Перспективи виробництва електроенергії з біомаси

Перспективи виробництва електроенергії з біомаси

Сьогодні біомаса як паливо впевнено займає четверте місце в світі за обсягами виробництва і споживання енергії. Її частка в загальному постачанні первинної енергії досягає 10%. Фактичний рівень виробництва електричної енергії з ВДЕ (поновлюваних джерел енергії) та біомаси в країнах ЄС-27 наведено в табл. 1. На початок 2011 року частка ВДЕ в загальному виробництві електричної енергії становила 21%, в той час як з біомаси було вироблено 3,7% від загального виробництва електроенергії.

Основною сировиною при виробництві електроенергії з біомаси є тверда біомаса - 60%, біогаз - 25% і ТПВ - 15% (рис. 1).

Розподіл загальної встановленої потужності електрогенерації на біомасі наведено в табл. 2. Найбільша встановлена ??потужність в ЄС на деревині - порядку 15 ГВт, на біогазі - близько 6 ГВт, на ТПВ - близько 6 ГВт, на промислових відходах - 0,6 ГВт.

Враховуючи досвід попередніх років, перспективи та потенціал розвитку ВДЕ, Європейська Комісія прогнозує подальше зростання частки ВДЕ у виробництві енергії як до 2030 року, так і до 2050 року. Одним із сценаріїв найбільш інтенсивного розвитку ВДЕ розглядається можливість збільшення її частки до 75% кінцевого споживання енергії до 2050 року.

Відео дня

На сьогодні всі країни ЄС мають план дій по біомасі як складову національного плану дій з ВДЕ. Основна частина країн ЄС-27 має наміри збільшити частку ВДЕ у виробництві електричної енергії до рівня 20-30% в т.ч. значну частину цього з біомаси. Загальний прогноз споживання ВДЕ і БМ в ЄС-27 на період до 2030 року наведено в табл. 3. Обсяг виробництва електричної енергії з ВДЕ в ЄС планується збільшити з 21% до 66%, а частку БМ - збільшити більш ніж в 2 рази і підняти до рівня 8% в 2030 році.

Національні плани дій з розвитку ВДЕ містять відповідні прогнози збільшення встановленої потужності та виробництва електричної енергії в 2020 р. (табл. 4).

Серед основних механізмів стимулювання розвитку біоенергетики в країнах ЄС, і зокрема виробництва електричної енергії, слід зазначити: ринкові ціни і додаткові податки на викопні палива, стимулюючі "зелені" тарифи і "зелені" сертифікати на електроенергію з ВДЕ, державна підтримка, субсидії на обладнання , високі державні цілі і діюча державна політика з розвитку ВДЕ.

Розвиток виробництва електроенергії з біомаси в Україні

Україна є енергозалежною державою і забезпечує власні потреби в енергетичних ресурсах лише на 60,9%, енергоємність ВВП України в 2,6 разів 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 по виробництву електроенергії з біомаси істотно занижені. Планується, що в 2030 році обсяг виробництва електроенергії з біомаси складе всього 2,4% від загальної генерації електроенергії з ВДЕ або 0,1% від усієї генерації електроенергії в Україні (табл. 3).

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

На початок 2013 року загальна встановлена ??електрична потужність об'єктів електрогенерації, підключених до ОЕС (об'єднаним енергетичним системам), в Україні становила 53,777 ГВт, в т.ч. з ВДЕ близько 670 МВт: ВЕС - 262,8 МВт, СЕС - 317 МВт, МГЕС, 78,1 МВт, ТЕС / ТЕЦ на біомасі - 9,9 МВт. Станом на травень 2013 встановлена ??електрична потужність об'єктів ВДЕ зросла до 741,9 МВт, в т.ч. на біомасі - 6,2 МВт і на біогазі - 3,78 МВт.

У травні 2013 року загальна кількість об'єктів електрогенерації з ВДЕ, підключених до електричних мереж і отримали "зелений" тариф, склало 145 і з них лише 3 об'єкта використовують біомасу як паливо і лише одна когенераційна установка на біогазі.

Зараз механізми стимулювання і розвитку сектора ВДЕ України взагалі та біоенергетики зокрема, можна розділити на такі категорії: митні пільги - звільнення від митного оподаткування; податкові пільги; стимулюючі механізми, такі як "зелений" тариф на електроенергію, вироблену з ВДЕ; стратегії розвитку, державні програми та ін

Слід зазначити, що в даний час, незважаючи на наявні механізми стимулювання розвитку біоенергетики, скористатися на практиці запропонованими пільгами в більшості випадків не представляється можливим. Це викликано непрозорістю процедур, вибірковим підходом до проектів та їх власникам, що створює додаткові бар'єри для широкого впровадження біоенергетичного обладнання в Україні.

Існуючі бар'єри розвитку електрогенерації з біомаси в Україні

Основний механізм стимулювання виробництва електроенергії з біомаси в Україні - "зелений" тариф - на практиці не діє, більшою мірою через нових положень, запроваджених Законом України "Про внесення змін до Закону України" Про електроенергетику "щодо стимулювання виробництва електроенергії з альтернативних джерел енергії "(№ 5485-VI від 20.11.2012). Основні бар'єри:

Некоректне визначення терміну "біомаса"Необгрунтовано низький коефіцієнт "зеленого" тарифу для електроенергії з біогазуНеобгрунтовані вимоги щодо частки місцевої складової обладнання, матеріалів і послуг у загальній вартості проектівТермінологічні помилки в описі основних елементів обладнання для об'єктів електроенергетики, що використовують енергію біомаси та біогазуДискримінаційний підхід до біогазовим установкам, які введені в експлуатацію до 01.04.2013Відсутність "зеленого" тарифу для електроенергії, яка виробляється з побутових відходівВідсутність "зеленого" тарифу для електроенергії, яка виробляється при спільному спалюванні біомаси з викопними паливамиВідсутність державних субсидій і лізингових механізмів для покупців біоенергетичного обладнанняВідсутність діючої державної програми з розвитку біоенергетикиМожливості сектора біоенергетики майже проігноровані при розробці проекту оновленої Енергетичної стратегії України на період до 2030 р.Складність застосування податкових і митних пільг.

Пропозиції БАУ щодо подолання вищезазначених бар'єрів стосуються змін у відповідних Законах України, зокрема:

Визначення терміна "біомаса" повинно відповідати світовій і європейській практиці з цього питання і включати не тільки відходи органічного походження, а й продукти, а також залишки лісового та сільського господарства.Встановити коефіцієнт "зеленого" тарифу для електроенергії, виробленої з біогазу, на рівні 3,0 для біогазу з сировини сільськогосподарського походження, і 2,7 для всіх інших видів біогазу.Скасувати вимоги щодо частки місцевої складової для проектів, які претендують на отримання "зеленого" тарифу на електроенергію з біомаси та біогазу.Анулювати дискримінаційний підхід до всіх установок та об'єктів електроенергетики, які введені в експлуатацію до 01.04.2013 року.Встановити коефіцієнт "зеленого" тарифу для електроенергії, виробленої з побутових відходів, як мінімум на рівні 3,0.Встановити коефіцієнт "зеленого" тарифу для електроенергії, яка виробляється з біомаси при її спільному спалюванні з викопними паливами, як мінімум на рівні 1,9.Організувати на державному рівні процес субсидування купівлі біоенергетичного обладнання в розмірі 20 ... 30% його вартості.Підготувати та затвердити на урядовому рівні план дій щодо розвитку біоенергетики за методологією Європейської Комісії.Встановити адекватні цілі щодо розвитку біоенергетики, зокрема в оновленої Енергетичної стратегії України до 2030 р. (табл. 5).Розробити та затвердити стандарти для різних типів твердих біопалив, а також програми стимулювання інвестицій в інфраструктуру по заготівлі, зберігання та постачання біопалив.Спростити процедуру отримання податкових і митних пільг, підвищити прозорість і скоротити час на прийняття рішень з даного питання.

Концепція розвитку сектора виробництва електроенергії з біомаси в Україні

На сьогодні в Україні розроблені 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 розвитку відновлюваної енергетики, в тому числі не забезпечують досягнення поставлених цілей.

Тому виникла гостра необхідність у розробці концепції "Впровадження використання біомаси на ТЕС, ТЕЦ і когенераційних станціях в Україні" (надалі - Концепція), в основу якої було покладено аналіз європейського досвіду розробки аналогічних документів.

Основною метою Концепції є запровадження використання біомаси на ТЕС, ТЕЦ і когенераційних станціях в Україні.

Для забезпечення досягнення поставленої мети необхідно:

  • встановити і забезпечити досягнення частки ВДЕ та біомаси у виробництві електричної енергії, що відповідає загальним європейським тенденціям розвитку відновлюваної енергетики з урахуванням технічних, екологічних, фінансових і соціальних можливостей України;

  • закріпити на державному рівні національні, регіональні, галузеві мети виробництва електричної енергії з біомаси та призначити відповідальними державні органи влади за виконання та досягнення поставлених цілей;

  • удосконалити законодавчу базу, створити рівні конкурентні умови і підтримку учасників ринку для широкого розвитку біоенергетики в Україні;

  • наблизити Україну до вимог Європейського Союзу щодо реалізації положень Енергетичної Спільноти і виконання взятих на себе зобов'язань щодо зменшення негативного впливу на навколишнє середовище при виробництві теплової та електричної енергії.

Основні очікувані результати запропонованої Концепції до 2030 року: передбачається, що за даний період будуть сформовані необхідні умови для успішного досягнення поставлених цілей, зокрема:

  • частка біомаси в споживанні первинної енергії не менше 7% в 2030 році;

  • частка біомаси у валовому кінцевому енергоспоживанні не менш 10% у 2030 році;

  • частка біомаси у виробництві електричної енергії не менше 4% в 2030 році.

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

Відповідно до запропонованої Концепцією (табл. 5, рис. 2, 3), планується збільшити частку біомаси в споживанні енергії з 0,7% до 10% в 2030 році, що відповідає рівню споживання БМ в ЄС-27 в 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 близько 20% електричної енергії з ВДЕ планується виробляти з біомаси, при цьому частка БМ складе не менше 4,0% у 2030 р.

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

Відповідно до запропонованої Концепцією передбачається, що в найближчій перспективі до 2015 року будуть реалізовані найбільш доступні технічні рішення і запущені необхідні генеруючі потужності на твердій біомасі - 75% і біогазі - 25%, що дозволить забезпечити близько 0,2% загального виробництва електричної енергії ( табл. 6). Основна частка електроенергії з БМ - 47% вироблятиметься з твердої БМ на ТЕЦ, 28% - на ТЕС і 25% в когенераційних установках на біогазі. До 2030 р. планується 16% біогенераціі здійснювати на вугільних енергоблоках, ТЕС і ТЕЦ на біомасі забезпечуватимуть 46,5% біогенераціі, з ТПВ - 12% і з біогазів - 24,5%. Чи не менше 60% біогенераціі здійснюватиметься в комбінованих циклах.

Мінімальна необхідна встановлена ??потужність енергогенеруючого обладнання представлена ??в табл. 7. Так до 2030 р. необхідно ввести в експлуатацію близько 2133 МВт потужностей, з яких близько 390 МВт необхідно забезпечити при спільному спалюванні біомаси з вугіллям на існуючих вугільних енергоблоках. При цьому частка біомаси при спільному спалюванні не так на блоках потужністю до 300 МВт не перевищуватиме 5%. Загальна встановлена ??потужність ТЕС на БМ повинна становити не менше 110 МВт, ТЕЦ з комбінованим виробництвом теплової та електричної енергії - не менше ніж 890 МВт, ТЕС і ТЕЦ на ТПВ - близько 260 МВт, на біогазі з полігонів ТПВ - приблизно 40 МВт, КГУ на біогазі - близько 446 МВт. Таким чином, загальна встановлена ??електрична потужність на твердій біомасі та ТПВ повинна складати близько 1650 МВт, на біогазі - 486 МВт.

До 2030 року загальний необхідний обсяг інвестицій складе приблизно 69,5 млрд. грн, в середньому 3,8 млрд. грн щорічно (табл. 8).

Орієнтовний обсяг скорочення викидів парникових газів завдяки використанню БМ як палива до 2030 р. складе приблизно 27 млн. тСО2 (табл. 10).

Висновки

Запропонована БАУ Концепція виробництва електричної енергії з біомаси в Україні до 2030 року орієнтована на збільшення частки ВДЕ у виробництві електричної енергії, в т.ч. з твердої біомаси, біогазів, рідких біопалив. Поставлені до 2030 року цілі відповідають загальній тенденції розвитку ВДЕ в ЄС і світі, проте рівень використання біомаси для виробництва електроенергії в Україні прогнозовано буде відставати від середньоєвропейських показників. Реалізація запропонованої Концепції дозволить забезпечити досягнення 4% загального виробництва електроенергії в Україні до 2030 року в т.ч. сприятиме як розвитку внутрішнього ринку виробництва і споживання ВДЕ, так і підвищенню рівня енергонезалежності держави в цілому. Розвиток біогенераціі буде сприяти залученню приватного та банківського капіталу, розвитку внутрішнього ринку біопалива та суміжних ринків, сприятиме зростанню кількості робочих місць та зайнятості місцевого населення, а також оновлення обладнання і підвищенню його енергоефективності та екологічної безпеки.