УкрРус

Перспективы производства электроэнергии из биомассы

  • Перспективы производства электроэнергии из биомассы

Сегодня биомасса как топливо уверенно занимает четвертое место в мире по объемам производства и потребления энергии. Ее доля в общей поставке первичной энергии достигает 10%. Фактический уровень производства электрической энергии из ВИЭ (возобновляемых источников энергии) и биомассы в странах ЕС-27 приведен в табл. 1. На начало 2011 года доля ВИЭ в общем производстве электрической энергии составляла 21%, в то время как из биомассы было произведено 3,7% от общего производства электроэнергии.

Основным сырьем при производстве электроэнергии из биомассы является твердая биомасса – 60%, биогаз – 25% и ТБО – 15% (рис. 1).

Распределение общей установленной мощности электрогенерации на биомассе приведено в табл. 2. Наибольшая установленная мощность в ЕС на древесине – порядка 15 ГВт, на биогазе – около 6 ГВт, на ТБО – около 6 ГВт, на промышленных отходах – 0,6 ГВт.

Учитывая опыт предыдущих лет, перспективы и потенциал развития ВИЭ, Европейская Комиссия прогнозирует дальнейший рост доли ВИЭ в производстве энергии как до 2030 года, так и до 2050 года. Одним из сценариев наиболее интенсивного развития ВИЭ рассматривается возможность увеличения ее доли до 75% конечного потребления энергии до 2050 года.

На сегодня все страны ЕС имеют план действий по биомассе как составляющую национального плана действий по ВИЭ. Основная часть стран ЕС-27 имеет намерения увеличить долю ВИЭ в производстве электрической энергии до уровня 20-30% в т.ч. значительную часть этого из биомассы. Общий прогноз потребления ВИЭ и БМ в ЕС-27 на период до 2030 года приведен в табл. 3. Объем производства электрической энергии из ВИЭ в ЕС планируется увеличить с 21% до 66%, а долю БМ – увеличить более чем в 2 раза и поднять до уровня 8% в 2030 году.

Национальные планы действий по развитию ВИЭ содержат соответствующие прогнозы увеличения установленной мощности и производства электрической энергии в 2020 г. (табл. 4).

Среди основных механизмов стимулирования развития биоэнергетики в странах ЕС, и в частности производства электрической энергии, следует отметить: рыночные цены и дополнительные налоги на ископаемые топлива, стимулирующие "зеленые" тарифы и "зеленые" сертификаты на электроэнергию из ВИЭ, государственная поддержка, субсидии на оборудование, высокие государственные цели и действующая государственная политика по развитию ВИЭ.

Развитие производства электроэнергии из биомассы в Украине

Украина является энергозависимым государством и обеспечивает собственные нужды в энергетических ресурсах лишь на 60,9%, энергоемкость ВВП Украины в 2,6 раз превышает показатели развитых стран.

Предложенные в проекте обновленной Энергетической стратегии до 2030 года направления развития разных секторов энергетики Украины в значительной мере не отвечают тенденциям развития возобновляемой энергетики и биоэнергетики стран ЕС. Цели по производству электроэнергии из биомассы существенно занижены. Планируется, что в 2030 году объем производства электроэнергии из биомассы составит всего 2,4% от общей генерации электроэнергии из ВИЭ или 0,1% от всей генерации электроэнергии в Украине (табл. 3).

Украина обладает большим потенциалом биомассы, доступной для производства энергии. Основными составляющими этого потенциала являются отходы сельского хозяйства, отходы древесины, а в перспективе – энергетические культуры, возделывание которых начало активно развиваться последние годы.

На начало 2013 года общая установленная электрическая мощность объектов электрогенерации, подключенных к ОЭС (объединенным энергетическим системам), в Украине составляла 53,777 ГВт, в т.ч. из ВИЭ около 670 МВт: ВЭС – 262,8 МВт, СЭС – 317 МВт, МГЭС, 78,1 МВт, ТЭС/ТЭЦ на биомассе – 9,9 МВт. По состоянию на май 2013 года установленная электрическая мощность объектов ВИЭ возросла до 741,9 МВт, в т.ч. на биомассе – 6,2 МВт и на биогазе – 3,78 МВт.

В мае 2013 года общее количество объектов электрогенерации из ВИЭ, подключенных к электрическим сетям и получивших "зеленый" тариф, составило 145 и из них лишь 3 объекта используют биомассу в качестве топлива и лишь одна когенерационная установка на биогазе.

Сейчас механизмы стимулирования и развития сектора ВИЭ Украины вообще и биоэнергетики в частности, можно разделить на такие категории: таможенные льготы – освобождение от таможенного налогообложения; налоговые льготы; стимулирующие механизмы, такие как "зеленый" тариф на электроэнергию, произведенную из ВИЭ; стратегии развития, государственные программы и др.

Следует отметить, что в данное время, несмотря на имеющиеся механизмы стимулирования развития биоэнергетики, воспользоваться на практике предложенными льготами в большинстве случаев не представляется возможным. Это вызвано непрозрачностью процедур, выборочным подходом к проектам и их владельцам, что создает дополнительные барьеры для широкого внедрения биоэнергетического оборудования в Украине.

Существующие барьеры развития электрогенерации из биомассы в Украине

Основной механизм стимулирования производства электроэнергии из биомассы в Украине – "зеленый" тариф – на практике не действует, в большей степени из-за новых положений, введенных Законом Украины "О внесении изменений в Закон Украины "Об электроэнергетике" относительно стимулирования производства электроэнергии из альтернативных источников энергии" (№ 5485-VI от 20.11.2012). Основные барьеры:

Некорректное определение термина "биомасса" Необоснованно низкий коэффициент "зеленого" тарифа для электроэнергии из биогаза Необоснованные требования относительно доли местной составляющей оборудования, материалов и услуг в общей стоимости проектов Терминологические ошибки в описании основных элементов оборудования для объектов электроэнергетики, которые используют энергию биомассы и биогаза Дискриминационный подход к биогазовым установкам, которые введены в эксплуатацию до 01.04.2013 Отсутствие "зеленого" тарифа для электроэнергии, которая производится из бытовых отходов Отсутствие "зеленого" тарифа для электроэнергии, которая производится при совместном сжигании биомассы с ископаемыми топливами Отсутствие государственных субсидий и лизинговых механизмов для покупателей биоэнергетического оборудования Отсутствие действующей государственной программы по развитию биоэнергетики Возможности сектора биоэнергетики почти проигнорированы при разработке проекта обновленной Энергетической стратегии Украины на период до 2030 г. Сложность применения налоговых и таможенных льгот.

Предложения БАУ относительно преодоления вышеупомянутых барьеров касаются изменений в соответствующих Законах Украины, в частности:

Определение термина "биомасса" должно отвечать мировой и европейской практике по этому вопросу и включать не только отходы органического происхождения, но и продукты, а также остатки лесного и сельского хозяйства. Установить коэффициент "зеленого" тарифа для электроэнергии, произведенной из биогаза, на уровне 3,0 для биогаза из сырья сельскохозяйственного происхождения, и 2,7 для всех других видов биогаза. Отменить требования относительно доли местной составляющей для проектов, которые претендуют на получение "зеленого" тарифа на электроэнергию из биомассы и биогаза. Аннулировать дискриминационный подход ко всем установкам и объектам электроэнергетики, которые введены в эксплуатацию до 01.04.2013 года. Установить коэффициент "зеленого" тарифа для электроэнергии, произведенной из бытовых отходов, как минимум на уровне 3,0. Установить коэффициент "зеленого" тарифа для электроэнергии, которая производится из биомассы при ее совместном сжигании с ископаемыми топливами, как минимум на уровне 1,9. Организовать на государственном уровне процесс субсидирования покупки биоэнергетического оборудования в размере 20…30% его стоимости. Подготовить и утвердить на правительственном уровне план действий относительно развития биоэнергетики по методологии Европейской Комиссии. Установить адекватные цели по развитию биоэнергетики, в частности в обновленной Энергетической стратегии Украины до 2030 г. (табл. 5). Разработать и утвердить стандарты для разных типов твердых биотоплив, а также программы стимулирования инвестиций в инфраструктуру по заготовке, хранению и поставке биотоплив. Упростить процедуру получения налоговых и таможенных льгот, повысить прозрачность и сократить время на принятие решений по данному вопросу.

Концепция развития сектора производства электроэнергии из биомассы в Украине

На сегодня в Украине разработаны несколько документов, направленных на развитие производства электрической энергии из ВИЭ и биомассы. Однако статус этих документов, поставленные цели и источники финансирования не обеспечивают единую государственную стратегию развития возобновляемой энергетики, в том числе не обеспечивают достижения поставленных целей.

Поэтому возникла острая необходимость в разработке концепции "Внедрение использования биомассы на ТЭС, ТЭЦ и когенерационных станциях в Украине" (в дальнейшем – Концепция), в основу которой был положен анализ европейского опыта разработки аналогичных документов.

Основной целью Концепции является внедрение использования биомассы на ТЭС, ТЭЦ и когенерационных станциях в Украине.

Для обеспечения достижения поставленной цели необходимо:

  • установить и обеспечить достижение доли ВИЭ и биомассы в производстве электрической энергии, что отвечает общим европейским тенденциям развития возобновляемой энергетики с учетом технических, экологических, финансовых и социальных возможностей Украины;
  • закрепить на государственном уровне национальные, региональные, отраслевые цели производства электрической энергии из биомассы и назначить ответственными государственные органы власти за выполнение и достижение поставленных целей;
  • усовершенствовать законодательную базу, создать равные конкурентные условия и поддержку участников рынка для широкого развития биоэнергетики в Украине;
  • приблизить Украину к требованиям Европейского Союза относительно реализации положений Энергетического Сообщества и выполнение взятых на себя обязательств по уменьшению негативного влияния на окружающую среду при производстве тепловой и электрической энергии.

Основные ожидаемые результаты предложенной Концепции до 2030 года: предполагается, что за данный период будут сформированы необходимые условия для успешного достижения поставленных целей, в частности:

  • доля биомассы в потреблении первичной энергии не меньше 7% в 2030 году;
  • доля биомассы в валовом конечном энергопотреблении не меньше 10% в 2030 году;
  • доля биомассы в производстве электрической энергии не меньше 4% в 2030 году.

Основой для разработки Концепции является базовый сценарий обновленной Энергетической Стратегии, где определена расчетная потребность в топливе и энергии, прогнозы объемов потребления первичных энергоресурсов на период до 2030 года.

В соответствии с предложенной Концепцией (табл. 5, рис. 2, 3), планируется увеличить долю биомассы в потреблении энергии с 0,7% до 10% в 2030 году, что отвечает уровню потребления БМ в ЕС-27 в 2010 году.

Долю электроэнергии, произведенной из ВИЭ, планируется увеличить с 0,32% до 20%, что отвечает целям ЕС-27 на 2015 год. В то же время около 20% электрической энергии из ВИЭ планируется вырабатывать из биомассы, при этом доля БМ составит не меньше 4,0 % в 2030 г.

Организацию производства электрической энергии из БМ планируется осуществлять как на существующих энергогенерирующих объектах так и новых, которые планируется вводить в эксплуатацию.

В соответствии с предложенной Концепцией предполагается, что в ближайшей перспективе до 2015 года будут реализованы наиболее доступные технические решения и запущены необходимые генерирующие мощности на твердой биомассе – 75% и биогазе – 25%, что позволит обеспечить около 0,2% общего производства электрической энергии (табл. 6). Основная доля электроэнергии из БМ – 47% будет производиться из твердой БМ на ТЭЦ, 28% – на ТЭС и 25% в когенерационных установках на биогазе. До 2030 г. планируется 16% биогенерации осуществлять на угольных энергоблоках, ТЭС и ТЭЦ на биомассе будут обеспечивать 46,5% биогенерации, из ТБО – 12% и из биогазов – 24,5%. Не меньше 60% биогенерации будет осуществляться в комбинированных циклах.

Минимальная необходимая установленная мощность энергогенерирующего оборудования представлена в табл. 7. Так до 2030 г. необходимо ввести в эксплуатацию порядка 2133 МВт мощностей, из которых около 390 МВт необходимо обеспечить при совместном сжигании биомассы с углем на существующих угольных энергоблоках. При этом доля биомассы при совместном сжигании не на блоках мощностью до 300 МВт не будет превышать 5%. Общая установленная мощность ТЭС на БМ должна составлять не меньше 110 МВт, ТЭЦ с комбинированным производством тепловой и электрической энергии – не меньше 890 МВт, ТЭС и ТЭЦ на ТБО – около 260 МВт, на биогазе с полигонов ТБО – примерно 40 МВт, КГУ на биогазе – около 446 МВт. Таким образом, общая установленная электрическая мощность на твердой биомассе и ТБО должна составлять порядка 1650 МВт, на биогазе – 486 МВт.

До 2030 года общий необходимый объем инвестиций составит примерно 69,5 млрд. грн, в среднем 3,8 млрд. грн ежегодно (табл. 8).

Ориентировочный объем сокращения выбросов парниковых газов благодаря использованию БМ как топлива до 2030 г. составит приблизительно 27 млн. тСО2­­ (табл. 10).

Выводы

Предложенная БАУ Концепция производства электрической энергии из биомассы в Украине до 2030 года ориентирована на увеличение доли ВИЭ в производстве электрической энергии, в т.ч. из твердой биомассы, биогазов, жидких биотоплив. Поставленные до 2030 года цели отвечают общей тенденции развития ВИЭ в ЕС и мире, однако уровень использования биомассы для производства электроэнергии в Украине прогнозируемо будет отставать от среднеевропейских показателей. Реализация предложенной Концепции позволит обеспечить достижение 4% общего производства электроэнергии в Украине до 2030 года в т.ч. будет содействовать как развитию внутреннего рынка производства и потребления ВИЭ, так и повышению уровня энергонезависимости государства в целом. Развитие биогенерации будет содействовать привлечению частного и банковского капитала, развитию внутреннего рынка биотоплива и смежных рынков, будет содействовать росту количества рабочих мест и занятости местного населения, а также обновлению оборудования и повышению его энергоэффективности и экологической безопасности.

Наши блоги