top of page
Теоретичний блок

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ВДЕ

Відновлювані (альтернативні) джерела енергії (ВДЕ) - ресурси, відновлення яких постійно здійснюється в природі, і які існують на основі постійних чи періодично виникаючих у природі потоків енергії.

Позитивні та негативні аспекти альтернативних енергоносіїв

Вичерпання запасів органічного палива, забруднення повітряного і водного басейнів, кислотні дощі і парниковий ефект – усе це стало в останні роки стимулом щодо розвитку відновлюваних джерел енергії та підвищення їхньої ролі у виробництві електроенергії й тепла.

Загальний теоретичний потенціал ВДЕ на кілька порядків перевищує сучасний рівень світового споживання первинних паливно-енергетичних ресурсів.

Тільки річний енергетичний потенціал сонячної радіації на поверхні Землі є у 3000 разів вищим загальної кількості первинної енергії, що споживається в світі. Значний енергетичний потенціал мають також біомаса, вітер, геотермальна і приливна енергія. Однак при сьогоднішньому рівні технологічного розвитку та існуючій на світових енергетичних ринках кон’юнктурі лише досить незначна їхня частка ефективно використовується. За даними Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), внесок відновлюваних джерел у світове енергозабезпечення становить близбко 11%.

За визначенням МЕА, до відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) належать: гідро- і геотермальна енергія, енергія Сонця, вітру, приливна енергія, а також енергія горючих відходів (твердої біомаси, газу з рідкої і твердої біомаси, деревинного вугілля, відновлюваних муніципальних твердих відходів).

Внесок окремих видів відновлюваних джерел у їх загальний світовий обсяг складає представлено на рис.1.

вде1.jpg
Рис.1. Частка ВДЕ у загальному світовому обсязі
вде2.jpg
Рис. 2. Потужність ВДЕ (МВт) в Україні станом на 01.07.2017

Таким чином, серед відновлюваних джерел перше місце (в основному, для приготування їжі й обігріву) займають горючі відходи. Лідируючі позиції з їхнього використання займають країни Південної Азії і Африки та країни, що розвиваються. Розвинені країни лідирують у використанні так званих «нових» відновлюваних джерел – енергії Сонця, вітру і приливів.

Згідно зі статистикою, яку наводить Нацкомісія, в Україні станом на 1 липня 2017 р. загальна потужність об’єктів ВДЕ становить 1244,2 МВт. За типом генерації, найбільше становлять СЕС – 649 МВт, далі ВЕС – 438 МВт, ГЕС (крім великих) – 93 МВт, з біомаси – 39 МВт, та найменше з біогазу – 26 МВт.

Серед всіх областей України лише в чотирьох – Одеській, Запорізькій, Миколаївській та Вінницькій – зосереджено майже 60% всіх потужностей ВДЕ.

З початку 2017 року загалом введено 126,5 МВт потужностей, з них 118,1 або 93% становили СЕС.

Якщо дивитись в розрізі регіонів, то лідирують три області - Херсонська, Вінницька та Івано-Франківська, - в яких зосередилось 68,3 МВт або 54% від всіх нових потужностей (рис. 2.).

Різні види ВДЕ перебувають на різних стадіях освоєння. Інтенсивно розвивається використання енергії біомаси. Остання може конвертуватися в технічно зручні види палива або використовуватися для одержання енергії шляхом термохімічної (спалювання, піроліз, газифікація) і (або) біологічної конверсії. При цьому використовуються деревинні й інші рослинні та органічні відходи, у тому числі міське сміття, відходи тваринництва й птахівництва. При біологічній конверсії кінцевими продуктами є біогаз і високоякісні екологічно чисті добрива. Цей напрямок має значення не тільки з погляду виробництва енергії. Найбільшу цінність він становить з позицій екології, тому що вирішує проблему утилізації шкідливих відходів.

2. ВІДНОВЛЮВАНА ЕНЕРГЕТИКА: ПЕРЕВАГИ ДЛЯ ВСІХ

Перш за все, варто зазначити, що підвищення частки відновлюваної енергетики в енергобалансі України - це ціль, необхідність досягнення якої усвідомлюється сьогодні на всіх рівнях, проте підходи до її реалізації відрізняються.

Зі зростанням індустріального виробництва у світі збільшилася кількість викидів парникових газів, що стало причиною глобальних кліматичних змін. Для запобігання цьому у 1997 році було прийнято Кіотський протокол, набуття чинності якого тривало 8 років, що певним чином загальмувало реалізацію взятих державами зобов’язань. Не зважаючи на зусилля багатьох держав, їх виявилося все ж недостатньо для боротьби зі зміною клімату, тому в грудні 2015 року на черговій зустрічі Конференції сторін Рамкової конвенції ООН про зміну клімату в Парижі було прийнято нову глобальну кліматичну угоду. Цього разу перед сторонами Паризької угоди стоїть завдання взяти на себе амбітні зобов’язання зі скорочення викидів парникових газів. Так, згідно з даними Міжнародного енергетичного агентства, енергоефективність (40%) та відновлювальні джерела енергії (30%) відіграватимуть найважливішу роль у запобіганні підвищення глобальної температури більш ніж на 2°С і скорочення викидів вуглекислого газу.

Очевидними є низка переваг ВДЕ для довкілля: вони невичерпні, не порушують екологічного балансу планети, несуть незрівнянно менші ризики для навколишнього середовища, не продукують викиди парникових газів і інших шкідливих речовин, а отже є більш безпечними для здоров’я людей. Але навіть цим переліком переваги відновлюваної енергетики не обмежуються. Соціальні здобутки є менш очевидними, але не менш ваговими. Більш ніж 700 млн. людей у світі живуть у крайній бідності. Якщо така цифра спантеличує, можна звернутися до іншого статистичного показника: 1.1 млрд. людей у світі – втричі більше за населення Сполучених Штатів Америки – живуть без електропостачання. Розвиток відновлюваної енергетики не тільки дозволяє скоротити прірву нерівності і надати більш справедливий доступ до енергетичних ресурсів, але й створює можливість економічного зростання та створення нових робочих місць.

3. «ЗЕЛЕНИЙ» ТАРИФ

«Зелений» тариф – це: 1) економічний механізм, спрямований на заохочення генерації електроенергії відновлюваною енергетикою; 2) спеціальний тариф на електроенергію, який встановлений для електростанцій, що використовують енергію Сонця, вітру, біомаси, біогазу без обмежень за потужністю, а також для гідроелектростанцій потужністю до 1 МВт.

Станом на 2009 рік «зелені» тарифи використовувались в тій чи іншій формі у 63 країнах світу, включно з Україною.

Постійне зростання цін на енергоресурси - головна причина підвищення тарифів на електроенергію. Вартість палива становить близько 80% у структурі тарифу на електроенергію в Україні. Розвиток альтернативних джерел енергії дасть змогу знизити залежність держави від різких коливань цін на вуглеводневу сировину, а отже, поліпшити економічну та екологічну ситуацію у країні.

В Україні діє понад сорок підприємств, що створюють електроенергію з води, Сонця, вітру та біомаси

Енергетична ситуація, що спонукає до впровадження альтернативних джерел енергії:

  • поступове зростання електричного навантаження споживачів в різних регіонах України та, відповідно, високий рівень споживання енергоресурсів і збільшення попиту на них;

  • залежність від цін на енергоносії;

  • щорічне зменшення вітчизняних традиційних видів палива (природний газ, нафтопродукти тощо) та збільшення обсягів їх імпорту;

  • забруднення навколишнього середовища (шкідливі викиди електростанцій, що використовують традиційні види палива).

В Україні «зелені» тарифи запроваджено з 2009 року. Держава гарантує інвесторам купівлю виробленої електроенергії за фіксованими мінімальними розцінками, що вищі за тарифи на енергію з традиційних джерел.

Варто зауважити, що «зелений» тариф не є довічним, а діє обмежений час - 10 років (у багатьох країнах гарантується придбання електроенергії, що отримується з поновлюваних джерел енергії в рамках довгострокових (15-25 років) контрактів). Його мета - дати можливість інвестору окупити додаткові витрати на встановлення обладнання для отримання електроенергії з ВДЕ. Коли затрати окупляться, інвестор матиме готові потужності для вироблення чистої енергії і продаватиме «зелену» енергію нарівні з усіма.

Теоретично потенціал альтернативних джерел в Україні дає змогу повністю задовольнити потреби в енергії. Рівень використання сонячної енергії в Україні досить високий для широкого впровадження. Перетворювати сонячну енергію на електричну в умовах нашої держави можна за допомогою теплоенергетичного і фотоенергетичного обладнання, причому практично в усіх областях. Термін ефективної експлуатації геліоенергетичного обладнання в південних областях - 7 місяців, у північних - 5.

Щодо енергії вітру, то, як свідчать результати досліджень Національної академії наук, на території України можна розмістити вітряки, які даватимуть приблизно 15 млн. тонн умовного палива. Це більше, ніж сьогодні виробляє вся вітчизняна атомна енергетика. Також є потенціал розміщення вітрових електростанцій на морі. Усі українські південні степи, землі, що сьогодні відведено для сільського господарства, фактично можна використовувати для вітрових електростанцій.

Головною перевагою малої гідроенергетики є дешевизна електроенергії, генерованої на гідроелектростанціях, а відсутність паливної складової у процесі добування електроенергії дає позитивний економічний та екологічний ефекти. Малі ГЕС можуть стати потужною основою енергозабезпечення усіх регіонів Західної України, а для деяких районів Закарпатської та Чернівецької областей - джерелом повного енергозабезпечення.

033.png
Світчграс
034.png
Міскантус
036.png
Енергетична верба
035.png
Пелети
Рисова лузга має таку ж теплотворну здатність, що й деревина. П’ять тонн очищеного рису дають тонну лузги. В Україні щороку залишаються невикористаними близько 5 мільйонів тонн соломи. Ріпак, як високоенергетична культура, може слугувати сировиною для виробництва біологічного пального (біодизелю). З кожної тонни ріпаку можна отримати близько 300 кг олії, а з неї - 270 кг біодизелю.

4. БІОЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ПОЛТАВЩИНИ

Полтавщина володіє значними обсягами земельних ресурсів для ведення сільськогосподарського виробництва і здатна не лише забезпечити власні потреби в продуктах харчування, але й виробляти сировину для біоенергетики.

Біомаса є практично невичерпним джерелом енергії в сучасних умовах. Ситуація ускладняється тим, що ефективність виробництва та використання палива з біомаси поки що є нижчою від ефективності застосування традиційних видів палива, що є наслідком таких чинників, як відсутність державної підтримки, недостатній розвиток матеріально – технічної бази для реалізації цього напрямку і брак можливості її покращення, а також залежність цієї ефективності від цін на традиційне паливо.

На Полтавщині бачать перспективу заміни газу у майбутньому енергетичною вербою та соломою.

У даний час в Україні сировиною для виробництва твердого біопалива в основному є відходи деревообробної промисловості (тирса, тріска), солома зернових і зернобобових культур та інші. Надходження рослинної сировини нестабільне і носить сезонний характер, що негативно впливає на ефективність роботи заводів по виробництву твердого біопалива.

Тому особливої актуальності набуває вирощування енергорослин, що дозволить щорічно отримувати необхідну кількість біомаси.

У с. Вереміївка Семенівського району на дослідно-селекційної станції вирощують біоенергетичні рослини – міскантус та світчграс. Ці рослини в майбутньому можуть замінити вугілля, дрова і газ.

Насіння світчграсу (просо лозоподібне) привезли з Північної Америки. Це рослина заввишки 2,5 метра, гранули з якої горять, як природний газ - з плантації можна отримати 20 тонн біопалива.

Міскантус - це багаторічна висока трав'яниста рослина родини злакових. У природі налічується близько 40 видів, є багато садових сортів. До того ж міскантус - зростаюча енергетична культура, яка невибаглива до ґрунту, вологи і температури. Її урожайність досягає 30 тонн біомаси у вигляді гранул для біопалива.

Вчені прогнозують, що незабаром по всій Україні буде бум вирощування світчграсу і міскантуса.

Рицина, сорго суданське, деякі різновиди мальви і троянд цілком можуть замінити газ і вугілля. Дослідження з вирощування цих рослин і їх використання в якості дешевого палива проводять українські вчені та їх бельгійські партнери на Полтавщині.

120 мільйонів тонн нафти цілком можна замінити 140 мільйонами тонн біомаси рослин при використанні їх в якості палива.

Виявляється, гранули або брикети, вироблені за спеціальною технологією з висушеної маси очерету, рицини, сорго, міскантуса, топінамбура, мальв і ще ряду трав'янистих рослин вітчизняної та зарубіжної флори, цілком можуть суперничати з вугіллям або тими ж дровами при використанні для обігріву житла.

До переваг біоенергетичних рослин можна віднести ще й те, що вони досить невибагливі. Вирощувати їх можна на землях, непридатних для вирощування харчових культур. У Полтавській області таких малопродуктивних земель - 340 тисяч гектарів. В якості сировини для отримання біоенергії можна використовувати солому звичайної пшениці або ячменю і стебла кукурудзи. А зараз цю цінну сировину часто просто спалюють, іноді - прямо на полях.

Енергетична верба – ресурс, що є швидкоростучою деревиною, і має змогу забезпечити паливом значну частину населення. Енергетична верба - це ефективний замінник газу, що буде постачатися у вигляді пелетів для опалення, але необхідна заміна обладнання на енергетичні котли.

Полтавщина займає друге місце з вирощування зернових культур в Україні. Як наслідок – є дуже великі запаси соломи, які або спалюються на полях, або просто залишаються для перегнивання. А їх можна використовувати, як джерело палива для забезпечення тепло- та гарячого водопостачання.

Використання відновлюваних джерел енергії, в першу чергу, біомаси, є актуальним для всіх регіонів України, оскільки дозволяє зменшити їх залежність від імпортованих енергоносіїв та підвищити енергетичну безпеку. Біомаса є недорогим та легкодоступним місцевим паливом, яке можна ефективно залучити до виробництва теплової і електричної енергії.

bottom of page