Электричество из биомассы

Біомаса як паливо посідає четверте місце у світі за обсягами виробництва і споживання енергії.

Її частка у виробництві первинної енергії сягає 10%.

Фактичний рівень виробництва електричної енергії з відновлюваних джерел енергії - ВДЕ - та біомаси в країнах Євросоюзу-27 наведений у наступній таблиці.

У 2011 році частка відновлюваних джерел енергії у загальному виробництві електроенергії становила 21%, а з біомаси було вироблено 3,7% від загального виробництва електроенергії.

Основною сировиною при виробництві електроенергії з біомаси є тверда біомаса - 60%, біогаз - 25% і тверді побутові відходи - ТПВ - 15%.

Розподіл загальної встановленої потужності електрогенерації на біомасі наведений у наступній таблиці.

Найбільша потужність - на деревині - 15 ГВт, на біогазі - 6 ГВт, на ТПВ - 6 ГВт, на промислових відходах - ПВ - 0,6 ГВт.

Виробництво електроенергії у країнах ЄС

Враховуючи досвід попередніх років, перспективи та потенціал розвитку ВДЕ, Єврокомісія прогнозує подальший ріст частки ВДЕ у виробництві енергії і до 2030 року, і до 2050 року.

Розподіл джерел біомаси при виробництві електроенергії в країнах ЄС, ТВт/год, %

Один із сценаріїв найбільш інтенсивного розвитку ВДЕ - збільшення її частки до 75% кінцевого споживання енергії до 2050 року.

Встановлена електрична потужність у країнах ЄС та Україні, МВт

Сьогодні всі країни ЄС мають план дій щодо біомаси. Основна частина країн ЄС-27 планує збільшити частку ВДЕ у виробництві електроенергії до 20-30%. Значна частина цього обсягу повинна бути вироблена з біомаси. Загальний прогноз споживання ВДЕ та БМ у ЄС-27 до 2030 року наведений у наступній таблиці.

Обсяг виробництва струму з ВДЕ у ЄС планується збільшити з 21% до 66%, а частку БМ - збільшити більш ніж удвічі і підняти до 8% у 2030 році.

Прогноз споживання ВДЕ та біомаси у ЄС-27 до 2030 року, % до загального обсягу

Національні плани дій з розвитку ВДЕ містять відповідні прогнози збільшення встановленої потужності та виробництва електричної енергії у 2020 році.

Планове досягнення потужності біогенерації, МВт

Серед основних механізмів стимулювання розвитку біоенергетики в країнах ЄС - ринкові ціни та додаткові податки на викопні палива, стимулюючі "зелені" тарифи та "зелені" сертифікати на електроенергію з ВДЕ, державна підтримка, субсидії на обладнання, високі державні цілі та діюча державна політика з розвитку ВДЕ.

Українські реалії

Україна є енергозалежною державою. Вона забезпечує власні потреби в енергетичних ресурсах лише на 60,9%, а енергоємність ВВП країни у 2,6 разу перевищує показники розвинених країн.

Запропоновані в проекті оновленої Енергетичної стратегії до 2030 року напрямки розвитку різних секторів енергетики України значною мірою не відповідають тенденціям розвитку відновлюваної енергетики та біоенергетики країн ЄС. Цілі з виробництва електроенергії з біомаси суттєво занижені.

Планується, що у 2030 році обсяг виробництва електроенергії з біомаси становитиме лише 2,4% від загальної генерації електроенергії з ВДЕ або 0,1% від усієї генерації електроенергії в Україні.

Україна має великий потенціал біомаси, доступної для виробництва енергії. Основними складовими цього потенціалу є відходи сільського господарства, відходи деревини, а в перспективі - енергетичні культури, вирощування яких почало активно розвиватися в останні роки.

В Україні на початок 2013 року загальна встановлена електрична потужність об'єктів електрогенерації, підключених до об'єднаних енергетичних систем, становила 53,78 ГВт, в тому числі з ВДЕ - близько 670 МВт: ВЕС - 262,8 МВт, СЕС - 317 МВт, МГЕС - 78,1 МВт, ТЕС/ТЕЦ на біомасі - 9,9 МВт.

У травні 2013 року встановлена електрична потужність об'єктів ВДЕ зросла до 741,9 МВт, в тому числі на біомасі - 6,2 МВт та на біогазі - БГ - 3,78 МВт.

У травні 2013 року в Україні було 145 підключених до електромереж об'єктів електрогенерації з ВДЕ, що одержали "зелений" тариф. З них лише три об'єкти використовують біомасу як паливо і лише одна когенераційна установка на біогазі.

В Україні є такі механізми стимулювання сектора: митні пільги - звільнення від митного оподатковування, податкові пільги, "зелений" тариф на електроенергію, вироблену з ВДЕ, стратегії розвитку і державні програми.

Однак скористатися цими пільгами майже можливо. Це викликано непрозорістю процедур і вибірковим підходом до проектів та їх власників, що створює додаткові бар'єри для широкого впровадження біоенергетичного обладнання в Україні.

Бар'єри для розвитку

Основний механізм стимулювання виробництва електроенергетики з біомаси - "зелений" тариф - на практиці не діє через зміни до закону "Про електроенергетику", внесені 20 листопада 2012 року. Основні бар'єри наступні.

1. Некоректне визначення терміну "біомаса".

2. Необґрунтовано низький коефіцієнт "зеленого" тарифу для електроенергії з біогазу.

3. Необґрунтовані вимоги щодо частки місцевої складової обладнання, матеріалів та послуг у загальній вартості проектів.

4. Термінологічні помилки в описі основних елементів обладнання для об'єктів електроенергетики, що використовують енергію біомаси та біогазу.

5. Дискримінаційний підхід до біогазових установок, введених в експлуатацію до 1 квітня 2013 року.

6. Відсутність "зеленого" тарифу для електроенергії, що виробляється з побутових відходів.

7. Відсутність "зеленого" тарифу для електроенергії, що виробляється при сумісному спалюванні біомаси з викопним паливом.

8. Відсутність державних субсидій та лізингових механізмів для покупців біоенергетичного обладнання.

9. Відсутність діючої державної програми з розвитку біоенергетики.

10. Можливості сектора біоенергетики майже проігноровані при розробці проекту оновленої Енергетичної стратегії України на період до 2030 року.

11. Складність застосування податкових та митних пільг.

Пропозиції Біоенергетичної асоціації України щодо подолання цих бар'єрів стосуються законодавчих змін.

1. Визначення терміну "біомаса" повинне відповідати світовій та європейській практиці з цього питання та включати не лише відходи органічного походження, а й продукти та залишки лісового та сільського господарства.

2. Встановити коефіцієнт "зеленого" тарифу для електроенергії, виробленої з біогазу, на рівні 3,0 для біогазу з сировини сільськогосподарського походження та 2,7 для всіх інших видів біогазу.

3. Скасувати будь-яку вимогу щодо частки місцевої складової для проектів, що претендують на отримання "зеленого" тарифу на струм з біомаси та біогазу.

4. Анулювати дискримінаційний підхід до усіх установок та об'єктів електроенергетики, що введені в експлуатацію до 1 квітня 2013 року.

5. Встановити коефіцієнт "зеленого" тарифу для електроенергії, що виробляється з побутових відходів, щонайменше на рівні 3,0.

6. Встановити коефіцієнт "зеленого" тарифу для струму, що виробляється з біомаси при її сумісному спалюванні з викопним паливом, на рівні 1,9.

7. Організувати на державному рівні процес субсидування купівлі біоенергетичного обладнання в розмірі 20-30% його вартості.

8. Підготувати та затвердити на урядовому рівні план дій щодо розвитку біоенергетики за методологією Єврокомісії.

9. Встановити адекватні цілі з розвитку біоенергетики, зокрема в оновленій Енергетичної стратегії України до 2030 року.

10. Ввести стандарти різних типів твердого біопалива, програми стимулювання інвестицій в інфраструктуру із заготівлі, зберігання і постачання біопалива.

11. Спростити процедуру отримання податкових та митних пільг, підвищити прозорість і скоротити час на прийняття рішень з даного питання.

Цілі з внеску біомаси в енергобаланс України, %

Концепція розвитку сектора

В Україні розроблено кілька документів, спрямованих на розвиток виробництва електричної енергії з ВДЕ та біомаси. Однак статус цих документів, поставлені цілі та джерела фінансування не забезпечують єдину державну стратегію.

Відтак виникла гостра необхідність у розробці концепції "Впровадження використання біомаси на ТЕС, ТЕЦ і когенераційних станціях в Україні". В її основу покладений аналіз європейського досвіду розробки аналогічних документів.

Мета концепції - впровадження використання біомаси на ТЕС, ТЕЦ і когенераційних станціях. Для цього необхідно зробити наступне.

1. Встановити та забезпечити досягнення частки ВДЕ та біомаси у виробництві струму, що відповідає європейським тенденціям з урахуванням технічних, екологічних, фінансових і соціальних можливостей України.

2. Закріпити на державному рівні національні, регіональні та галузеві цілі з виробництва електроенергії з біомаси та призначити відповідальними державні органи влади за їх виконання.

3. Удосконалити законодавчу базу, створити рівні конкурентні умови та підтримку учасників ринку для широкого розвитку біоенергетики в Україні.

4. Наблизити Україну до вимог ЄС щодо реалізації положень Енергетичного співтовариства та виконання взятих на себе зобов'язань із зменшення негативного впливу на природу при виробництві теплової та електричної енергії.

Концепція передбачає, що до 2030 року будуть сформовані необхідні умови для успішного досягнення наступних поставлених цілей.

1. Частка біомаси у споживанні первинної енергії - не менше 7% у 2030 році.

2. Частка біомаси у валовому кінцевому енергоспоживанні - 10% у 2030 році.

3. Частка біомаси у виробництві електричної енергії - не менше 4% у 2030 році.

Основою для розробки концепції є базовий сценарій оновленої Енергетичної стратегії, де визначена розрахункова потреба у паливі та енергії, прогнози обсягів споживання первинних енергоресурсів на період до 2030 року.

Відповідно до запропонованої концепції планується збільшити частку біомаси у споживанні енергії з 0,7% до 10% у 2030 році, що відповідає рівню споживання БМ у ЄС-27 у 2010 році.

Частку електроенергії, виробленої з ВДЕ, планується збільшити з 0,32% до 20%, що відповідає цілям ЄС-27 на 2015 рік. У той же час 20% струму з ВДЕ планується виробляти з біомаси, при цьому частка БМ становитиме не менше 4% у 2030 році.

Частка ВДЕ у виробництві електроенергії у ЄС та Україні до 2030 року, %

Частка біомаси у виробництві електроенергії у ЄС у 2010 році та Україні до 2030 року, % до загального обсягу

Організацію виробництва струму з БМ планується здійснювати на існуючих енергогенеруючих об'єктах і на нових, які планується вводити в експлуатацію.

Передбачається, що до 2015 року будуть реалізовані найбільш доступні технічні рішення та запущені генеруючі потужності на твердій біомасі - 75% і біогазі - 25%.

Це дозволить забезпечити близько 0,2% загального виробництва електроенергії. Основна частка електроенергії з БМ - 47% - буде вироблятися з твердої БМ на ТЕЦ, 28% - на ТЕС і 25% - на когенераційних установках на біогазі.

До 2030 року планується 16% біогенерації здійснювати на вугільних енергоблоках. ТЕС і ТЕЦ на біомасі забезпечать 46,5% біогенерації, з ТПВ - 12% і з біогазів - 24,5%. Не менше 60% біогенерації буде здійснюватися в комбінованих циклах.

Виробництва електроенергії з біомаси до 2030 року, млрд кВт/год

Мінімальна необхідна встановлена потужність енергогенеруючого обладнання представлена у наступній таблиці. Так, до 2030 року слід ввести в експлуатацію близько 2 133 МВт потужностей, з яких близько 390 МВт необхідно забезпечити при сумісному спалюванні біомаси з вугіллям на існуючих вугільних енергоблоках.

При цьому частка біомаси при сумісному спалюванні на блоках потужністю більше 300 МВт не буде перевищувати 5%.

Загальна потужність ТЕС на БМ повинна становити не менше 110 МВт, ТЕЦ із комбінованим виробництвом теплової та електричної енергії - 890 МВт, ТЕС і ТЕЦ на ТПВ - 260 МВт, на біогазі з полігонів ТПВ - 40 МВт, КГУ на біогазі - 446 МВт.

Таким чином, загальна встановлена електрична потужність на твердій біомасі та ТПВ повинна становити близько 1 650 МВт, на біогазі - 486 МВт.

Встановлена електрична потужність об'єктів біогенерації, МВт

До 2030 року загальний необхідний об'єм інвестицій становитиме приблизно 69,5 млрд грн, в середньому 3,8 млрд грн щорічно.

Необхідний об'єм інвестицій, млн грн

Орієнтовний об'єм скорочення викидів парникових газів завдяки використанню БМ як палива до 2030 року становитиме близько 27 млн тонн CO₂.

Висновки

Запропонована БАУ концепція виробництва електроенергії з біомаси в Україні до 2030 року орієнтована на збільшення частки ВДЕ у виробництві струму, у тому числі з твердої біомаси, біогазів, рідких біопалив.

Поставлені до 2030 року цілі відповідають загальній тенденції розвитку ВДЕ у Євросоюзі та світі, проте рівень використання біомаси для виробництва електроенергії в Україні буде відставати від середньоєвропейських показників.

Реалізація документа дозволить забезпечити досягнення 4-відсоткового загального виробництва електроенергії в Україні до 2030 року, буде сприяти розвитку внутрішнього ринку виробництва та споживання ВДЕ та підвищенню рівня енергетичної незалежності держави в цілому.

Розвиток біогенерації сприятиме залученню капіталу, формуванню внутрішнього ринку біопалива та суміжних ринків, зростанню кількості робочих місць, оновленню обладнання та підвищенню його ефективності, зміцненню екологічної безпеки.