Розвиток нетрадиційної та відновлюваної енергетики

Основними напрямками розвитку нетрадиційних та відновлюванихджерел енергії ( НВДЕ) в Україні і визначеними як найбільш ефективні в даний час на подальшу перспективу є вітроенергетика, со­нячна енергетика, біоенергетика, гідроенергетика, геотермальна енергетика та вторинна енергетика на основі позабалансових джерел енергії в Україні (шахтний метан, природний газ малих газових, конденсатних та нафтоконденсатних родовищ, промислові гази).

Потенціал і перспективи впровадження. В Україні є значний потенціал основних видів нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії, але на даний час їх практичне використання становить досить незначну частку в загальному енергоспожи­ванні нашої держави (на початку XXІ ст. на рівні 2,4 %, або близько 4,9 млн. т у. п.). Загальний річний техні­чно досяжний енергетичний потенціал нетрадицій­них відновлюваних та позабалансових джерел енергії України в перерахунку на умовне паливо становить близько 73 млн. т у. п., в тому числі 63 млн. т у. п. - за рахунок освоєння відновлюваних джерел енергії, 10 млн. т у. п. - за рахунок використання вто­ринних (позабалансових) джерел енергії. Використан­ня НВДЕ в Україні може забезпечити досягнення ча­стки відновлюваних джерел енергії в загальному ене­ргозабезпеченні України; на 2005 р. - 2,7 % (5,4 млн. т у. п.); на 2010 р. - 3,8 % (7,6 млн. т у. п.); на 2020 р. - 9,6 % (19,2 млн. т у. п.); на 2030 р. - 15,5 % (31 млн. т у. п.) порівняно з сучасними обсягами річного енер­госпоживання в Україні (200 млн. т у. п.).

Розвиток НВДЕ в Україні обмежений рядом факторів, основними з яких є недосконалість нормативного та правового забезпечення за напрямами освоєння нетрадиційних відновлюваних джерел енергії, відсутність економічної стимулюючої політики держави, недостатній рівень фінансування науково-дослідних та конструкторських розробок, недостатня поінформованість та консер­ватизм потенційних виробників та споживачів. Науково-технічна та промислова база нетрадиційної енергетики в Україні знаходиться на достатньо високому рівні і при відповідному фінансовому та законодавчому забезпеченні придатна для масового випуску устаткування відновлюваної енергетики. Останнім часом в Україні спостерігається інтенсифікація науково-дослідних робіт в галузі відновлюваної енергетики, крім того, роботи з освоєння відновлюваних джерел отримали державну підтримку - прийнято ряд державних програм по розробці відновлюваних, нетрадиційних та вторинних джерел енергії і запровадженню енергозберігаючих технологій.

Одним із найбільш важливих державних заходів щодо розвитку відновлюваної енергетики в Україні було створення Програми державної підтримки роз­витку нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики, розробле­ної як складової частини НЕП України, однак на да­ний час ряд програмних документів потребує суттє­вих уточнень та доповнень з урахуванням сучасно­го світового та вітчизняного рівня розвитку НВДЕ. Деякі перспективні пропозиції було внесено при розробці енергетичної стратегії розвитку відновлю­ваної та вторинної енергетики України до 2030 року.

Реалізація тільки однієї Програми державної під­тримки розвитку нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики може забезпечити до 2010 року близько 10 % економії тра­диційних ПЕР від їх загального споживання в Укра­їні. На 2010 р. було заплановано досягнення щоріч­ної економії паливно-енергетичних ресурсів за ра­хунок відновлюваних джерел енергії в обсягах, ек­вівалентних 32 млн. т у. п. Разом з економією органі­чного палива зменшуватимуться витрати на знешко­дження отруйних викидів в атмосферу, які утворю­ються при його спалюванні.

Вітрова енергетика. До найбільш сприятливих регіонів для промисло­вого використання енергії вітру належать Одеська, Миколаївська, Херсонська, Донецька, Луганська об­ласті, а також Крим та Карпати. Середнє річне зна­чення швидкості вітру в цих регіонах становить 5,0-5,5 м/с на стандартизованій висоті 10 м над земною поверхнею. Питоме значення потужності вітрових електростанцій (ВЕС) на оди­ницю площі земної поверхні на перспективних тери­торіях становить 5-6 МВт на 1 кв. км при коефіцієнті використання номінальної потужності 20-30 %. Не­обхідна сумарна площа під перспективну забудову ВЕС 2500-3000 кв. км, що є реальним з урахуванням мілководних акваторій Азовського та Чорного морів. У перспективі виробництво електроенергії за ра­хунок експлуатації вітроелектричних установок (ВЕУ) в Україні може досягти 15-20 % загальної кількості електроенергії, виробленої традиційними електро­станціями. Досяжне значення річного обсягу виро­бництва електроенергії ВЕС дорівнює 25-30 млрд. кВт.год/рік, що еквівалентно заміщенню органічно­го палива в електросистемі на рівні 9-10,8 млн. т у. п. на рік. Досяжна величина встановленої потужності ВЕС у складі централізованих електроенергетичних систем може становити 12000-16000 МВт. Вітроене­ргетика України має достатній досвід виробництва, проектування, будівництва, експлуатації та обслуго­вування ВЕУ та ВЕС. Цілком реальним є досягнен­ня на кінець 2010 р. нарощування потужностей на 100-150 МВт за рік; на кінець 2020 р. - 300-500 МВт за рік, на кінець 2030 р. - 500-700 МВт за рік.

Сонячна енергетика. Потенціал сонячної енергії в Україні є достатньо високим для широкого впровадження як теплоенер­гетичного, так і фотоенергетичного обладнання прак­тично в усіх сферах. Середньорічна кількість сумар­ної сонячної радіації, що надходить на 1 кв. км по­верхні, на території України знаходиться в межах від 1070 кВт.год/кв.м в північній частині України до 1400 кВт.год/кв.м і вище в АР Крим. В галузі фотоенергетики для подальшого розвитку та масового виробни­цтва сонячних фотоелементів розроблені модулі ба­тарей на основі напівпровідникового кремнію.

Біоенергетика. На сьогодні використання біомаси як палива ста­новить лише 988 тис.т у. п., тому що значна кількість біомаси, придатної для виробництва енергії, знищу­ється або вивозиться на звалища. Сумарні ресурси основних видів біомаси, технічно доступної для ене­ргетичного використання, при сучасних обсягах го­сподарської діяльності в Україні становлять близь­ко 20 млн. т у. п./рік. Ресурси торфу можна вважати такими, що поновлюються, в обсягах 1,5-1,7 млн. т/рік завдяки приросту біомаси болотної рослинності. Існує технічне оснащення для видобутку торфу (2,1 млн. т/рік) та виробництва брикетного торфу (700 тис. т/рік). Прогнозується, що у 2005 р. енергетичне використання біомаси становитиме 1271 тис. т у. п. на рік, тобто буде досягнуто рівень 1990 р., а в 2010 р. - 2662 тис. т у. п. на рік; за період з 2010 по 2020 рр. - близько 6,3 млн. т у. п. на рік, за період з 2020 по 2030 рр. - до 9,2 млн. т у. п. на рік.

На період до 2010 р. пріоритетними напрямами розвитку біоенергетики слід вважати створення ко­телень для спалювання відходів деревини, соломо-спалюючих котелень у сільському господарстві, еле­ктростанцій з використанням біогазу звалищ, дооснащення існуючих теплових електричних станцій для спалювання відходів. Після 2010 року будуть широко впроваджуватись всі біоенергетичні техно­логії. Основним джерелом інвестицій в біоенергетиці розглядаються власні кошти підприємств та еколо­гічних фондів при забезпеченні стимулюючих тарифів на енергію та проведенні жорсткої екологічної політики.

Гідроенергетика серед НВДЕ є найбільш відомим і технологічно освоєним способом виробництва еле­ктроенергії, має гарантований з прогнозованою за­безпеченістю енергоресурс. В Україні встановлена потужність ГЕС становить лише 8,8 % в структурі генеруючих енергоджерел (18-20 % оптимально з умов керованості електроенергетики - світовий до­свід). Для умов України реальним є розвиток гідро­енергетики за рахунок спорудження ГЕС стосовно великих потужностей (20-50 МВт) та малих ГЕС. В Україні сьогодні з'явилось розуміння доцільності від­родження малої гідроенергетики. Деякі об'єкти по­чали відновлюватися і реконструюватися.

Першочерговими об'єктами нового спорудження вибрані малі ГЕС, які виконують функцію захисту при­леглих територій від повеней. Враховувалась мета на­буття досвіду проектування та спорудження першоче­ргових малих ГЕС на існуючих водоймищах, магістральних каналах, об'єктах утилізації енергії технічних систем водозабезпечення та водовідведення. Питомі капіталовкладення для цих об'єктів складають від 6800 до 14000 грн./кВт залежно від витрат на гідроспоруди. Вітчизняним машинобудуванням може бути освоєно виробництво обладнання як для реконструкції та від­новлення, так і для спорудження малих ГЕС. В перс­пективі буде реконструйовано з продовженням експлу­атаційного ресурсу на 30-40 років 3253 МВт потуж­ності ГЕС, досягнуто приросту потужності за рахунок реконструкції діючих та спорудження нових ГЕС 1650 МВт. Додаткове вироблення електроенергії (середньо-багаторічне) зросте на 4,8 млрд. кВт.год.

Україна має значний потенціал геотермальної енергії. Затверджені Міністерством екології та при­родних ресурсів України потенційні геотермальні ресурси становлять 27,3 млн. куб. м/доб. теплоенер­гетичної води, а їх теплоенергетичний потенціал - 441 млн. Гкал/рік. Енергетичний еквівалент готово­го до освоєння технічного потенціалу геотермальних ресурсів України сягає 12 тис. т у. п.

Частка позабалансових джерел енергії в загаль­ному енергоспоживанні на початку XXI століття ста­новила близько 4,1 % (8,1 млн. т у. п.); їх використан­ня до 2010 р. збільшуватиметься незначним чином: 2005 р. - 4,6 % (9,2 млн. т у. п.), 2010 р. - 5,4 % (10,8 млн. т у. п.). Подальші обсяги використання позаба­лансових джерел енергії залежать від рівня розвит­ку відповідних галузей промисловості.

Однак необхідно враховувати, що тоді як обсяги використання природного газу малих газових, газо­конденсатних та нафтоконденсатних родовищ, по­путного газу нафтових родовищ та енергії надлишко­вого тиску газових потоків повинні поступово зрос­тати, то рівень використання промислових газів, який залежить від рівня розвитку промисловості, може за­лишатися на тому ж рівні або й зменшуватися.