Тверді види палива згідно з європейськими нормами Pre-Norm prCEN / TS 14961 поділені на групи. Для генерації теплової та електроенергії застосовується деревна щепа, яка відноситься до важливої групі деревної біомаси (у цю групу входять дрова, пелети, брикети).

Деревна біомаса класифікується за цими нормами згідно з походженням (способом отримання). Кожній групі присвоюється свій код. Через розмаїття походження видів палива в цій групі воно різниться і за якістю (якісними показниками):

Зростає й інтерес до щепи, отриманої в результаті ландшафтних робіт по догляду за зеленими насадженнями в парках, рекреаційних зонах, смугах відчуження залізниць та автобанів, а також до щепи, одержуваної з швидкорослих дерев, вирощуваних на спеціальних плантаціях.

Класифікація і стандарти

В Європі існує технічний комітет, що проводить розробку стандарту CEN/TS 335 «Тверда біомаса», в якому є описи всіх видів твердого біопалива, в тому числі щепи, деревних гранул і брикетів, тирси, соломи та ін. У стандарті міститься вся нормативна інформація, наведені вимоги до фізичних і хімічних властивостей палива, вимога вказувати джерело його походження. У документі CEN/TS 14961 «Тверде біопаливо. Специфікація і класи» містяться вперше розроблені загальноєвропейські норми для твердого біопалива.

До того як у Німеччині були прийняті вимоги норм європейського стандарту DIN, щепу використовували без урахування її класифікації або відповідно до австрійського стандарту Önorm M7133. Основні якісні параметри щепи за австрійським стандартом — це розміри (наприклад, для стандарту G30 максимальний перетин — 3 см2, для G50 — 5 см2) і вологість (наприклад, W35 — 35%).

Нормативні характеристики щепи за CEN/TS 14961 «Тверде біопаливо. Специфікація і класи»:

Інформаційні характеристики щепи:

В цьому документі зазначені й багато інших характеристик: вміст хімічних елементів і летючих речовин, температура плавлення золи тощо.

Європейський комітет з сертифікації CEN при розробці нових загальноєвропейських норм класифікації щепи враховує як австрійський стандарт Önorm M7133, так і інші стандарти щепи, що діють в 27 європейських країнах.

Виробництво і транспортування щепи

Велика частина власників невеликих котлів (близько 70%) в особистих господарствах у сільських і лісових районах Німеччини заготовляють щепу самостійно, використовуючи власні або орендовані рубальні машини. З цією метою застосовуються як мобільні, так і стаціонарні установки. Для переробки б/в «столярки» та іншої старої деревини використовуються спеціальні стаціонарні подрібнювачі з малооборотним приводом (шредери і дробарки). У Німеччині щепа, отримана таким шляхом, називається Schredderholz — роздрібнена, подрібнена деревина. Застосовуються рубальні машини різних типів: дискові, барабанні, шнекові, причому як самохідні, так і ті, що працюють через вал відбору потужності тракторів. На теплоелектростанціях, що працюють на біомасі, встановлені стаціонарні рубальні машини.

У промисловому масштабі в Європі застосовують такі методи виробництва і транспортування щепи:

1. Отримання щепи безпосередньо на ділянці. Порубкові залишки подрібнюються в щепу на місці вирубування лісу в спеціальній мобільній подрібнювальній машині з накопичувальним бункером. У міру наповнення бункера щепа перевозиться на придорожній майданчик, де після механічного перекидання бункера пересипається у великі контейнери. Потім щепа транспортується вантажним автомобілем-контейнеровозом на електростанцію, а порожні контейнери повертаються на майданчик. Це найбільш дорогий варіант виробництва і доставки щепи.

2. Подрібнення на придорожньому майданчику. Лісосічні відходи перевозяться на придорожній майданчик. Відходи складуються і висушуються. Їх подрібнення в щепу відбувається цілий рік. Доставка щепи до електростанції здійснюється автотранспортом: контейнерами або щеповозами. Щепа подається з подрібнювальної машини безпосередньо в контейнер або самоскид, без складування на майданчику. Така виробнича схема є основною в Швеції і Фінляндії.

3. Подрібнення на спеціалізованому терміналі. Порубкові залишки перевозяться на термінал для сушки, подрібнення і подальшого перевезення автотранспортом кінцевому споживачеві. Виробничі етапи аналогічні етапам заготовки на придорожньому майданчику.

4. Дроблення безпосередньо на електростанції. Лісосічні відходи пакетуються і перевозяться автотранспортом на електростанцію. Подрібнення здійснюється на стаціонарній дробарці. Такий метод більш економічний і дозволяє уникнути неузгодженості в роботі ланок технологічного ланцюжка, які часто притаманні описаним вище методам отримання щепи.

Для отримання щепи високої якості відповідно до нових норм класифікації необхідно сортувати сировину, що надходить. Величезне значення для отримання якісної щепи має вологість сировини, яка не повинна перевищувати 30%. При такій вологості отримана щепа може зберігатися на складі, не наражаючись біологічному розкладанню і не втрачаючи енергетичної цінності. Оскільки свіжозрубана деревина має вологість 50-60%, перед подрібненням її необхідно висушити до 30%. Адже саме від вологості залежить теплота згоряння (теплотворна здатність) щепи.

Використання щепи в енергетиці

В Європі щепу використовують в енергетиці в основному на великих теплоелектростанціях потужністю від одного до декількох десятків мегават. Але через підвищення вартості викопних видів палива в останні роки, а також у зв’язку з появою на ринку нових моделей котлів потужністю від 15 кВт щепу стали застосовувати як в приватному секторі, так і в невеликих комунальних і промислових котельнях, особливо в сільській місцевості. Спалювання щепи відбувається в автоматичному режимі. Вартість отримання одного кіловата теплової енергії в малопотужних котлах, що працюють на щепі, порівнянна з вартістю отримання того ж кіловата в пелетних котлах. Головні відмінності таких котлів від пелетних — великі розміри накопичувального бункера і паливного складу. За рахунок цього котел разом зі складом для щепи дорожче котельного обладнання, що працює на пелетах. На ТЕЦ в основному використовуються котли для спалювання щепи, так як в цьому випадку вартість генерації енергії нижча, ніж при експлуатації пелетних котлів. Тому пелети використовуються в основному на електростанціях, розташованих далеко від лісових територій, куди підвезення щепи авто- або залізничним транспортом нерентабельне на відміну від поставок пелет морським або річковим транспортом. Це характерно для Нідерландів, Бельгії, Данії, Швеції та Великобританії.

За останніми статистичними дослідженнями, в 2005 році для опалення в приватному секторі в Німеччині було використано всього 1,1% щепи від загального річного споживання (20,7 млн. м3) усіх видів твердого біопалива з деревної біомаси, що відповідає 230 тис. щільних кубометрів деревини . У домашньому господарстві головним чином експлуатуються каміни і котли з ручним завантаженням, в якості палива використовуються в основному дрова і обрізки пиломатеріалів.

В комунальних і промислових котельнях з встановленою потужністю менше 1 МВт спалюється 3,6 млн. м3 щепи, а в котельнях потужністю від 1 МВт — 15,5 млн. м3. Для довідки: середня вартість щепи вологістю 20% в Німеччині становить 118 євро за тонну, вологістю 35% — 80 євро за тонну, а вологістю більш 50% — 38 євро за тонну (близько 15 євро за насипний кубометр).

За розрахунками європейських біоенергетичних агенцій, споживання дров в 27 країнах Євросоюзу в 2005 році становило 184 млн. м3, а щепи, пелет і брикетів — 38,9 млн. м3. За прогнозами, в 2050 році споживання дров в ЄС повинно знизитися до 96,6 млн. м3 (-48% до 2005 року), а щепи, пелет і брикетів — збільшитися до 194,6 млн. м3 (+ 400%).