Альтернативна енергетика в об’єднаних громадах як джерело додаткового доходу та засіб збереження природи

кандидат економічних наук, с.н.с., старший науковий співробітник Інституту економіки природокористування та сталого розвитку

Національної академії наук України

Соловей М.В.

учень 6-го класу Рогозівської ЗОШ І-ІІІ ступенів

Бориспільського району

Постановка проблеми. Паливно-енергетич ний комплекс України, що базується переваж но на традиційних енерготехнологіях, досить інтенсивно забруднює навколишнє природне се редовище, шкодить здоров'ю людей і негативно впливає на флору та фауну. За даними Держав ної служби статистики України, у 2015 р. ліде ром забруднення стала галузь, що займається поставками електроенергії, газу, пари та кон диційованого повітря -- на неї припадає 1 млн. 174,4 тис. т речовин (понад 41% від загальної суми викидів). Енергоємність ВВП України по рівняно з відповідним показником європейських країн залишається високою, що робить неконку рентоспроможними деякі види української про дукції. Вирішити ці проблеми, а також сприяти зміцненню енергетичної незалежності держави можна з допомогою використання альтерна тивних джерел енергії (АДЕ) у промисловості, сільському господарстві, транспорті та побуті. В умовах децентралізації владних повноважень новостворені територіальні громади повинні мати власні кошти, і застосування АДЕ дасть змогу не лише поліпшити стан навколишнього природного середовища, але й отримувати дохід завдяки виробництву з них електроенергії і за безпечити населення роботою.

У той час коли у світі альтернативна енер гетика є досить розвиненою галуззю, у нашій державі, за даними Державної служби статисти ки України, у 2013 р. в енергетичному балансі країни альтернативні джерела енергії (вітрова, сонячна, біопалива та відходів) становлять лише 2,36% від усіх джерел енергії (розраховано ав торами за даними таблиці «7.2. Енергетичний баланс за 2013 рік» Статистичного щорічника України за 2014 р.). У зв'язку з прийняттям 196-ма країнами -- учасницями Нової глобальної угоди по зміні клімату на Конференції ООН у Парижі в грудні 2015 р., яке повинно прийти на зміну Кіотському протоколу після 2020 р., до цільно нарощувати потужності альтернативної енергетики. «Потенційні запаси найбільш дефі цитних видів паливно-енергетичних ресурсів -- нафти та газу -- невеликі: за різними експерт ними оцінками, за сучасного рівня їх видобутку доступні для розробки родовища вичерпаються за 50--60 років. Істотно ліпша ситуація із запаса ми вугілля: за нинішніх темпів видобутку цього палива вистачить на 450--500 років» [4, с. 24]. «За результатами оцінок авторитетних британ ських експертів у галузі енергетики, за песиміс тичними оцінками, найбільші збитки від забруд нення природи суспільство має від використання вугілля -- 20,0 євро, що в 200 разів більше від доходу за електрику» [4, с. 24]. Дана проблема тика є важливою складовою частиною під час розробки бюджетної прикладної теми «Держав на екологічна політика України в умовах децен тралізації влади» відділу економічних проблем екологічної політики та сталого розвитку Дер жавної установи «Інститут економіки природо користування та сталого розвитку Національної академії наук України».

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Вирішенням проблем у сфері альтернативної енергетики займаються вчені та фахівці Дер жавного агентства з енергоефективності та енергозбереження України, Інституту віднов люваної енергетики НАН України та ін. Пробле мами використання АДЕ в національному гос подарстві займаються вітчизняні та зарубіжні вчені та фахівці у даній сфері: А.В. Башун (до сліджує правові основи регулювання відносин у сфері використання альтернативних джерел енергії), П.О. Капустенко (вивчає альтернатив ну енергетику й енергозбереження), Б.П. Ко робко [4] (вивчає вітроенергетику), О.К. Кузін, Є.Л. Макаровський, В.М. Миханюк [4] (вивчає вітроенергетику), О.Ф. Оніпко [4] (автор вітро- генератора «Ротор Оніпка»), Г. Осадчий (дослі джує проблеми використання сонячної енергії), Г. Півняк (досліджує проблеми розвитку вітро енергетики), Р. Шульц [2] (досліджує виробни цтво і використання біогазу) та ін.

Виділення невирішених раніше частин за гальної проблеми. Проте проблеми використан ня АДЕ в регіональному аспекті в умовах де централізації владних повноважень висвітлено недостатньо, тому доцільно зробити аналіз їх використання у світі, в Україні, на Бориспіль- щині Київської області, у рідному с. Рогозів, для надання пропозицій щодо перспектив за стосування тих чи інших їх видів.

Мета статті полягає у розробці пропозицій щодо перспектив використання альтернативних джерел енергії в новостворених територіальних громадах Бориспільщини шляхом здійснення аналізу їх використання в економічно розвине них зарубіжних країнах.

Виклад основного матеріалу дослідження.

Стаття 2 Директиви Європейського Парламенту та Ради 2009/28/ЄС про заохочення до вико ристання енергії, виробленої з відновлюваних джерел, наголошує, що «енергія, вироблена з відновлюваних джерел», означає енергію, ви роблену з не викопних відновлюваних джерел, зокрема: енергію вітру, сонячну, аеротермічну, геотермічну, гідротермічну, морську та гідро електричну, біомаси, газ від захоронення від ходів, газ із станцій очищення стічних вод та біогаз. Згідно із Законом України «Про альтер нативні джерела енергії», «АДЕ -- це відновлю вані джерела енергії, до яких належать енергія сонячна, вітрова, геотермальна, енергія хвиль та припливів, гідроенергія, енергія біомаси, газу з органічних відходів, газу каналізаційно- очисних станцій, біогазів та вторинні енерге тичні ресурси, до яких належать доменний та коксівний гази, газ метан дегазації вугільних родовищ, перетворення скидного енергопотен- ціалу технологічних процесів». Для узгодження видів АДЕ з європейськими розроблено законо проект «Про внесення змін до Закону України «Про альтернативні джерела енергії» щодо від несення теплових насосів до обладнання, яке використовує відновлювані джерела енергії».

Згідно зі статистичними даними, світовим лідером у сфері альтернативної генерації зали шається Китай, де в 2015 р. тільки за рахунок геліосистем було вироблено 18,43 ГВт електро енергії. На світовому вітроенергетичному ринку домінують три великі регіони: Європа, Азія та Північна Америка. На кінець 2012 р. найбіль ша кількість вітроенергетичних потужностей встановлена і експлуатується в Європі. Якщо на даний час, згідно зі статистичними даними, майже 7--10% своїх потреб у пальному для до рожнього транспорту задовольняють біопали вом Німеччина, Франція, Швеція, Іспанія та Італія, то в Бориспільському районі, де пере важає сільське господарство, біопаливо лише починає використовуватись.

Найбільший обсяг виробленої в Україні елек троенергії об'єктами відновлюваної енергетики, що працюють за «зеленим» тарифом, -- 58,3% -- припадає на вітроенергетику; 24,2% -- на со нячну енергетику; 12,5% -- на малу гідроенер гетику; 3,0% -- на біомасу; 2,0% -- на біогаз (рис. 1). Із року в рік нарощуються потужності складників відновлюваної енергетики (рис. 2).

Рис. 1. Структура виробництва електроенергії в Україні об'єктами відновлюваної енергетики, що працюють за «зеленим» тарифом у 2014 р., млн. кВт/год

Джерело: розроблено авторами за даними [8]

Рис. 2. Виробництво електроенергії за допомогою вітрових електрогенеруючих установок

Джерело: розроблено авторами за даними [8]

Примітка: у міжнародному аеропорту «Бориспіль» встановили перший в Україні «економайзер», що дає змогу отримувати до 20% теплової енергії із відходів роботи котла -- диму.

Характеристика вітрової електрогенеруючої установки у м. Бориспіль

Вітряна турбіна BONUS-450.

Місце установки - Київська область, м. Бориспіль, вул. Горького, 53.

Висота щогли - 32 метри, до центру ротора - 35 метрів.

Середньорічна швидкість вітру на висоті 40 м, за даними Замовника - 4,7 м/с. Середньорічна продуктивність - 750 000 кВт год на рік.

Середньорічний дохід = 750 000 кВт * год * 1,236 грн. = 927 000 грн.

Окупність - 1,9 року.

Вартість вітрогенератора та його установки:

1) вітрова турбіна в Німеччині - 75 000,00 євро; 2) доставка до місця монтажу - 27 900,00 євро; 3) митні витрати - 10 300,00 євро; 4) заставні для фундаменту - 6 000,00 євро; 5) фундамент з арматурою і бетоном - 10 000,00 євро; 6) трансформаторна підстанція 650 КВА - 8 000,00 євро; 7) проект - 5 000,00 євро; 8) монтаж - 11 000,00 євро; 9) всього - 153 200,00 євро.

В аеропорту «Борис піль» запроваджено новітні технології опален ня на альтернативному паливі: встановлено перший в Україні «економайзер», що дає змо гу отримувати близько 20% теплової енергії із відходів роботи котла -- диму.

Використання АДЕ у сільському господар стві. Начальник управління агропромислового розвитку Бориспільської районної державної адміністрації повідомив, що «у Бориспільсько му районі сільськогосподарські підприємства мають у достатній кількості вільні ресурси первинної енергетичної сировини. Використан ня вільних ресурсів енергетичної біомаси для виготовлення паливних брикетів та пелетів дасть змогу підприємствам агропромислового комплексу району отримати додаткові прибут ки та залучити додаткову кількість трудових ресурсів. Так, ПП «Голуб» (с. Любарці Борис пільського району) ввело у експлуатацію зерно сушарку потужністю 400 т зерна на добу, джере лом енергії для якої слугують дрова, лушпиння соняшника та інше». Але так, як це зробили в селі на Вінниччині -- повністю відмовились від природного газу й перейшли на альтернативні види палива [9], -- у селах Бориспільщини це є проблематичним. У селі Рогозів досі немає ні вітряків, ні сонячних батарей. Виходячи з іс торичних фактів, коли на початку XX ст. у Ро гозові проживало більше 3 тис. жителів і осно вою господарства було млинарство (на той час у селі було близько 50 вітряків), доцільно було б використати даний факт для встановлення ві тряних електростанцій і створення вітропарку.

Використання АДЕ у транспорті. Для двигунів внутрішнього згоряння можна вико ристовувати рідке біопаливо: етанол, метанол, біодизель, проте в Бориспільському районі цей процес не розвивається так, як в Європі. На бензозаправках Бориспільського району (авто ри телефонували на всі бензозаправки району) біологічне моторне паливо Е85 (вміст етано лу -- 85%) не продається, лише -- бензин марки 95 ЕКО+ (премія-плюс) на АЗС «БРСМ-Нафта» (вартість -- 16,89 грн./л). Вміст спирту в ньо му -- не менше 30%.

Рис. 3. Промислова вітрова електрогенеруюча установка в м. Бориспіль
(перший великий вітряк у районному центрі) [5]

У Борисполі планують створити кільце вий маршрут електричних міні-автобусів ZAZ тіегоМЛХ, які будуть обладнані автономни ми спиртовими обігрівачами «Ебершпрехер». В Україні з 1 січня 2016 р. вводиться стандарт екологічної безпеки, що регламентує кількість шкідливих речовин у викидах автомобілів, Євро-5, і, відповідно, на бензозаправках є та кий бензин. У приватників є електромобілі та сегвеї. Вже були презентація і День електромо- більності в с. Іванків (хоча не завжди для елек тромобілів використовують АДЕ). Компанія Воеі^ почне переводити літаки на біопаливо, у т. ч. в аеропорту «Бориспіль».

Використання АДЕ в побуті жителів Бориспільського району. Житловий сектор є одним із найбільших споживачів енергії в Україні. На нього припадає до 50% усього енергоспоживання. За даними Бориспільської районної державної адміністрації (автори здій снювали запит, а Соловей М.В. брав інтерв'ю у жителів Бориспільщини), використанням аль тернативних джерел енергії займається більше приватний сектор. У своєму секторі в с. Сень- ківка Бориспільського району господар встано вив сонячні батареї. Він заплатив 10,0 тис. до ларів США. Йому вистачає енергії майже на рік за винятком трьох місяців взимку, коли соняч них днів мало. Авторами досліджено, що в селі Рогозів жителі почали встановлювати котли на дровах і опалюють будинки цінною дубовою сировиною, оскільки сосна не підходить -- го рять димові труби, які доводиться замінювати. У с. Вишеньки Бориспільського району жите лі замінили газові котли й перейшли на аль тернативне паливо. У приватному секторі є со нячні батареї, вітряні електростанції. Вітрових електрогенеруючих установок встановлено вже близько 10, а сонячних батарей -- більше. Люди заходять до сільської ради, цікавляться, хо чуть об'єднуватися, щоб разом встановлювати сонячні батареї, але для цього потрібні кошти. У с. Гнідин Бориспільського району господар установив сонячну електростанцію. Облад нання для сонячної електростанції обійшлося київському підприємцю у 7,5 тис. дол. США. Монтаж довелось робити самотужки -- кваліфікованого підрядника господар не знайшов. У с. Городище Бориспільського району викорис товують нічні ліхтарі, які вдень накопичують сонячну енергію, а вночі освітлюють подвір'я.

Тому місцеві органи влади, особливо в умо вах децентралізації владних повноважень, по винні сприяти жителям вирішувати проблеми з опаленням будинків, щоб вони взимку не за мерзали, особливо в люті морози.

Перспективи використання АДЕ з ураху ванням екологічного аспекту. Відповідно до Національного плану дій з енергоефективності до 2020 р. саме житловий сектор має найбіль ший потенціал енергозбереження. На думку ав торів, на сучасному етапі розвитку економіки в Бориспільському районі можливе використан ня сонячної енергії, вітрової, енергії біомаси, у т. ч. біогазів.

Використання сонячної енергії. У новоство- рених громадах на Бориспільщині доцільно використовувати сонячну енергію, оскільки є достатньою кількість сонячних днів і сонячної радіації. Згідно з даними Держенергоефектив- ності України та «Національного атласу Украї ни» (2007 р.), територія Бориспільського району має питому сумарну сонячну радіацію в межах 1110--1170 кВттод/м² протягом року (для по рівняння: найбільше сонячної радіації -- у Кри му -- більше 1445 кВттод/м²). Дуже дорого коштують сонячні батареї та колектори для на селення, але підприємства в принципі можуть собі це дозволити, щоб не вирубувати ліс.

Використання енергії вітру. Вітрові та со нячні електростанції доцільно використовувати в комплексі, оскільки в Бориспільському ра йоні є і вітер, і сонце, але не постійно, тому такі станції будуть доповнювати одна одну. За даними Держенергоефективності України, в Бориспільському районі середня швидкість вітру -- 4,6 м/с на висоті 10 м. «Отримані до 2012 р. результати розвитку і промислового ви користання вітроенергетики у світі дають під ставу вважати, що за правильної енергетичної стратегії і державній участі вітроенергетика в змозі конкурувати з гідроенергетикою й атом ною енергетикою навіть у таких енергоємних країнах, як Україна і Росія.

Розвиток вітрової енергетики дає економіч ний ефект у вигляді створення нових робочих місць. У сільській місцевості розвиток вітрової енергетики забезпечує створення робочих місць та приток інвестицій у віддалені населені пунк ти. Робота вітрових станцій на території фер мерських угідь дає фермерам можливість отри мувати стабільний дохід».

Використання гідроенергії малих річок. Щодо створення гідроелектростанцій на ма лих річках у Бориспільському районі, за да ними Державного агентства з енергоефектив- ності та енергозбереження України, річний гідроенергетичний потенціал малих рік Київ ської області становить: загальний потенціал -- 200 млн. кВт * год/рік, технічний потенціал -- 132 млн. кВттод/рік; доцільний економічний потенціал -- 60 млн. кВттод/рік (найбільший в Україні загальний потенціал має Закарпатська область -- 4 532 млн. кВттод/рік) [8].

Використання біоенергії. «Для України біо енергетика є одним із стратегічних напрямів розвитку сектору відновлюваних джерел енер гії, враховуючи високу залежність країни від імпортних енергоносіїв, насамперед природно го газу, і великий потенціал біомаси, доступної для виробництва енергії. На жаль, темпи роз витку біоенергетики в Україні досі істотно від стають від європейських. Біогаз -- газ, отрима ний з біомаси, що використовується як паливо. Виробництво енергії з біогазу не шкідливе для оточуючого середовища, оскільки не причиняє додаткову емісію парникового газу СО2 і змен шує кількість органічних відходів. На відміну від енергії вітру і сонячного випромінювання, біогаз можна отримувати незалежно від кліма тичних і погодних умов, а на відміну від викоп них джерел енергії біогаз в Україні має дуже великий відновлюваний потенціал. Річний тео ретичний потенціал біогазу в Україні становить 3,2 млрд. м. куб. Найбільший потенціал біо- газу зосереджений у Дніпропетровській, Доне цькій та Київській областях і становить понад 150 тис. т н.е./рік» [1].

У Бориспільському районі можна вирощу вати рослини, з яких виробляти біопаливо та експортувати за кордон, оскільки «у найбіль шому обсязі в 2015 році з України замовляли біологічне паливо, продукцію їхньої деревини і сою (все це експортувалося в Польщу)». Вели кобританія купує в Україні сировину деревну, дрова, рапс, деревне вугілля, брикети, пелети; Німеччина -- рапс, сировину деревну, дрова, біологічне паливо; Литва -- біологічне паливо; Польща -- біологічне паливо, сою, деревне ву гілля, брикети, пелети [3]. Але крім вирубуван ня лісів, забруднення атмосферного повітря, у кожному будинку люди вдихають чадний газ, унаслідок чого погіршується здоров'я.

У рамках міжнародної співпраці об'єднаним територіальним громадам доцільно долучити ся до нового проекту по заміні бензину аль тернативним видом палива. Так, у японському місті Фудзісава почав курсувати перший у сві ті автобус, який працює на біопаливі, виготов леному з евгленових водоростей. В Україні для стимулювання переобладнання транспортного засобу з використанням біопалива введено по даткову знижку. Доцільним є використання енергії газу каналізаційно-очисних станцій.

Висновки. Таким чином, незадовільний стан енергетичного сектору України та його негативний вплив на природу обумовлює необ хідність зміни доктрини його розвитку. Нині в Україні використовуються майже всі види альтернативних джерел енергії, крім енер гії морів (хвиль та припливів), але на дуже низькому рівні; у Бориспільському районі використовуються: сонячна енергія, вітрова, енергія біомаси, у т. ч. біогазу, у рідному селі Рогозів -- лише енергія біомаси переважно у вигляді цінної дубової деревини, яку спалю ють у твердопаливних котлах. Для місцевих потреб у побуті, транспорті, виробництві та сільському господарстві використовуються один-два види альтернативних джерел енер гії. У селах Бориспільського району є лише поодинокі випадки встановлення сонячних чи вітрових електростанцій. Для розвитку від новлюваної енергетики на Бориспільщині в умовах децентралізації владних повноважень доцільно використати позитивний зарубіжний досвід, зокрема німецький, оскільки ФРН до сягла значного успіху у використанні всіх до ступних видів альтернативних джерел енергії і має приблизно такі ж кліматичні умови, як і Україна.

Новизною наукового дослідження є визна чення пріоритетних альтернативних джерел енергії, які можуть використовувати жителі Бориспільського краю в побуті, транспорті, про мисловості та сільському господарстві. Такими є: вітрова енергія, сонячна, енергія біомаси, у т. ч. газу з органічних відходів. Розвиток аль тернативної енергетики на Бориспільщині буде мати економічний ефект у вигляді додаткових доходів до бюджетів новостворених місцевих громад внаслідок вироблення електроенергії, а також створення робочих місць. Окрім того, це буде сприяти збереженню природи Бориспіль ського краю.

У подальших дослідженнях доцільно по глибити вивчення економічних та екологіч них аспектів введення в дію об'єктів альтер нативної енергетики на Бориспільщині та інших регіонах, які сприятимуть поліпшен ню економічного становища новостворених територіальних громад та збереженню місце вих екосистем.