Використання альтернативних джерел енергії в аграрному секторі економіки

Використання альтернативних джерел енергії в аграрному секторі економіки

Колеватова А.В.

The use of alternative energy sources is in agrarian sector of economy

The modern state and prospects of development of alternative energy sources are investigational in the article. Reasonably directions and features of the use of unconventional and refurbishable energy sources. Basic ways are educed in relation to activation of application of alternative energy in development of agrarian sector of economy. The ground of efficiency of choice and introduction is driven to economic activity of the investigated enterprise of certain type of alternative energy sources.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Дослідженнями проблем та перспектив розвитку відновлювальних джерел енергії займалися вітчизняні та зарубіжні вчені, а саме: Д.В. Дероган, В.О. Дубровін, М.О. Корчемний, В.В. Лаврук, О.Л. Чижевський, О.Ю. Паламарчук, В.І. Костик, А.О. Рожко, О.В. Шушляков та ін. Незважаючи на наявні ґрунтовні розробки вчених, потребують поглибленого дослідження питання ефективного використання альтернативних видів енергії на інноваційно-інвестиційній основі з урахуванням новітніх досліджень. Обґрунтування теоретико-методологічних засад особливо актуальне в сучасних умовах господарювання в контексті постійної трансформації ринкового середовища.

В умовах глобальної економічної кризи особливої актуальності набуває питання пошуку альтернативних джерел енергії, зокрема таких, що здатні постійно відновлюватися. При цьому важливо мати уявлення про весь спектр відновлювальних джерел енергії, які можна використати в сучасному народному господарстві.

Одним зі стратегічних шляхів розв'язання проблемних питань в енергозабезпеченні України може стати використання відновлюваних джерел енергії - енергії сонця, вітру, малих річок і водотоків, геотермальної енергії, енергії біомаси та енергії довкілля.

Найбільш освоєним у світі є використання сонячної енергії для сонячного теплопостачання, теплові процеси опрацьовані майже для всіх напрямів сонячних тепло-технологій: теплопостачання (включаючи гаряче водопостачання та опалення), холодопостачання, кондиціювання повітря, отримання прісної води, сушка матеріалів та виробів. Для реалізації цих процесів розроблена широка гама необхідних пристроїв та обладнання, здійснюється їх серійне виробництво [3, с. 20]. В Україні наявні суттєві передумови для розвитку вітроенергетики, а саме: великі площі для будівництва ВЕС (вітряна електростанція), вільні від промислової і житлової забудови, від інтенсивного використання в землеробстві.

Україна, за оцінками фахівців, має значний, але поки що не використаний потенціал вітрової енергії, який становить на рік близько 500 млрд. кВт/год. Особливо перспективні у цьому відношенні Миколаївська, Запорізька, Одеська області, Донеччина та Прикарпаття. Технології використання біопалива і добрив рослинного походження набули особливого значення в Україні у зв'язку з ростом вартості енергоносіїв та зменшенням поголів'я худоби. Енергетична біосировина умовно поділяється на первинну (солома, стебла, торф, відходи деревини) та вторинну (гній, гноївка).

В Україні вільні ресурси первинної та вторинної енергетичної біосировини становлять 9,33 млн. т. умовного палива. Солома є відновлюваним джерелом і доступна для будь-якого господарства. Кількісний потенціал соломи, наявної для виробництва енергії, становить, за оцінками, 20 млн. т на рік [5, с. 43]. Використання гною, соломи та іншої біомаси дає можливість вирішити не лише енергетичну проблему в Україні, а й поліпшити екологічні умови агроландшафтів, виготовляти високоякісні добрива. Під час спалювання біопалива його енергія розсіюється, але продукти спалювання можуть знову перетворюватися в біопаливо шляхом природних екологічних або сільськогосподарських процесів. Таким чином, використання промислового біопалива, добре пов'язаного з природними екологічними циклами, може не давати забруднень і забезпечувати безперервний процес отримання енергії.

За даними В.О. Дубровіна, до 2020 р. частка поновлюваних джерел у виробництві електричної енергії в Європейському Союзі (ЄС) зросте з 14,3 % до 33,5 %. Більш ніж у два рази зросте виробництво теплової енергії, а використання поновлюваних рідких палив зросте у 60 разів. За прогнозами ЄС, найбільше значення серед поновлюваних джерел енергії має біомаса. Максимально зросте її частка у виробництві рідких біопалив (40-60 разів), електричної (10 разів) та теплової енергії (2 рази).

За даними М.О. Корчемного щорічно в Україні споживається близько 200 млн. т умовного палива, при цьому видобуток із природних джерел країни становить лише 80 млн. т. Важливим потенційним ресурсом за такого балансу власної та імпортної енергосировини стає енергетична біосировина. Можливості сільськогосподарського виробництва і використання біомаси переважно визначаються рослинництвом, основу якого в Україні становить вирощування зернових. Ці прогнози також характеризують світову тенденцію розвитку використання поновлюваних джерел енергії (ПДЕ) (рис. 1).

Поновлювані джерела енергії можуть становити значну частку в енергетичному балансі окремих районів та областей України. Одним зі шляхів доповнення і часткової заміни традиційних видів палива є використання біогазу. Важливим аргументом на користь даного джерела енергії є необхідність вирішення на сучасному рівні екологічних проблем, що виникають під час утилізації відходів у сільському господарстві. Виробництво біогазу з різних видів сільськогосподарських відходів, головним чином гною, є традиційною технологією в низці країн, що розвиваються [7, с. 55].

Рис. 1. Прогноз структури світового виробництва енергії на період до 2020 р.

В останні роки біогазові установки отримали розповсюдження і в промислово розвинутих країнах, особливо в Західній Європі, де використовуються невеликі установки з ємкістю реакторів від 100 до 300 м ³, утилізуючих переважно відходи тваринництва. Зараз загальна кількість промислових біогазових установок близько 750 одиниць.

Досвід упровадження біогазових технологій в сільськогосподарську практику показує, що в ієрархії складників ефективності цього методу перше місце займає його екологічний ефект, потім реалізується ефект від отримання високоякісних добрив, і тільки третє місце посідає енергетичний складник. Перероблені в біогазовій установці органічні відходи практично не мають неприємного запаху і водночас є цінними добривами за вмістом у них поживних речовин.

Орієнтація на розвиток нетрадиційної енергетики передбачає дотримання таких основних положень: сучасна енергетична система на нетрадиційних та відновлюваних джерелах енергії повинна найбільш повно враховувати особливості самого джерела енергії та характеристику її споживача, що дає змогу знизити втрати такої енергії і зменшить її вартість; необхідно проводити розрахунки ефективності дії нетрадиційної енергосистеми [9, с. 43]. На цій основі потрібно більш повно використовувати таку енергію і зменшити її втрати, оскільки економічно досконала система буде вигіднішою, незважаючи на великі питомі капіталовкладення, внаслідок менших витрат палива і більшого терміну роботи обладнання; для підвищення ефективності енергосистеми потрібно також удосконалювати методи її управління; потрібно проводити не тільки просте співставлення окремих технологій на базі відновлюваних джерел енергії, але і досліджувати їх взаємозв'язок у рамках конкретної енергосистеми. Причому це необхідно робити для енергосистем, розташованих у різних географічних зонах, які відрізняються своїми структурою, обсягами і темпами постачання енергоносіїв. Усе це дає змогу розробити комплексні моделі оптимізації локальних енергетичних систем.

Фінансування такого роду діяльності повинно поєднувати в собі різні види: бюджетне, позабюджетне, виробниче. Воно включає і використання державних спеціалізованих коштів у вигляді фондів загальнонаціональних, регіональних, локальних фондів та іноземні інвестиції. Для початку пропонується формування загальнонаціонального фонду допомоги з упровадження нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії. На нижчому рівні це можуть бути кошти, одержані від реалізації сільськогосподарської та іншої продукції (за певної надбавки на ціну готової продукції) [2, с. 7].

Для забезпечення подальшого розвитку аграрного сектору у контексті енергозбереження необхідні інвестиції, як іноземні, так і державні, що значною мірою нададуть можливість упроваджувати новітні технології, які є одним із напрямів ефективного вирішення енергетичних проблем. Це може бути переробка специфічної сільськогосподарської сировини (подрібненої рослинної біомаси, гноївки, відходів) на біогаз та супутні продукти, зокрема такі, як рідкі органічні добрива. Подібний досвід активно використовується в країнах Європейського Союзу.

Для розвитку енергетичного потенціалу в Україні вирішальне значення має вплив технічних, технологічних та інноваційних факторів. Серед них можна виділити такі, як: необхідність подальших реформ енергетичного ринку під впливом міжнародної ситуації; стійка тенденція до зростання цін на традиційні енергоносії; можливість підвищити надійність енергопостачання; додаткові можливості для розвитку економіки, передусім у сільській місцевості; зростаючі можливості для експорту біомаси і палива; постійне та загострене питання щодо екологізації виробництва; можливість створення нових робочих місць [9, с. 124].

Світовий досвід свідчить, що наявні технології виробництва альтернативних джерел не є досить досконалими, мають різний рівень економічної ефективності і різний технічний рівень. Однак усі вони мають такі визначні переваги, як дуже низький або незначний рівень викидів парникових газів, і невичерпний (відновлюваний) запас палива, необхідний для їх реалізації. Досягнення ефективного результату у виробництві і використанні альтернативних джерел енергії неможливе без державної підтримки, що є основним складником їх подальшого розвитку.

У цілому виконання програм з енергозбереження, у тому числі програм зі створення об'єктів альтернативної енергетики (Програма нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії - НДВД), у перспективі може забезпечити для України: зміцнення державності за рахунок підвищення енергетичної та економічної незалежності; зниження енергоємності внутрішнього валового продукту; досягнення світового рівня ефективного використання паливно-енергетичних ресурсів; зменшення обсягів імпорту паливно-енергетичних ресурсів; створення ринку енергозберігаючого обладнання, відповідної техніки та технологій; технічне та технологічне переоснащення енергоємного виробництва; конкурентоздатність вітчизняних товарів; підвищення добробуту громадян; підвищення рівня зайнятості населення; підвищення рівня безпеки праці та культури виробництва; поліпшення стану здоров'я людей; зменшення обсягів шкідливих викидів у довкілля; відтворення природних ресурсів; виконання міждержавних угод щодо підвищення рівня екологічної безпеки.

Обнадійливим є також і зростаюче усвідомлення підприємствами нагальної потреби підвищення енергоефективності виробництва у комплексі з екологічною безпекою, отримання енергоносіїв та використання із цією метою альтернативних джерел, горючих відходів згубних для довкілля, які підлягають знешкодженню, викидів як додаткового джерела енергоресурсів [1, с. 112]. Миколаївщина посідає друге місце в Україні у видобутку альтернативної енергетики, поступаючись лише Одеській області. До кінця 2018 р. область планує значно покращити ці показники завдяки реалізації нових проектів у Березанському, Казанківському, Баштанському, Снігурівському районах.

Розвиток аграрного сектора і використання альтернативних джерел енергії пов'язаний зі зниженням залежності від енергоносіїв, що на регіональному і державному рівнях взаємодіє з енергетичною безпекою. Використання відновлюваних джерел енергії пов'язане також зі зниженням негативного впливу на навколишнє середовище, що здійснює вплив на гарантування відповідного рівня екологічної безпеки.

Нині в Миколаївській області реалізується низка проектів із запровадження альтернативної енергетики. Обсяг інвестицій у розвиток енергетики лише за І квартал 2016 р. становив понад 1.4 млрд. грн. Це зумовлено вкладеннями у будівництво сонячних та вітрових електростанцій. У рамках реалізації спільного із німецькою стороною проекту було встановлено вітрильні установки у вітряному парку "Очаківський", що об'єднує два вітрових поля. На сьогоднішній день там змонтовано 15 вітроустановок потужністю 2.5 мВт кожна [8, с. 35]. Вони вже працюють і виробили майже 100 млн. кВт/год. електроенергії, яка надійшла в енергосистему України.

Враховуючи зазначене, побудуємо матрицю SWOT-аналізу і обґрунтуємо переваги і недоліки запровадження проектів (табл. 1).

Таблиця 1. SWOT-аналіз застосування сонячної енергетики з урахуванням регіональних особливостей

Джерело: розроблено автором.

Отже, позитивних характеристик у сонячної енергетики більше, ніж негативних, проте навіть у рамках проведеного SWOT-аналізу негативні моменти можуть значно сповільнити процес поширення її застосування в практиці господарювання.

Такі теми, як альтернативні джерела енергії та системи енергозбереження, стають в Україні актуальнішими з кожним днем. Відомо, що таке обладнання, як вітрогенератори, вітроелектростанції, сонячні батареї, дають змогу економити значні фінансові кошти і водночас отримувати повну енергетичну незалежність, що в сучасних умовах є досить актуальним питанням у зв'язку з постійним зростанням цін на газ, мазут, дизельне паливо, нафту й електроенергію.

Джерело: розроблено з використанням технічної документації ПП "ЕКО-СТ".

Джерело: розроблено автором із використанням статистичної інформації.

Джерело: авторська розробка.