmisaari H.S. et al. Sustainable forest biomass: A review of current residue harvesting guidelines. Energ. Sustain. Soc., 2021, vol. 11, no. 10, pp. 1–32. https://doi.org/10.1186/s13705-021-00281-wSarmin S.N., Jawaid M., Elias R. Life Cycle Assessment of Wood Waste / Wood Waste Management and Products // Sustainable Materials and Technology. Singapore: Springer, 2023. P. 15–22. https://doi.org/10.1007/978-981-99-1905-5_2Zbieć M., Franc-Dąbrowska J., Drejerska N. Wood Waste Management in Europe through the lens of the Circular Bioeconomy. Energies, 2022, vol. 15, no. 12, pp. 43–52. https://doi.org/10.3390/en15124352Titus B.D., Brown K., Helmisaari H.S. et al. Sustainable forest biomass: a review of current residue harvesting guidelines // Energ. Sustain. Soc. 2021. Vol. 11. № 10. P. 1–32. https://doi.org/10.1186/s13705-021-00281-wTitus B.D., Brown K., Helmisaari H.S. et al. Sustainable forest biomass: a review of current residue harvesting guidelines // Energ. Sustain. Soc. 2021. Vol. 11. № 10. P. 1–32. https://doi.org/10.1186/s13705-021-00281-wZbieć M., Franc-Dąbrowska J., Drejerska N. Wood Waste Management in Europe through the Lens of the Circular Bioeconomy // Energies. 2022. Vol. 15. № 12. P. 43–52. https://doi.org/10.3390/en15124352Zbieć M., Franc-Dąbrowska J., Drejerska N. Wood Waste Management in Europe through the Lens of the Circular Bioeconomy // Energies. 2022. Vol. 15. № 12. P. 43–52. https://doi.org/10.3390/en15124352

The authors declare that there are no conflicts of interest present.