Структурная диверсификация сахарной отрасли в решении проблемы перепроизводства: сахар или биотопливо?

Размещено на http://www.allbest.ru/

Структурная диверсификация сахарной отрасли в решении проблемы перепроизводства: сахар или биотопливо?

Биотопливо является ярким примером практического воплощения инновационных технологий в области альтернативной энергетики и представляет собой топливо, получаемое из биологической массы.

В настоящее время различают три поколения биотоплива. К биотопливу первого поколения (1G) относят биоэтанол, получаемый из традиционного пищевого сырья (сахарной свеклы, тростника, кукурузы, зерновых), биодизель, получаемый из пищевых растительных масел (рапса, пальмового масла и пр.), а также чистые растительные масла. Однако экономические, экологические и социальные последствия использования биотоплива первого поколения оказались в центре внимания широкой общественности, поскольку конверсия продовольствия в топливо ведет к сокращению производства пищевого растительного сырья, что в свою очередь приводит к росту цен на продовольствие в мире и, как следствие, к увеличению числа голодающих людей в беднейших странах. Всё это получило неоднозначную оценку в средствах массовой информации и сегодня является предметом политических дебатов и кампаний гражданского общества.

Биотопливо второго поколения (2G) или «улучшенное биотопливо» получают уже по новым технологиям из непродовольственного биосырья, что позволяет в какой-то степени ослабить общественную обеспокоенность по поводу продовольственной безопасности. Сырьем здесь уже выступают отдельные виды специально выращиваемых энергетических растений, отходы деревопереработки и пищевые отходы.

Новым направлением развития биоэнергетики является использование в качестве исходного сырья водорослей. Энергетический выход переработки водорослевой биомассы превосходит любое другое непродовольственное сырье; выращивание водорослей не требует эксплуатации земельных угодий, что позволяет рассматривать водоросли как экологически устойчивое биосырье, не имеющее негативных последствий с точки зрения сохранения биоразнообразия и соответствующего принципам устойчивого развития землепользования.

Можно выделить две общие главные причины, побудившие мир активно двигаться в этом направлении - энергетическая независимость и экологическая безопасность. В то же самое время у каждой страны, производящей сегодня биоэтанол, стимулы для этого были разные. Так, для Бразилии толчком к активным исследованиям производства этанола послужила арабо-израильская война в начале 70-х годов, когда страны-члены ОПЕК объявили эмбарго на поставки нефти в государства, поддержавшие Израиль. Многие пошли по пути энергосберегающих технологий. Однако некоторые страны, включая Бразилию, приступили к разработке технологий производства биотоплива. Бразильские эксперты понимали, чтобы избавиться от зависимости, необходим принципиально другой источник топлива. Им стал этанол как результат переработки сахарного тростника, растущего на всей территории этой огромной страны. К тому же, в этот период страна переживала кризис в сахарной отрасли на фоне перепроизводства сахара, вызванного высокими урожаями, и, как результат, низкими ценами на него. Таким образом развитие биотопливного рынка в Бразилии решило две ключевые проблемы: энергозависимость и сахарное перепроизводство.

Для США энергетический кризис 70-х и решение Бразилии уйти от импортозависимости в пользу альтернативного источника топлива стали началом стремительного развития производства биоэтанола из кукурузы, чему также послужила разработанная при президенте Джордже Буше Программа "Стандарты возобновляемых видов топлива", целью которой является сокращение выбросов углекислого газа, избавление страны от зависимости от импорта нефти, а также развитие сельской экономики, которая обеспечивает сырье (кукурузу) для биотоплива. Эту программу регулирует Закон от 2007 года "Энергетическая независимость и безопасность". Сегодня США являются мировым лидером по производству биоэтанола, значительно опередив Бразилию.

В настоящее время Китай является третьим по величине в мире производителем биотоплива (после США и Бразилии). В КНР растет интерес к производству и использованию биотоплива второго поколения. Расширение производства биотоплива второго поколения позволит обеспечить рабочими местами до 3 млн. человек. При этом как один из перспективных источников сырья для производства нового биотоплива в Китае рассматриваются водоросли.

Для стран ЕС развитие альтернативных источников энергии должно было снизить зависимость от поставок нефти и газа и одновременно сократить выбросы углекислого газа в атмосферу. Однако обратной стороной медали оказалась проблема выведения сельскохозяйственных площадей из «пищевого» оборота, переработка пищевых масличных культур на биотопливо. Евросоюз гарантировал высокие субсидии фермерам, которые вложили деньги в оборудование по переработке сельскохозяйственных пищевых культур «на месте». В конце 2012 г. ЕС принял Директиву, ограничивающую долю биотоплива первого поколения (с 10 до 5% к 2020 г.) и поощряющую разработку биотоплива второго поколения. После 2020 г. финансирование со стороны ЕС будет получать только биотопливо, способствующее экономии парниковых газов (должно выделяться минимум на 35% меньше парниковых газов, чем у ископаемого топлива) и производимое из непищевых растений и биомассы. Новая Директива ЕС по возобновляемой энергетике направлена на предотвращение прямого использования лесов, водно-болотных угодий и территорий с высокой ценностью для производства биотоплива.

Импортозависимость и дороговизна энергетических ресурсов стали ключевым стимулом развития биотопливного рынка на Украине. Так, импорт топлива доходит до 85% ежегодно и если раньше страна закупала энергетические ресурсы в России по дисконтным ценам, то сегодня - в Европе по европейским.

Курс на импортозамещение в России привел к тому, что страна вышла на самообеспеченность по многим социально-значимым продуктам сельского хозяйства, среди которых сахар. Рекордные валовые сборы сахарной свеклы в течение последних двух лет сумели не только покрыть внутренние потребности в сахаре, но и сформировали его экспортный потенциал, который, к сожалению, полностью реализовать пока что не удается в силу различных экономических, политических причин, а также неблагоприятной конъюнктуры мирового рынка. Аналогично, рекордный урожай зерновых обусловил рост их экспорта, но на фоне высокой конкуренции на мировом рынке, внутренние цены оставляют желать лучшего. Поэтому для решения всех этих проблем России сегодня необходима диверсификация производства на с/х рынке, а именно развивать глубокую переработку зерна и сахарной свеклы, широко применяя мировой опыт.

Если смотреть глобально, то в последние годы мировое производство биоэтанола растет, при этом львиную долю его потребления составляет смесь с топливом (рис.1).

энергетика биоэтанол инновационный

Рисунок 1. Динамика мирового производства этанола, тыс. м³

Ожидается, что в 2018 г. мировое производство биоэтанола достигнет почти 120 млн. м³. В разрезе сырья наибольший удельный вес имеет производство этанола из зерновых (67%), затем идет сахарный тростник (32%) и из сахарной свеклы производится всего 1% биоэтанола от общего его объема производства (рис.2).

Рисунок 2. Динамика мирового производства биоэтанола в разрезе сырья.

Мировыми лидерами по производству биоэтанола традиционно являются США, Бразилия, Азия и страны ЕС (рис.3).

Рисунок 3. Структура мирового производства этанола в 2017 г.

При этом следует отметить, что только в Азии доля промышленного этанола превышает долю этанола, потребляемого на топливо.

Что касается мирового потребления, то глобально в последние годы оно находится почти на одном и том же уровне, а регионально растет за счет стран Азии, где потребление биоэтанола значительно превышает его производство.

В целом сегодня азиатский рынок биотоплива находится на стадии своего бурного развития. Производство биоэтанола в этом регионе, как и его потребление, с каждым годом растет преимущественно за счет Китая, Индии и Таиланда, которые являются локомотивом в структуре производства этанола в Азии (рис.4).

Во всех азиатских странах-производителях этанол вырабатывается преимущественно в промышленных целях за исключением Таиланда, где 82% производства составляет этанол на топливо. Однако процент смеси этанола с топливом ежегодно в этих странах растет и предполагается, что к 2020 году в Китае он составит 10%, а значит, потребление биоэтанола в этой стране вырастет более чем в два раза (рис.5).

Процент смеси этанола с бензином ежегодно устанавливается государством в рамках национальных биотопливных программ на основе спроса и предложения. Так, в Бразилии данный показатель составляет 25%, в Штатах - 10%, в Китае - 5%, а в странах ЕС от 4 до 8% в зависимости от энергетической и экологической политики страны. В Германии, например, установлено целевое сокращение выбросов до 4% вместо квот на биотопливо (Рис.6).

Рисунок 4. Структура производства этанола в Азии.

Рисунок 5. Динамика и прогноз потребления этанола на топливо в Китае.

Рисунок 6. Процент смешивания этанола с бензином в странах ЕС в 2017 г.

В 2017 г. в странах ЕС 74% этанола произведено из зерновых, 20% из сахарной свеклы и 6% из другого сырья (отходы, органика и т.д.) при этом основные мощности сосредоточены во Франции (42%), Германии (22%) и Бельгии (13%).

В целом в европейских странах мощности превышают фактическое производство биоэтанола, что означает недозагруженность мощностей. Львиная доля произведенного этанола в этих странах потребляется на топливо (рис.7).

Рисунок 7. Мощности и производство биоэтанола в странах ЕС в 2017 г.

Интересно рассмотреть украинский опыт развития биотопливного рынка как одного из первых на постсоветском пространстве.

В Украине значительным шагом в направлении стимулирования производства биотоплива стал принятый в мае 2008 года закон «О стимулировании развития производства биологических топлив». В этом законе впервые за всю историю независимой Украины было написано, что биотопливо может производить любой субъект предпринимательской деятельности. До этого такие топлива мог производить только «Укрспирт» как государственный монополист.

В 2012 г. был принят закон, предусматривающий с 1 января 2013 г. введение нормы добровольного добавления 5% биоэтанола в бензин, с 2014 эта норма становилась обязательной, а с 2016 должна была составлять 7%. Однако ввиду политических событий на Украине с 2015 г. все принятые ранее законы в сфере биотопливной политики были отменены и процесс развития украинского биотопливного рынка оказался в стагнации.

Импортозависимость и удорожание энергетических ресурсов ударили по ключевым отраслям украинского АПК в т.ч. сахарной, где все заводы работают либо на угле, либо на газе. Это стало стимулом для сахарного бизнеса Украины активно двигаться в сторону развития производства биотоплива для собственных нужд. Так, в 2016 г. «Укргазбанк» выдал «Гнидавскому сахарному заводу» (Луцк) кредит в 47 млн. грн. на строительство цеха по производству биотехнических компонентов путем переработки сахарной свеклы на сахар и биоэтанол на одной из производственных площадок. Кредит был предоставлен в рамках соглашения с Международной финансовой корпорацией (IFC). Реализация проекта в 2017 г. способствовала значительному снижению энерго- и ресурсоемкости продукции предприятия.

Таким образом на Украине был разработан целый ряд мероприятий и стимулов для расширения производства и использования биотоплив, но большая их часть находится на стадии внедрения либо просто на бумаге. В этой ситуации необходимы более эффективная политика и более действенные законодательные акты, которые бы заинтересовывали потребителей в использовании биотоплив и обеспечивали бы в полном объеме получение экологических, экономических и социальных выгод. В то же самое время на поддержку от государства, учитывая нынешнюю ситуацию в Украине, рассчитывать не приходится, единственный шанс - инвестировать в реконструкцию и современные технологии.

В России развитию биотопливного рынка препятствуют определенные так называемые барьеры, среди которых: наличие акциза на спирт, отсутствие господдержки производства и внутреннего рынка сбыта, неразвитая инфраструктура. При этом в стране имеются уникальные возможности производства биоэтанола - это природные климатические условия, позволяющие выращивать разное пищевое сырье для его производства (прежде всего сахарную свеклу и зерновые), большие земельные ресурсы и самое главное перепроизводство в сельском хозяйстве, что требует диверсификации отдельных отраслей для решения этой проблемы. Аграрный сектор имеет большой потенциал для того, чтобы стать неисчерпаемым источником для производства биоэтанола.

Для наглядности рассчитаем потенциал производства биоэтанола из сахарной свеклы в России на основе текущих показателей отрасли:

- посевная площадь 1 180 га;

- урожайность 43 т/га;

- средняя сахаристость свеклы 16,2%;

- выход сахара 13,5%;

- выход биоэтанола с 1 т сахарной свеклы 132 л;

- среднее потребление бензина в стране 33 млн. т в год;

- коэффициент перевода из литров в тонны 0,750 для бензина;

- оптимальный ежегодный объем производства сахара 6 млн. тонн.

Расчеты:

1) Валовой сбор:

1 180 х 43 = 50 740 тыс. т

2) Общий выход биоэтанола:

132 х 50 740 ? 6,7 млрд. л или 6,7 млн. м³

3) Перевод в тонны:

(6 700 х 0,750) / 1 000 = 5 025 тыс. т

4) Необходимо ежегодно при смешивании в 5%:

33 000 х 0,05 = 1 650 тыс. т

5) Объем переработки свеклы для оптимального объема производства сахара:

6 000 / 13,5% = 44 444 тыс. т

6) Свободный текущий объем сахарной свеклы для выработки биоэтанола:

50 740 - 44 444 = 6 296 тыс. т

7) Выход биоэтанола из свободного текущего объема сахарной свеклы:

6 296 х 132 = 831 млн. л или 623 тыс. т, что составляет 38% от необходимого объема производства при смешивании в 5%.

Таким образом современное состояние сахарной отрасли уже позволяет производить биоэтанол из сахарной свеклы для 2% смеси с бензином при сохранении оптимального объема производства сахара на уровне 6 млн. тонн в год. Для достижения 5% смеси с топливом необходимо увеличить посевные площади свеклы либо добиваться её более высокой урожайности посредством дальнейшего развития и внедрения агротехнологий.

В то же самое время в настоящий момент развитию технологий производства биотоплива в России сопутствует ряд рисков. Прежде всего это отраслевой конфликт интересов между нефтегазовым рынком и биотопливным. Смесь биоэтанола с бензином означает, что внутреннее потребление нефти должно сократиться на 5% в пользу этанола, а в случае его экспорта занять определенную нишу на мировом рынке энергетических ресурсов вместо той же нефти. Россия - страна сырьевых ресурсов и экспорт является стратегически важным направлением её развития. Однако стоит отметить, что традиционные энергетические ресурсы (нефть, газ, дизель) являются исчерпаемыми, и что на смену им рано или поздно должны прийти альтернативные источники энергии (топлива), которые уже сегодня необходимо развивать в стране.

Вторым риском является угроза продовольственной безопасности. Как уже упоминалось выше, производство этанола из пищевого растительного сырья ведет к росту цен на продовольствие. Так, по данным Forbes, в 2000 году более 90% кукурузы в США отправлялось на производство продовольствия для человека и корма для скота, 5% - на производство этанола. В 2013 году 40% выращиваемого растения уходило на производство этанола, 15% - на изготовление продуктов питания и напитков, 45% использовалось в качестве пищи для домашних животных. По данным The Washington Post, за последние девять лет площадь кукурузных полей в стране увеличилась до 86,4 млн. га, а цены на кукурузу в рассматриваемый период выросли более чем в три раза. Поэтому очевидна необходимость разработки и применения стандартов устойчивого развития в области производства и использования биотоплива. Такие стандарты должны охватывать процессы производства и переработки основных сельскохозяйственных культур и действовать во всех странах-производителях; направлениями реализации этого подхода должны быть единые меры контроля и сертификации. Это, в свою очередь, обеспечит возможность регулирования объемов производства продукции (сахара или биоэтанола), учитывая конъюнктуру рынка.

С развитием международных торговых отношений существенно увеличивается число участников биотопливного рынка. Группу основных потребителей импортного биотоплива сегодня составляют ЕС, Китай и Индия. Расширяется сегмент потребления в развивающихся странах Азии и Африки, уже заявивших о национальных биотопливных программах. Все это формирует внешний спрос на биоэтанол и свидетельствует о возможности производства этанола из сахарной свеклы не только для внутреннего, который практически отсутствует в России, но и уже развитого мирового экспортного рынка.

Таким образом во многом перспективы биотоплива в России будут зависеть от развития инфраструктуры (количества заправок с так называемым «экотопливом»), формирования внутреннего рынка сбыта путем создания спроса на биотопливо, для чего необходимо уменьшить или обнулить пошлины на завоз автомобилей с двигателями, адаптированными к разнообразным видам топлива. Именно путем создания парка таких автомобилей пошли в Европе, и к настоящему моменту они обеспечили почти 10% топлива из биоэтанола. Также если будет достаточное внутреннее и внешнее инвестирование, льготные мероприятия со стороны государства, облегчение получения лицензии на производство, поддержка отечественного производителя, то «биотопливное» будущее России обеспечено.

В свою очередь, развитие российского биотопливного рынка позволит привлечь инвестиции в эту сферу, загрузить мощности сахарных и спиртовых заводов, а также заводов по глубокой переработке зерна, что обеспечит дополнительные рабочие места, увеличит поступления в бюджеты всех уровней, улучшит экологическую ситуацию в стране. Для агарной отрасли - это дополнительное направление сбыта своей продукции.

Размещено на Allbest.ru