Біогазові проекти в Україні: перспективи, наслідки та регуляторна політика

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

НАН України

ДУ Інститут економіки та прогнозування

Сектор прогнозування розвитку паливно-енергетичного комплексу

Університет Пердью, Глобальний проект з торгового аналізу

Біогазові проекти в Україні: перспективи, наслідки та регуляторна політика

Трипольська Г.С., к. е.н., с.н.с.

Дячук О.А., к.е.н., п.н.с.

Подолець Р.З., к.е.н.

Чепелєв М.Г., к.е.н., м.н.с.



Анотація

Розглянуто потенціал використання біогазу в Україні, досліджено інструменти регуляторної політики для проектів з виробництва біогазу та надана економічна оцінка їх впливу, а також оцінка впливу біогазових проектів на навколишнє середовище. Результати показують, що реалізація біогазових проектів в Україні зумовлюватиме позитивні макроекономічні ефекти починаючи з 20182019 рр. У 2025-2029 рр. додаткове зростання ВВП може досягати 0,3%. Незважаючи на те, що внутрішні споживачі безпосередньо не беруть участі у процесах інвестування, у середньостроковій та довгостроковій перспективах усі групи населення відчуватимуть помітний позитивний вплив на рівень своїх реальних доходів. Реалізація проектів з виробництва біогазу в Україні спричинить помірні структурні зміни, в основному викликаючи уповільнення темпів видобутку вугілля, видобутку природного газу, постачання пари та гарячої води. Найбільше уповільнення зростання спостерігається у випадку вугілля, попит на яке знижується через заміну твердими та газоподібними біопаливами. Використання біогазу замість спалювання викопного палива зумовить економію 11,462-19,066 млн. т С02-екв.

Для того щоб біогазові проекти стали доступними для середнього бізнесу, в Україні мають бути впроваджені урядові внутрішні та зовнішні гарантії за кредитами; зниження відсоткових ставок за кредитами через співпрацю українських банків з міжнародними фінансовими інститутами та вітчизняними фінансовими установами.

Необхідно знижувати вартість капіталу, поширювати інформацію про переваги біогазових проектів, пріоритетне приєднання до мережі для виробників електроенергії з біогазу, модернізовувати електромережі та інфраструктуру, а в довгостроковій перспективі увести обов'язкове використання біогазу агропромисловими компаніями, діяльність яких пов'язана з утворенням відходів.

Ключові слова: біогаз, викиди CO2, моделювання, регуляторна політика

Трипольская Г.С., Дьячук А.А., Подолец Р.З., Чепелев М.Г. Биогазовые проекты в Украине: перспективы, эффекты и регуляторная политика

Рассмотрен потенциал использования биогаза в Украине, исследованы инструменты регуляторной политики для проектов по производству биогаза и дана экономическая оценка их влияния, а также оценено влияние биогазовых проектов на окружающую среду. Результаты свидетельствуют, что реализация биогазовых проектов в Украине предопределит положительные макроэкономические эффекты, начиная с 2018-2019 гг. В 2025-2029 гг. дополнительный рост ВВП может достигать 0,3%. Несмотря на то, что внутренние потребители непосредственно не участвуют в процессах инвестирования, в среднесрочной и долгосрочной перспективах все группы населения почувствуют заметное положительное влияние развития биогазовой энергетики на уровень их реальных доходов. Реализация проектов по производству биогаза в Украине повлечет умеренные структурные изменения, в основном связанные с замедлением темпов добычи угля, природного газа, снабжением паром и горячей водой. Наибольшее замедление роста ожидается в отношении угля, спрос на который снижается в результате замены твердыми и газообразными биотопливами. Использование биогаза вместо сжигания ископаемого топлива приведет к экономии в 11,462-19,066 млн. т С0₂-екв.

Чтобы биогазовые проекты стали доступными среднему бизнесу, в Украине необходимо ввести правительственные внутренние и внешние гарантии по кредитам; снизить процентные ставки по кредитам в результате сотрудничества украинских банков с международными финансовыми институтами и отечественными финансовыми учреждениями. Необходимо снижать стоимость капитала, проводить информационные кампании, рассказывая о преимуществах биогазовых проектов, приоритетном присоединении к сети для производителей электроэнергии из биогаза, модернизировать электросети и инфраструктуру, а в долгосрочной перспективе ввести обязательное использование биогаза агропромышленными компаниями, деятельность которых связана с образованием отходов.

Ключевые слова: биогаз, выбросы СО₂, моделирование, регуляторная политика

H. Trypolska, O. Diachuk, R. Podolets, M. Chepeliev. Biogas projects in Ukraine: prospects, consequences and regulatory policy

The paper focuses on the potential of biogas use in Ukraine. Regulatory policy options for biogas projects were considered, and economic assessment and assessment of biogas projects' environmental impact were made. The results show that the implementation of biogas projects in Ukraine leads to positive macroeconomic effects beginning in 2018-2019. In 2025-2029, additional GDP growth could reach 0.3%. Despite the fact that domestic consumers do not directly participate in investment processes, in the medium and long-run, all groups of households will have positive impact on the level of real income. Wide-scale implementation of biogas projects in Ukraine would lead to moderate structural changes, mainly causing a slowdown in coal output and use, natural gas mining, and steam and hot water supply. The greatest slowdown would be observed in case of coal whose demand is reduced due to the replacement by solid and gaseous biofuels. The use of biogas instead of burning fossil fuels would save 11.46219.066 million tons of CO_2eq.

In order for biogas projects to become available for medium-sized businesses in Ukraine, governmental internal and external loan guarantees should be introduced; lower interest rates on loans through the cooperation of Ukrainian banks with international and domestic financial institutions should be implemented. The cost of capital needs to be reduced; dissemination of information on the benefits of biogas projects, the priority connection to the grid for electricity producers from biogas, the modernization of electricity grids and infrastructure are needed. And in the long term, compulsory use of biogas should be introduced for agro-industrial companies whose activities are related to the formation of wastes.

Keywords: biogas, CO₂ emissions, modelling, regulatory policy



З огляду на вирішальну роль для національної економіки енергетика України зіткнулась зі значними проблемами щодо подальшого розвитку. Це низька ефективність та висока енергоємність (у 2,6 рази вища, ніж у середньому по країнах ОЕСР і у 3,2 рази більша за середній показник 28 країн ЄС) [1], вуглецеємність української економіки є однією з найвищих у світі (у 2015 р. Україна займала 9-те місце серед більш ніж 160 країн) [1], висока залежність від імпорту енергоресурсів і скорочення виробництва вітчизняного викопного палива, несприятливий інвестиційний клімат та не завжди ефективна нормативно-правова база. Для вирішення цих питань необхідно удосконалити широкий спектр заходів енергетичної, соціальної та економічної політики. У цьому контексті розвиток відновлюваної енергетики та, зокрема, біоенергетики перебуває серед найважливіших завдань, які можуть посприяти розв'язанню низки зазначених проблем.

За останні роки Україна як учасник Енергетичного співтовариства та на виконання Договору про асоціацію з Європейським Союзом упровадила низку ініціатив, пов'язаних із подальшим розвитком використання відновлюваних джерел енергії (ВДЕ). Зокрема, в 2014 р. уряд України затвердив план заходів з імплементації Директиви Європейського Парламенту та Ради 2009/28/ЄС [2] і того ж року - Національний план дій з відновлюваної енергетики на період до 2020 року (НПДВЕ) та План заходів до нього [3]. План дій був розроблений відповідно до Директиви 2009/28/ЄС про заохочення використання енергії з відновлюваних джерел. Основною метою НПДВЕ є досягнення мети споживання 11% енергії від ВДЕ у кінцевому енергоспоживанні до 2020 р. (порівняно з 3,8% у 2009 р.). Частка тепла від ВДЕ має сягати 12,4%, частка електроенергії від ВДЕ - 11%, а частка ВДЕ, що використовується транспортом, має становити 10%. За оцінками Державного агентства з енергоефективності та енергозбереження України, для досягнення зазначеної мети НПДВЕ необхідно інвестувати близько 18 млрд. євро, насамперед у електроенергетику (9,5 млрд. євро) та опалення й охолодження (7,7 млрд. євро) [4].

Згідно з НПДВЕ, в 2020 р. частка електроенергії, виробленої з біомаси, має становити у загальній структурі електрогенерації приблизно 16,2% (з них біогаз - 2,6%), у системах опалення та охолодження - 85,5% (з них біогаз - 2,6%).

Найбільш комплексно питання широкого використання біогазу розглядаються Науково-технічним центром "Біомаса" та Біоенергетичною асоціацією України (БАУ). У світі швидко зростає виробництво біогазу та поширюється його використання в енергетиці. Розвиток ринку біогазу в Україні очікувано дозволить замістити 2,6-18 млрд. куб. м природного газу на рік, сприятиме посиленню енергетичної безпеки країни, створенню нових робочих місць, економічному розвитку регіонів, дозволить покривати пікові навантаження в електромережі, утилізувати відходи рослинництва та тваринництва, а також деякі відходи харчової промисловості [5]. Старт біогазовим проектам в Україні дало введення з квітня 2013 р. "зеленого" тарифу (ЗТ) на біогаз. Щоправда, відповідний тариф невисокий та передбачає подальше зменшення [6]. Значний потенціал виробництва та використання біометану в Україні зумовлений як наявними сировинними ресурсами, так і високою енергоємністю економіки, розвиненою системою газопостачання та широким доступом до нього населення (близько 70%), тож технічна можливість під'єднання виробників біометану до газорозподільчих мереж середнього та низького тиску для локального постачання біометану як замінника природного газу є [7]. Станом на 2014 р. біоенергетика в Україні заміщувала 1,93 млрд. куб. м/рік природного газу. Відповідно до чинних програмних документів, до 2020 р. природний газ необхідно замістити в обсязі 7,2 млрд. куб. м/рік - шляхом використання аграрних відходів, біомаси з енергетичних плантацій [8], а також кукурудзи саме для виробництва біогазу [9]. Для цього необхідно диверсифікувати внутрішнє виробництво котлів на біомасі та біогазі, сприяти розвитку внутрішнього ринку біомаси та проводити інформаційні кампанії щодо можливостей енергетичного використання біомаси в системі теплокомуненерго. Зважаючи на дослідження, біогаз з відходів тваринництва може задовольнити частину попиту на природний газ (серед іноземних - заслуговує на увагу робота Noorollahi та ін. [10], які вивчали потенційний обсяг виробництва біогазу в Ірані). Попри те, що частка енергії з біогазу у енергетичному балансі країни може бути не надто висока, біогаз має важливе значення з точки зору сталого розвитку, оскільки мінімізує негативний вплив на довкілля [11]. Належне управління відходами у поєднанні з виробництвом енергії дає дуже хороші результати з точки зору скорочення викидів парникових газів та виходу енергії навіть для мікробіогазових установок [10, 12, 13].

Не дослідженими для України є питання довгострокових наслідків реалізації біогазових проектів, аналіз їх впливу на основні макропоказники, а також специфічні заходи регуляторної політики.

Для вирішення поставлених завдань, а саме оцінки економічних наслідків упровадження біогазових проектів, було використано рекурсивну динамічну модель загальної рівноваги, розроблену в ДУ "Інститут економіки та прогнозування НАН України" [14].

Отже, метою цієї статті є оцінка комплексних та галузевих економічних ефектів від використання біогазових проектів в Україні, а також оцінка потенціалу скорочення викидів парникових газів завдяки заміщенню викопних видів палива в енергетиці України біогазом.

Частка ВДЕ (без урахування великої гідроенергетики) в електробалансі України залишається практично незмінною (близько 1-2%) протягом останніх трьох років, фактичний же обсяг виробництва електроенергії в 2015 р. становив 1591,1 млн. кВт*год, а в 2016 р. знизився на 2%, досягнувши 1560 млн. кВт*год [15]. У 2015 р. виробництво електроенергії вітряними електростанціями (ВЕС) становило 30% частки всієї електроенергії від ВДЕ. Внесок енергії сонця - 53%, решта припала на біомасу (7%) та малі ГЕС (10%). На початку 2015 р. встановлена потужність ВЕС в Україні становила 513,893 МВт, сонячних електростанцій (СЕС) - 817,203 МВт, надахових СЕС - 1,75 МВт, малих ГЕС - 80,3 МВт, біомаси та біогазу - 40 МВт. Загальні встановлені потужності відновлюваної енергетики на кінець 2015 р. становили 1,03 ГВт, виробляючи 1347,4 ГВт*год. електроенергії. У 2016 р. було встановлено 120 МВт нових потужностей [16], а за перше півріччя 2017 р. в експлуатацію було введено 126,5 МВт обладнання на ВДЕ - власники якого отримали "зелений" тариф. З них потужність об'єктів СЕС становила118,1 МВт, електростанцій на біогазі - 5,5 МВт та малих ГЕС - 2,9 МВт [17]. Використання біомаси для виробництва тепла зростає, дозволяючи щорічно замістити природний газ в обсязі 3 млрд. куб. м [16].

Викиди СО₂ від спалювання енергоресурсів при виробництві електроенергії та тепла в 2015 р. становили 90,3 млн. т, або 43% від усіх викидів СО₂ в Україні. На транспортний сектор припало 14,4% (29,9 млн. т), а на сільське господарство - 0,3% (0,6 млн. т) усіх викидів СО₂. Викиди метану (СН₄) в Україні в 2015 р. обчислювалися у 62,7 млн. т, закису азоту (N₂O) - у 37,2 млн. т [18]; викиди діоксиду сірки - у 830,3 тис. т [19].

Україна реалізує численні реформи в енергетичному секторі, спрямовані на подальше зменшення споживання природного газу і підвищення енергоефективності. Однак країна продовжує бути залежною від імпортованого природного газу, ядерного палива та вугілля. Основним фінансовим стимулом для біогазових проектів є "зелений" тариф, уведений Законом України "Про електроенергетику" та продовжений у Законі України "Про ринок електричної енергії". Відповідно до Закону, коефіцієнти ЗТ у 2019 р. та 2024 р. мають зменшитись на 20 і 30% відповідно. Електроенергія, вироблена з ВДЕ, не обкладається акцизом. Закон України "Про внесення змін до Закону України "Про електроенергетику" щодо сприяння виробництву електроенергії з альтернативних джерел енергії" (2012 р.) зобов'язав усіх суб'єктів господарювання, що виробляють електричну енергію з ВДЕ, надавати споживачеві Гарантію походження електроенергії, що надалі було забезпечено указом Кабінету Міністрів України. Гарантія походження використовується для інформування споживачів щодо виду електроенергії та підтвердження обсягу електроенергії, яка підпадає під ЗТ.

Законом України "Про внесення змін до деяких законів України з метою забезпечення конкурентних умов виробництва електроенергії з використанням альтернативних джерел енергії" (2015) внесено зміни в Закони України "Про альтернативні види палива", "Про електроенергетику" і "Про засади функціонування ринку електроенергії України". Він передбачає ЗТ для електроенергії, виробленої з біомаси (на рівні 12,39 євроцентів/кВт*год), а також надбавку до ЗТ для суб'єктів господарювання, які використовують українські компоненти при будівництві енергогенеруючих об'єктів.

Відповідно до Закону України №287-VIII "Про побічні продукти тваринного походження, не призначених для споживання людиною", утилізація відходів тваринного походження в Україні здійснюється виключно спеціалізованими компаніями і не може бути виконана компаніями, які виробляють продукти тваринного походження, призначені для споживання людиною. Гній і тваринні залишки відносяться до другого класу відходів і можуть бути перетворені на органічне добриво після обов'язкової стерилізації під тиском або на біогаз шляхом стерилізації під тиском. Переробні потужності для відходів тваринного походження повинні бути розташовані окремо від підприємств, які виробляють продукти харчування. Підприємства, що займаються утилізацією відходів, є операторами ринку, і ті оператори ринку, які здійснюють утилізацію або видалення побічних продуктів без стерилізації під тиском або без переробки в біогаз під тиском після стерилізації, мають бути оштрафовані. Для юридичних осіб штраф становить 23-30 мінімальних заробітних плат, для приватних підприємців - 8-15 мінімальних заробітних плат. Іноді компанії вважають за краще платити штраф і не вживати подальших заходів з утилізації відходів тваринництва. Проте великі підприємства агробізнесу зазнають перевірок з боку Міністерства охорони здоров'я, прокуратури, санітарно-епідеміологічної служби та екологічної інспекції Міністерства екології та природних ресурсів. Тому в деяких випадках біогазові установки з використанням українського обладнання є економічно доцільними навіть для покриття витрат на утилізацію відходів.

Використання біомаси та біогазу має значний потенціал виробництва тепла та електроенергії завдяки наявним залишкам рослинництва та тваринництва у сільському господарстві, сприятливим кліматичним умовам, наявністю сільськогосподарських угідь, відносно недорогою робочою силою та великою кількістю полігонів твердих побутових відходів. У 2015 р. потенціал біомаси був достатнім для заміщення близько 27 млн. т у.п. енергії на рік. Відповідно до розрахунків Біоенергетичної асоціації України, нові біоенергетичні потужності, встановлені в 2015 р., дозволили замістити близько 500 млн. куб. м природного газу, а фактично біоенегетика замістила 3 млрд. куб. м газу на рік [8].

Найбільш перспективними зараз є проекти когенераційних установок на біомасі, особливо ті, що встановлені на цукрових заводах, фермерських господарствах та заводах із переробки соняшника. Іншим важливим джерелом біогазу є полігони ТПВ. Потенціал біомаси використовується ще не повністю, проте ситуація очікувано покращиться у разі реалізації Закону України "Про внесення змін до Закону України "Про теплопостачання" щодо стимулювання виробництва теплової енергії з альтернативних джерел енергії" №1959 від 21.03.2017, оскільки ним передбачено фінансовий механізм для роботи котелень не на природному газі.

Найбільший потенціал для виробництва біогазу є у Дніпропетровській, Донецькій та Київській областях - 150 тис т н.е./рік. Незважаючи на те, що поголів'я великої рогатої худоби в 2015 р. знизилося порівняно з 2000 р. у шість разів, поголів'я курей зростає (за 2000-2013 рр. воно виросло уп'ятеро). Поголів'я птиці очікувано зростатиме в майбутньому, а поголів'я свиней і великої рогатої худоби продовжуватиме знижуватися [20].

За оцінками НТЦ "Біомаса", потенціал біогазу, отриманий з відходів сільського господарства, харчової промисловості, звалищ, стічних вод промислових підприємств, становить до 3,2 млрд. куб. м метану (CH4) на рік [7] (табл. 1).

Станом на 2017 р., в Україні працюють близько десяти великих біогазових установок [22]. За оцінками IRENA, в Україні використовується менше 5% потенціалу біогазу від АПК. У 2014 р. було використано 49,5 млн. куб. м біогазу з сільськогосподарських відходів та 33 млн. куб. м біогазу з полігонів ТПВ [23].

Таблиця 1

Економічно доцільний потенціал біогазу в Україні

Тип підприємства	Основний вид відходів	Вміст сухої речовини, %	Кількість компаній, од.	Усього відходів, млн. т/рік	Потенціал виробництва біогазу, млн. куб. м/рік
Тваринницькі ферми	Послід	10-12	5734	20,5	719
Свиноферми	Послід	7-10	6515	4,7	180
Птахофабрики	Послід	25-30	861	2,9	326
Пивоварні	Післяспиртова барда	20-25	50	1,4	171
Цукрозаводи	Меляса	10-12	184	6,5	216
Спиртзаводи	Післяспиртова барда	6-8	82	4,5	180
Переробка молока / виробництво сиру	Молочна сироватка	6-7	300	0,9 2,5	90
Енергетичні плантації	Силос кукурудзи	20-35	842000 га (18% площі доступних земель)	1610
Разом	-43,9	3492

Джерело: [21].

Оцінка обсягів скорочення викидів парникових газів у результаті заміщення біогазом викопних видів енергетичних ресурсів (вугілля, газу) в коґенераційних установках здійснювалася відповідно до методики, що використовується в національній інвентаризації викидів ПГ. Відповідно застосовувалися коефіцієнти викидів ПГ, що наведені в Національному кадастрі антропогенних викидів із джерел та абсорбції поглиначами парникових газів за 1990-2015 рр. [18], який відповідає Керівним принципам національних інвентаризацій парникових газів МГЕЗК, 2006 [24]. Згідно із зробленими припущеннями потенціал використання біогазу за різними одиницями вимірювання наведено в табл. 2.

Таблиця 2

Річний економічно доцільний потенціал використання біогазу в Україні

Роки	Млн. куб. м	ТДж	Млн. т н.е.
2017	207	4547	0,1086
2018	413	9094	0,2172
2019	620	13642	0,3258
2020	827	18189	0,4344
2021	1033	22736	0,5431
2022	1240	27283	0,6516
2023	1447	31831	0,7603
2024	1654	36378	0,8689
2025	1860	40925	0,9775
2026	2067	45472	1,0861
2027	2274	50020	1,1947
2028	2480	54567	1,3033
2029	2687	59114	1,4119
Разом	18809,0	413798,0	9,8834

Джерело: розраховано авторами.

Кіотський протокол регулює викиди шести видів парникових газів: діоксиду вуглецю СО₂, метану СН4, закису азоту N₂O, гексафториду сірки SF₆, перфторвуглецевих сполук PFCs та гідрофторвуглецев сполук HFCs. Відповідно до Національного кадастру антропогенних викидів із джерел та абсорбції поглиначами парникових газів в Україні за 1990-2015 рр. середня частка СО₂, СН₄ та N₂O у загальній структурі викидів становила 99,74%, зокрема, СО₂ - 67,4%, СН₄ - 20,3%, N₂O - 12,1%. Як видно, решта три показники викидів ПГ становлять близько 0,26%.

Оцінка скорочення викидів ПГ при виробництві електроенергії та тепла (за рахунок використання біогазу замість вуглецемістких енергетичних ресурсів) включатиме оцінку скорочення викидів діоксиду вуглецю (СО₂), метану (СН₄), закису азоту (N₂O). Розрахуємо скорочення викидів ПГ від заміщення біогазом природного газу в коґенераційних установках. При спалюванні 1 ТДж природного газу буде емітовано 55350 кг діоксиду вуглецю (СО₂), 1 кг метану (СН4) і 0,1 кг закису азоту (N2O). Варто відзначити, що вираження різних видів ПГ в еквіваленті CO₂ має враховувати їхній потенціал глобального потепління. Час перебування СО₂ в атмосфері становить приблизно 100 років, тому для нього потенціал глобального потепління становить 1, для СН₄ - 25, а для N₂O - 298.

Таблиця 3

Життєвий цикл і потенціал глобального потепління ПГ

Газ	Час життя (років)	Потенціал глобального потепління за період
		20 років	100 років	500 років
Діоксид вуглецю	~ 100	1	1	1
Метан	12	72	25	7,6
Закис азоту	114	289	298	153

Джерело: дані Міжнародної групи експертів з питань зміни клімату (МГЕЗК), 2007.

Із урахуванням зазначеного та табл. 2-3 отримаємо, що за умови використання природного газу в коґенераційних установках 413798 ТДж (або 9,8834 млн. т н.е.) природного газу було би здійснено викидів ПГ в обсязі 11,463 млн. т С0₂-екв. (табл. 4). Тобто при використанні 1 ТДж природного газу в коґенераційних установках виділяється 55,405 т С0₂-екв.

Аналогічні розрахунки представлені при використанні вугілля в коґенераційних установках (табл. 5), згідно з якими при використанні 1 ТДж вугілля в коґенераційних установках виділяється 92,152 т С0₂-екв.

Таким чином, у випадку використання 413 798 ТДж природного газу буде емітовано 11,463 млн. т викидів ПГ у С0₂-екв. Спалювання вугілля призведе до емісії 19,066 млн. т СО₂-екв. Заміна спалювання викопного палива використанням біогазу зумовить "економію" у викидах зазначених кількостей СО2-екв.

Біогаз може бути використаний для коґенерації або як автомобільне паливо через подальшу очистку. На нашу думку, біогаз в Україні доцільно використовувати для подальшого виробництва електроенергії і тепла агропромисловими компаніями з наступним продажем тепла сусіднім домогосподарствам, оскільки завдяки наявному ЗТ цей варіант використання біогазу є найбільш сприятливим в економічних умовах України. Біогазові проекти можуть дислокуватися в районах, де є значна кількість сільськогосподарських відходів, а сила вітру або енергія сонячного випромінення недостатні для комерційного виробництва електроенергії та/або тепла. Агропромислові компанії можуть використовувати біогаз як одну зі стратегій поводження з відходами.

Таблиця 4

Викиди ПГ від використання природного газу в коґенераційних установках

Роки	Природний газ
	ТДж	N2O, кг	CH4, кг	CO2, кг	С02-екв., млн. т
2017	2274	227	2274	125844612	0,126
2018	4547	455	4547	251689223	0,252
2019	6821	682	6821	377533835	0,378
2020	9094	909	9094	503378446	0,504
2021	11368	1137	11368	629223058	0,630
2022	13642	1364	13642	755067669	0,756
2023	15915	1592	15915	880912281	0,882
2024	18189	1819	18189	1006756892	1,008
2025	20463	2046	20463	1132601504	1,134
2026	22736	2274	22736	1258446115	1,260
2027	25010	2501	25010	1384290727	1,386
2028	27283	2728	27283	1510135338	1,512
2029	29557	2956	29557	1635979950	1,638
Разом	206899	20690	206899	11451859650	11,463

Джерело: розраховано авторами



Таблиця 5

Викиди ПГ від використання вугілля в коґенераційних установках

Роки	Вугілля
	ТДж	N2O, кг	CH,, кг	CO2, кг	C02-екв., млн. т
2017	2274	2274	3410	208445058	0,210
2018	4547	4547	6821	416890117	0,419
2019	6821	6821	10231	625335175	0,629
2020	9094	9094	13642	833780234	0,838
2021	11368	11368	17052	1042225292	1,048
2022	13642	13642	20463	1250670351	1,257
2023	15915	15915	23873	1459115409	1,467
2024	18189	18189	27283	1667560468	1,676
2025	20463	20463	30694	1876005526	1,886
2026	22736	22736	34104	2084450585	2,095
2027	25010	25010	37515	2292895643	2,305
2028	27283	27283	40925	2501340702	2,514
2029	29557	29557	44336	2709785760	2,724
Разом	206899	206899	310349	18968500320	19,066

Джерело: розраховано авторами

Біогазові установки мають численні переваги порівняно з викопним паливом та іншими видами ВДЕ:

- поєднання відходів сезонно діючих підприємств (наприклад, цукрозаводів) з відходами ферм дозволяє виробляти енергію протягом усього року;

- створення нових робочих місць або нові можливості отримання доходів протягом року для робітників, зайнятих на цукрових заводах, які в Україні розташовані переважно у невеликих містах і часто виступають основним роботодавцем міста;

- утилізація дуже широкого кола сільськогосподарських залишків;

- виробництво органічних добрив, які можна використовувати для органічного землеробства (ще один шлях підвищення конкурентоспроможності сільського господарства України);

- сучасне управління поводженням з сільськогосподарськими відходами, особливо щодо гною (що сприяє зменшенню запаху, відновленню ґрунту, збереженню потенційних земель сільськогосподарського призначення, які могли би бути використані під відстійники);

- можливість виробництва енергії поблизу місць виникнення сільськогосподарських відходів (що не потребує транспортування палива на великі відстані);

- можливість покриття пікового навантаження в мережі та провалів енергогенерації, створюваних переривчастими ВДЕ [13];

- поступовий перехід до моделі децентралізованого енергопостачання для місцевих громад;

- збільшення використання біогазу, отриманого від виробництва цукру та сільськогосподарських відходів, сприятиме виконанню зобов'язань України щодо досягнення 11% частки ВДЕ у енергобалансі до 2020 р.

Далі розглянемо макроекономічну і галузеву оцінку реалізації біогазових проектів в Україні. Результати отримані з використанням динамічної моделі загальної рівноваги. Всі оцінки, представлені тут, порівнюються із базовим сценарієм, тобто будь-які зміни в макроекономічних, галузевих або інших показниках повинні інтерпретуватися як відхилення по відношенню до базового сценарію. У базовому сценарії не відображено змін в поточній фіскальній і монетарній політиці, зберігається та ж секторальна структура, що і в 2015 р.

Для подальшого аналізу були використані такі припущення:

- горизонт моделювання становить до 2030 р., тому що ЗТ доступний до 2030 р. Інвестиції не можуть бути рівномірно розподілені серед цих років. Наразі існують деякі обмеження регуляторної політики, проте є привабливий ЗТ, тому в найближчі роки зростання інвестицій цілком можливе;

- використовується біогаз із декількох видів сировини (відходи тваринництва та кукурудза), із вмістом метану близько 60%. Теплотворна здатність біогазу становить близько 22 МДж/куб. м [25];

для виробництва біогазу використовується тільки кукурудза на силос. Проміжне споживання кукурудзи зростатиме. Кукурудза, висаджена на421 тис. га (9% вільних площ), із середньою врожайністю силосної маси в Україні 33000 кг/га дасть 13,9 млн. т силосу (33000 кг/га*421000 га);

- на основі даних про потенціал біогазу (табл. 1), ми припускаємо, що біогаз буде вироблятися з використанням відходів великих ферм, цукрових заводів, заводів із виробництва етанолу тощо. У разі використання половини потенціалу вирощування кукурудзи реально виробити 2687 млн. куб. м біогазу на рік, що дорівнює 59,114 млн. МДж енергії, або 1,424 млн. т н.е. (1 МДж = 0,0000241 т н.е.);

- теплота згоряння природного газу становить 35 МДж/куб. м, вугілля - 30 МДж/куб м;

- модель виробництва і використання біогазу, за якої біогаз виробляється з різних типів вихідної сировини, є дуже поширеною по всьому світі [26]. Середній ККД виробництва електроенергії (без тепла) становить 34,6%, у той час як одночасне виробництво тепла та електроенергії підвищує ефективність заводу до 76,4% (за умови наявності споживачів тепла);

- середні інвестиції становлять 3111 євро/кВт, або 7 млн. євро за завод потужністю 2,25 МВт (це типові інвестиції для великомасштабних проектів в Україні в 2016 р, і ці дані співвимірні з даними [27]). Для виробництва 2687 млн. куб. м біогазу необхідно близько 3,8 млрд. євро інвестицій;

- лише небагато компаній, що займаються агробізнесом (птахофабрики, цукрозаводи), мають достатньо сировини для великих біогазових установок з виходом біогазу 100 куб. м/год. [5]. Для досягнення економії на масштабі та використання великих біогазових установок малі та середні виробники можуть об'єднувати відходи та мати одну біогазові установку на декілька господарств.

У процесі моделювання соціально-економічних ефектів реалізації біогазових проектів в Україні припускається, що внаслідок їх імплементації відбудеться заміщення частини потужностей генерації електроенергії та тепла. Зокрема, враховуючи, що річний економічно досяжний потенціал біогазу становить 2687 млн. куб. м (або 59114 млн. МДж енергії), припускається, що він буде розподілений у співвідношенні 50/50 між виробництвом електроенергії та тепла. Також допускається, що повністю потенціал буде реалізовано у 2029 р., а починаючи з 2017 р. рівномірно збільшуватиметься. Враховуючи, що 1 МДж =0,0000241 т н.е., вважатимемо, що відбудеться заміщення 0,000712 млн. т н.е. природного газу за умови досягнення повного потенціалу у 2029 р. (обсяг заміщення споживання природного газу зростатиме до 0,000712 млн. т н.е. у 2029 р.). Також припускається заміщення використання вугілля у процесі виробництва електроенергії, зокрема, що у 2029 р. буде заміщено 0,000712 млн. т н.е. кам'яного вугілля. Як і у випадку природного газу, такого потенціалу заміщення буде досягнуто в 2029 р. Таким чином, до 2029 р. в обох випадках (виробництва тепла та електроенергії) буде заміщено 0,00997 млн. т н.е. енергоресурсів (враховуючи, що у 2029 р. буде заміщено 1424,6 млн. т н.е.).

Припускається, що заміщення природного газу та кам'яного вугілля відбуватиметься здебільшого з використанням кукурудзяного силосу, а отже, в контексті технологічних процесів на агрегованому галузевому рівні в результаті реалізації біогазових проектів відбуватиметься скорочення споживання природного газу та кам'яного вугілля та збільшення споживання продукції сільського господарства (кукурудзяного силосу). За попередніми оцінками, для реалізації відповідного потенціалу біогазових проектів в Україні додаткові обсяги споживання кукурудзяного силосу можуть досягти 13,9 млн. т. Як і у випадку скорочення споживання природного газу та вугілля, припускалось, що таких обсягів споживання силосу буде повністю досягнуто у 2029 р.

Для реалізації зазначених проектів у галузях виробництва тепла та електроенергії необхідно буде вкласти інвестиції у розмірі близько 4 млрд. євро. Припускається, що інвестиції будуть рівномірно розподілені між цими двома галузями (по 2 млрд. євро кожній), а обсяги інвестування зростатимуть пропорційно темпам приросту ВВП на проміжку до 2029 рр.

У процесі оцінки соціально-економічних наслідків реалізації біогазових проектів також висувався ряд припущень щодо макроекономічних показників. У рамках інструментарію обчислюваних моделей загальної рівноваги (ОМЗР), який використано для цих досліджень, загальноприйнятий підхід до побудови базового сценарію полягає у висуванні припущень щодо зміни в часі величин екзогенних параметрів моделі, як правило, кількості працівників (робочої сили), норми амортизації та коефіцієнтів продуктивності (праці, капіталу, проміжного споживання тощо) [28]. При цьому такі показники, як обсяги виробництва, ВВП, обсяги інвестицій та споживання виступають у моделі ендогенними змінними, тобто розраховуються/визначаються самою моделлю.

У процесі калібрування моделі середньорічні темпи приросту робочої сили покладались рівними середньорічним темпам зміни кількості населення, що виступає стандартним підходом у рамках методології ОМЗР. При побудові демографічного прогнозу були використані дані Інституту демографії та соціальних досліджень, зокрема, базовий прогноз за припущень середніх рівнів народжуваності, тривалості життя та чистої міграції [30].

Припускалося, що норма амортизації залишається незмінною на всьому проміжку моделювання. Її значення покладалось рівним 3%, що відповідає середньому арифметичному зваженому значенню норми амортизації за період 2000-2012 рр. [31-33], а також припущенню щодо величини цього показника в рамках роботи [34].

Під час дослідження наслідків реалізації біогазових проектів в Україні у рамках написання цієї статті було використано базовий макроекономічний сценарій, який базується на прогнозах фахівців ДУ "Інститут економіки та прогнозування НАН України".

За цим сценарієм припускається, що врегулювання воєнно-політичного конфлікту на сході України відбудеться не раніше 2018-2019 рр. За цих умов у 2018 рр. вітчизняна економіка з високою імовірністю не зможе повністю вийти з кризи і характеризуватиметься невисокими темпами приросту ВВП. Імовірні значні курсові коливання та подальша девальвація гривні становлять високий ризик для відновлення економічного зростання. Спостерігатиметься певне збільшення номінальної заробітної плати, проте незначне. У коротко- та середньостроковій перспективі зростання відбуватиметься у харчовій, легкій промисловості та фармацевтичній галузі. Можна очікувати відновлення позитивної динаміки також у виробництві будівельних матеріалів. У машинобудуванні позитивну динаміку демонструватиме виробництво комп'ютерів, електронної та оптичної продукції. За сприятливих погодних умов в аграрному секторі може посилюватися позитивна динаміка. Загалом же повернення до позитивної динаміки в економіці України відбулося в 2017 р. економічний біогазовий парниковий україна

У 2020-2025 рр. економіка України розвиватиметься досить високими темпами. Добувна промисловість поступатиметься за темпами переробній промисловості, й металургійний комплекс поступово скорочуватиме свою частку у ВВП. Ця тенденція вірогідно збережеться і у подальшому - до 2030 р. Загалом середні темпи приросту реального ВВП протягом аналізованого періоду становитимуть близько 4%, що видається достатньо реалістичним у контексті порівняння з ретроспективними даними інших країн світу (рис. 1).

Рис. 1. Середньорічні темпи приросту реального ВВП протягом 1995-2014 рр. у деяких країнах світу, %

Джерело: складено за даними Світового банку [33].

Так, середньорічні темпи приросту ВВП на рівні 4% навіть дещо нижчі за середні темпи приросту відповідного показника для множини аналізованих країн, хоча і майже у 1,5 рази вищі за середньосвітові.

Оцінки соціально-економічних наслідків

Тут представлено оцінки соціально-економічних наслідків реалізації біогазових проектів в Україні. Результати отримані за використання динамічної обчислюваної моделі загальної рівноваги України з розширеним енергетичним блоком. Усі представлені оцінки наводяться у порівнянні з показниками базового сценарію. Тобто будь-які зміни макроекономічних, галузевих чи інших індикаторів потрібно інтерпретувати як відхилення відносно базового сценарію у відповідному році. Водночас базовий сценарій передбачає закладені в рамках макроекономічного сценарію темпи приросту ВВП, але не включає імплементацію заходів розвитку біогазових проектів. Таким чином, представлені соціально-економічні ефекти вимірюють вплив процесів розвитку біогазових проектів в Україні на макроекономічні, галузеві, соціальні та інші показники за решти рівних умов (зберігається поточна фіскальна та монетарна політика, не відбуваються альтернативні галузеві реформи тощо). У цьому контексті від'ємні величини результуючих показників не означають зниження їх абсолютного значення в рамках цільового енергетичного сценарію, а у більшості випадків відображають уповільнення темпів приросту відповідних індикаторів.

Макроекономічні наслідки

Як показав проведений аналіз, реалізація біогазових проектів в Україні загалом спричинює позитивні макроекономічні наслідки. Утім, такий характер повною мірою проявляється у середньо- та довгостроковій перспективі - починаючи з 2018-2019 рр. (рис. 2). Визначальним фактором таких ефектів виступає, зокрема, особливість інвестиційних процесів: протягом перших років на тлі істотного зростання обсягів валового нагромадження основного капіталу відбувається поступове підвищення рівня енергоефективності та скорочення виробничих витрат, особливо у випадку енергоємних галузей. Водночас більш повний ефект від інвестування спостерігається вже у середньостроковій перспективі, позитивні наслідки скорочення споживання енергоресурсів та процесів заміщення одних ресурсів іншими переважають витрати на досягнення цих ефектів.

Рис. 2. Вплив реалізації заходів цільового розвитку енергетики на рівень ВВП та випуску

Джерело: розраховано авторами

При цьому, враховуючи специфіку інвестиційних процесів та характер їх впливу на скорочення питомих обсягів споживання енергетичних ресурсів, на макроекономічному рівні спостерігається кумулятивний характер наслідків - відхилення від базового сценарію у позитивний бік із часом зростають. Так, у 2025-2029 рр. додатковий приріст ВВП та випуску може сягати 0,3%.

Утім, характер макроекономічних наслідків також залежить від припущень щодо розподілу секторальних темпів впровадження енергоефективних технологій у часі. В рамках проведених досліджень нами було використане припущення про те, що скорочення обсягів споживання енергоресурсів відбуватиметься постійними темпами на всьому аналізованому проміжку. Такий підхід узгоджений із показниками цільового енергетичного сценарію перерозподілу інвестицій у часі.

У процесі моделювання припускалось, що ключовим джерелом інвестиційних ресурсів виступають власні кошти підприємств. Тож характер спостережуваних економічних ефектів також зумовлений більш інтенсивним зростанням собівартості виробництва продукції протягом перших років інвестування порівняно з подальшими періодами, коли зростання витрат на реалізацію біогазових проектів перекриваються за рахунок економії споживання та заміщення енергоресурсів.

Наслідки для домогосподарств

Хоча побутові споживачі безпосередньо не беруть участі у процесах інвестування, їх економічний рівень у цілому пов'язаний із загальним підвищенням ефективності виробництва електроенергії та тепла, адже заміщення одних енергоресурсів іншими та активізація інвестиційних процесів опосередковано впливають і на рівень реальних доходів домогосподарств (табл. 6).

Таблиця 6

Вплив реалізації біогазових проектів на доходи домогосподарств, відхилення величини реального доходу від базового сценарію, %

Показник/сценарій	Цільовий сценарій розвитку енергетики
	2016	2017	2018	2019	2020	2025	2029
Агреговані доходи	0.0	-0.1	-0.1	0.0	0.0	0.3	0.2
I децильна група	0.0	-0.1	-0.1	0.0	0.0	0.3	0.3
II децильна група	0.0	-0.1	-0.1	0.0	0.0	0.3	0.3
Ш децильна група	0.0	-0.1	-0.1	0.0	0.0	0.3	0.3
IV децильна група

Страница:

•  1 
•  2 

статья "Біогазові проекти в Україні: перспективи, наслідки та регуляторна політика" скачать

Подобные документы

• Розробка мобільної біогазової установки

  Способи та джерела отримання біогазу. Перспективи його виробництва в Україні. Аналіз існуючих типів та конструкції біогазових установок. Оптимізація їх роботи. Розрахунок продуктивності, основних параметрів та елементів конструкції нової мобільної БГУ.
  
  дипломная работа [2,6 M], добавлен 21.02.2013
  

• Альтернативні джерела енергії в Україні та можливості їх використання в Україні

  Альтернативні джерела енергії: вода. Енергія води, приливів, гідроенергія. Біологічні і фізичні наслідки будівництва приливних електростанцій. Перспективи вітрової енергетики в Україні. Сонячна енергія та її використання. Перспективи сонячної енергетики.
  
  реферат [21,5 K], добавлен 07.12.2010
  

• Географія поширення та перспектива розвитку станції та установок альтернативних джерел енергії в Україні

  Основні види альтернативних джерела енергії в Україні, технології їх використання: вітряна, сонячна та біогазу. Географія поширення відповідних станцій в Україні. Сучасні тенденції та оцінка подальших перспектив розвитку альтернативних джерел енергії.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.05.2015
  

• Сонячна енергетика у світі

  Основні способи отримання електрики з сонячного випромінювання. Стан і перспективи розвитку сонячної енергетики. Значення і перспективи реалізації проектів по організації виробництва сонячних батарей в Україні. Найбільша у світі сонячна електростанція.
  
  реферат [843,1 K], добавлен 06.05.2015
  

• Розвиток сфери біоенергетичних ресурсів в Україні

  Загальна характеристика біоенергетичних ресурсів, їх переваги та недоліки. Енергетична ситуація та потенціал альтернативних видів палива в Україні. Політична і законодавча база в сфері біоенергетичних ресурсів, її фінансова підтримка на державному рівні.
  
  курсовая работа [55,4 K], добавлен 27.10.2011
  

• Вугільне паливо в доменній печі

  Технологія доменної плавки з застосуванням пиловугільного палива. Зміна рівня використання відновлюваної енергії газів і ступеня прямого відновлення оксиду заліза. Норми компенсації при вдування пиловугільного палива у сурму та технологічні розрахунки.
  
  реферат [30,2 K], добавлен 30.11.2010
  

• Новітні джерела енергії. Рослинна біомаса

  Вивчення світової ситуації з енергоносіями. Аналіз розвитку науково-технічної бази виробництва альтернативних видів палива. Загальна характеристика виробництва етанолу. Потреба людства у використані етанолу. Світова геополітика у використані біопалива.
  
  реферат [22,5 K], добавлен 24.12.2013
  

• Цикли газотурбінних установок

  Аналіз сучасного становища трубопровідного транспорту природних газів й оцінка перспектив його подальшого розвитку. Теоретична робота стиснення в компресорі. Утилізація теплоти відхідних газів. Технічні характеристики газотурбінних електростанцій.
  
  курсовая работа [374,7 K], добавлен 14.08.2012
  

• Перспективи розвитку сонячної енергетики в світі та в Україні

  Переваги та недоліки сонячних електростанцій різних типів, перспективні технології для покращення роботи як сонячних елементів, так і сонячних електростанцій. Аналіз розвитку малої енергетики у світі та в Україні на основі відновлюваних джерел енергії.
  
  статья [635,5 K], добавлен 22.02.2018
  

• Структура виробництва електроенергії на Україні

  Значення теплових електростанцій в регіонах України. Місце гідроелектростанції в електроенергетиці країни. Використання нетрадиційних джерел енергії. Технічний стан електроенергетики. Структура та обсяги виробництва електроенергії в енергосистемі держави.
  
  презентация [3,3 M], добавлен 02.12.2014
  

• Реконструкція парового котла БКЗ-75-39 із заміною палива

  Обґрунтування вибору лігніну як альтернативного виду палива для котлоагрегату БКЗ-75-39. Розрахунок основного і допоміжного обладнання для котлоагрегату з врахуванням в якості палива відходів гідролізного виробництва. Виробництво брикетів з лігніну.
  
  дипломная работа [2,5 M], добавлен 18.11.2013
  

• Проектування біогазової установки для фермерського господарства

  Потенціал та впровадження біогазових установок в Україні. Розрахунки параметрів опалювально-вентиляційної установки й енерговитрат на теплопостачання тваринницької ферми. Розрахунок витрат теплоти на гаряче водопостачання тваринницького приміщення.
  
  курсовая работа [8,2 M], добавлен 17.05.2019
  

• Отримання твердого палива з використанням перспективних видів біомаси

  Виробництво твердого біопалива з деревних відходів. Технологія та обладнання для виготовлення гранульованого палива - пиллет. Технологічний процес пресування. Виробництво паливних брикетів із соломи, його переваги. Вирощування біомаси для синтезу палива.
  
  реферат [1,3 M], добавлен 03.12.2013
  

• Технічна термодинаміка та теплові процеси технології будівельних матеріалів

  Сучасні технології теплової обробки матеріалів з використанням досвіду з виготовлення цементу, будівельної кераміки, залізобетону. Теплофізичні характеристики газів, повітря, водяної пари, видів палива, родовищ України, місцевих опорів руху повітря.
  
  реферат [489,2 K], добавлен 23.09.2009
  

• Фізико-технологічні основи одержання чутливих елементів для датчиків газів

  Загальні відомості про методи детекції газів. Поверхневі напівпровідникові датчики газів, принцип їх дії, основи їх побудови. Сучасні датчики газів, та методи їх отримання. Нові матеріали та наноструктури – перспективна база елементів для датчиків газів.
  
  курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.05.2010
  

• Вітроенергетика і перспективи її розвитку в Україні

  Історія виникнення і розвитку вітроенергетики як галузі енергетики енергії повітряних мас, що спеціалізується на перетворенні, в енергію для використання в народному господарстві. Вітровий потенціал України. Напрями розвитку української вітроенергетики.
  
  реферат [56,3 K], добавлен 08.02.2011
  

• Порівняння загальної витрати палива на ТЕЦ з витратою палива при роздільному постачанні споживачів теплотою і електроенергією

  Опис принципової схеми циклу ТЕЦ, визначення характеристик стану робочого тіла. Витрати палива при виробленні електроенергії на КЕС та в районній котельній. Економія палива на ТЕЦ в порівнянні з роздільним виробленням електроенергії та теплоти.
  
  курсовая работа [519,2 K], добавлен 05.06.2012
  

• Диверсифікація генерації і постачання енергетичних ресурсів в Україні

  Проблеми енергетичної залежності України від Росії та Європейського Союзу. Розробка концепцій енергетичного виробництва та споживання готових енергетичних ресурсів. Залежність між підходом до використання енергетичних ресурсів та економічною ситуацією.
  
  статья [237,2 K], добавлен 13.11.2017
  

• Фізико-хімічні властивості газів

  Параметри природних газів з наведенням формул для їх знаходження: густина, питомий об’єм, масовий розхід, лінійна, масова швидкість, критичні параметри та ін. Термодинамічні властивості газів, процес дроселювання; токсичні і теплотворні властивості.
  
  реферат [7,8 M], добавлен 10.12.2010
  

• Джерела енергії і генератори енергії

  Паливо як основне джерело теплоти для промисловості та інших галузей господарства, його різновиди та відмінні риси, особливості використання. Склад твердого та рідкого палива. Горіння палива і газові розрахунки. Тепловий баланс котельного агрегату.
  
  курсовая работа [250,1 K], добавлен 07.10.2010
  

Другие документы, подобные "Біогазові проекти в Україні: перспективи, наслідки та регуляторна політика"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам