ПОТЕНЦІАЛ ВИРОБНИЦТВА БІОГАЗУ В УКРАЇНІ

ПОТЕНЦІАЛ ВИРОБНИЦТВА БІОГАЗУ В УКРАЇНІ

Загальносвітова тенденція заміни викопних джерел енергії (природного газу, нафти, вугілля) на відновлювані, до числа яких відносять і біогаз, знаходить свій розвиток і в Україні.

Що таке біогаз і навіщо він потрібен?

Біогаз – це продукт, який отримують в результаті анаеробного (безкисневого) зброджування органічної маси (субстрату).

Біогазова установка – це технологічний комплекс, метою спорудження якого є отримання біогазу.

Основний процес зброджування органічного субстрату відбувається в метантенці, на виході з якого маємо біогазову суміш, що складається з метану, вуглекислого газу та інших домішок. Кількість метану в суміші становить 50-80%. Метан, що міститься в біогазової суміші, є основним теплоносієм, саме заради його отримання будуються біогазові станції.

Очищений і збагачений біогаз використовують:

  • для обігріву приміщень, спалюючи його в теплових котлах;
  • для вироблення електроенергії в когенераційних установках;
  • в якості палива для двигунів автомобілів, оснащених газовим обладнанням.

Будівництво біогазових станцій і отримання біогазу продиктовані прагненням отримати дешевий, екологічно безпечний і поновлюване джерело енергії.

З чим пов’язаний перехід на альтернативну енергетику?

Причин все більшого використання нетрадиційних джерел енергії кілька.

1. З розвитком економіки країни зростає споживання енергії у всіх видах (електричної, теплової, паливної). Промислове виробництво, ТЕС, робота двигунів внутрішнього згоряння – всі вони потребують постійного притоку енергії того чи іншого виду. При цьому основний спосіб отримання енергії – це спалювання викопних джерел – вугілля, природного газу; бензину, гасу, мазуту, одержуваних з нафти. У цьому полягає перша причина необхідності розвитку альтернативної енергетики.

На відміну від ВДЕ (відновлюваних джерел енергії), викопні енергоносії швидко вичерпуються. Відновлюване паливо можна відтворювати постійно, будь це біометан, біоетанол і т.п.

2.Робота автомобільних двигунів, промислового обладнання та теплостанцій призводить до збільшення викидів вуглекислого газу, який, як відомо, є одним з парникових газів. У 2017 році усіма країнами було вироблено 31,5 гігатонн вуглекислого газу. Це жахлива цифра. Зміни клімату, викликані парниковим ефектом, вже очевидні навіть в умовах помірної кліматичної зони. Зниження викидів CO₂ шляхом переходу на ВДЕ та зменшення енергоємності виробництв – це головні шляхи боротьби зі змінами клімату.

З цією метою відновлювані, екологічно безпечні джерела енергії, були визнані одним з провідних напрямків.

3. Неконтрольоване зростання побутових і промислових відходів, що призводить до забруднення навколишнього середовища і вимагає великих витрат на утилізацію або захоронення. Під відходами тут слід розуміти не тільки домашнє або будівельне сміття, але головним чином відходи сільськогосподарського сектору та підприємств харчової промисловості.

Отримання біогазу з органічних залишків аграрного сектору економіки вважають одним з пріоритетних векторів розвитку зеленої енергетики. Енергія, яку отримують з біомаси, стає реальною заміною “класичного” вуглеводневого палива.

Перспективи альтернативної енергетики

З урахуванням того, що економіка країни значною мірою залежить від викопних джерел, а також відповідно  міжнародних директив, в 2014 році було затверджено Національний план дій з відновлюваної енергетики на період до 2020 року.

У свою чергу, Енергетична стратегія України на період до 2035 року передбачає до 25% енергії, виробленої з відновлювальних джерел, в т.ч. з біогазу.

Для реалізації цієї Стратегії були затверджені “зелені тарифи”, які роблять вигідним виробництво електроенергії з біогазу. Правильно розроблений біогазовий комплекс, з урахуванням всіх особливостей і конкретних умов, здатний не тільки окупити витрати на свою споруду, але і в перспективі приносити додатковий дохід від продажу електроенергії за зеленим тарифом.

Відновлювана енергетика здатна демонструвати приріст щорічно на 1% і в перспективі зайняти більшу частину ринку. Крім впливу на навколишнє середовище у вигляді зменшення викидів вуглекислого газу та утилізації відходів тваринництва і рослинництва, розвиток ринку біогазу дозволить:

  • зменшити залежність від викопних природних ресурсів;
  • створювати нові робочі місця;
  • розвивати біотехнології та машинобудування;
  • згладжувати пікові навантаження в електромережах шляхом підключення додаткових когенераційних потужностей.

З огляду на те, що вартість викопних ресурсів зростає, а їх кількість в природі обмежена, розвиток альтернативної енергетики неминучий. До цього підштовхує не тільки екологічна обстановка, що постійно погіршується, а й економічна доцільность. Кожен новий біогазовий комплекс знижує залежність від покупного палива і, в кінцевому підсумку, опосередковано впливає на економіку країни.

Роль біогазу в енергетиці відновлюваних джерел

У загальному енергетичному балансі частка енергії, одержуваної з відновлюваних джерел, стабільно зростає протягом останнього десятиліття. Ці цифри поки ще не занадто великі, але демонструють стійку тенденцію. Зелені тарифи та законодавчі зміни щодо збільшення податку на викиди вуглекислого газу до 10 грн за тонну гратимуть роль стимулятора, який прискорить темпи зростання ринку ВДЕ.

Для наочності продемонструємо зелені тарифи на електроенергію, вироблену з альтернативних джерел:

Вид ВДЕ / рокиставка тарифу, EUR/MВт/год
2015-20192020-20242025-2029
Біомаса та біогаз123,86111,4899,09
Наземні СЕС150,25135,14120,09
Вітроелектростанції101,7890,4779,16

За даними 2017 року частка енерговиробництва на основі альтернативних джерел становила 4,4%, при цьому основну масу – 3,4% – займала енергія біопалива та відходів. В абсолютному вираженні ця цифра становить 3046 тис.тонн н.е. У 2020 році, за оцінкою НКРЕКП, частка електроенергії з ВДЕ складе 6-7%, основну масу в якій займе біогаз.

Потенціал зростання біогазового ринку

Потенціал України в розвитку виробництва біогазу величезний. Наша держава має добре розвинене сільське господарство, відходи від діяльності якого дають відмінну сировинну базу. За даними Державного агентства з енергоефективності та енергозбереження, використання тільки 37% відходів від роботи тваринницьких і рослинницьких господарств дозволить отримати понад 10 млрд куб.м. газу.

Особливо відзначимо важливість створення біогазових станцій на базі тваринницьких комплексів. Загальноприйнята практика зберігання відходів виробництва (гною) у відкритих буртах або лагунах призводить до погіршення екології в довколишніх районах. Утилізація гною в величезних партіях дорога, штрафи за порушення санітарних норм також складають великі суми. Отримання біогазу з гною стає не тільки виходом з ситуації, що склалася, а й способом отримати додатковий дохід від продажу теплової та електричної енергії.

Для прикладу наведемо розрахунки потенціалу виробництва газу з відходів тваринництва:

енергетичний потенціал, млн. тонн у.п.
Тип тваринТеоретичнийТехнічнийЕкономічний
ВРХ2,211,680,09
Свині0,310,290,03
Птиця0,580,350,23
Всього3,12,320,35

Для забезпечення стабільної безперебійної роботи краще передбачити можливість змішаної сировини – рослинної та тваринної. Таким чином, біогазова установка, що працює на відходах сільського господарства, буде рівномірно завантажена протягом цілого року, і отримання біогазу стане керованим і прогнозованим процесом.

За оцінками, потенціал України у виробництві біогазу з відходів аграрних компаній, харчової промисловості, звалищ і стічних вод становить до 3,2 млрд куб. м метану (CH₄) в рік.

Висновки

В умовах нестабільної цінової кон’юнктури на викопне паливо, з огляду на необхідність заходів щодо зниження викидів парникових газів, виробництво енергії з відновлюваних джерел стає все більш актуальним. Зелена енергетика розвивається в усьому світі, і наша держава також підтримує цю політику.

Одним з найбільш перспективних альтернативних джерел енергії є біогаз – єдиний вид ВДЕ, який може бути використаний декількома способами. Його можна спалювати в опалювальних установках й отримувати тепло для обігріву. У збагаченому вигляді його застосовують в автомобільних двигунах в якості палива. У когенераційних установках можна отримувати електроенергію, яку потім продають або використовують у власних виробництвах.

Для вироблення біопалива потрібен біогазовий комплекс – інженерно-технічна споруда, в якому відбувається процес переробки органічних відходів в биометан.

У нашій країні є великі сировинні можливості і вигідні тарифи на електроенергію з ВДЕ, тому біогаз – це перспективний напрямок розвитку зеленої енергетики в цілому.

Заповніть форму