Розвиток біоенергетики в Україні

Всю біомасу, призначену для енергетичного використання, умовно можна розділити на відходи виробництва і на біомасу, що цільовим порядком вирощується для переробки.

Галузь виробництва палива на основі біомаси, що цільовим порядком вирощується для переробки, на сьогодні в Україні не існує. Однак Україна є крупним виробником сільськогосподарської продукції, а значить, і відходів сільського господарства, які можуть бути використаними в енергетичних цілях. А якщо додати до цього відходи лісного господарства, деревообробної промисловості, а також промислові відходи інших галузей промисловості і побутові відходи, то потенціал біомаси в Україні оцінюється на рівні передових західних країн.

В Україні основним джерелом біомаси є відходи сільського господарства, серед яких можна виділити солому злакових культур, перегній великої рогатої худоби і свиней, відходи деревообробки. Використання цих джерел у країні є незначним, хоча вони мають значний енергетичний потенціал, застосування якого дасть можливість замінити більше 4 % загального споживання

енергоресурсів в Україні.

Загальні річні обсяги ресурсів біомаси в Україні становлять 115,5 млн т. Обсяги можливого енергетичного потенціалу біомаси дорівнюють близько 22 млн т у. п. за рік, із яких технічно доступний енергетичний потенціал оцінюється на 13,2 млн т у. п. на рік, що становить близько 7 % загального споживання первинних

енергоресурсів в Україні в 2005 р.

Згідно з оцінкою річного енергетичного потенціалу біомаси в Україні (дані 2001 p.), по окремих видах енергетичний потенціал біомаси зернових культур (солома) становив 5,6 млн ту. п.,

кукурудзи на зерно (стеблі, початки) - 2,4 млн ту. п.? соняшників (стеблі, лузга) - 2,3 млн ту. п., гною (біогаз) - 1,6 млн ту. п., полігонів твердих побутових відходів (біогаз, тверде паливо) - 1,6 млн ту. п., відходів деревини - 2,0 млн ту. п. Потенціал рослинної та тваринної сільськогосподарської біомаси, а також потенціал відходів лісу, згідно з [8], наведено відповідно на рисунках 4.4.11, 4.4.12, 4.4.13.

Чернігів ■ г мл

Луцьк

Рівне

270 JTOjIbBil

, Харків

Житомир

) Хмель - * т кхцькхх І — 14*0 114*0 :

Іолтава

Черкаси

Луганськ

УЖГОІ

3М0 ГраД 5 Д нілропетров ськ»

Чернівці

Донецьк

'Ьіомаса іернобооовнч культур, гис. МВг год./рік

П і Л^поріжжя

47%4 WS0

ІЯиКолаїв

□ Біомаса соняшники тис. МВг гол^рік

□ Ьіомаса кукурудій, гис М В і гол./рік

□ Ьіомаса овочів відкритого і іакритої о грунту, тис. МВг год./рік

Сумарний річний потенціал біомаси України

Сімферополь

Рисунок 4.4.11- Потенціал рослинної сільськогосподарської біомаси України

"Луцьк

РІІНР

"Київ

Львів

Житомир

243	ІвакоГ”
	Род

		І47*
Кір
Аі

киця

тровсьх'

		4-М
10,5

З^оріжжя І—І 817

13373 ■ Кількість гною, млн. т.

Миколаїв Херсон 12‘

□ Вихід біогазу, млн. нм куб. □ Заміщення органічного палива, тис. т. у.п.

335.1

Сумарний річний потенціал твариницької сільскогосподарської біомаси в Україні

Рисунок 4.4.12 - Потенціал тваринної сільськогосподарської біомаси в України

Рівне

Харків

Львів

Полтава

! Хмель - Л ххцьххх 28.6 •

Черкаси

Вінниця

Луганськ

Ужгород

Кіровоград

Донецьк

Миколаїв *

□ Осере. інений оо'( ннкорисіанни> і ГИС. К'уГ).ч/рІК □ К мері о «бережен и використання » іис. і > .п./рік*

Херсок

Сімферополь

Річний об'єм деревинних ВІДХОДІВ підприємств лісового господарства для використання у вигляді палива

Рисунок 4.4.13 - Потенціал відходів лісу в Україні

Більше 17 % в енергетичному потенціалі біомаси України становить деревинна біомаса, що являє собою відходи деревини, які

утворюються в процесі її технологічної обробки, починаючи від лісозаготівельних робіт і до виробництва кінцевого споживчого продукту.

• • з

При загальному запасі деревини в Україні більше 107 млрд м,

щорічно заготовлюється близько 15 млн м3, після переробки якої

утворюються відходи, що згідно з нормативами в середньому

дорівнюють:

- 12 % від обсягу лісозаготівельних робіт;

- 35 % від обсягу лісопильні;

-31% при виробництві віконних і дверних блоків, тари;

- 54 % при виробництві меблів;

- 21 % при будівництві житлових будинків.

Для переробки в Україні може бути використана і водяна біомаса

- це рослини прісноводних озер, боліт та рік, а також морські водорості. Заболочені землі, що містять велику кількість поживних речовин, є більш продуктивними середовищами для утворення біомаси, ніж чисті водойми.

На сьогодні використання біомаси як палива в Україні дорівнює 1267 тис. т у. п./рік, що становить 0,5% споживання первинних енергоресурсів у 2005 р., при цьому значна кількість біомаси, придатної для виробництва енергії, знищується або вивозиться на звалища.

Загальний енергетичний потенціал сільськогосподарської біомаси в Україні становить 16 млн т у. п./рік; сировинні ресурси відходів деревини у лісовому господарстві дорівнюють близько 1080 тис. м щорічно; потенціал біогазу полігонів твердих відходів становить близько 400 млн м /рік, що відповідає 0,3 млн т у. п./рік.

В Україні тільки на крупних свинарських та птахівницьких підприємствах щорічно утворюється більше 3 млн т органічних відходів по сухій речовині, переробка яких дозволить отримати близько 1 млн т у. п. у вигляді біогазу, що еквівалентно 8 млрд кВт-год електроенергії. В Україні існує близько 2 млн негазифікованих сімейних подвір’їв. Досвід країн, які не забезпечені природним газом (наприклад Китай), показує, що віддалені сільські місцевості доцільно газифікувати за допомогою біоустановок, які працюють на органічних відходах сімейних подвір’їв. Так, упровадження 2 млн установок в Україні дозволило б отримати близько 2 млрд м біогазу за рік, що еквівалентно 2,5 млрд кВттод електричної енергії і забезпечило б сімейні садиби першокласним органічним добривом.

Для України можливим у недалекому майбутньому буде першочергове отримання біогазу в реакторах невеликого об’єму (рисунок 4.4.11) для приватних і фермерських господарств. Адже крім газу з гною тваринницьких ферм і приватних господарств отримується першокласне біодобриво і вирішується проблема з утилізацією стоків із ферм.

Рисунок 4.4.14 - Біогазова установка приватних і фермерських господарств

Напрями та рівні розвитку біоенергетики в Україні наведено в таблиці 4.4.8 [9].

Впровадження заходів з біоенергетики дасть змогу замістити з 2006 до 2030 р. понад 57,5 млн ту. п. та довести частку біоенергетики до 3,2 % від загального споживання первинних енергоресурсів.

Результати техніко-економічного аналізу, проведеного в Україні, показують, що собівартість виробництва теплоти з біомаси з урахуванням ціни на біомасу для енергетичного використання у 2,6- 10 разів менша, ніж собівартість теплової енергії, виробленої з використанням природного газу.

На жаль, в Україні не набуло поширення створення енергетичних плантацій, наприклад кукурудзи, що дозволяє отримати в енергетичному еквіваленті приблизно 15 ту. п. на рік з 1 га. Інтерес становлять також посіви рапсу та інших культур (середня теплота згорання рослинних залишків становить 16,3 МДж/кг). Не знаходить розповсюдження й вирощування на незручних і малопридатних до рільництва землях швидкорослих дерев (тополя, ясен, верба тощо) для їх використання як палива для ТЕЦ (теплота згорання цих дерев становить 20,7-20,8 МДж/кг сухої деревини).

Таблиця 4.4.8 - Напрями та рівні розвитку біоенергетики ___________ в Україні Напрями освоєнн я біоеиерг етики Одиниці виміру Рівень розвитку біоенергетики по роках 2001 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Біоенер гетика, В т. ч.: тис. т у. п./рік 988 1267 2662 4474 6318 7880 9215 електри чна МВт 0 30,5 151 464 772 978 1158 млн кВттод/ рік 0 167 926 2799 4623 5904 6974 тис. т у. п./рік 0 61 324 979 1618 2066 2440 теплова МВт 91 206 1301 2911 4455 5518 6520 тис. т у. п./рік 49 111 702 1570 2360 2970 3460 кінцеве спожив ання біомаси як котельн 0- пічного палива тис. т у. п./рік 922 1060 1375 1415 1430 1479 1495 вироби ицтво етанолу як мотори ого палива тис. т у. п./рік 16,2 39 261 510 910 1365 1820

В Україні перспективними найближчим часом вважаються такі

біотехнології:

- сільські сімейні біогазові установки (ємністю 1-5 м3);

- дерево - і соломоспалювальні котли невеликої потужності (40— 100 кВт);

- біогазові установки для тваринницьких ферм, птицефабрик і підприємств харчової промисловості;

- деревно - і соломоспалюючі станції централізованого теплопостачання (1-10 МВт);

- біогазові установки на крупних полігонах твердих побутових відходів і на станціях очищення комунальних стоків (міні- електростанції потужністю 0,5-5 МВт);

- спільне спалювання біомаси з вугіллям у наявних котельнях;

- виробництво моторних масел із біомаси (біоетанол, біодизельне паливо);

- створення енергетичних плантацій.