Теоретичний матеріал до теми 8: Роль біоекономіки в розвитку енергетичного сектору

1. Види біопалива. Економічна ефективність виробництва біопалива

Розвиток людства приводить до збільшення його енергетичних потреб. Протягом останніх півтора століття світове споживання енергетичних ресурсів із розрахунку на одного жителя планети збільшилося майже у 25 разів. Тому актуальною проблемою на сьогодні для усіх країн світу є задоволення постійно зростаючих енергетичних потреб людства, оскільки саме енергія є рушійною силою різноманітних явищ, пов’язаних із забезпеченням життєдіяльності людини. На сьогодні у світі 35% енергетичних потреб покривається завдяки використанню нафти, 23% завдяки вугіллю, 21% заради природного газу, 7% використання ядерного палива. Зростаючі темпи споживання зумовлюють постійне скорочення обсягів існуючих запасів традиційних енергоресурсів. Так, за оцінками експертів, запасів нафти вистачить лише на 44 р., природного газу – 159 років, вугілля – 409 років.

У зв’язку з цим серйозно загострюється проблема пошуку інших джерел енергетичних ресурсів, одним із яких є виробництво біопалива.

Біопаливо або біологічне паливо (англ. biofuel)‒ це паливо, яке отримується, як правило, з біологічної відновлювальної сировини (біомаси).

Подібно до вугілля й нафти, біомаса - це форма у якій збережено сонячну енергію. Енергія сонця «захоплюється» через процес постійного фотосинтезу під час росту рослин. Однією із переваг біологічного палива в порівнянні із іншими типами палива є те, що воно повністю завжди розкладається мікроорганізмами, і тому відносно не є шкідливим для довкілля.

Види біопалива:

- тверде (гранули, брикети, дрова тощо);

- газоподібне (різні суміші газові разом із чадним газом, метаном, воднем, що отримуються внаслідок термічного розкладу сировини у присутності кисню (газифікація), або без кисню (піроліз) або за рахунок бродіння за рахунок впливу бактерій тощо);

- рідке (горючі рідини і масла які у процесі піролізу, рідкі моторні біопалива що у процесі гідролізу або ферментації, (етанол, біодизель, метанол, тощо).

Усі перелічені види палива відносяться до альтернативних, або біологічних видів палива і підпадають під дію Закону України «Про альтернативні види палива».

Біопаливо першого покоління.

Як біопаливо першими почали використовувати такі традиційні сільськогосподарські агрокультури з високим складом жирів, вуглеводів, крохмалю. Рослинні жири дуже добре піддаються перетворенню на біодизель, а також крохмаль і цукри переробляють на етанол. Однак використання такої сировини має такі певні негативні аспекти, оскільки потрібно як правило залучати додаткові площі сільськогосподарських угідь для посівів культур, які виснажують ґрунти, та може виникнути загроза продовольчій безпеці, зростають потреби у використанні пестицидів та добрив та тощо.

До біопалива першого покоління відносять:

- біоетанол – це спирт етиловий зневоднений (C2H5OH або CH3-CH2-OH), який отримується шляхом переробки рослинної сировини (буряків цукрових, кукурудзи, очерету, зернових тощо) і використовують у якості біопалива. Виробництво біоетанолу розглядається як елемент «зеленої фабрики» у ланцюжку «біомаса - біоетанол - біогаз і кормопродукти - продукти тваринництва і біодобрива - біомаса”.

Існує два основних способи отримання етанолу ‒ один з них це мікробіологічний (спиртове бродіння) і також синтетичний (гідратація етилену). Наслідком процесу бродіння є розчин, що містить не більше 15 відсотків етанолу, оскільки в більш концентрованих та розчинах такі організми як дріжджі зазвичай гинуть. Отриманий таким способом етанол потребує очищення і концентрування, як звичайно шляхом дистиляції. У промислових великих масштабах етиловий спирт отримують із агросировини, що містить целюлозу (солома, деревина), яку попередньо гідролізують. Суміш, яка утворилася при цьому, піддають звичайному спиртовому бродінню. 

Етанол у порівнянні із звичайним бензином є менш «енергонасиченим» енергетичним джерелом. Пробіг машин, що працюють на Е85 (ця суміш містить 85% етанолу і лише 15% бензину; буква «Е» від англійського слова Ethanol), на одиницю об'сягу палива складає близько 75% від усього пробігу стандартних машин. На «справжньому» паливному етанолі можуть працювати лише звичайно так звані «Flex-Fuel» машини. Ці звичайні автомобілі як правило, можуть працювати на звичайному паливному бензині або на звичайній довільній суміші того та іншого.

Серйозним недоліком біоетанолу є зазвичай те, що при згорянні палива етанолу у вихлопних газах двигунів внутрішнього згорання з'являються альдегіди (як правило - формальдегід і ацетальдегід), які завдають всім живим організмам не меншу шкоду, ніж ароматичні вуглеводні.

- біодизель – це метилові та/або звичайні етилові етери вищих органічних кислот, які отримані із рослинних олій або звичайних тваринних жирів, і використовуються у вигляді біопалива чи біокомпонентів. Зокрема, сировиною для виробництва біодизелю часто можуть бути ріпакова, кокосова, соєва, пальмова олія, або будь-яка олія-сирець, а також відходи харчової та промисловості. Розробляються технології виробництва такого палива як біодизель з водоростей. Воно є зараз цілком сумісним з існуючими сучаснии двигунами траспортних засобів і системою комерційних паливних систем споживання і розподілу.

- біобутанол (C₄H₁₀O - бутиловий спирт) як правило, вироблений з біомаси бутанол, який використовується як біопаливо. Це безбарвна рідина з характерним для нього запахом. Широко використовується у галузях промисловості. Виробництво бутанолу почалося зазвичай на початку XX століття. А у 50-х роках завдяки падінню цін на нафту бутанол розпочали виробляти із нафтопродуктів.

Бутанол не має корозійних властивостей, може передаватися існуючою інфраструктурою. Він може, але не обов'язково звичайно повинен, змішуватися з традиційним паливом. Енергомісткість виробництва бутанолу близька до енергомісткості паливного бензину. Бутанол може використовуватися в будь-яих паливних елементах, а також у якості сировини для виробництва водню.

Біопаливо 2-го покоління.

Головне завдання технологій виробництва сучасного біопалива другого покоління - збільшити кількісно обсяги виробленого екологічно стійкого біопалива, при цьому використовуючи біомасу, що складається як із нехарчових частин рослин, зокрема таких як стебла, лушпиння, листя, які залишаються після вилучення їх харчової частини. Також використовуються звичайна деревна маса (целюлоза, лігнін), відходи сільського господарства, агровиробництва, менш цінні аграрні культури тощо.

До основних видів біопалива цього класу відносяться

- біоетанол з целюлози,

- дизельне паливо Фішера-Тропша –це синтетичний вуглеводень або суміш звичайних синтетичних вуглеводнів, вироблених із біомаси;

- диметиловий ефір (C₂H₆O) може також вироблятися як з природного газу, вугілля, так і з біомаси. Значна кількість диметилового ефіру виробляється із відходів целюлозно-паперового виробництва. Він скраплюється при невеликому тиску. Такий диметиловий ефір є екологічно чистим пальним без вмісту сірки, вміст азоту оксидів у вихлопних газах приблизно на 90% менший, ніж у звичайному бензині. Застосування диметилового ефіру як правило, не вимагає спеціальних фільтрів, але тому необхідна переробка систем живлення (наприклад, установка газобалонного обладнання, застосування коректування сумішоутворення) та запалювання цього виду двигуна. Без переробки можливе застосування на звичайниху автомобілях з LPG-двигунами при 30 відсотків вмісті у паливі. 

- біо-ETBE -етил-трет-бутиловий ефір, зроблений з біоетанолу;

- біо-МТВЕ - етил-трет-бутиловий ефір, який вироблений з біометанолу);

- біо-ТАЕЕ - метил-трет-етиловий ефір, трет-аміл-етиловий ефір тощо.

Основні переваги біопалива 2-го покоління у порівнянні із біопаливом 1-го покоління:

різноманітність біологічної маси, придатної до переробка;

більш висока раціональність використання;

суттєве скорочення викидів деяких парникових газів у процесі використання біопалива (зменшення викидів зможе досягти 90%, у той час як також при використанні біопалива 1-го покоління – 50%).

Основні недоліки біопалива 2-го покоління:

недосконалість технологій, більш висока собівартість виробництва;

економічно вигідними стають лише масштабні випуски із більшою продуктивністю, а значить -із великими капіталовкладенням.

Біопаливо третього покоління.

Біопаливо третього покоління виготовляється із водоростей. Водорості це є одночасно дешевою і високопродуктивною сировиною для отримання біопалива. Експерти вважають, що переробка водоростей дозволяє отримати у 3,5 раз більшого палива, ніж із олії пальмової, у 5 раз більше, ніж із очерету цукрового, у 8 можна разів більше, ніж з кукурудзи, і в більш, ніж у 30 разів, чим із сої. Водорості також можна використовувати для виробництва звичайного метану способом анаеробного зброджування або етанолу використовуючи шлях бродіння. Але найбільша їхня цінність потенційна полягає в тому, їх можуть використовуватись як сировина також і для виробництва біодизельного палива. Однак для виробництва біопалива 3-го покоління потрібні значні площі для вирощування водоростей. Переважна більшість біопаливо отримують шляхом перетворення органічної речовина у палива, проте існує альтернативний підхід, оснований на тому, що окремі водорості від природи виробляють етанол, що можна збирати без знищення рослин. На даний момент компанія Алгенол планує поставити цей метод на комерційну основу.

На сучасному етапі у наукових світових колах біопаливо розглядається як ресурс, що важливий для диверсифікації енергетичних джерел та забезпечення енергетичної безпеки, розвитку територій сільської місцевості.

Розвиток біоенергетики є також актуальним і для України із її значним потенціалом виробництва місцевих палив, які є доступними для отримання енергії. Основними складовими біомаси потенціалу є солома та інші відходи діяльності сільськогосподарського виробництва (стержні, кукурудзяні стебла), лушпиння тощо, а також відходи від роботи місцевого господарства, садівництва та енергетичних культур. Особливе місце в використанні аграрної біомаси займає отримання енергонасиченого біогазу шляхом анаеробного зброджування та високоякісних екологічно чистих добрив органічних. Залучення в енергетичний баланс деяких біологічних видів палива як поновлюваних ресурсів із використанням акумульованої сонячної енергії є важливим стратегічним напрямком розвитку цивілізації. Однак поширення використання енергоресурсів біологічних - це доволі складний процес, який потребує додаткових витрат для надання їм певних споживчих якостей. Споживачі палива технічно та технологічно налаштовані впродовж останнього сторіччя для використання концентрованих непоновлюваних енергетичних джерел, а для стимулювання використання біологічних поновлюваних енергоресурсів необхідні значні витрати. Також, постійний зріст цін на паливні матеріали та необхідність збереження природного навколишнього середовища потребують зосередження зусиль для розробки методів та технічних засобів необхідних для забезпечення енергоавтономності країни.

Частково вирішення енергетичного питання зможе бути знайдене в площині формування вітчизняної біопаливної галузі. Під натиском вітчизняних і зарубіжних монополій енергетичних вона постійно знаходилася в «замороженому» стані. Навіть через прийняття значної кількості нормативних та законодавчих актів щодо розвитку біопаливного ринку галузь біоенергетики розвивалась низьким темпом. На даний час в Україні приймається Енергетична стратегія на період до 2035 р. «Безпека, енергоефективність, конкурентоспроможність», що передбачає досягнення у 2035 році частки біомаси у структурі постачання первинної енергії в нашій країні аж до 11,5% проти існуючих 2,3відсотків. Разом із тим у Фінляндії такий показник уже нині сягає 23відсотка, Швеції він є 19%, Австрії та Данії близько 12%. Протягом періоду до 2035 р. вказані країни, безперечно, нарощуватимуть цей показник.

На сьогодні розвиток біопаливної індустрії у нашій країні відбувається, на жаль, стихійно: аграрні підприємства виробляють моторне паливо із використанням власної сировини на напівкустарних і малопотужних установках. Достовірна інформація про стан виробництва сучасного біопалива у нашій державі не знаходиться на належному рівні.

У звітах Незалежного агентства з моніторингу ринку енергетичних ресурсів Міністерства енергетики США статистична інформація щодо обсягів виробництва біопалив в Україні представлена починаючи лише з 2013 р. та станом на 2017 р. становить 44,2 тис. тонн. При цьому вказана інформація стосується лише обсягів виробництва біоетанолу, інформації про біодизель немає. Це зумовлено тим, що в Україні нині виробництво біодизеля в масштабах промислових практично відсутнє, за винятком декількох «пілотних» проектів. Слід зазначити, що у світові темпи виробництва біопалива збільшуються. Найбільшими виробниками біодизеля та біоетанолу є США (60% від загальносвітового виробництва) та Бразилія (27%), що постійно нарощують їх виробництво (табл. 1).

Таблиця 1. Виробництво рідкого біопалива у світі

За даними Renewables 2018. Global status report. Renewable Energy Policy Network for the 21st century

Серед країн ЄС зараз найбільшими виробниками біодизеля стають Німеччина, Франція, Іспанія, Нідерланди та Польща, доля яких складає відповідно 23%, 15%; 11%; 8% та 7% загальноєвропейського виробництва цих видів біопалива. Основною сировиною для виробництва біопалива в цих країнах є ріпак. Частка його посівів у ріллі у 2006- 2018 рр. становила у Франції у розмірі 8-9%, Німеччині ‑від 11-12%, Польщі у межах 5-9%, в той час цей показник в Україні упродовж зазначеного періоду становив від 1,5 до 3%. При цьому ряд вчених вважає, що концентрація посівів ріпаку зможе досягати 20-25% ріллі. Таким чином, в Україні спостерігаються всі можливості стосовно підвищення урожайності та розширення площ посівів даної культури. Незважаючи на порівняно значні площі посівів ріпаку в багатьох європейських країнах (Франція – 1,5 млн га, Польща – 0,7-0,9 млн га, Німеччина – 1,3-1,5), сировинна база для виробництва біодизеля у цих країнах формується ще й за рахунок імпорту певної кількості насіння ріпаку, в тому числі з України. В Україні під посівами культури знаходилося всього 0,5-1 млн га. Як говорять дослідження, із збільшенням споживання біодизеля у країнах ЄС нарощують обсяги імпорту насіння ріпаку. Зокрема протягом 2006-2016 рр. Польща збільшила його імпорт з України вдвічі, Німеччина – у 2,3 раза, Франція понад 200 разів.

Таким чином, Україна з економічними, соціальними і політичними проблемами через велику імпортозалежність в енергетичній сфері, не розвиває власного виробництва біодизеля,а лише постачає сировину для розвитку галузі біопалива країн ЄС. Експорт насіння ріпаку із України у цілому стає 83-97% обсягів його виробництва.

Разом із тим при нинішніх відповідних інвестиціях та інноваціях в Україні є беззаперечні потенційні можливості досягнення продовольчої безпеки країни та розвитку біоенергетичної галузі, що зумовлюються наявністю 0,75 га сільгоспугідь у розрахунку на одну особу.

Дослідженнями встановлено за яких умов економічних доцільне виробництво біопалива як в Україні так і в інших країнах світу. Зокрема, ще на початку минулих років, коли була вже відома технологія виробництва біопалива, питання стосовно розвитку цієї галузі практично не з’являлось. Не поверталися до цього і в 60-х роках, коли ціна на нафту, зокрема, на сорт Saudi Arabian Light1 API (Arab Light – це марка нафти, яка добувається у Саудівській Аравії та використовується задля установлення ціни для інших марок експортної нафти в районах Персидської затоки) за даними ОПЕК (Organization of Petroleum Exporting Countries) становила близько 1,63 дол. США за один барель. Зовсім інша економічна ситуація склалася у 2008-2012 рр. за ціні її у 93-108 дол. США за барель. При такій ціновій ситуації конкурентоспроможність біопалива на енергоресурсному ринку об’єктивно зростала. Таким чином, тепер базовими позиціями визначення рівня ефективності економічного виробництва біопалива є рівень ціни на нафту та види палива, виробленого з нафти, цін на відповідну біосировину та рівень затрат на виробництво біопалива й цін на його побічну продукцію при одержанні тощо. Щоб бути конкурентоспроможним, ціни на біопаливо повинні бути принаймні не вище ринкових цін на бензин або дизельне паливо за рахунок дешевої сировини та за рахунок дотацій на виробництво біопалива, враховуючи його екологічну складову.

Крім економічної складової під час визначення ефективності виробництва з біомаси біопалива необхідно враховувати також енергетичну, екологічну, соціальну супутні та політичну складові.

Економічна складова складає стабільну діяльність об'єктів господарювання; стан надходження додаткових податків до бюджету; скорочення витрат на зменшення та компенсацію екологічного збитку. Мета економічної оцінки складає визначення прибутковості виробництва та використання джерел альтернативної енергії для конкретних об’єктів агрогосподарювання та включає в себе прийнятий набір показників, які визначають економічну значимість використання та виробництва біопалива.

Як правило, для оцінки економічного виробництва та використання дизельного біопалива дослідники використовують такі загальноприйняті показники, що включають собівартість виробленої продукції, строк окупності витрат, прибуток від реалізації, рентабельність виробництва та ін.

Крім того, під час виробництва енергії із альтернативних джерел можна отримати деякі побічні продукти чи ефекти. Під час їх реалізації знаходять додатковий дохід, що поліпшує економічні загальні показники. Наприклад, під час виробництва біопалива дизельного з ріпаку побічними продуктами є гліцерин та макуха. Макуху використовується як кормова добавка із вмістом протеїну до раціону птиці та худоби, а також як матеріал для виробництва паливних брикетів та гранул.

Екологічна складова визначає зменшення викидів забруднюючих речовин в повітря атмосферне; скорочення частки використання палива з природних вичерпних ресурсів; значно менший негативний вплив на фауну та флору у випадку розливів та аварій. Цього можна досягти за рахунок зміни традиційного дизельного палива біологічним. Тому, під час використання біодизеля певної марки В100 викиди вуглеводнів відповідно з нафтовим аналогом скорочуються на 56%, оксидів вуглецю – на 43%, твердих частинок – на 55%, сажі – на 60%, оксидів азоту – на 5–10%. При цьому виділяється стільки вуглекислого газу, скільки й було спожито з атмосфери рослинами, що є вихідною сировиною у виробництві олії. Це, своєю чергою, зменшує відсоток коштів, необхідних для відновлення навколишнього середовища.

Важливо зазначити, що нафта належить до невідновних вичерпних природних ресурсів, що скорочуються по мірі їх використовування. Таким чином, споживання біологічного дизельного палива зменшить долю використання палива з вичерпних ресурсів.

До переваг біодизельного палива належить його здатність до повного біологічного розкладу. У ґрунті та воді мікроорганізми за 28 діб переробляють 99% біодизеля. Отже, потрібно стверджувати, що біологічне паливо дизельне має значно менший негативний вплив на фауну та флору в разі розливу та аварій порівняно з традиційним.

Соціальна складова спрямована для зменшення рівня безробіття, особливо в сільській місцевості; зниження рівня захворюваності населення.

Під час експлуатації засобів транспортних в атмосферу потрапляють більше 200 шкідливих компонентів, таких зокрема, як діоксид вуглецю, азоту, оксид вуглецю, оксиди сірки, важких металів, сполуки свинцю, сажі, вуглеводні, незгорілі частки палива, канцерогенні і мутагенні сполуки, тощо, які, у свою чергу, чинять токсичну дію на людський організм. Так, двоокис азоту порушує цілісність мембран клітин. За короткострокового часу може проявлятися схильність до підвищення ризиковості респіраторних захворювань, а за високої концентрації може викликати гострі запалювальний процес дихальних шляхів у здорових людей. Ученими виявлено тісний зв’язок серед викидів оксиду вуглецю (RСО =0,84) та діоксиду азоту (RNO2=0,77) у атмосферне повітря транспортом автомобільним та рівнем захворюваності населення хворобами респіраторними. Беручи до уваги факти, які перераховані, можна стверджувати, що використання для альтернативних видів палива призведе до покращення загального стану здоров’я населення, а також зменшення рівня захворюваності респіраторної системи.

Створення виробництва біопалива потребує формування трудових ресурсів як на етапі будівництва, так й експлуатації, що й буде причиною залучення додаткової робочої сили у дану галузь. До того ж ця стабільна діяльність об’єктів господарювання буде мати позитивний вплив на розвиток інфраструктури територій розміщення виробництва.

Енергетична складова полягає у зниженні залежності від імпорту палива. Україну відносять до списку енергодефіцитних країн, оскільки більшу долю паливо-енергетичних ресурсів, необхідних для формування нормальних умов життєдіяльності громадян, імпортує з інших країн. Сьогодні понад 62% внутрішнього обсягу споживання бензину та 90% дизпалива в Україні задовольняється за рахунок імпорту. Використання і виробництво біопалива здатне забезпечити додаткові механізми та системи для енергонезалежності країни, зокрема транспортного сектору.

Політична складова передбачає зростання авторитету країни у світовому співтоваристві шляхом дотримання взятих міжнародних зобов'язань. Для зменшення напруги економіко-енергетичної у державі необхідно застосувати комплексний розгляд питань економічно-організаційного механізму розвитку енергозберігаючих технологій з великою ефективністю, зокрема активізація позиції приєднання до міжнародних організацій, у компетенцію яких належать питання, енергоефективних та енергозберігаючих, екологічно безпечних технологічних засобів.

Таким чином, економічна ефективність використання та виробництва біологічного пального є однією з важливих характеристик господарської діяльності підприємств. Тому в контексті сталого суспільного розвитку не слід забувати про такі нематеріальні ефекти, які не можна представити в грошовому виразі.

2. Біомаса як джерело енергії. Проблеми використання

Досвід формування біопаливного ринку у світі свідчить, що найбільше значення серед поновлювальних енергоресурсів займає біомаса. Чому саме біомаса є відновлюваним енергетичним джерелом? За допомогою біохімічних та хімічних процесів біомаса може трансформована в інші види сучасного палива або у кінцеву енергію. Під час спалювання біомаси або похідних її продуктів, органічний вуглець, що є в ній, та кисень із атмосфери вступають у реакцію із утворенням двоокису вуглецю та води. Цей процес є циклічним, оскільки двоокис вуглецю, який виділився під час спалювання, може брати участь у виробництві біомаси нової.

Однією з основних переваг енергетичного використання біомаси є універсальність її та мультиваріантність. Біомаса може використана у твердому вигляді, шляхом безпосереднього спалювання (дрова, тюки соломи, тріска, гранули, брикети з біомаси), чи перетворена і використана у рідкому вигляді (біоетанол, біодизель) чи газоподібному стані (біогаз, біометан) стані.

Біомаса грає суттєву роль для забезпечення енергобалансів промислово розвинених країн: у США її частка складає 4%, в Данії – 6%, в Канаді – 7%, в Австрії – 14%, в Швеції – 16% загального споживання первинних енергоресурсів цих країн.

Біомаса ‑це органічні речовини, які утворюються у різних рослинах в результаті фотосинтезу та можуть бути використані для створення енергії, включаючи всі види рослинних відходів, рослинності, сільського господарства, деревообробної та інших галузей промисловості. У більш широкому розумінні до сучасної біомаси відносять також промислові та побутові відходи, що є не завжди рослинного походження, але для них характерні однакові принципи їх утилізації.

Згідно із діючим законодавством України, біомаса – це невикопна біологічно відновлювана речовина органічного походження у вигляді відходів лісового та сільського господарства (рослинництва і тваринництва), рибного господарства та технологічно пов’язаних з ними галузей промисловості, що зазнає біологічного розкладу, а також складова промислових або побутових відходів, що здатна до біологічного розкладу.

Але, біомаса включає не тільки відходи, а й продукти сільського та лісового господарства. При такому визначенні біомаси до неї також слід віднести найбільш поширені у практиці види біомаси, а саме: пелети/гранули, дрова, енергетична верба та тріска як паливо для ТЕЦ/ТЕС саме на біомасі, а також силос із кукурудзи як сировина для біогазових установок.

Використовуючи термін «біомаса» з позиції її потенційного застосування в енергетичній сфері, її можна систематизувати у відповідності до наведених вище трьох видів поколінь біопалива.

До біомаси першого покоління (із продовольчих рослин та їх частин) належать: солома зернових культур, відходи виробництва рослин, солома рапсу, вторинні відходи діяльності сільського господарства, біомаса із деревини, біоетанол, біодизель, біогаз стічних вод, кукурудза (біогаз), біогаз з навозу та полігонів ТПВ, енергетичні культури, торф.

Біомаса другого покоління включає непридатну в їжу (непродовольчі рослини та їхні частини) і лігноцелюлозну біомасу. Зокрема це сільськогосподарська продукція (кукурудзяні стебла, стебла інших рослин, лушпиння), відходи лісового господарства (верхівки дерев, деревні відходи, гілки), багаторічні трави (міскантус, просо, сіно болотних трав), енергетичні культури (верба або тополя) і відходи муніципальні.

Виробництво біомаси другого покоління має з одного боку переваги, і недоліки. Наприклад, дослідниками доведено, що виробництво енергетичної верби забезпечує баланс вуглецю та гумусу. Проте також варто зазначити, що при інтенсивному виробництва біомаси зазвичай потрібно більш родючі ґрунти. Тому необхідно краще оцінювати потенційний вплив вирощування біомаси для виробництва біопалива 2-го покоління на продовольчу безпеку України із урахуванням інших видів використанням необхідних ресурсів і сировини.

Біомаса третього покоління складає водорості та синтетичні речовини. Як правило, виробництво біомаси 3-го покоління не конкурує ні з продовольчими зерновими культурами, ні із землями. Проведені дослідження переконливо називають цілий ряд переваг, основними із яких є можливість штучного виробництва великої кількості водоростей у спеціальних спорудах - фотобіореакторах, при повноцінному використанні при цьому всього двоокису вуглецю з вихлопних газів, надлишкового тепла, а також рідкої фракції дігестата.

Більш того, використання водоростей як ко-субстрату, внаслідок високого вмісту вуглецю, дозволяє ферментувати речовини органічні з високим вмістом азоту амонійного. Вчені та інвестори ряду країн ретельно розглядають можливість використання повномасштабного водоростей для отримання біогазу та анаеробної ферментації.

Біомасу першого покоління та біогаз позиціонують як «традиційні види відновлювальних джерел енергії» та використовують для різних комерційних цілях. Біомасу другого і третього покоління визначаються як «нетрадиційні види відновлювальних джерел енергії». Різновиди та типи біомаси подано у таблиці 2.

Таблиця 2. Типи біомаси

Джерела походження біомаси зараз є різноманітними: сільське господарство (тваринництво і рослинництво); рибне господарство та аквакультура; деревообробна промисловість; лісове господарство; целюлозно-паперова та харчова промисловість; тверді побутові та комунальні відходи (табл. 3).

Таблиця 3. Джерела та класифікація біомаси для енергетичних потреб

Сьогодні біомасу можна використовувати для виробництва теплової, електричної, механічної енергії, рідких палив (етанол, синтетичний дизель, біодизель, метанол, біобутанол, ацетон тощо), біологічного та синтетичного газів.

Залежно від початкової вологості зібраної біомаси, технологічно її переробку розділяють на три основні напрями:

термохімічний,

фізикохімічний

біотехнологічний.

Для кожного виду ресурсів біоенергетичних застосовуються відповідні технології для виробництва енергії, газифікація, спалювання, піролізгрануляція, пресування, анаеробне зброджування, біофотоліз, крекінг, ферментація тощо. Цю енергію можна використовувати в різноманітних секторах енергетичних (житлові, комерційне і промислове опалення, електроенергія, транспорт тощо).

Таблиця 4. Паливні характеристики окремих видів біомаси

*Вміст залежить від обсягу внесених добрив

Виробництво тепла з біомаси буде конкурентоспроможним вже зараз, із використанням іноземного обладнання. Зокрема, при таких умов, як утилізація відходів власних з нульовою вартістю (наприклад, надлишки соломи в агробізнесі, відходи паперово-целюлозної промисловості на підприємстві, тощо) та використання вітчизняного обладнання, також виробництво тепла з біомаси є більш реальним, ніж з викопних палив. Однією з умов сучасного функціонування біоенергетики та ринку біопалива ефективна система економічного, адміністративного, правового регулювання економіки державою.

За рахунок використання біомаси можна замінити природний газ та інші зріджені гази, а також дизельне паливо, бензин, гас у двигунах внутрішнього згоряння. При цьому біомаса дешевша ніж газ та вугілля.

Щодо сектору електроенергії, то на відміну від енергії вітру і сонця, виробництво електроенергії з біомаси є стабільним, і більш того, потужності електрогенеруючі на біомасі братимуть участь у балансі ринку електроенергії України.

Біомаса є перспективним джерелом енергії відновлюваної як у світі, так і в Україні. Наразі біомаса займає четверте місце у світі за обсягами її використання. Протягом останніх років в Україні видно поступове зростання кількості об’єктів із встановленою потужністю для виробництва теплової та енергії електричної з біомаси.

Біомаса належить до продуктів сільського господарства і використання її різних видів в енергетичних цілях є перспективним для України, створюючи можливість сільському господарству трансформуватися від споживача енергії на виробника її. Сприятливе поєднання кліматичних умов, потенціал в аграрному секторі і доступна робоча сила роблять країну надзвичайно привабливою для розвитку біоенергетичного ринку. Розвиток ринку біоенергетики в Україні вимагає набуття позитивних змін стосовно результативності у підприємницькій діяльності разом з тим має економічну і соціальну доцільність для економіки в цілому. Економічні дослідження підтверджують, Україна, як країна з високорозвиненим аграрним сектором, має об’єктивні передумови для розвитку біоенергетики. Зокрема, наша країна має певні конкурентні переваги для нарощування обсягів біомаси для виробництва біопалива: природні умови, вигідне географічне розташування для формування експортно-орієнтованого біопаливного виробництва, вирішення ряду економічних проблем за рахунок зниження шкідливих викидів, що викликають парниковий ефект, суттєві наукові розробки стосовно виробництва сировини для біопалива. Тож Україна повинна використати потенційну можливість для значного збільшення обсягів енергетичної біомаси і створити на її основі потужну біоенергетичну галузь.

3. Відновлювані джерела енергії (ВДЕ) та їх використання

Сучасна енергетична галузь має багато проблем, що пов’язані із вичерпністю викопних видів ресурсів паливних, негативним впливом господарської діяльності людей на навколишнє природне середовище, збільшенням потреби в енергії для задоволення потреб зростаючої кількості населення. Важливим питанням для України є також енергетична безпека, яка є однією із ключових складових економічної і національної безпеки. Також розвиток енергетики має вирішальний вплив на життєзабезпечення громадян, є базовим елементом, що гарантує цілісність та ефективність роботи всіх галузей і суб'єктів економіки. Одним із першочергових завдань державної політики будь-якої країни є забезпечення стабільного, економічно ефективного функціонування та екологічно прийнятного забезпечення енергетичними ресурсами економіки і соціальної сфери країни, а також створення умов для формування і реалізації політики захисту національних інтересів у сфері енергетичної галузі. Тому питання розвитку галузі енергетики та формування ефективного організаційно-економічного організму її функціонування постійно знаходяться в центрі уваги та є надзвичайно актуальними.

Енергетика – базис економічного розвитку будь-якої країни. Стабільна енергосистема –є основою сталого розвитку та економічної безпеки. Рівень її ефективності та правила, за якими вона функціонує, можуть створювати нові можливості або, навпаки, виступати в ролі стримувального фактору. Сьогодні всі сфери енергетики зазнають суттєвих змін в усьому світі. Україна не виняток, проте потребує набагато вищих темпів таких змін.

Нинішній стан енергетики характеризується як незадовільний. Обмеженість ресурсів та необхідність придбання їх за постійно зростаючими цінами, збільшення потреб у електриці, недостатній рівень диверсифікації джерел постачання енергоносіїв та технологій, політична нестабільність, складність економічних трансформацій, кліматичні, екологічні та багато інших факторів та чинників які спонукають до пошуку нових шляхів максимального задоволення потреб із мінімальним використанням наявних запасів. Одним із напрямів забезпечення вирішення вказаних проблем є розвиток альтернативних джерел енергії.

Відповідно до Закону України «Про енергозбереження» енергетика розглядається як сукупність галузей господарства, що вивчають і використовують енергетичні ресурси з метою вироблення, перетворення, передачі і розподілу енергії.

Енергетичні ресурси – це всі доступні для промислового та побутового використання джерела різноманітних видів енергії: механічної, теплової, хімічної, електричної, ядерної тощо.

Джерела енергії (енергетичні ресурси) – це матеріальні об'єкти, в яких зосереджена енергія, придатна для практичного використання людиною.

У наукових працях вітчизняних та зарубіжних вчених, українському та міжнародному законодавстві зустрічаються відмінні визначення, трактування і класифікація основних понять у галузі енергетичних ресурсів.

Енергетична галузь господарства безпосередньо пов’язана з енергоресурсами, тобто джерелами отримання електричної та теплової енергії.

Один з її видів – відновлювальна енергетика у якості енергоресурсів використовує природні відновлювані джерела енергії – сонячну, вітрову, геотермальну, гідроенергію тощо.

Розглядаючи сутність відновлюваних енергетичних ресурсів можна сказати, що цей термін походить від англійського «renewable energy sources» і має досить неоднозначне трактування як в Україні , так і у зарубіжних дослідженнях.

Вперше питання віднесення певних енергетичних ресурсів до категорії «відновлюваних» було висвітлене в Резолюції Генеральної Асамблеї ООН № 33/148 «Конференція ООН по новим і відновлюваним джерел енергії» в 1978 році. Тоді до нових і відновлюваних джерел енергії були віднесені: «сонячна енергія, геотермальна енергія, енергія вітру, енергія світла, енергія припливів і відливів, енергія хвиль і термального градієнта моря, енергія перетворення біомаси, енергія, що отримується за рахунок спалювання паливної деревини, деревного вугілля, торфу, горючих сланців, бітумінозних пісковиків, енергія використання тяглової худоби і гідроенергія.

У 2001 р. федеральним урядом Канади було визначено відновлювані джерела енергії як такі, що «поповнюються за рахунок природних процесів або на основі сталого управління виробництвом таким чином, щоб ресурси не виснажувалися при поточному рівні споживання», і виділено відповідні способи генерації електроенергії, виробленої з джерел, «які схильні виділяти близький до нуля або дуже низький рівень викидів парникових газів у процесі повного поновлюваного паливного циклу».

У рамках Статуту Міжнародного агентства з відновлюваних джерел енергії (ІРЕНА) у статті 3 зазначено, що «відновлювана енергія означає всі форми енергії, що постійно виробляється відновлюваними джерелами, і до яких віднесено біоенергію, геотермальну енергію, гідроелектроенергію, енергію океану, включаючи енергію приливів і відливів, хвильову й теплову енергію океану, сонячну та вітрову енергію».

Міжнародне агентство ІРЕНА не надає повного переліку відновлюваних джерел енергії, а вказує на принцип, який лежить в основі існування відновлюваних джерел енергії та надати короткий перелік найбільш типових джерел. Це дозволить не вносити зміни до переліку, в разі подальших успіхів в науці в дослідженні Всесвіту на предмет відновлюваних джерел енергії.

Міжнародне енергетичне агентство (IEA) визначає відновлювальні джерела енергії як енергію, яка є похідною від природних процесів (наприклад, сонячного світла і вітру), і яка поповнюються з більш високою швидкістю, ніж споживається. До складу цих джерел входять сонячна, вітрова, геотермальна, гідроенергія, біоенергія і енергія океану є джерелами відновлюваної енергії.

Подібне визначення дає Австралійське агентство з відновлюваних джерел енергії: відновлювані джерела енергії -це енергія, яку можна отримати з природних ресурсів, які постійно поповнюються. До них відносять біоенергетичні, геотермальні, гідроенергетичні, хвиль океану, сонячні, вітрові.

Заслуговує на увагу визначення відновлюваних джерел енергії, здійснене Міжнародною організацією стандартизації (ISO).

Відновлюване джерело енергії – це джерело енергії, яке не виснажується в результаті його використання, так як воно природним чином поповнюється із більшою швидкістю, ніж швидкість його використання.

Примітка 1: Відновлювані джерела енергії не включають заміщену енергію або енергетичні втрати.

Примітка 2: Органічна фракція побутових відходів може розглядатися як джерело відновлюваної енергії.

Примітка 3: Енергія, накопичена в технічній системі, може бути чи не бути відновлюваною залежно від природи вихідного джерела енергії.

Примітка 4: Критерії для віднесення джерела енергії до поновлюваних можуть відрізнятися серед юрисдикцій, на основі місцевих екологічних чи інших причин. Цей стандарт призначений насамперед для використання технічними комітетами у підготовці стандартів відповідно до принципів цієї організації.

Національна лабораторія відновлюваних джерел енергії США трактує відновлювані джерела енергії як такі, що постійно поповнюються і на противагу викопному паливу ніколи не вичерпуються. До них належать: сонячна енергія, вітер, біомаса, геотермальна енергія, водень та інші засоби і види палива.

Неоднозначно трактують відновлювані джерела вітчизняні та зарубіжні вчені. Зокрема, досить широке визначення дає Дакалов М. В., відносячи до відновлювальних джерел енергії енергоресурси постійно існуючих на планеті природних процесів, а також продуктів життєдіяльності біоценозів рослинного і тваринного походження. Характерною особливістю є їх невиснажуваність або здатність відновлювати свій потенціал за короткий час – в межах терміну життя одного покоління людей.

На думку окремих зарубіжних вчених, до відновлюваних джерел енергії відносяться ресурси, які відтворюються природним шляхом в масштабах часу, співставного з тривалістю людського життя, такі як сонячне світло, вітер, дощ, припливи і відливи, хвилі і геотермальне тепло.

Наведені вище визначення поняття відновлюваних джерел енергії використовуються як протиставлення невідновлюваним (викопним) джерелам енергії. Тому до відновлюваних джерел відносять сонячну енергію, енергію вітру, біомаси, кінетичну та термальну енергію водних об’єктів (морів, океанів, річок, озер, водосховищ та ін.), а також стічних вод, геотермальну енергію (підземних вод, ґрунтів, гірських порід), аеротермальну (термальну енергію повітря). Проте такий підхід не узгоджується з загальноприйнятою класифікацією природних ресурсів за ознаками вичерпності та відновлюваності (не відповідає принципам узгодженості, ієрархічності, супідрядності одних термінів і понять іншим).

Відповідно до загальноприйнятої класифікації всі ресурси можна поділити на вичерпні та невичерпні, а вичерпні можуть бути відновлюваними та невідновлюваними.

Невичерпними енергетичними ресурсами є ресурси, використання яких не призводить до зменшення їх енергетичного потенціалу. Саме до них вважаємо логічним віднести сонячну, вітрову енергію, енергію водних потоків (річок, припливів та відливів, морських і океанічних хвиль та течій), гідро-, гео- та аеротермальну енергію та енергію космосу (рис.1).

Звичайно, у загальному сенсі не можна стверджувати, що якийсь ресурс взагалі невичерпний, оскільки в нашій реальності всі об'єкти і явища кінцеві. Але з певною долею припущення можна вважати, що деякі явища навколишнього світу настільки грандіозні, що в порівнянні з людською історією вони є вічними і невичерпними. Такі ресурси, як правило, є зовнішніми по відношенню до Землі або безпосередньо пов'язані з процесами, що відбуваються за межами біосфери. До таких ресурсів відносяться сонячна енергія і всі види енергії, з нею пов'язані. На думку більшості дослідників, Сонце існує близько 5 млрд років, виробивши за цей час тільки половину запасу свого ядерного палива. Тому в найближчому майбутньому цей джерело енергії можна вважати невичерпним.

Рис. 1. Класифікація енергетичних ресурсів

Вичерпні ресурси – це ресурси, які запаси яких обмежені і вони можуть бути повністю виснажені, якщо інтенсивність їх використання значно перевищує швидкість їх відтворення.

За природою енергоутворення вичерпні ресурси поділяють на відновлювані та невідновлювані енергетичні ресурси. У цій класифікації критерієм виступає здатність енергетичних ресурсів відтворюватися, тобто можливість збільшення або поновлення кількості використаного ресурсу за рахунок природних процесів чи цілеспрямованої діяльності людини.

Невідновлювані енергетичні ресурси це природньо утворені й накопичені в надрах планети запаси речовин, які здатні за певних умов звільняти енергію, що міститься в них. Вони не відтворюються природою, оскільки відсутні умови, в яких вони формувалися мільйони років тому, або відтворювальні терміни значно перевищують тривалість людського життя. До них належать всі викопні енергетичні ресурси – нафта, природний газ, вугілля, горючі сланці, ядерне паливо.

Відновлювані енергетичні ресурси визначаються як ті, що безперервно відновлюються самою природою (торф, деревина й біомаса тощо) або утворюються як результат життєдіяльності людини (тверді побутові відходи, осад станцій очищення комунальних стічних вод, теплова та кінетична енергія стічних вод, органічні відходи сільського господарства, лісівництва, промисловості, тощо), та швидкість їх відновлення співставна з темпами використання. У випадку, якщо втрата відновлюваних ресурсів (наприклад, вирубування лісу) починає перевищувати розміри їх природного відтворення, ресурси вичерпуються/

Міжнародною організацією стандартизації (ISO) також зроблено визначення переривчастих джерел енергії, які не є постійно доступними через чинники, що перебувають поза прямим контролем, і до яких віднесено сонце та вітер. У стандарті зазначено, що диспропорції між виробництвом енергії та попитом на енергію, спричинені переривчастими джерелами енергії, можна управляти за рахунок зберігання енергії.

В Україні в науковій та законодавчій сферах також відсутня єдина думка стосовно поділу енергетичних ресурсів на традиційні та нетрадиційні.

Досить часто у науковій літературі відновлювані джерела енергії відносять до нетрадиційних. Враховуючи, що більшість енергоресурсів, які прийнято вважати «нетрадиційними» (енергія води, Сонця, вітру тощо), почали використовувалися дуже давно, називати їх так не зовсім коректно.

Зокрема, у Законі України «Про енергозбереження» Законі ототожнюються нетрадиційні та поновлювані джерела енергії, до яких віднесено джерела, що постійно існують або періодично з'являються в навколишньому природному середовищі у вигляді потоків енергії Сонця, вітру, тепла Землі, енергії морів, океанів, річок, біомаси. Також у цьому Законі виокремлено вторинні енергетичні ресурси, які трактуються як енергетичний потенціал продукції, відходів, побічних і проміжних продуктів, який утворюється в технологічних агрегатах (установках, процесах) і не використовується в самому агрегаті, але може бути частково або повністю використаний для енергопостачання інших агрегатів (процесів). Проте, вторинні енергетичні ресурси доцільніше було б віднести до відновлюваних, оскільки вони можуть поновлюватися, а об’єднання традиційних і поновлюваних ресурсів в одну групу не є доцільним та виправданим.

У Законі України «Про альтернативні види палива» у статті 1 є таке визначення: «Нетрадиційні джерела та види енергетичної сировини – сировина рослинного походження, відходи, тверді горючі речовини, інші природні і штучні джерела та види енергетичної сировини, у тому числі нафтові, газові, газоконденсатні і нафтогазоконденсатні вичерпані, непромислового значення та техногенні родовища, важкі сорти нафти, природні бітуми, газонасичені води, газогідрати тощо, виробництво (видобуток) і переробка яких потребує застосування новітніх технологій і які не використовуються для виробництва (видобутку) традиційних видів палива». Крім цього, у цьому законодавчому акті нетрадиційні види енергетичних ресурсів прирівнюються до альтернативних. При цьому зазначено, що альтернативні види палива це тверде, рідке та газове паливо, яке є альтернативою відповідним традиційним видам палива і яке виробляється (видобувається) з нетрадиційних джерел та видів енергетичної сировини.

У державному стандарті України ДСТУ 2420-94 «Енергоощадність. Терміни та визначення» зазначається, що «поновлюваний енергетичний ресурс – це природний енергетичний, ресурс, який постійно поповнюється внаслідок природних процесів».

Законом України «Про альтернативні джерела енергії» не відмінено терміни «нетрадиційні джерела» та «поновлювальні джерела», й не визначено, які види енергетичних ресурсів до них відносяться. Проте у цьому законодавчому акті розмежовано за складом поняття альтернативних та відновлюваних джерел енергії. Зокрема, до альтернативних джерел енергії відносяться відновлювані джерела енергії (енергія сонячна, вітрова, геотермальна, гідротермальна, аеротермальна, енергія хвиль та припливів, гідроенергія, енергія біомаси, газу з органічних відходів, газу каналізаційно-очисних станцій, біогазів) та вторинні енергетичні ресурси (доменний та коксівний гази, газ метан дегазації вугільних родовищ, перетворення скидного енергопотенціалу технологічних процесів).

До відновлюваних джерел енергії віднесено відновлювані невикопні джерела енергії, а саме енергія сонячна, вітрова, аеротермальна, геотермальна, гідротермальна, енергія хвиль та припливів, гідроенергія, енергія біомаси, газу з органічних відходів, газу каналізаційно-очисних станцій, біогазів.

Таким чином, відсутність єдиного підходу до визначення відновлюваних джерел енергії, на сьогодні створює певні перепони на шляху до визначення конкретних механізмів регулювання та стимулювання розвитку альтернативної енергетики.

Незважаючи на зазначені вище фактори, в Україні активно розвивається відновлювальна енергетика.

За даними Державного агентства з енергоефективності та енергозбереження України Україна має значний технічно-досяжний потенціал виробництва енергоносіїв з відновлюваних джерел енергії та альтернативних видів палива, який становить понад 98,0 млн. т у. п. на рік (табл. 5).

Таблиця 5. Технічно-досяжний потенціал виробництва енергоносіїв з відновлюваних джерел енергії та альтернативних видів палива

В Україні серед ВДЕ енергії найбільший потенціал використання має біомаса, що робить її одним зі найперспективніших джерел чистої енергії в Україні. Так, таблиця 6 демонструє, що біомаса складає третину (31 млн. т у. п.) із загального обсягу заміщених традиційних паливно-енергетичних ресурсів. Це обумовлено особливостями клімату, потенціалом аграрного сектору і наявністю необхідної робочої сили.

За даними Біоенергетичної організації України енергетичний потенціал біомаси в Україні станом на 2018 рік склав 23 млн. т н. е.

Таблиця 6. Енергетичний потенціал біомаси в Україні

Основними складовими потенціалу є первинні відходи аграрного виробництва (солома, відходи виробництва кукурудзи на зерно і соняшника) та енергетичні культури, вирощування яких у промислових масштабах активно розвивається в країні останніми роками. У 2018 році економічний потенціал цих видів біомаси, доступний для виробництва енергії складав майже 10,14 млн. т н.е., що становило близько 44% загального потенціалу біомаси.

Енергетичний потенціал біомаси слід розглядати в контексті загального ресурсного потенціалу аграрного сектора, який визначається наявністю, якістю і збалансованістю природних, біологічних, матеріальних і трудових ресурсів, в процесі взаємодії яких реалізується їх інтегральна здатність виробляти адекватні обсяги і види продукції.

Ще однією складовою енергетичного потенціалу біомаси в Україні є енергетичні культури, які можна вирощувати на незадіяних у сільському господарстві землях. Якщо вирощувати енергетичні культури для виробництва твердого біопалива, на 1 млн. га, а також культур, призначених на виробництво біогазу, ще на 1 млн. га, сумарний потенціал становитиме 7,46 млн. т н.е./рік або 36% загального потенціалу біомаси в Україні. Однак, на жаль, цей напрямок розвивається сьогодні недостатньо швидко, і з 3-4 млн. га існуючих вільних земель сільськогосподарського призначення під енергетичні культури наразі задіяно тільки близько 4,8 тис. га.

Енергетичний потенціал деревної біомаси в Україні є порівняно обмеженим (близько 3,08 млн. т н.е./рік), а його використання – дуже високим (близько 90%). У даному контексті, очевидні величезні потенційні можливості України, що володіє величезними сировинними запасами для виробництва біопалива, проте на разі цей потенціал задіяний лише на 2 – 4% і залишається значним чином невикористаним через відсутність інвестицій у сучасні технології вирощування та переробки біомаси. Повне використання цього потенціалу може скласти близько 20% річних енергетичних потреб України. На найближчі 10 років можна прогнозувати подальше збільшення енергетичного потенціалу агробіомаси за умови росту врожайності сільськогосподарських культур (пшениці, кукурудзи на зерно). Тому, на перспективу найбільш доцільним нарощування виробництва енергії з біомаси за рахунок агробіомаси і енергетичних культур.

За даними Державної служби статистики, виробництво первинної енергії з усіх джерел в Україні за період з 2007 р. до 2017 р зменшилось на 23147 тис т. н.е. (на 30,7%), при цьому імпорт зменшився на 45,7%. Загальне постачання первинної енергії в Україні скоротилося за період із 2007 до 2017 р. з 139,3 млн т н. е. до 89,6 т н. е., тобто на 35,72% або на 4% щорічно. Така тенденція пов'язана як з кризовими явищами в економіці та військово-політичною ситуацією в державі, так і з впровадженням заходів енергоефективності.

Наразі енергетична політика ЄС направлена на досягнення цілі по скороченню енергоспоживання на 20% до 2020 р. порівняно з 2005 р. Враховуючи євроінтеграційні наміри України, необхідно забезпечити стабільне скорочення енергоспоживання у довгостроковій перспективі. У грудні 2015 р. був затверджений Національний план дій з енергоефективності до 2020 року, який передбачає скорочення кінцевого енергоспоживання на 9% від середнього рівня 2005-2009 р. Одним з варіантів такої цілі може бути скорочення загального постачання первинної енергії в Україні на 20% до 2050 р. порівняно з 2014 р., в першу чергу - за рахунок підвищення енергоефективності та енергозбереження.

У жовтні 2012 року ухвалено Рішення Ради Міністрів Енергетичного Співтовариства D/2012/04/MC-EnC “Про впровадження Директиви 2009/28/ЕС і внесення змін до Статті 20 Договору про заснування Енергетичного Співтовариства” (далі – Рішення), згідно з яким кожна Сторона за Договором повинна ввести в дію закони, нормативно-правові та адміністративні положення, необхідні для виконання вимог Директиви Європейського Парламенту та Ради 2009/28/ЄС від 23.04.2009 про заохочення до використання енергії, виробленої з відновлюваних джерел. Зазначеною Директивою 2009/28/ЄС встановлюються обов’язкові національні цілі у сфері відновлюваної енергетики насамперед для того, щоб надати певні гарантії інвесторам та заохотити до розвитку новітніх технологій та інновацій у цій сфері.

Згідно з Рішенням Україна взяла на себе зобов’язання до 2020 року досягти рівня 11% енергії, виробленої з ВДЕ в загальній структурі енергоспоживання країни, що є потужним стимулом для подальшого розвитку використання відновлюваних джерел енергії в Україні. А от Енергетична стратегія України на період до 2035 року визначає стале розширення використання всіх видів відновлюваної енергетики, яка стане одним з інструментів гарантування енергетичної безпеки держави. Наведені у таблиці 7 дані вказують на поступовий розвиток альтернативної енергетики України. Так, у 2018 році енергія біопалива та відходів складала вже 3195 тис. т н.е. (на 6,9 % більше попереднього року).

Таблиця 7. Енергоспоживання на основі відновлювальних джерел енергії

Як видно із табл. 7, частка постачання відновлюваної енергії протягом останніх 10 років збільшувалась і у 2018 р. складала 4,6%. Найбільшу частку у структурі відновлюваних джерел енергії в Україні займає біоенергетика, що позитивно впливає на стан навколишнього середовища.

Енергетична стратегія України на період до 2035 р. передбачає досягнення обсягів енергії, виробленої з відновлюваних джерел енергії до 25% в загальній структурі. Законом України щодо стимулювання виробництва теплової енергії з альтернативних джерел енергії визначено тариф на теплову енергію, що виробляється з альтернативних джерел на рівні 0,9 від діючого тарифу на тепло з газу або середньозваженого в регіоні первинного постачання енергії).

Закон України «Про внесення змін до деяких законів України щодо забезпечення конкурентних умов виробництва електроенергії з альтернативних джерел енергії» від 04.06.2015 визначає «зелені» тарифи на електроенергію, вироблену із альтернативних джерел (табл. 8).

Таблиця 8. «Зелені» тарифи на електроенергію, вироблену із альтернативних джерел, EUR/MВт.г

Для порівняння, необхідно зазначити, що «зелений» тариф на біомасу у таких країнах, як Польща складає - 38 EUR/МВт.гв, Німеччина – 100 EUR/МВт.гв. Відповідно до зазначеного Закону, в Україні надбавка за використання обладнання українського виробництва складає 5-10% до тарифу. Після 2020 року сектор відновлюваної енергетики в Україні може демонструвати приріст близько 1% на рік і досягти 40% від загального постачання енергії у 2050 році. Таким чином, розвиток біоекономіки сприятиме суттєвому зменшенню використання викопних видів палив в Україні до 2050 року, наслідком чого буде значне скорочення викидів парникових газів. Це дозволить Україні досягнути цілі щодо скорочення викидів парникових газів та забезпечити виконання глобальної цілі щодо недопущення збільшення температури на Землі більш ніж на 2°С до 2100 року. Біоенергія в даний час є ключовим елементом у всіх напрямках політики в області зміни клімату ЄС, а також у багатьох країнах-членах ЄС.

Оголошена новою Європейською Комісією мета переходу ЄС до кліматично нейтрального розвитку до 2050 року, викладена у стратегії “Європейська Зелена Угода” (European Green Deal), зумовить істотне пришвидшення енергетичних трансформацій в країнах ЄС, що відображатиметься на усіх сферах економіки, а також на співпраці з іншими країнами Європи та світу. Ці трансформації стануть одночасно великим викликом та можливістю для України як держави, що має надзвичайно амбітну Угоду про асоціацію з ЄС і є стороною Договору про заснування Енергетичного Співтовариства.