
- •Львівська обласна державна адміністрація Головне управління економіки облдержадміністрації
- •Анотація
- •Стратегія країн-членів Європейського Союзу
- •Постановка проблем
- •Альтернативні джерела енергії
- •Десять кроків на шляху до заміни традиційної енергетики на альтернативну
- •Нетрадиційні джерела енергії
- •Світовий рівень використання нізкопотенциальной теплової енергії Землі за допомогою теплових насосів.
- •Графік зміни температури грунту залежно від глибини
- •Види горизонтальних грунтових теплообмінників
- •Перетин різних типів вертикальних грунтових теплообмінників
- •Схеми розподілу температур в грунтовому масиві навколо вертикального грунтового теплообмінника на початку і в кінці першого опалювального сезону.
- •Макетний зразок термоськважіни і вузол її сполучення з магістральними трубопроводами системи теплосбора
- •Макетний зразок термоськважіни
- •Література
- •Додатки
- •Біодизель можна виробляти у власному господарстві
- •43005, Україна, м. Луцьк
- •Примітки
Постановка проблем
Наша країна утримує світовий рекорд по рівню споживання енергоресурсів - на одиницю валового внутрішнього продукту (ВВП) витрачається 89 кг умовного палива, що в три-п'ять (у 1990 році у 10-12) раз перевищує цей показник у розвинених країнах. Стрімке зростання цін на енергоносії поставило країну перед необхідністю упроваджувати енергоефективні технології, що дозволить скоротити залежність від імпорту газу. До цього підштовхує і ситуація в світі: розвинені країни планують до середини століття удвічі збільшити свої ВВП, але при цьому в два рази скоротити споживання енергоресурсів.
"Якби американська індустрія мала такий же рівень енергоефективності, як в Україні, то США збанкрутували б в один рік. А президент задував би свічку, замикаючи Білий дім", - говорить виходець з України, консультант уряду США по енергетиці і керівник компанії Alliance Technology Джордж Лашкевиіч. Він наполегливо радить нам шукати вихід з енергетичної безвиході і почати більш повно використовувати енергію, а не намагатися зберігати її.
Україна має технології, що дозволяють різко скоротити споживання дорожчаючих енергетичних ресурсів. Для того, щоб спонукати компанії упроваджувати такі технології, потрібно лібералізувати енергоринок. Президент України Віктор Ющенко минулого вівторка затвердив вирішення Ради національної безпеки і оборони (СНБО) "Про стан енергетичної безпеки України і основних принципах державної політики у сфері її забезпечення". Пріоритетними завданнями президент вважає реалізацію інвестиційних проектів по скороченню споживання енергоресурсів в паливно-енергетичному і агропромисловому комплексах, житлово-комунальному господарстві, по збільшенню здобичі українських енергоносіїв і використанню відновлюваних джерел енергії. Наступного року уряд має намір направити близько 600 млн. гривень на реалізацію енергоощадних проектів. Така сума з держбюджету виділяється вперше за роки незалежності, але необхідно розуміти, що зазначена сума у розрізі існуючих проблем - дуже мала. Західні експерти вважають, що мова повинна йти про ефективне використання енергії, що виробляється. До цього часу українська промисловість трималася на дешевому російському і туркменському газі. Проте весь світ звик жити при дорогих енергоносіях. Джордж Лашкевіч не без іронії говорить: "Думаю, необхідно підкреслити добросусідську допомогу Росії в розумінні цієї проблеми, треба її поблагодаріть. Шкода, що вона не підвищила ціну на газ ще 10 років тому. Це дозволило б набагато раніше перебудувати українську економіку і зробити її менш енергоємною і більш конкурентною".
Іноземці давно вже намагаються запустити в наший країні проекти, що дозволяють понизити втрати енергоносіїв. В кінці 90-х сам Джордж Лашкевич керував в Україні розробкою і впровадженням 20 проектів (сумісних з американськими фірмами) по ефективному використанню енергоресурсів у ряді машинобудівних, металургійних і хімічних підприємств.
Загальна вартість проектів не перевищила 350 тис. доларів, а в результаті їх застосування щорічна економія енергоресурсів на цих заводах склала 2,9 млн. доларів. Наприклад, впровадження технологій по збільшенню енергоефективності на Донецькому металургійному заводі обійшлося в 78 тис. доларів, а економія енергоресурсів досягла 1,3 млн. доларів в рік. Є чим похвалитися і Горлівському "Стиролу" - проект вартістю 18 тис. доларів тепер приносить щорічну віддачу на 390 тис. доларів. Ефект фантастичний, адже за рік підприємство повертає вкладені гроші і отримує додатковий прибуток.
Але всі ці проекти були пілотними та дрібними, щоб кардинально зменшити енергоспоживання, реалізація подібних проектів повинна стати системою. Крім того, промислові гіганти (металургійні, хімічні і цементні заводи) приватизовані. Тому стратегію зниження енергоспоживання на кожному конкретному підприємстві визначає його власник, і держава на ці процеси не має сильного впливу. Один з найдієвіших механізмів - підвищення ціни на газ. Разом з тим найбільший потенціал для впровадження енергоефективних технологій закладений в теплоенергетиці, що забезпечує міста теплом і гарячою водою. Комунальні служби споживають в рік близько 10 млрд. кубометрів газу, плюс ще 18 млрд. спалює населення на своїх кухнях. При цьому ціна газу для цієї категорії споживачів, на відміну від світової практики, майже в два рази нижче, ніж для промисловості. У вітчизняній теплоенергетиці діє могутня, але застаріла система централізованого теплопостачання, яка потребує оновлення. Фахівці Інституту технічної теплофізики Національної академії наук (НАН) розробили програму комплексної модернізації комунальної енергетики, яка включена в проект "Енергетичній стратегії України до 2030 року".
Програма реабілітації комунальної енергетики припускає використання когенераційних установок, що дозволяють утилізувати теплоту димових газів. Україна в цьому напрямі робить перші кроки, тоді як розвинені країни давно і успішно упроваджують ці технології. Когенерація - це комбіноване виробництво тепла і електроенергії за допомогою газотурбінного агрегату з установкою казана-утилізатора. У нім виходить пара або гаряча вода за рахунок енергії відпрацьованих газів.
Інтерес до цієї прогресивної технології підвищився після підписання цього року президентом України Закону "Про комбіноване виробництво тепла і електроенергії (когенерації) і використання енергопотенціалу, що викидався". До цього часу на базі Інституту технічної теплофизики був створений технологічний парк по енергозбереженню. За даними академіка Анатолія Долінського, директора цього інституту, технопарк об'єднав більше 30 підприємств, які сьогодні реалізують інноваційні проекти по запуску енергоефективних технологій загальною вартістю 300 млн. гривень.
Економія спалюваного газу при впровадженні нових технологій оцінюється в сотні мільйонів доларів. Електроенергія, отримана шляхом реконструкції котлів за рахунок когенераційної надбудови, в два рази дешевше, ніж на традиційних теплових електростанціях (ТЕС). Але це невигідно конкурентам, ТЕС, що діє, енергоблоки яких вимушені простоювати із-за наявних надлишків встановлених потужностей. "У Україні вже створено більше 20 когенераційних електростанцій, але вони не можуть продавати власну електроенергію через оптовий енергоринок країни", - говорить Анатолій Долінський. Цю проблему вдасться вирішити, коли уряд і Верховна Рада допрацюють закон про когенерацію і затвердить стимулюючі механізми для використання нових технологій.
У Україні 100 міських теплоелектроцентралей (ТЕЦ), які для виробництва тепла і електроенергії в крупних містах країни спалюють газ. 80 з них гранично зношені. Щоб підвищити їх ефективність, енергоблоки ТЕЦ також слід було б обладнати когенераційними установками. У бесіді з кореспондентом "Експерта" директор Інституту енергозбереження при Київському політехнічному інституті (КПІ) Артур Праховник повідомив, що українські учені розробили когенераційні установки світового рівня, промислове виробництво яких інститут вже освоїв спільно з миколаївським "Машпроєктом" на заводі "Зоря". Наприклад, одна з перших розробок - Водолій" - вже декілька років успішно працює на газоперекачуючій станції в місті Ставіще. Вартість такої установки в півтора-два рази нижче за зарубіжний аналог - один кіловат встановленої потужності обходиться в 500 доларів.
Таким чином, в Україні створена промислова база по виробництву енергетичного устаткування - газових турбін, газопоршневих двигунів, паливних компресорів, теплообмінного устаткування, систем управління і регулювання. Ряд українських підприємств - миколаївські "Машпроєкт" і "Зоря", харківський "Турбоатом", запорізькі "Мотор Січ" і "Світанок", криворізький "Констар" та інші - вже виконують когенерационниє проекти під ключ.
Великі перспективи для впровадження когенерації відкриваються і в газотранспортній системі України (ГТС). З 72 компресорних станцій ГТС близько 40 можна обладнати установками для когенераціі. Але спочатку необхідно знайти споживачів виробленої енергії і визначити економічно вигідні тарифи для її продажу. Впровадження когенерації гальмується керівництвом традиційних ТЕС і ТЕЦ, яке не хоче, щоб надмірна енергія поступала в єдину енергосистему України. Газівники нарікають на те, що енергетики висувають неприйнятні технічні умови при підключенні до енергосистеми країни. Витрати на виконання цих умов у декілька разів перевищують вартість побудованих когенераційних установок. Але проблему вирішувати доведеться, оскільки подорожчання газу неминуче приведе до зростання цін на електроенергію, що виробляється при його спалюванні. А когенерація дозволить істотно зменшити споживання блакитного палива, не знижуючи вироблення електроенергії.
У впровадженні когенераційних технологій зацікавлена не тільки комунальна енергетика, промислові підприємства і газотранспортна система, але і газодобувна галузь. Наприклад, компанія "Укргаздобича" успішно використовує когенераційні технології, що дозволяють проводити електроенергію за рахунок утилізації тепла, що виділяється при здобичі або переробці газу і газового конденсату.
Для прикладу у 2000 році на Локачинському промислі у Волинській області була побудована перша власна електростанція, що працює на супутніх газах. Родовище містить багато токсичних агресивних речовин, які не повинні потрапляти в газопровід. Спочатку шкідливі супутні гази спалювали на факелі родовища, що викликало протест з боку жителів довколишніх селищ, а екологи загрожували штрафами. Щоб уникнути масового отруєння навколишнього середовища, керівництво "Укргаздобичи" прийняло рішення встановити на родовищі газотурбінні агрегати, що спалюють шкідливі відходи. Так з'явилася перша міні-електростанція. Успішний досвід вирішили розповсюдити на інші родовища. Головним постачальником устаткування для "Укргаздобичи" став Харківський інженерний центр "Енергомаш", який одним з перших в країні освоїв виробництво котлів-утилізаторів для когенераційних установок.
Завдяки використанню когенераційних установок на Шебелінськом газопереробному заводі (ГПЗ) підприємство було повністю забезпечене електро- і теплоенергіею. Це дозволило вивести з експлуатації застаріле устаткування котельною і відмовитися від покупки електроенергії. Когенерацію також почали упроваджувати на Тімофєєвському газоконденсатному родовищі (Полтавська область), поблизу якого проходить високовольтна лінія електропередач і знаходиться підстанція, що входить до складу "Полтаваобленерго". Використовуючи цю інфраструктуру, можна буде поставляти власну електроенергію в інші підрозділи "Укргаздобичи". Першу чергу цього об'єкту завершать в першому кварталі 2006 року.
Річна потреба газівників в електроенергії складає біляа 300 млн. кВт*год. "Електростанції компанії "Укргаздобича" вже проводять з відходів біля 180 млн. кВт*год електроенергії, - повідомив "Експерта" головний енергетик ГК "Укргаздобича" Володимир Бузінов. Передбачається через два роки компанія виконає власну програму використання вторинних ресурсів скидного потенціалу і повністю покриє потреби газодобувної галузі в електроенергії за рахунок власного виробництва". При цьому економічно вигідно надлишок електроенергії, виробленої на одному родовищі передавати на інші ділянки. Але поки це неможливо. Згідно законодавству, всю електроенергію слід продавати через оптовий енергоринок України. В результаті виникає парадоксальна ситуація : "Укргаздобича" продає електроенергію ринку за ціною 12,6 коп за 1 кВт ч, а потім купує її для своїх же підрозділів, але вже по 30 коп. Зрозуміло, що такі перекоси не стимулюють впровадження енергоефективних технологій. Тому необхідно щонайшвидше переходити на прямі контракти між виробниками і споживачами електроенергії, для чого потрібно буде реформувати енергоринок.
Поки що йдеться про енергетику назагал. Підприємства, охочі до впровадження енергоефективних технологій, часто не можуть визначитися, з чого їм почати. Експерти радять починати з енергоаудиту. "Необхідно зробити "фотографію" підприємства, що відображає чотири головні показники : стан встановленого устаткування, потоки енергії, фінансів, вплив на екологію. Потім робляться розрахунки на предмет того, яку технологію краще всього упровадити", - говорить Артур Праховник.
Вибрана нова технологія повинна забезпечити високий рівень енергоефективності, а також понизити негативну дію на навколишнє середовище. У Україні десятки фірм заявляють про можливість проводити енергоаудит. Але мало хто з них має відповідне устаткування для вимірювання вихлопних газів, об'ємів води, тепла, електроенергії, тиску і інших параметрів, які указують на перебування енергоспоживання на цьому підприємстві.
В кінці 90-х в Інституті енергозбереження за рахунок засобів Європейського союзу був створений Центр підготовки енергоменеджерів, філії якого діють в декількох областях України. У цьому центрі можуть підвищувати кваліфікацію все без виключення працівники паливно-енергетичного комплексу України, але поки наявний потенціал використовують в основному працівники Госенергонадзора (підрозділ НЕК "Укренерго"). У інституті створена Асоціація енергоаудиторів, фахівці якої відповідно до західних стандартів розробляють бізнес-проєкти по впровадженню енергоефективних технологій. Але як з'ясувалося, багато хто в Україні ніколи не чув про роботу центру. Тому нерідкі випадки, коли керівники підприємств, що намагаються освоїти енергоощадне технології, не мають фахівців з проведення енергоаудиту або звертаються до непрофесіоналів. В результаті не всі проекти вдається реалізувати.
Висновок першій : українськими ученими і промисловцями створений могутній технічний базис для широкомасштабного впровадження енергоефективних технологій. Тепер уряду належить створити економічні стимули для підприємств, прагнучих понизити витрату енергоресурсів.
Наприкінці 90-х років в Україні була прийнята Національна програма по енергозбереженню, яка так і залишилася невиконаною. Її реалізацією займався Держкомітет з енергозбереження. Діяльність цього органу експерти оцінюють негативно. На думку колишніх співробітників даного відомства, головним гальмом в реалізації політики енергозбереження було нафтогазове лобі, зацікавлене не в збереженні, а в збільшенні імпорту енергоресурсів. У 90-і роки в кишенях газових трейдерів, більшість з яких стали олігархами, осідали мільярди доларів від реалізації російського і туркменського газу, що погано враховувався. Комерсантам, що "сіли на трубу", було вигідно, щоб газу споживало якомога більше. І корумповані чиновники їм в цьому допомагали. І ось тепер президент Ющенко оголосив про намір створити Агентство по енергозбереженню. За словами секретаря СНБО Анатолія Кинаха, агентство покликане вирішити проблему енергозбереження, якій держава до цих пір не приділяла належної уваги. У його функції входитимуть моніторинг енергоринку, інформування уряду і підготовка пропозицій по енергозбереженню. "Агентство повинне підкорятися безпосередньо Кабміну і мати в своєму розпорядженні повноваження, щоб впливати на енергетичну політику в країні.
Експерти вважають, що новому відомству необхідно виробити виразну політику зниження оподаткування для підприємств, що впроваджують енергоощадне технології. Заслуговує уваги досвід деяких країн ЄС, де введені спеціальні надбавки до вартості палива, засоби від яких поступають на фінансування проектів по енергозбереженню. У ряді країн застосовується механізм фінансування енергоощадних заходів третіми сторонами. В цьому випадку пошуком коштів займається енергосервісна компанія, а відшкодування її витрат здійснюється за рахунок досягнутої економії. Окрім того, ставка робиться на управлінні енергокористуванням безпосередньо споживачем (мова йде про зсуви у робочому часі, виконання найбільш енергоємних робіт в ніч).
Фіскальні і фінансові стимули для впровадження ефективних технологій прописані в європейській "Енергетичній хартії", до якої Україна приєдналася кілька років тому. Залишилося тільки внести їх до національного законодавства і добитися виконання. Найближчими роками керівництву країни належить забезпечити максимальне використання власних паливно-енергетичних ресурсів, зокрема, збільшити видобуток вугілля і забезпечити повніше його спалювання з використанням новітніх технологій. Крупних засобів вимагає створення власного ядерного циклу, проте великі поклади вітчизняного урану і могутній науковий потенціал дозволяють це зробити. Доцільним представляється зменшення використання газу в населених пунктах на опалювання, підігрів води і заміна його електроенергією, вироблення якої збільшуватиметься за рахунок повнішого використання когенерації.
Енергія втрат на прикладі Росії. Енергодефіцит в Росії - результат не тільки високих темпів економічного зростання, але і низької ефективності використання газу, електричній і тепловій енергії
Говорять, що з космосу Західний Сибір виглядає як сяюче зоряне небо. Сотні вогненних факелів супутнього газу, що горить, який виривається на поверхню при здобичі нафти, виблискують і переливаються багатьма фарбами, як сузір'я. За даними Міжнародного енергетичного агентства (IAE), в рік безглуздо спалюється 60 мільярдів кубометрів природного газу... Ще одне слабке місце в Росії - це газопроводи завдовжки в 575 тисяч кілометрів. Тут в результаті витоків щорічно пропадає 15 мільярдів кубометрів газу. Втім, енергія витікає звідусіль. Керівник Міністерства економічних відносин і торгівлі Герман Греф одного разу був неприємно уражений, коли побачив знятий з космосу спеціальною камерою звичайний московський житловий будинок. За його словами, він весь палав. Але він не був охоплений загравою пожежі. Так в інфрачервоному випромінюванні виглядали теплові втрати будівлі. Інший керівник не менш поважаного відомства, РАО «ЄЕС Росії», Анатолій Чубайс попереджає : йдуть важкі часи, в країні настає дефіцит енергетичних потужностей. А значить, треба будувати нові джерела генерації, інвестувати в цю сферу величезні капітали. Та чи треба ?
Багато маємо - погано використовуємо : «Витоки високої енергоємності тягнуться з радянського минулого - тодішня економіка не створювала стимулів для зниження енерговитрат. Але і сьогоднішня політика в цій сфері ніяк не сприяє розвитку енергоємної і енергозбережної економіки» - вважає виконавчий директор Центру по ефективному використанню енергії Ігор Башмаков. - У нас низька вартість енергоресурсів: у перерахунку на долари 1 кіловат стоїть для населення всього 4,2 цента. А в США клацання вимикачем обходиться споживачеві рівно в два рази дорожче - в 8,4 цента. У Германії це ще дорожче задоволення - вартістю 12 центів, в Англії - 9,8 цента. Ще дорожче платять в Японії - 23 центи. Російська сім'я середнього достатку витрачає на оплату рахунків енергетиків всього 1-3 відсотки свого бюджету. Це приблизно 250-300 рублів з розрахунку 50-70 кіловат на одну людину.
Сьогодні, коли економіка пострадянських країн почала розвивається швидкими темпами, в богатів на енергоресурси Росії, виявився недолік енергопотужностей. За 9 місяців 2006 року об'єм енергоспоживання в країні зріс на 4,6 відсотка. А в деяких регіонах це зростання на порядок вище. У Тюменській області він склав 9,6 відсотка, в Карелії - 7 відсотків, в Московській області - 6,4 відсотка. На цих і деяких інших територіях перевищено історичний максимум енергоспоживання, встановлений ще в 1990 році. У результаті в економіці Росії, як в старі радянські часи, знову з'явилося поняття дефіциту. Наприклад енергопотужностей, унаслідок якого запити на підключення до енергомереж в 2005 році були задоволені на 21 відсоток, в 2006 році - на 16. Дефіцит газу і енергетичних потужностей, як епідемія, розповсюджується по країні.
Дефіцит енергії є результатом не тільки високих темпів економічного зростання, але низькій ефективності використання газу, електричній і тепловій енергії. Проте в порівнянні з СРСР зростання енергоспоживання сьогодні має принципово іншу структуру. У Радянському Союзі головним споживачем була промисловість. А зараз - сфера послуг і населення. Наприклад, в Москві в 2000-2004 роках на житловий фонд припали 84 відсотки приросту споживання електрики. А частка населення в сумарному споживанні виросла до 63 відсотків.
Але навряд чи це енергозростання з погляду розвитку економіки можна охарактеризувати як ефективний. У Росії енергоозброєність одного квадратного метра будівлі, що вводиться, складає 100 ватів. А у Фінляндії цей показник рівний всього 17 ватам. Німецьке енергетичне агентство Dena підрахувало : якби Росія на третину скоротила різницю з Данією в споживанні тепла на одну умовну квартиру, це дорівнювало б економії в 72 мільярди кубометрів природного газу в рік. В середньому ж Росія витрачає в 6-8 разів більше енергії на опалювання одного квадратного метра житла, чим розвинені держави. І було б дивно, якби справа йшла по-іншому, адже добре відомо, що до 40-50 відсотків тепла втрачається, йде з віконних і дверних отворів на обігрів вулиць, які, на жаль, не стають від цього тепліше.
Україні слід враховувати, що є всі підстави для припущення, що промислове зростання в Росії продовжиться впродовж тривалого терміну. Наприклад, в енергетичній стратегії поставлена мета збільшити ВВП Росії до 2020 року в 3,5 рази. Але навіть якщо енергоємність виробництва залишиться на нинішньому рівні, то для досягнення цього завдання доведеться втричі збільшити здобич енергоносіїв. Це нереально ні по ресурсних, ні по технологічних, ні по екологічних параметрах. Зростання ВВП може бути досягнутий при зростанні споживання енергоресурсів тільки на 40 відсотків. А решта ефекту повинна бути досягнутий за рахунок переходу до енергоощадних технологій.
По оцінках експертів, потенціал енергозбереження в країні - 360-430 мільйонів тонн умовного палива. Для порівняння: сьогодні для цілей теплопостачання споживається приблизно 460-470 мільйонів тонн умовного палива... Це зразково половина того, що ми здобуваємо. Але з цієї величини приблизно 150-170 мільйонів тонн умовного палива йдуть у втрати із-за низької енергоефективності.
Про те, наскільки актуальна ця тема, дають уявлення такі цифри : високоенергоємні галузі складають 62 відсотки, нізкоенергоємні - 38 відсотків нашого промислового потенціалу. Передбачається, що в 2020 році вага високоенергоємного сектора повинна скоротитися до 49 відсотків; нізкоенергоємного - збільшитися до 51 відсотка. Такі орієнтири закладені в енергетичній стратегії.
Весь світовий досвід стимулювання енергозбереження свідчить про те, що без державної участі не обійтися. У Канаді для інтенсифікації використання поновлюваних джерел енергії - зокрема, вітровий і гідроелектростанцій - при будівництві таких об'єктів вони звільняються від податку на майно на перші сім років і від податку на прибуток, поки не окупляться інвестиції. І нам не обійтися без державної підтримки модернізації вітчизняного енергетичного господарства, вважає сенатор.
Росія зараз стоїть перед дилемою: чи вкладати величезні засоби в створення нових енергетичних потужностей або йти по шляху всемірної економії енергії. Дуже яскраво ця ситуація видно на прикладі «Газпрому». Він знаходиться в складному положенні. Дослідження інвестиційного банку UBS показує, що вже в 2010 році висока вірогідність того, що концерн не зможе виконувати свої договірні зобов'язання по відношенню до Європи, а також усередині країни.
До цього терміну в належному об'ємі енергоощадне програми ще не запрацюють. Як наслідок, «Газпром» робить ставку на придбання приватних компаній, своїх конкурентів, на покупку природного газу в Центральній Азії, на освоєння гігантських родовищ в таких віддалених областях, як Арктика. Але легко представити, які величезні засоби поглинуть ці проекти. Тобто при сучасних темпах дорожчання паливних ресурсів Землі проблема використання поновлюваних джерел енергії стає все більш актуальною і характеризує енергетичну і економічну незалежності держави.
Вітроенергетика. З поновлюваних джерел енергії найбільш ефективною є ветроенергія, хоча її використання пов'язане з певними кліматичними умовами. В даний час в світі функціонує більше 30 000 вітроелектричних агрегатів, сумарна потужність яких перевищує 30 млн. кВт. Діапазон потужностей сучасних ветроелектрічних станцій (ВЕС) має межі від сотень ватів до декількох мегават. Світова практика показує, що темпи зростання кількості ветроелектростанцій збільшуються щорічно на 30%. Ефективне використання ВЕС найпривабливіший, оскільки не порушується природний баланс енергії на планеті і одночасно використовується безвідходна, екологічно чиста технологія виробництва енергії для різних цілей: заряд акумуляторів і накопичення електроенергії, енергопостачання різних об'єктів і видалених муніципальних утворень (освітлення вулиць, опалювання будівель, будинків, ферм, електрифікація польових станів і зерносховищ, пасовищ, пасік і ін.), а також подача електроенергії в мережі централізованого електропостачання.
На даний час частка вітроенергетики в енергобалансі Європи складає приблизно 5,5%, а до 2010 року повинна досягти 12%. У США, Канаді, Австрії, Данії і Германії розвитку вітроенергетики приділяється особлива увага, причому на державному рівні з інвестиціями, позитивною банківською і податковою політикою, що заохочує це важливий напрям енерговиробництва.
В Україні можливості вітроенергетики до теперішнього часу залишаються практично не реалізованими, зважаючи на інерційне відношення, суб'єктивні оцінки пріоритетів непоновлюваного викопного палива, що здобувається, в екстенсивному режимі. Консервативне відношення до сучасних реалій і перспективного розвитку паливно-енергетичного комплексу практично гальмує ефективне впровадження вітроенергетики. Виробництво електроенергії з поновлюваних і нетрадиційних джерел енергії (ВНІЕ) стає все більш актуальним для будь-якої країни, яка хоче зменшити свою енергозалежність від інших держав, зокрема забезпечити себе від можливих перебоїв з постачаннями органічного і ядерного палива. До того ж таке виробництво або зовсім не дає викидів в атмосферу шкідливих речовин (вітро-, гідроенергетика, використання геотермальних джерел і енергії Сонця), або, принаймні, не збільшує об'єму таких викидів.
Директива Європейського союзу від 27 вересня 2001 року вимагає від країн-членів встановити національні індикативні цільові показники споживання електроенергії, проведеної з поновлюваних джерел, і формулює завдання досягти 12% валового внутрішнього споживання за рахунок такої електроенергії до 2010 року. Розвиток поновлюваної енергетики для України не менш важливий, чим для країн Європейського союзу. Загальною для нас є обмеженість власної сировинної бази по газу і нафті і залежність від постачань цього органічного палива із зовнішніх джерел. Проте такі постачання для європейських країн диверсифіковані. Україна ж залежить виключно від однієї країни-постачальника - Російської Федерації. Друга особливість наший економіки - велика питома вага в структурі валового внутрішнього продукту енергоємних галузей : металургії, хімії, виробництва цементу і інших, що робить економіку України ще більше енергоуразливою. Проте навіть в цих невтішних реаліях зусилля по розвитку поновлюваної енергетики і практичні результати, досягнуті Україною, не порівняно малі на тлі досягнень країн ЄС. У Україні є значні ресурси більшості відомих на сьогодні видів ВНІЕ. Але реальні передумови (технічні можливості і необхідний науковий потенціал) існують на двох напрямах - це використання енергії вітру і енергії малих річок. За даними НАН України, розвиток малої гідроенергетики може дати країні до 4 млрд. кВт•год, а вітроенергетики - 30-45 млрд.кВт•год електроенергії в рік. Освоєння цього значного потенціалу в Україні, можна сказати, ще не почалося. До речі, саме вітроенергетика в останніх 10-15 років інтенсивно розвивається в Європі, США і багатьох країнах Азії і, по суті, є основним напрямом освоєння ВНІЕ в світі.
У Україні промислове освоєння енергії вітру почалося на початку дев'яностих років минулого століття за ініціативою нечисленних ентузіастів. У той період економіка країни переживала далеко не кращі часи. В наявності був весь кризовий набір : галопуюча інфляція, глибокий спад виробництва, величезна армія безробітних і бартерні схеми розрахунків. Якого-небудь впливу на паливно-енергетичний баланс країни в коротко- або середньостроковій перспективі від цієї ініціативи не чекали. Разом з тим розвиток цього напряму енергетики міг дати хоч якусь роботу підприємствам військово-промислового комплексу, більшість з яких на той момент не мали замовлень. Тому цю ініціативу підтримало Міністерство промислової політики України, в підпорядкуванні якого знаходилися заводи, які потенційно могли проводити вітроенергетичні установки (ВЕУ). Вже у той час західноєвропейські країни, зокрема Данія і Німеччина, добилися серйозних результатів в розвитку вітроенергетики. Їх досвід показував, що успіх у великій мірі залежить від державної підтримки. По-перше, ВЕУ - це достатньо складні в технічному відношенні агрегати, більшість вузлів яких вимагають створення спеціалізованих виробництв і значних інвестицій. По-друге, не дивлячись на очевидні переваги ВЕУ як генераторів, що працюють без палива, навіть в Європі вони не витримували конкуренцію з тепловими, атомними і тим більше гідроелектростанціями із-за високої ціни проведеної ними електроенергії. Не на користь вітроенергетики були і відносно невисокі на той момент ціни на органічне і ядерне паливо. У Україні потенційна конкурентоспроможність вітроенергетики тоді була ще меншою.
Першим успіхом піонерів вітроенергетики стало ухвалення в 1993 році ухвали уряду «Про будівництво вітрових електростанцій», яким виділялися кошти на перші ВЕУ, і Указ Президента України від 02.03.1996 року під такою ж назвою, якою створювався спеціальний фонд розвитку вітроенергетики. Джерелом фонду стала надбавка до тарифу на електроенергію у розмірі 0,75% об'єму товарної продукції виробництва електроенергії, що давало 70-80 млн. грн. в рік. З 2004 року фонд вітроенергетики припинив існування, але було почато централізоване фінансування з держбюджету в тих же об'ємах. З моменту впровадження надбавки до тарифу розпорядником цих засобів було Мінпромполітики України.
Мала гідроенергетика. З освоєнням енергії малих річок, як і з освоєнням енергії вітру, в Україні поки не складається. З економічно доцільного для освоєння гидропотенциала малих річок поки використовується тільки 7-8%. Особлива цінність енергії малих річок полягає в тому, що вони розосереджені по всій території України і переважають в західних регіонах, що є енергодефіцитними. Додаткові плюси - наявність професійної школи гидроенергетиків, одній з кращих в світі; значний технічний і промисловий потенціал турбомашинобудування і великий досвід будівництва гідроелектростанцій як в Україні, так і за кордоном. Крім того, частина малих гідроелектростанцій (МГЕС), що мають свої водосховища, можуть проводити особливо цінну пікову електроенергію. Чому ж все це не спрацьовує? Закон України «о альтернативних джерелах енергії» декларує створення сприятливих умов для споруди об'єктів альтернативної енергетики шляхом застосування економічних важелів і стимулів. Як правило, якщо держава хоче стимулювати якийсь вид виробництва, часто застосовують пільгове оподаткування. У Україні ж здійснюється унікальна в світовій практиці політика додаткового оподаткування малих гідроелектростанцій. Робиться це через обов'язкове відрахування до державного бюджету інвестиційної надбавки до тарифу, що по суті і є своєрідним податком для МГЕС. Надалі ця надбавка вливається в широкий потік таких же відрахувань від крупної електроенергетики і формує солідну суму у розмірі 2,8 млрд. грн. в рік. Фактично з цієї суми в електроенергетику як інвестиції повертаються тільки 732 млн. грн., причому в малу гідроенергетику не повертається ні копійки.
Ще одним поширеним в світі інструментом стимулювання альтернативної енергетики в цілому і малої гідроенергетики зокрема є застосування спеціальних тарифів, які гарантували б швидке повернення вкладених інвестицій. Якщо зняти тягар згаданого додаткового оподаткування, то рівень тарифів, що діє в Україні, забезпечить беззбиткову роботу існуючих МГЕС. Проте при цьому інвестиції в будівництво нових об'єктів малої гідроенергетики або не окупляться зовсім, або терміни їх окупності не влаштують ні вітчизняних, ні зарубіжних інвесторів.
Енергія землі. Відомо, що запаси підземного тепла щонайменше у 30 разів перевищують ресурси викопного палива.
В кінці минулого року в німецькому
місті Ландау почалася нова ера промислового
викорис-тання поновлюваної енергії. На
міській околиці, на території колишньої
армійської казарми була підключена до
електро-мережі геотермальна станція.
Станція діє цілорічно і проводить таку
кількість електроенергії, яка необхідна
для забезпечення шести тисяч квартир
Крім того, тепло, що залишається після роботи турбіни електростанції, подається для опалювання житлових приміщень. На першому етапі це буде 300 квартир, і надалі їх число збільшиться до декількох тисяч в результаті розширення потужностей самої станції. На зведення геотермальної установки в Ландау пішли близько чотирьох років. Інвестиції в цей проект склали приблизно 16 млн. євро, включаючи допомогу федерального Міністерства охорони навколишнього середовища у розмірі 2,6 млн. євро.
Принцип роботи нової станції до певної міри вельми простий. З глибини трьох тисяч метрів по пробуреній свердловині гаряча вода - а це пара, розігріта приблизно до 150 градусів, - подається на поверхню в турбіну станції і віддає своє тепло на виробництво електрики. Потім вода при температурі вже 70 градусів прямує в систему теплопостачання для обігріву приміщень. Тим самим температура використовуваної води зменшується до 50 градусів. Вода виявляється дуже теплою, щоб спустити її в найближчу річку. Тому воду направляють в другу пробурену свердловину. Вже в земних надрах вода знову нагрівається і в черговий раз поступає на поверхню на термальну електростанцію. Подача води здійснюється за допомогою насосної установки або під природним тиском знизу. Розігріті води земних надр по праву називають «особливим подарунком природи». На наший планеті геотермальні ресурси в 30 разів перевищують резерви викопного палива. Таким чином відкриваються можливості використання практично невичерпних запасів енергії без спричинення збитку навколишньому середовищу, оскільки геотермальні електростанції працюють, не спалюючи якого-небудь палива. Та ж станція в Ландау дозволяє впродовж цілого року не засмічувати округу 5800 тоннами діоксиду вуглецю (СО2). Згідно підрахункам фахівців, споживачі можуть з невеликими витратами отримувати до 75% необхідної теплової енергії із землі. Ці запаси доступні безкоштовно у будь-який час доби і за любої погоди, вони постійно поновлюються за рахунок внутрішнього тепла Землі і сонячного випромінювання, а завдяки новітнім технологіям можуть використовуватися багато разів.
Геологія. Методи отримання геотермального тепла визначаються геологічними умовами тієї або іншої місцевості. У районах, де виявляється вулканічна діяльність, або в областях з гарячими термальними джерелами будівельники під'єднуються до жил ґрунтової води. Водяна пара піднімається вгору і може прямувати в мережу теплопостачання або подаватися на турбіну електростанції.
По оцінках фахівців, методи використання геотермальної енергії розвинені настільки, що можна використовувати тепло з-під землі для побутових потреб в невеликих домашніх господарствах. Для цього техніка пробурює свердловину завглибшки до 100 м і опускають туди трубу. Циркулююча в ній рідина температурою в 10 градусів нагрівається підземним теплом завдяки дії теплового насоса до 45 градусів. В результаті отримувана теплова енергія в чотири рази перевищує витрати електрики на роботу насоса. За словами фахівця Федерального відомства з геотермії Вернера Бусмана, в літній час така система може поставляти холодну воду з глибини для охолоджування домашніх приміщень.
У Швеції в 90% житлових новобудов пробурює свердловина, по якій тепло з-під землі поступає в квартиру. У цій сфері прогрес намічається і в Германії. Так, в 2005 році будівельні фірми направили у відповідні відомства 12 тис. заявок на буріння свердловин для геотермальних установок. Наступного року таких заявок налічувалося вже 28 тис. Своя міні-електростанція в саду власного будинку обходиться його власникові в 20 тис. євро. У цих випадках мова йде лише про домашні господарства.
Щодо крупних проектів промислового значення. У Германії ще одна нова геотермальна електростанція в Унтерхахинге поблизу Мюнхена вступить в лад найближчим часом. Поки вона поставляє тепло, а незабаром почне подачу електрики. За даними парламентського статс-секретаря у федеральному Міністерстві охорони навколишнього середовища Астрід Клуг, німецька економіка все впевненіше бере курс на використання геотермальної енергії. Вона повідомила в зв'язку з цим, що заплановане вже близько 150 проектів і об'єму інвестицій в них оцінюється у розмірі 4 млрд. євро. Очікується, що скоротяться існуючі законодавчі перешкоди на шляху використання цього виду поновлюваної енергії. Досягатися це буде в результаті внесення змін до відповідного законодавства. Проте, по оцінках оглядачів, «в Германії поки не виникла розвинена геотермальна індустрія», хоча ця країна, по теоретичних оцінках, могла б покривати свої потреби в електроенергії і теплі за рахунок підземного тепла.
Насправді не багато територій мають можливості для цього. До тих, що мають такі можливості відноситься так званий верхнерейнський грабен (западина), що тягнеться від Страсбурга до Вормса. «Грабен є тепловою аномалією - на глибині 2500 метрів тримається температура приблизно 145 градусів, а на глибині 5000 метрів - близько 200 градусів», - заявляє Петер Хауффе, керівник компанії geox GMBH, експлуатацією геотермальної електростанції, що займається, в Ландау. У цьому районі можна вести бурові роботи не так глибоко. Тому витрати на будівництво геотермальних установок менші, ніж в багатьох інших регіонах країни. Цим, зокрема, пояснюється той факт, що геотермія в Германії грає поки вельми незначну роль у виробництві енергії. У 2005 році її частка склала лише 1% від енергії, здобутої з інших поновлюваних джерел.
Разом з тим у освоєнні перспективного виду енергії не обійшлося без збою. І відбулося це в Швейцарії на споруді термінальної електростанції в Клайнхюнінгене поблизу Базеля. У 2006 році було отримано дозвіл на початок робіт. Почалося буріння свердловини глибиною п'ять тисяч метрів. Там температура земних надр складає близько 200 градусів. У свердловину почали подавати холодну воду. По оцінках геологів, установка могла б забезпечити теплопостачання приблизно 10 тис. житлових приміщень на протязі найменше 30 років. Але 8 грудня 2006 року на території радіусом 15 кілометрів навколо свердловини в Клайнхюнінгене відбулося землетрус силою 3,4 балу. Коливання ґрунту повторювалися кілька разів. І кантональні власті Базеля розпорядилися припинити буріння. На думку президента Німецького федерального союзу геотермії Хорста Рютера, майже будь-яке проникнення людини в земні глибини - будь то прокладка тунелю або розміщення в майбутньому під землею діоксиду вуглецю з вугільних електростанцій - несе з собою небезпеку землетрусів. Ситуація, що склалася, навколо геотермальної свердловини поблизу Базеля породила певний скепсис відносно великомасштабних проектів. Проте широко використовуються установки для побутових потреб. Так, за даними Швейцарського об'єднання геотермії, шоста частина введених в дію в 2006 році нових систем опалювання використовує підземне тепло.
Що стосується виробництва електроенергії на термальних електростанціях, то до найбільших виробника відносяться США, Філіппіни, Індонезія і Мексика. Лідером же у використанні енергії земних надр в цілому залишається Ісландія. Острівна держава покриває більш п'ятої частині своїх потреб в електриці за рахунок енергії, що здобувається із земних глибин. Великомасштабні проекти існують також у Франції, Японії і інших країнах. В рамках технічної співпраці Німеччина сприяє в будівництві геотермальної установки в Чилі і Танзанії. Починаючи з 1954 року геотермальна станція в Кенії забезпечує околиці електрикою. Уряд країни планує збільшити потужності станції. За прогнозом кенійського енергетичного міністерства, вони можуть скласти не менше 2000 МВт. Це в два рази перевищить рівень нинішнього виробництва електрики в країні.
Геотермальна енергетика набуває в світовій економіці всього більшого значення, і цьому сприяє, зокрема, ухвалення в Європі Закону «Про пріоритет поновлюваних видів енергії». Інноваційні технології в геотермальній області відкривають можливості для використання практично невичерпних запасів енергії без спричинення збитку навколишньому середовищу. Які ж перспективи у землян широко скористатися цим «подарунком природи»? Більшість експертів з оптимізмом дивляться на майбутнє геотермії. Декілька іншого погляду дотримується згаданий вище Петер Хауффе. «Пройде ще багато часу, поки геотермія стане дійсною альтернативою здобичі консервативних видів енергії», - вважає він. Розвиток подій на нинішньому мінливому світі, звичайно, покаже, скільки часу буде потрібно для цього.
Біопаливо - Україна. У другій половині 2003 року українці спостерігали за новим сплеском розвитку вирішення проблеми стимулювання виробництва та використання біологічного палива. Так, Президент України видав Указ “Про заходи щодо розвитку виробництва палива з біологічної сировини” від 26 вересня 2003 року. № 1094/2003 (далі – Указ Президента). Прийняття цього документа мало на меті зменшення залежності національної економіки від імпорту нафтопродуктів, забезпечення розвитку агропромислового комплексу, поліпшення екологічної ситуації з урахуванням Директиви 2003/30/ЄС Європейського парламенту і Ради ЄС “щодо сприяння використанню біологічного та інших видів палива з відновлювальних ресурсів” від 8 травня 2003 року.
Окреме положення Указу Президента присвячено питанню адаптації національного законодавства України до положень права ЄС в сфері біологічного палива (п.п. 7 п. 2). Таке завдання вимагає дослідження цілого комплексу заходів, вжитих Європейським Співтовариством з метою стимулювання використання біологічного палива. В Україні вже створені належні законодавчі рамки для ефективної реалізації державної політики, спрямованої на стимулювання виробництва та споживання біологічного палива, хоча слід наголосити, що деякі сфери вимагають подальшого приведення у відповідність із правом ЄС.
Біопаливо ЄС історія. Індустріалізоване суспільство наразі значним чином залежить від поставок енергоносіїв. З часів нафтових криз 70-х років ЄС визнало небезпеку залежності від обмеженого джерела поставок енергоносіїв. Відповідно на рівні Співтовариства були вжиті заходи з метою диверсифікації джерел поставок та утворення запасів енергоносіїв. Сфера енергетики розглядається в acquis communautaire ЄС як доволі чутливий сектор економіки Співтовариства.
Процес інтеграції в Європі був від початку пов’язаний з енергетикою, зокрема з її вугільною промисловістю. Однак невдовзі, з появою дешевої нафти та природного газу значення вугілля у забезпеченні енергетичних потреб Європи значно зменшилося. Тому регулювання в сфері енергетики до першої нафтової кризи 1973 року було вельми ліберальним. Нафтова криза 1973 року започаткувала активне втручання Співтовариства у регулювання енергетики, зокрема її нафтової галузі. Друга нафтова криза призвела до подальшої розробки та вжиття антикризових заходів на рівні ЄС, спрямованих на енергозбереження, диверсифікацію джерел постачання енергоносіїв і орієнтацію енергетичної політики на використання поновлюваних джерел енергії та більш ефективне використання наявних енергетичних резервів. Основоположними актами у цій сфері політики ЄС стали Директива 73/238/EEC (Council Directive 73/238/EEC of 24 July 1973 on measures to mitigate the effects of difficulties in the supply of crude oil and petroleum products OJ L 228, 16.08.1973 p.1), Директива Ради 68/414/ЄЕС (Council Directive 68/414/EEC of 20 December 1968 imposing an obligation on Member States of the EEC to maintain minimum stocks of crude oil and/or petroleum products OJ L 308, 23.12.1968 p.14), Рішення Ради 77/706/ЄЕС (77/706/EEC: Council Decision of 7 November 1977 on the setting of a Community target for a reduction in the consumption of primary sources of energy in the event of difficulties in the supply of crude oil and petroleum products OJ L 292, 16.11.1977 p.9).
З плином часу питання диверсифікації поступилося місцем екологічним міркуванням, пов’язаним із небезпекою парникового ефекту та забрудненням довкілля викидами вуглекислого газу. Тим не менш питання забезпечення безперебійного постачання енергоносіїв та диверсифікації джерел постачання енергії все ще залишається актуальним для Співтовариства. Цей аспект має два основні компоненти : географічний та операційний. Необхідність географічної диверсифікації гостро відчувалась під час нафтових криз. Тому основні зусилля Співтовариства щодо цього зосереджені на зменшенні залежності від зовнішніх джерел поставок, передусім, нафти та газу. Другий компонент стосується джерел енергії, що вимагають підключення до загальних мереж, а саме електроенергії та газу. Тому з початку 90-х років Співтовариство розпочало запровадження цілої низки комплексних заходів в даній сфері.
Основна ідея пропонованої політики полягає не в тому, щоб досягти енергетичної самодостатності та зменшити залежність від зовнішніх поставок, а, насамперед, у тому, щоб мінімізувати ризики, пов’язані з такою залежністю. Одним із головних пріоритетів в цьому напрямі вказує на диверсифікацію різних джерел енергії, як географічну, так і за видом енергоносія. Така диверсифікація також має відповідати, на думку Комісії, міжнародним зобов’язанням ЄС, взятим відповідно до Кіотського протоколу до Рамкової конвенції Організації Об'єднаних Націй про зміну клімату від 11 грудня 1997 року (далі – Кіотський протокол).
Зелена книга запропонувала на обговорення наступні напрями розвитку енергетичної політики Співтовариства, які мають стати, на думку Комісії, основою довготривалої стратегії ЄС в сфері енергетики:
переорієнтація політики з метою її побудови на попиті, а не на пропозиції;
у сфері регулювання попиту Зелена книга закликає до суттєвої зміни у поведінці споживачів. Вона наголошує на ефективності використання податкових заходів для регулювання попиту з метою забезпечення більш контрольованого споживання, яке має відповідати екологічним вимогам. Зелена книга пропонує податкові та парафіскальні заходи, які б встановлювали за своєю суттю відповідальність за шкідливий вплив енергетики на довкілля. Такі заходи змушуватимуть транспортний сектор та промисловість запроваджувати активну політику енергозбереження та диверсифікації на користь джерел енергії, які не шкодять довкіллю;
у сфері регулювання пропозиції Зелена книга визнає пріоритетною боротьбу з глобальним потеплінням. Ключовими в цьому аспекті є розвиток нових та відновлюваних джерел енергії, зокрема біологічне паливо. Комісія у цьому аспекті встановлює стратегічну мету – подвоєння частки таких джерел у загальному обсязі пропозицій з 6% до 12% та збільшення виробництва електроенергії з таких джерел з 14% до 22% у термін до 2010 р. Методами досягнення такої мети є державна допомога, податкові заходи та фінансова підтримка.
Оприлюднення Зеленої книги викликало значні дискусії та обговорення не тільки в Співтоваристві. Стратегія, запропонована Комісією, була використана як основа для розробки національних планів розвитку енергетичного сектора в США, Японії та Росії. Основним аспектом, який був майже одностайно прийнятий під час обговорення Зеленої книги урядами держав-членів, установами Співтовариства та з-поміж громадськості і який вплинув на розвиток стратегій національних енергоринків в багатьох країнах світу, стала зміна стратегічного підходу, за яким основою регулювання є саме попит на енергоринку.
Широке обговорення Зеленої книги в ЄС висвітлило як аспекти, де існує загальна згода, так і аспекти, які ще тривалий час залишатимуться каменем спотикання енергетичної політики Співтовариства. Європейська Рада на самміті в Барселоні підкреслила необхідність більш ефективного енергозбереження та найскорішого прийняття пропозицій Комісії щодо оподаткування енергоносіїв, надавши, таким чином, політичну підтримку пропозиціям Комісії у цій сфері.
Ще до завершення обговорення Зеленої книги Комісія розробила кілька важливих пропозицій у сфері енергетичної політики Співтовариства. Зокрема, Комісія подала до Ради проекти Директиви про виробництво електроенергії з поновлюваних джерел (Схвалена Радою та Європарламентом у вересні 2001 року : Directive 2001/77/EC of the European Parliament and of the Council of 27 September 2001 on the promotion of electricity produced from renewable energy sources in the internal electricity market), Директиви про енергозбереження у будівлях (схвалена Радою та Європарламентом у грудні 2002 року. Directive 2002/91/EC of the European Parliament and of the Council of 16 December 2002 on the energy performance of buildings), Директиви про сприяння використанню біологічного палива або інших видів поновлюваного палива для транспорту (Схвалена Радою та Європарламентом у травні 2003 р.: Directive 2003/30/EC of the European Parliament and Council of 8 May 2003 on the promotion of the use of biofuels or other renewable fuels for transport, Official Journal L 123/42, 17.5.2003) та Директиви про внесення змін до Директиви 92/81/ЄЕС щодо можливості застосування зниженої ставки на певні нафтопродукти, що містять біологічне паливо, та на біологічне паливо. При цьому особлива увага була приділена транспортній галузі, яка споживає до 32% від загального енергоспоживання та на яку припадає 28% всіх викидів СО2.
Натомість пропозиція Комісії щодо можливості запровадження податкових та парафіскальних заходів за рахунок звичайних джерел енергії для фінансування розвитку виробництва та використання нових та поновлюваних джерел енергії була зустрінута доволі прохолодно. На думку Комісії, висловлену по завершенні обговорення Зеленої книги, забезпечення сталого розвитку вимагає запровадження фіскальних заходів, які б брали до уваги зовнішні витрати. Під останніми розуміють непрямі витрати, що несе суспільство, внаслідок певної діяльності, як, наприклад, витрати суспільства на подолання негативних екологічних наслідків. Так, принцип “забруднювач повинен платити” спрямований саме на відшкодування особою зовнішніх витрат, понесених внаслідок спричинення шкоди довкіллю. Свого розвитку стратегія Співтовариства у сфері енергетичної політики отримала на Готенбурзькому самміті Європейської Ради у 2001 році.
Готенбурзькі пріоритети. Європейська Рада в Готенбурзі 15–16 червня 2001 р. погодила Стратегію Співтовариства щодо сталого розвитку, вказавши на низку заходів, що мають бути вжиті на рівні Співтовариства, зокрема стосовно біологічного палива. У відповідь на пріоритети Готенбурга Європейська Комісія оприлюднила Повідомлення “Стратегія Європейського Союзу щодо сталого розвитку” (Communication from the Commission A Sustainable Europe for a Better World: A European Union Strategy for Sustainable Development (Commission's proposal to the Gothenburg European Council) COM/2001/0264 final), в якому запропонувала відповідні дії. Зокрема, окрема частина цього повідомлення присвячувалася зміні клімату та збільшенню використання чистої енергії. У цій частині Комісія вказала на вжиття таких заходів:
На міжнародній арені :
для дотримання зобов’язань за Кіотським протоколом ЄС намагатиметься зменшувати викиди газів, що спричиняють парниковий ефект, щорічно до 2020 р. на 1% від рівня, що існував на 1990 р.;
ЄС спрямовуватиме зусилля на міжнародній арені для того щоб інші головні індустріальні держави дотримувались своїх зобов’язань за Кіотським протоколом.
На рівні Співтовариства :
прийняття до 2002 р. директиви щодо оподаткування енергоносіїв. Протягом двох років після цього Комісія оголосила свій намір запропонувати ще більш амбітні заходи в сфері оподаткування енергоносіїв, спрямовані на забезпечення охорони довкілля, з метою повного перенесення зовнішніх витрат на суб’єктів господарювання, а також індексації мінімальних рівнів акцизного збору принаймні відповідно до рівня інфляції;
поступове згортання субсидіювання виробництва твердого палива та його споживання до 2010 р. Це має супроводжуватись, де це необхідно, заходами підтримки розвитку альтернативних робочих місць;
вжиття заходів щодо зменшення викидів газів, що спричинюють парниковий ефект, які розроблятимуться відповідно до результатів Європейської програми стосовно зміни клімату;
запровадження заходів в сфері підтримки та розвитку альтернативного палива, зокрема біологічного, з метою доведення рівня його споживання транспортними засобами до 7% на 2010 р. та принаймні до 20% на 2020 р.;
забезпечення більшої підтримки досліджень, розвитку та поширенню технології щодо чистої та поновлюваної енергії та більш безпечної ядерної енергетики, зокрема в сфері поводження з ядерними відходами.
Політика в сфері виробництва та використання біологічного палива. Питання реалізації проголошеної в Зеленій книзі політики стало предметом детального аналізу у повідомленні Комісії Європейському Парламенту, Раді, Економічному і соціальному комітету та Комітету Регіонів “Про альтернативні види палива для дорожнього перевезення та ряд заходів для підтримки використання біологічного палива” (Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the Economic and Social Committee and the Committee of the Regions on alternative fuels for road transportation and on a set of measures to promote the use of biofuels COM(2001) 547), в якому з-поміж іншого Комісія виклала пропозиції щодо прийняття Директиви про сприяння використанню біологічного палива для транспорту та Директиви про внесення змін до Директиви 92/81/ЄЕС з метою запровадження можливості застосування знижених ставок акцизного збору на певні нафтопродукти, що містять біологічне паливо, та на біологічне паливо.
Так, Комісія визнала три альтернативні типи палива, що потенційно можуть слугувати заміною традиційним видам паливам:
біологічне паливо;
природний газ;
водень.
Додатково Комісія вказала на технологію “гібридних” автотранспортних засобів, які поєднують як двигун внутрішнього згорання, так і електричний двигун, як на один із можливих напрямів подальшої роботи.
Біологічне паливо. Використання біомаси для одержання палива з подібними характеристиками, але альтернативного нафтопродуктам, стало предметом досліджень майже відразу ж після першої нафтової кризи 1973 року. При цьому особлива увага надавалась використанню біомаси для виробництва альтернативного палива для транспортних засобів, зокрема бензину та дизельного пального, з огляду на майже виключну залежність транспортного сектора від нафти. Біологічний матеріал може використовуватись як паливо для транспорту у кілька способів :
рослинна олія (з рапсу, сої, соняшника тощо) може перероблюватися на замінник дизельного пального, який може використовуватись як у поєднанні з традиційним дизельним пальним, так і як біодизель;
цукровий буряк, злакові та інші зернові можуть використовуватися для виробництва спирту (біоетанол), який може використовуватися як компонент у бензині, як паливо у чистій формі, або як домішки до бензину після його переробки на ЕТБЕ (етил-3-бутил-ефір) шляхом реакції з ізобутеном (продукт переробки нафти). На думку Комісії, в майбутньому може стати можливим конкурентоспроможне виробництво біоетанолу з деревини або соломи.
органічні відходи можуть перероблюватися з метою використання як автомобільне пальне: залишки олії після приготування їжі можуть бути перероблені на біодизель, тваринний компост та органічні побутові відходи – на біогаз, а рослинні відходи – на біоетанол.
технологічний прогрес дає підстави вважати, що у середньостроковій перспективі інші рідкі та газоподібні види біологічного палива, одержані в процесі термохімічної переробки біомаси, як-от: біодіметилефір, біометанол, біологічна олія (піролізні олії) та водень, можуть стати більш доступними.
За своїми характеристиками біологічне паливо є найкращою альтернативою традиційному паливу, позаяк сировиною можуть бути сільськогосподарські продукти та органічні відходи національного походження. Тим не менш біологічне паливо є доволі дорогим. Підтримка виробництва та використання біологічного палива може відбутися у три різні способи, які спрямовані на подолання негативного впливу вартості такого палива за умови :
підтримки промислового сектора сільського господарства;
податкової диференціації на користь біологічного палива для підтримки його конкурентоспроможності на ринку;
встановлення певного обсягу біологічного палива, яке має реалізовуватися у складі палива для транспорту.
З названих способів Комісія обрала два останніх як найбільш ефективних для цілей реалізації поставлених пріоритетів та цілей політики Співтовариства.
Податкові заходи. Заходи податкової політики можуть бути достатньо ефективними для підтримки розвитку сектора біологічного палива, позаяк застосування їх може усунути різницю між вартістю виробництва біологічного та традиційного палива. Відповідно Комісія запропонувала запровадити чіткі та прозорі законодавчі рамки для зменшення акцизного збору на біологічне паливо. Такі пропозиції існували ще з початку 90-х р. (Див., напр.,: Proposal of 19.02.1992 (COM(1992) 36, as published in JO C/92/73, p. 6), as amended on 01.07.1994 (COM(1994) 147 (був відкликаний Комісією в 1999 р.); Proposal of 12.03.1997 COM (1997) 30). На думку Комісії, однак, запровадження податкових заходів підтримки є тільки тоді ефективним, коли такі заходи супроводжуються і логічно пов’язані із заходами технічного, регуляторного та економічного характеру.
Регуляторні вимоги. На думку Комісії, встановлення вимоги щодо певного мінімального вмісту біологічного палива в усіх видах палива може бути імплементовано без якихось технічних ускладнень. Відтак, Комісія висловила думку, що найпростішим засобом забезпечення широкомасштабного просування біологічного палива на ринку у довгостроковій перспективі є запровадження обов’язкового додавання певного обсягу біологічного палива у бензин та дизельне пальне, що реалізується на ринку Співтовариства. Таке рішення не вимагає запровадження якихось модифікацій до двигунів автомобілів, що знаходяться у використанні, але одночасно дає змогу використати існуючу інфраструктуру реалізації пального без суттєвих додаткових витрат.
Запровадження такої схеми має відбуватися поступово. На першому етапі Комісія пропонувала запровадити обов’язок для держав-членів щодо обсягів продажу біологічного палива на їх території, який би збільшувався з перебігом часу. Це забезпечить досягнення певних обсягів заміни традиційного палива та певну гнучкість політики в сфері біологічного палива.
Природний газ. Природний газ складається переважно з метану (СН4) і може використовуватись як пальне у звичайних бензинових двигунах. Проте основними проблемами під час використання природного газу як палива все ще залишається питання зберігання та пристрої вприскування. Як паливо природний газ має зберігатися або під високим тиском (200 бар), або у рідкій формі (- 162°С).
Технологія використання природного газу як палива є досить поширеною. Однак його використання в стратегічному плані, на думку Комісії, має кілька недоліків :
оскільки природний газ має бути імпортованим, безпека його поставок навряд чи може бути забезпечена;
метан є одним із газів, які спричиняють парниковий ефект. Теоретичні переваги використання природного газу в сфері зменшення викидів вуглекислого газу нівелюються втратами метану під час розповсюдження, зберігання та заправки. Більше того, енергія, використана для компресії природного газу до рівня 200 бар, становить додаткову втрату 4% енергії;
запровадження належної інфраструктури для використання природного газу як палива вимагає досить значних витрат.
Тим не менш Комісія продовжуватиме спостерігати за розвитком використання цього альтернативного палива в Співтоваристві.
Водень. Використання водню як палива є предметом доволі інтенсивних досліджень протягом останніх років. Поштовхом для розвитку таких досліджень стало запровадження в законодавстві США вимоги до автомобілевиробників розпочати введення на ринок транспортних засобів, що не спричиняють викидів (“Zero Emission Vehicles”).
Натомість Комісія підкреслила, що водень є не джерелом енергії, а носієм енергії. У цьому сенсі він подібний до електричного струму. При цьому водень у випадку його запровадження як носія енергії має перевагу в тому, що він може бути генерований з будь-якого джерела енергії, як і електричний струм, але на відміну від останнього може бути збережений протягом часу.
Інші види альтернативного палива та технології. Електромобілі вже введені у комерційний обіг, але не набули поширення. Причиною цього є розмір та вартість батарей, а також тривалість перезарядження. Тому розвиток цієї технології залежить від розвитку технології батарей. Технологія гібридних автомобілів ґрунтується на використанні переваг як звичайного двигуна, так і електричного двигуна. Однак це спричинює збільшення ваги автомобіля та його вартості.
Метанол та діметилефір (ДМЕ) є потенційними альтернативними видами палива, що виробляються з природного газу. Зокрема, метанол може використовуватись у бензинових двигунах, а ДМЕ – замість дизельного палива. Проте велика токсичність метанолу зменшує його прийнятність як автомобільного палива.
Використання синтезу Фішера-Тропша дозволяє виробляти дизельне пальне з природного газу. Натомість такий синтез вимагає значних енергетичних витрат, хоч і забезпечує безпеку поставок палива. Більше того, дизельне паливо, вироблене з природного газу, має досить добрі властивості для використання як добавки (цетанове число).
Рідкий нафтовий газ (РНГ) доволі давно використовується як пальне. РНГ є продуктом переробки нафти та природного газу. Обсяги РНГ залежать від типу сирої нафти, рівня переробки та від особливостей родовища. Комісія вважає, що ускладнення процесу переробки сирої нафти та збільшення обсягів видобування природного газу збільшать доступність РНГ, що може сприяти збільшенню його використання як пального.
Законодавчі заходи, спрямовані на реалізацію політики Співтовариства. Прийняття Директиви 2003/30/ЄС Європейського Парламенту та Ради про сприяння використанню біологічного палива або інших видів поновлюваного палива для транспорту від 8 травня 2003 р. (далі – Директива 2003/30/ЄС) переслідує кілька важливих та взаємопов’язаних цілей (Directive 2003/30/EC of the European Parliament and Council of 8 May 2003 on the promotion of the use of biofuels or other renewable fuels for transport, Official Journal L 123/42, 17.5.2003). Її прийняття стало логічним продовженням стратегії Співтовариства щодо постійного розвитку, схваленої на самміті Європейської Ради в Готенбурзі 15–16 червня 2001 р. Окрім суто екологічних міркувань, положення Директиви 2003/30/ЄС спрямовані також на підтримку агропромисловості Співтовариства, диверсифікації джерел одержання енергоносіїв та підтримку транспортної галузі.
Преамбула Директиви містить обґрунтування прийняття Директиви 2003/30/ЄС та доволі вичерпний перелік цілей, які мають бути досягнуті з метою реалізації політики Співтовариства в сфері альтернативних джерел енергетики.
Зокрема, у частині 2 Преамбули йдеться, що існує велика кількість видів біомаси з продуктів сільського та лісного господарства, яка може використовуватися для виробництва біологічного палива. Така біомаса також може формуватися із залишків та відходів лісного господарства та харчової промисловості.
Преамбула також окремо наголошує на тому, що використання біологічного палива на транспорті, що не виключає інших видів альтернативного палива, як-от: зріджений нафтовий газ та зріджений природний газ, є одним із засобів, за допомогою якого Співтовариство може зменшити свою залежність від імпортування енергоносіїв та впливати на ринок палива для транспорту. Це сприятиме забезпеченню безпеки поставок енергоносіїв у середньо- та довгостроковій перспективі.
Преамбула наголошує, що внаслідок технологічного прогресу більшість транспортних засобів, що знаходяться в обігу на території Європейського Союзу, здатні використовувати як пальне суміш нафтопродуктів із невеликими кількостями біологічного палива без якихось проблем. Одночасно сучасні технологічні досягнення у сфері автомобілебудування дають можливість використовувати суміш із більш високим вмістом біологічного палива. Зокрема, на території деяких держав-членів вже використовуються суміші з 10% або більшим вмістом біологічного палива.
Подальший розвиток використання біологічного палива збільшуватиме можливості використання біомаси, що дасть змогу в майбутньому розширити сферу застосування біологічного палива.
У Преамбулі також зазначається, що нові типи палива повинні відповідати визнаним технічним стандартам, мають бути схвалені споживачами та виробниками автотранспортних засобів, і, таким чином, набути поширення на ринку. Технічні вимоги в даному аспекті становлять основу вимог щодо викидів та контролю за викидами. Преамбула наголошує на можливості виникнення певних труднощів при забезпеченні дотримання новими типами палива існуючих технічних стандартів, позаяк останні розроблювалися для традиційних типів палива, яке видобувається з копалин.
При цьому відзначається, що біоетанол та біодизель при використанні в транспортних засобах у чистій формі чи як суміші із традиційним паливом мають забезпечувати оптимальну потужність двигуна. Преамбула Директиви прямо наголошує, що у випадку біодизеля для дизельних двигунів, виробленого в процесі етерифікації, може застосовуватися стандарт prEN 14214 Європейського комітету стандартизації (CEN) щодо складних метилових ефірів жирової кислоти (FAME). Інші стандарти мають розроблятися названим комітетом. Розвиток використання біологічного палива спрямований також на сталий розвиток фермерства та лісного господарства в світлі спільної сільськогосподарської політики.
З-поміж інших вказівок, що містяться в Преамбулі Директиви, згадується, що альтернативні види палива тільки тоді зможуть посісти належне місце на ринку, якщо їм будуть забезпечені загальна доступність та конкурентоспроможність. Оптимальний метод збільшення частки біологічного палива на національних ринках та на ринку Співтовариства залежить від доступності ресурсів та сировини, від національної політики та політики Співтовариства, спрямованих на підтримку використання біологічного палива, та від податкових заходів, а також від належного залучення всіх зацікавлених сторін у процес розробки та обговорення відповідних заходів на національному рівні.
При цьому національна політика, спрямована на заохочення використання біологічного палива, не повинна вести до заборони вільного руху палива, яке відповідає гармонізованим екологічним специфікаціям, встановленим в законодавстві Співтовариства. Преамбула також вказує на необхідність поєднання заохочення більш широкого використання біологічного палива із детальним аналізом екологічного, економічного та соціального впливу з метою визначення доцільності збільшення пропорції використання біологічного палива в порівнянні з традиційним паливом.
У Преамбулі висувається вимога щодо імплементаційного законодавства, відповідно до якої таке законодавство має бути здатним оперативно вносити зміни до переліку біологічного палива та вмісту такого палива у сумішах з огляду на технічний прогрес та результати оцінки екологічного впливу на першій стадії запровадження заходів, спрямованих на імплементацію Директиви.
Об’єкт Директиви 2003/30/ЄС.
Стаття 1 Директиви 2003/30ЄС наголошує, що названий нормативний акт Співтовариства спрямований на підтримку використання біологічного палива або іншого поновлюваного палива з метою заміни дизельного пального або бензину на транспорті. Цей об’єкт Директиви пов’язаний з досягненням таких загальних цілей політики Співтовариства, як дотримання зобов’язань, пов’язаних із зміною клімату, забезпечення поставок екологічно прийнятного палива та підтримки поновлюваних джерел енергії.
Директива 2003/30ЄС у Ст. 2 дає визначення біологічного палива: «Біологічне паливо означає рідке або газоподібне паливо для транспорту, вироблене з біомаси». Визначення біомаси, відповідно, охоплює частини продуктів, відходів та побічних продуктів сільськогосподарської діяльності (зокрема, речовини рослинного та тваринного походження), лісного господарства та пов’язаних промисловостей, які піддаються біологічному розпаду, а також частини промислових та комунальних відходів, які піддаються біологічному розпаду. Частина 2 Ст. 2 Директиви 2003/30/ЄС містить перелік речовин, які у будь-якому разі вважаються біологічним паливом. Це, зокрема, такі :
Біоетанол : етанол, вироблений із біомаси та/або частини відходів, що піддаються біологічному розпаду, та призначений для використання як біологічне паливо; він може використовуватись безпосередньо як біологічне паливо або як домішки до традиційного палива. Більшість автомобілів, що використовуються в ЄС, на думку Комісії, технічно здатні використовувати паливо з домішкою біоетанолу до 15%;
Біодизель : складний ефір, до складу якого входить метил (метилестер), вироблений із рослинного або тваринного жиру, який має властивості дизельного палива, та призначений для використання як біологічне паливо;
Біогаз : газ, одержаний із біомаси та/або частини відходів, що піддаються біологічному розпаду, шляхом анаеробного бродіння (ферментації), який може бути очищений до властивостей природного газу та призначений для використання як біологічне паливо, або деревний газ;
Біометанол : метанол, одержаний із біомаси та призначений для використання як біологічне паливо;
Біодіметилефир : діметиловий ефір, одержаний із біомаси, та призначений для використання як біологічне паливо;
Біо-ЕТБЕ (етил-3-бутил-ефір): ЕТБЕ, одержаний на основі біометанолу. Процент від обсягу біо-ЕТБЕ, який розраховується як біологічне паливо, становить 47%. Біо-ЕТБЕ є ефіризованим біоетанолом і може використовуватись як домішка у традиційному паливі на рівні до 15%;
Біо-МТБЕ (метил-3-бутил-ефір): паливо, вироблене на основі біометанолу. Процент від обсягу біо-МТБЕ, який розраховується як біологічне паливо становить 36%;
Синтетичне біологічне паливо : синтетичний вуглець або суміші синтетичних вуглеців, одержані з біомаси;
Біоводень : водень, одержаний із біомаси та/або частини відходів, що піддаються біологічному розпаду, та призначений для використання як біологічне паливо;
Чиста рослинна олія : олія, вироблена з олійних рослин шляхом вижимки, виділення або подібних методів, сира або рафінована, але хімічно не модифікована, якщо вона є сумісною із відповідним типом двигунів та відповідними вимогами щодо викидів.
Директива 2003/30/ЄС є одним з актів, що спрямовані на реалізацію стратегії Співтовариства у сфері сприяння та розвитку альтернативних джерел енергії. Відповідно названа Директива інкорпорує шляхом відсилки визначення інших видів поновлюваного палива, що існує в праві ЄС. Згідно з цим визначенням інші види поновлюваного палива означають поновлюване паливо, інше ніж біологічне, яке походить з поновлюваних джерел енергії та використовується для транспортних цілей. Поновлювані джерела енергії визначені в цій останній Директиві як такі, що означають поновлювані нетверді енергоносії (джерела енергії), зокрема, вітер, сонячну енергію, геотермальну енергію, енергію хвиль, приливів, біомаси, газ від органічних відходів, газ, що виробляється внаслідок очистки стічних вод, та біогаз.
Стаття 3 Директиви 2003/30/ЄС встановлює обов’язок держав-членів забезпечити, щоб частка біологічного палива та інших видів поновлюваного палива на їх відповідних ринках становила не менше встановленої мінімальної межі. З цією метою Директива 2003/30/ЄС вимагає від держав-членів встановлення національних індикативних цілей. Такі індикативні цілі повинні бути спрямовані на досягнення показника 2% від енергетичного вмісту всього обсягу палива, що використовується для цілей транспорту, розміщеного на ринку станом на 31 грудня 2005 р. Відповідно на 2010 р. Директива встановлює такий показник на рівні 5,75%. Досягнення цих показників матиме місце через застосування таких форм використання біологічного палива, як :
чистого біологічного палива або його великої концентрації у нафтопродуктах відповідно до спеціальних стандартів якості для застосування на транспорті;
біологічного палива, змішаного з нафтопродуктами відповідно до належних європейських норм, що встановлюють технічні специфікації для транспортного палива (EN 228 та EN 590);
рідини, одержаної з біологічного палива, зокрема ЕТБЕ (етил-3-бутил-ефір), якщо частка біологічного палива дорівнює 47%.
Директива 2003/30/ЄС також вказує на необхідність державам-членам здійснювати моніторинг впливу використання біологічного палива у дизельних сумішах, де частка такого палива становить більше 5%, транспортними засобами, які не були адаптовані для використання такого палива, та, якщо це необхідно, забезпечити дотримання відповідного законодавства Співтовариства щодо стандартів викидів.
Директива 2003/30/ЄС також окремо наголошує на необхідності забезпечення державами-членами інформування громадськості про доступність біологічного палива та інших типів поновлюваного палива. У другому реченні ч. 5 ст. 3 Директиви 2003/30/ЄС йдеться про необхідність спеціального позначення на пунктах продажу палива, якщо процент вмісту біологічного палива, змішаного з нафтопродуктами, перевищує рівень 5% складного метилового ефіру жирової кислоти (FAME) або 5% біоетанолу.
Податкові заходи в сфері розвитку та підтримки виробництва та використання біологічного палива. Енергоносії, як правило, підпадають під застосування трьох видів податків: акцизний збір (пропорційно фізичній якості товару), спеціальні податки та ПДВ. Наразі на рівні Співтовариства гармонізовано лише акцизний збір на нафтопродукти та ПДВ.
У сфері акцизного збору держави-члени вирішили ще в 1992 році запровадити систему Співтовариства щодо оподаткування нафтопродуктів, яка базувалася на двох директивах – 92/81/ЄЕС та 92/82/ЄЕС. Обидві скасовані Директивою 2003/96/ЄС від 27 жовтня 2003 року. Така система передбачала кілька обов’язкових звільнень від акцизного збору (наприклад, на паливо, що використовується цивільною авіацією), а також дозволяла державам-членам при дотриманні відповідних процедур Співтовариства запроваджувати інші звільнення від акцизного збору або зменшення його ставки. Такі звільнення або зменшення могли запроваджуватися, зокрема, з метою надання підтримки новим видам більш екологічно чистого палива (як, наприклад, у випадку палива з меншим вмістом сірки) або з метою підтримки та розвитку міського громадського транспорту.
У 2001 році. Комісія подала до Ради пропозицію щодо внесення змін до Директиви 92/81/ЄЕС з метою запровадження можливості застосування зниженої ставки акцизного збору до певних видів нафтопродуктів, які містять біологічне паливо, та до біологічного палива (Proposal for a Council Directive amending Directive 92/81/EEC with regard to the possibility of applying a reduced rate of excise duty on certain mineral oils containing biofuels and on biofuels COM(2001) 547). Така пропозиція базувалась на тих міркуваннях, що податкові стимули є ефективним засобом здійснення екологічної та енергетичної політики, насамперед, з огляду на той факт, що податки становлять суттєву частину ціни реалізації енергоносіїв, зокрема палива. Комісія пропонувала запровадити систему зменшення ставки акцизного збору на біологічне паливо. Зважаючи на необхідність урахування можливих негативних наслідків для національних бюджетів, Комісія пропонувала таке зменшення ставки акцизного збору на кінцевий продукт на рівні не більше 50% від стандартної ставки. Проте, хоча дана пропозиція поки що не була відкликана Комісією, перспективи її прийняття є досить невизначеними з огляду на прийняття Директиви 2003/96/ЄС та скасування з 31 грудня 2003 р. Директив 92/81/ЄЕС та 92/82/ЄЕС.
Директива 2003/96/ЄС : податкові заходи. Необхідність гармонізації акцизного збору з енергоносіїв була визнана доволі давно. Однак реалізація таких заходів стала можливою лише на початку 90-х років і лише в частині нафтопродуктів. До 2003 р. система акцизних зборів із нафтопродуктів ґрунтувалася на таких актах:
Директива Ради 92/81/ЄЕС щодо гармонізації структур акцизних зборів на нафтопродукти від 19 жовтня 1992 р. (Council Directive 92/81/EEC of 19 October 1992 on the harmonization of the structures of excise duties on mineral oils Official Journal L 316, 31.10.1992 p. 12);
Директива Ради 92/82/ЄЕС щодо зближення ставок акцизних зборів на нафтопродукти від 19 жовтня 1992 р. ( Council Directive 92/82/EEC of 19 October 1992 on the approximation of the rates of excise duties on mineral oils Official Journal L 316, 31.10.1992 p. 19);
Директива Ради 95/60/ЄС щодо податкового маркування газойлю та гасу від 27 листопада 1995 р. ( Council Directive 95/60/EC of 27 November 1995 on fiscal marking of gas oils and kerosene Official Journal L 291, 06.12.1995 p. 46);
Рішення Ради 2001/224/ЄС щодо знижених ставок акцизного збору та звільнень від такого акцизного збору на деякі нафтопродукти, які використовуються для спеціальних цілей від 12 березня 2001 р. (2001/224/EC: Council Decision of 12 March 2001 concerning reduced rates of excise duty and exemptions from such duty on certain mineral oils when used for specific purposes Official Journal L 084, 23.03.2001 p. 23);
Рішення Комісії 2001/574/ЄС від 13 липня 2001 року, яке встановлює загальну систему податкового маркування газойлю та гасу (нотифіковано під номером С (2001) 1728) (2001/574/EC: Commission Decision of 13 July 2001 establishing a common fiscal marker for gas oils and kerosene (notified under document number C(2001) 1728) Official Journal L 203, 28.07.2001 p. 20).
Система акцизів на нафтопродукти базується на спеціальних акцизах, тобто на акцизах, що розраховуються на 1000 літрів або 1000 кілограм.
Як і у випадку інших підакцизних товарів, початкова пропозиція Комісії ґрунтувалась на ідеї повної гармонізації в рамках утворення Єдиного ринку, зокрема встановлення єдиної ставки акцизу (Proposal for a Directive on the approximation of the rates of excise duty on mineral oils, COM(87)327). Натомість в кінцевому підсумку були встановлені лише мінімальні ставки (Directive 92/82/EEC on the approximation of the rates of excise duties on mineral oils). Кожні два роки такі ставки мали переглядатись на основі доповіді Комісії. Однак протягом періоду дії гармонізованої системи акцизних зборів така доповідь була оприлюднена Комісією лише один раз – у 1995 року. Значним кроком у створенні єдиної системи оподаткування енергоносіїв стала Директива Ради 2003/96/ЄС про реструктуризацію системи Співтовариства щодо оподаткування енергоносіїв та електроенергії від 27 жовтня 2003 року. ( Council Directive 2003/96/EC of 27 October 2003 restructuring the Community framework for the taxation of energy products and electricity, Official Journal L 283, 31.10.2003, p. 51-70) (далі – Директива 2003/96/ЄС), яка з-поміж іншого замінила регуляторний механізм, запроваджений Директивами 92/81/ЄЕС та 92/82/ЄЕС.
З огляду на той факт, що сфера застосування Директив 92/81/ЄЕС та 92/82/ЄЕС була обмежена лише нафтопродуктами, що не відповідає розвиткові енергетичної галузі Співтовариства, в якій все більш широке застосування отримують інші види енергоносіїв ніж нафтопродукти, а також зважаючи на необхідність впровадження спільної системи оподаткування електроенергії, Рада прийняла Директиву 2003/96/ЄС, яка встановлює нову систему оподаткування, що застосовується до всіх енергоносіїв.
Директива в своїй Преамбулі вказує на цілі свого прийняття та результату, який має бути досягнутий внаслідок її імплементації в національному законодавстві :
належне функціонування внутрішнього ринку Співтовариства вимагає встановлення мінімального рівня оподаткування для більшості енергоносіїв, включаючи електроенергію, природний газ та вугілля;
усунення розбіжностей між національними системами оподаткування енергоносіїв;
забезпечення дотримання зобов’язань за Кіотським протоколом.
Нова система оподаткування спрямована скоріш на досягнення цілей, інших ніж суто податкові. Як прямо наголошує Преамбула, ціни на енергоносії є ключовими елементами енергетичного, транспортного та екологічного аспекту політики Співтовариства, а оподаткування визначає, хоча і частково, рівень таких цін.
Директива 2003/96/ЄС застосовується до енергоносіїв та електроенергії. Стаття 1 встановлює обов’язок держав-членів запровадити оподаткування енергоносіїв та електроенергії відповідно до положень Директиви. Для цілей такого оподаткування термін “енергоносій” означає товари :
які підпадають під коди Комбінованої Номенклатури з 1507 по 1518 (див.: Таблицю 1), якщо вони призначені для використання як паливо для опалення або паливо для транспорту;
які підпадають під коди Комбінованої Номенклатури 2701, 2702 та з 2704 по 2715;
які підпадають під коди Комбінованої Номенклатури 2901 та 2902;
які підпадають під код Комбінованої Номенклатури 2905 11 00, якщо вони не є синтетичного походження та призначені для використання як паливо для опалення або паливо для транспорту;
якщо підпадають під код Комбінованої Номенклатури 3403;
якщо підпадають під код Комбінованої Номенклатури 3811;
якщо підпадають під код Комбінованої Номенклатури 3817;
якщо підпадають під код Комбінованої Номенклатури 3824 90 99, якщо вони призначені для використання як паливо для опалення або паливо для транспорту.
Директива також визначає, що, окрім перелічених товарів, будь-який інший товар, призначений для використання, пропонований або такий, що використовується як паливо для транспортних засобів або як добавка або наповнювач до палива, має оподатковуватись за ставкою, встановленою для еквівалентного палива. Директива також містить перелік винятків із сфери свого застосування.
Оподаткування біологічного палива та палива з поновлюваних джерел енергії. Встановлюючи структуру оподаткування енергоносіїв та електроенергії, Директива 2003/96/ЄС містить спеціальні винятки. Зокрема ст. 15 передбачає, що держави-члени можуть застосовувати повне або часткове звільнення від оподаткування або зменшення рівня оподаткування, з-поміж іншого, до :
товарів, що підлягають оподаткуванню, у сфері пілотних проектів з метою технологічного розвитку більш екологічно чистих товарів або щодо палива з поновлюваних джерел;
природного газу та РНГ, що використовуються як паливо.
Концепція “екологічної інтеграції” та політика ЄС. Наведені заходи Співтовариства в сфері стимулювання виробництва та використання біологічного палива за своїм характером є прикладом екологічного дискурсу сучасної регуляторної та фіскальної політики, тобто інтеграції екологічних міркувань у сфери, прямо не пов’язані з охороною довкілля. Дана ідея – ідея “екологічної інтеграції” – виникла принаймні тридцять років тому. Вперше ця концепція була озвучена на Стокгольмській конференції ООН з охорони довкілля 1972 р., однак, найпотужнішим поштовхом для її реалізації стало запровадження принципу сталого розвитку, сформульованого Світовою комісією ООН з охорони довкілля та розвитку в 1987 р. ( Див.: Integration of Environment into Transport Policy (Highlights from the Conference on Good Practices in Integration of Environment into Transport Policy, Brussels, 2002), p. 6).
Біопаливо. Аналіз «за» та «проти». «Є хороший англійський вираз: «Think outside the box» («Думай нестандартно»). Після декількох років високих цін на нафту в США з'явився новий вираз: «Think outside the barrel» («Думай за межами нафтового барреля»). Ось і в Україні час думати нестандартоно - за межами нафтової труби, зокрема - розглянути перспективи в енергетиці біопалива.
Мир вступив в еру біоекономіки, тобто економіки, що заснованої на біотехнології, використовує поновлювану сировину для виробництва енергії і матеріалів..."Впродовж останніх років в Україні стала розхожою теза про кризу сільського господарства - сектора економіки, який міг би в інших обставинах дати значний ефект для розвитку народного господарства. Експерти виділяють ряд переваг біоекономіки. У соціальній сфері це диверсифікація економіки сільського господарства і її зростання; розвиток сільських регіонів; поліпшення соціальної ситуації в містах, де розташовані гідролізні заводи; зміцнення здоров'я людини, сприятливі зміни в екології і якості життя.
У економіці - зниження собівартості, ретельніший контроль властивостей продукції; поява нових продуктів і ринків; зниження залежності торгівлі від енергоресурсів. У екології біоекономіка дозволяє запобігати забрудненню навколишнього середовища, знижувати об'єми викидів газів, що викликають парниковий ефект, і інших отруйних речовин; створювати нові матеріали, хімікати і паливо з біомаси; використовувати продукти багаторазового використання і переробки.
За підрахунками Бразільських і американських учених, кожен мільйон літрів вироблюваного біоетанолу створює 38 прямих робочих місць. Тому біозаводи з'являються там, де вони потрібні. Робочі місця формуються не «у нафтової труби», а в сільськогосподарських регіонах. Сировиною для більшості продуктів біоекономіки стають цукор (глюкоза), крохмаль (зерно, цукровий очерет) або целюлоза (солома, тирса). Один з найбільш сучасних біозаводів - завод компанії Dupont, що проводить в рік 100 тис. т біопластика з кукурудзи. Цей біопластик за собівартістю і споживчим якостям перевершує нейлон. Найбільш значні продукти біоекономіки - біоетанол і біодизель - єдині поновлювані рідкі палива, використання яких як добавка до автомобільного палива не вимагає зміни конструкції двигунів.
Активне використання поновлюваних джерел енергії з сільськогосподарської сировини спостерігається в США, Японії, Бразилії, Китаї, Індії, Канаді, країнах ЄС. У багатьох країнах (навіть у тих, що нафто- і газоекспортують) створені спеціальні органи виконавчої влади, що координують реалізацію програм в області виробництва альтернативної енергії. Так, в США прийнятий закон «Про сільське господарство», де вказано, що створення біозаводів - національне завдання, а держустанови країни зобов'язані використовувати біопаливо. Забезпечуються підтримкою масштабні дослідження по переробці біомаси в біоетанол в партнерстві державного і приватного секторів. У серпні 2005 р. президент США Дж. Буш підписав закон про енергетичну політику («Energy Policy Act)», що передбачає субсидії і податкові пільги виробникам етанолу.
Міжнародна енергетична асоціація (IEA) прогнозує, що до 2030 року світове виробництво біопалива збільшиться до 150 млн.т енергетичного еквівалента нафти. Щорічні темпи приросту виробництва складуть 7-9%. В результаті до 2030 року частка біопалива в загальному об'ємі палива в транспортній сфері досягне 4-6%. Найбільшим буде приріст виробництва етанолу, оскільки очікується, що собівартість його виробництва скорочуватиметься швидше за собівартість виробництва біодизеля. У Європі прийнята програма доведення частки біопалива до 5,75% до 2010 року (1,4% в 2005 р.). До цього часу споживання в Європі автомобільного палива з поновлюваної сировини (біоетанол і біодизель) виросте з 7 млн.т до 15 млн.т, при цьому інвестиції на будівництво 40 нових заводів біодизеля і 60 заводів біоетанолу до 2010 року складуть, принаймні, $4 млрд. Вже сьогодні у Німеччині 100% біодизель продають близько 2000 заправок. Через 15 років має намір повністю відмовитися від нафти на користь біоенергетики Швеція, де вже зараз кожна заправка, що продає більше 4 млн.л бензину в рік, зобов'язана мати колонку палива Е85 (85% біоетанолу і 15% бензину). Водії машин на біоетанолі безкоштовно в'їжджають в центр Стокгольма і не платять за парковку, понижені щорічні податки на автомобіль. Перший в країнах СНД завод паливного біоетанолу запущений в Казахстані у вересні 2006 році, будуються ще декілька заводів, а уряд країни розробляє держпрограму по біоетанолу і біодизелю. На Україні діє закон, стимулюючий виробництво моторних бензинів з добавками біоетанолу (реформулірованниє бензини), при цьому акциз на такі палива в 2007 році був понижений з 60 евро/т до 30 євро, а так само встановлена нульова ставка акцизного збору на паливний біоетанол, вироблюваний на українських заводах.
Велика частина експортованого Росією зерна йде на корм для тварин або якраз на виробництво біоетанолу в Європі. У січні 2007 року розділ Міністерства сільського господарства РФ Олексій Гордєєв заявив, що в Росії «не використовуються 20 млн.га продуктивної ріллі». Це означає, що вітчизняне сільське господарство може легко підняти виробництво зерна на 20 млн.т, що достатньо для виробництва 7 млн.т біоетанолу.
Природно, біопаливо в найближчій перспективі не зможе повністю замінити нафтове паливо. Для виробництва біоетанолу в необхідній кількості просто не вистачить зерна. За оцінкою компанії Volkswagen, до 2030 року приблизно 1/2 використовуваного в світі палива складатимуть бензин і дизпаливо з дуже низьким змістом сірі, а значну частину ринку - зріджений газ і рідке паливо на основі газу. Частка біопалива складе 15-20%. Ряд вчених говорить про водень як про найближче майбутнє паливної сфери. Це цікаве і перспективне пальне, але складність його виробництва, дистрибуції і застосування така, що в найближчих 30 років використання водню, як комерційно доступного палива, неможливе.
Оскільки сировиною для целюлозного етанолу служать нехарчові залишки (солома, трава і тирса), виробництво біоетанолу з них не ставить під загрозу харчовий баланс. Учені з'ясували, як вивільнити енергію біомаси (целюлоза), сконструювавши ферменти для її розщеплювання на простих цукру. Враховуючи постійний надлишок целюлози, отриманий етанол цілком може забезпечувати енергію для мотора так само ефективно, як і бензин. В той же час собівартість виробництва целюлозного етанолу залишається вищою за собівартість біоетанолу зернового. Після появи комерційно привабливих технологій виробництва біоетанолу з біомаси важливу роль гратимуть спеціальні плантації швидкорослих рослин (верба, тополя, міськантус), знову ж таки розташовані в теплому поясі Росії. Сибір з її запасами біомаси буде важливим, але не основним джерелом сировини для таких заводів, оскільки відсутність інфраструктури сильно здорожуватиме вартість продукції. Істотною проблемою залишається той, що існує в наший країні податок (акциз) на етанол у будь-якому вигляді (на відміну від країн Євросоюзу), який робить неможливим розвиток внутрішнього ринку.
Розвиток вітчизняного ринку біоетанолу і біодизеля представляється перспективним в два кроки :
1. Розвиток виробництва біопалива на експорт.
2. Розвиток внутрішнього споживання біопалива.
В цьому випадку - в середньостроковій перспективі до 2012 року спостерігатимуться наступні тенденції :
- стрімке зростання частки сучасних машин, що вимагають високооктанового (більше 92) палива;
- законодавча вимога стандартів палива ЄВРО-4 і вище;
- істотне погіршення якості життя в Москві і інших містах - мілліонниках із-за різкого збільшення несприятливих екологічних чинників, погіршення здоров'я городян, відтік вищого і середнього класу населення в передмістя, збільшення споживання палива на щоденні поїздки;
- формування упевненої громадської думки про біопаливо як про розумну і екологічно чисту альтернативу традиційним видам палива;
- збільшення мобільності нації, особливо економічно активній її частині, зростання середньорічного споживання палива на сім'ю;
- зростання цін на газ і паливо, наближення рівня цін до європейських.
Внаслідок цього вірогідні наступні дії :
- політики проектують громадську думку про біопаливо в дії, приймаючи закони «Про біопаливо» і про «Чисте повітря», що встановлюють обов'язкове застосування біопалива (до 5% від споживаних автомобільних палив);
- нафтові компанії визнають біопаливо як необхідність для свого існування на сучасному світі;
- споживання транспортних палив подвоюється, досягаючи 80 млн.т;
- починається масове будівництво заводів по виробництву біоетанолу і біодізеля-4, до 2012 р. сумарна потужність таких заводів досягає 4 млн.т біопалива;
- тільки прямі інвестиції складуть $2 млрд., з'являться 40 тис. робочих місць при будівництві заводів і 200 тис. постійних робочих місць;
- підвищуються ціни на зерно, ростуть доходи в сільському господарстві;
- ростуть податкові надходження до місцевих бюджетів.
У довгостроковій перспективі (до 2020 року) можна додатково чекати наступних тенденцій розвитку :
- явна зміна клімату, клімат широти Москви наближається до клімату широти Липецької і Тамбовської областей, поліпшення умов сільського господарства при збільшенні кількості екстремальних явищ;
- поява «світової поліції» по контролю над викидами парникових газів, початок виражених державних дій з контролю над викидами;
- промислова адаптація нових технологій виробництва поновлюваного палива, в першу чергу виробництва палива і хімічних речовин з целюлозної біомаси.
У разі реалізації даного сценарію Росія зможе міцно зайняти місце постачальника біомаси і продуктів її переробки на світовий ринок, при цьому плантації біоенергетичних культур (рапс, кукурудза, швидкорослі культури як біомаса) займуть нині порожні площі Нечерноземья. Це дозволить понизити відтік населення з поясу «вічнозелених помідор» в Нечерноземье і Черноземье, зайнявши росіян роботою по вирощуванню і переробці біомаси-5.
Росії слід також чекати посилення міграції робочої сили з країн Південно-східної Азії (Китай, Індонезія) і Африки до Росії зважаючи на погіршення клімату в цих районах (засухи) і як наслідок - голоду, при одночасному браку робочих рук в наший країні. Використання наявного потенціалу при державній підтримці і наявності відповідної нормативно-правової бази дозволить добитися зниження енергозалежності сільського господарства і національної економіки від зростання цін на непоновлювані джерела енергії; розширити і змінити структуру експорту, підвищивши прибутковість аграрного сік тора; поліпшити екологічну обстановку і отримати додаткове джерело «вуглецевих кредитів» в рамках Киотського протоколу. Час, необхідний для перетворення таких сценаріїв в реальність масового використання біопалива, визначається не тільки розмірами інвестицій. У Бразилії було потрібно десятиліття, поки поєднання високих цін на бензин і появу комбінованих моторів не привели до повсякденного споживання етанолу. І чим раніше російські власті почнуть рухатися в цьому напрямі, тим більше буде у країни можливостей сформувати своє майбутнє незалежно від химерної світової кон'юнктури ринків нафти і газу».
Так вважає віце-президент Російської Національної Біопаливної Асоціації Олексій Аблаєв. А ось, на думку ученого, головного наукового консультанта уряду Великобританії професора Джона Беддінгтона : життю декількох мільярдів чоловік загрожує необдуманий поспіх при переході на біопаливо. Твердження не є принципово новим, але ця заява викликала величезний резонанс на Британських островах. Це було перший публічний виступ наукового консультанта після призначення на цей пост. Як відзначає лондонська «Таймс», Д. Беддінгтон виявився незгодним з думкою деяких членів кабінету, чиїми стараннями Англія узяла на себе зобов'язання збільшити використання біопалива в майбутні десятиліття. Науковий консультант вважає, що дана проблема порівнянна по важливості з проблемою зміни клімату, а брак продовольства може викликати ефект, який умовно можна назвати «слон в посудній лавці». На думку консультанта, важко собі уявити, як людство може проводити таку кількість зерна, щоб його вистачило і на продовольство, і на отримання біопалива.
Населення Землі росте, і до 2030 року людству буде потрібно продовольства на 50% більше, ніж сьогодні. До 2080 року продовольства буде потрібно вже в 2 рази більше. Разом з тим перехід на біопалива означає, що більше орних земель доведеться виділити на потреби «зеленої енергетики», а не на виробництво продовольства. В даний час чисельність населення Землі складає 6 млрд. чоловік. До 2050 року воно збільшиться до 9 млрд. Вже зараз біопаливо викликає різке зростання цін на продовольство, і зовсім скоро, по словах Д. Беддінгтона, населення Англії відчує на власному досвіді, що означає зростання цін, наприклад, на тваринні корми.
Місяць тому англійський уряд вітало вирішення Брюсселя щодо обов'язкового використання біопалива. Так, встановлюється, що протягом 12 років частка «рослинного палива» в об'ємах всього реалізованого автомобільного палива в Англії повинна бути доведена на 10%. Між іншим, використання біопалива влади заохочують. Зараз за кожен літр знижка на податки складає 20 пенсів. Недавно в Англії було оголошено про виділення додаткових коштів на наукові роботи в області отримання біопалива. Крім того, фермери, що вирощують культури «енергетичного» призначення, можуть претендувати на субсидії від держави. Як вже мовилося, ініціатором використання етанолу в США стала адміністрація Дж. Буша. Були прийняті відповідні законодавчі акти. В результаті певна частина зернових, зокрема кукурудза, почала використовуватися для отримання палива. Зараз площі кукурудзи в Америці найбільші з 1944 року. За один тільки минулий, 2007 рік, вони виросли на 15% і досягли близько 40 млн. га. Якщо установка Білого дому на те, щоб виробництво етанолу в США у 2008 році подвоїлася, а в перспективі до 40% вирощуваної кукурудзи перетворилося на паливо, то мир зіткнеться з серйозними продовольчими труднощами. Науковий консультант англійського уряду пропонує зробити термінові заходи для вирішення продовольчої проблеми, як це було зроблено відносно проблеми зміни клімату. Тут є над чим подумати, тим більше що зростання населення відбувається значними темпами. Кожного місяця на світло з'являється 6 млн чоловік. Із-за зміни клімату прогодувати таку кількість населення стає все важчим. Ймовірно, незабаром ми зіткнемося з браком води. Крім того, учені передбачають, що засухи в майбутні десятиліття почнуть траплятися частіше. Виникнуть проблеми з водою. Адже вона потрібна не тільки для пиття, але і для вирощування продовольчих культур. Для прикладу на отримання 1 т пшениці потрібно майже 50 т води.
Контролювати зростання населення в короткостроковій перспективі майже неможливо, тому, за словами професора, треба шукати нові шляхи. На його думку, настав час подумати про продовольство. До цих пір сільське господарство справлялося з проблемою росту населення планети, але наступають нові часи. Попит на продовольство росте неймовірно, особливо в Індії і Китаї. До 2030 року потреби в енергії зростуть на 50%, але значно більше ніж на 50% зросте і попит на продовольство. Попит вже приводить до того, що відбувається зростання цін продовольство. В усякому разі, це ми спостерігаємо протягом останніх 2 років. Біопаливо представили громадськості як засіб зниження рівня парникових газів і шкідливих викидів в атмосферу. Але при найближчому розгляді і при обліку всіх аспектів з'ясовується, що це не так. Експерти ООН стверджують, що попит на біопаливо може привести до неконтрольованої вирубки реліктових лісів, збіднення екосистем і ерозії грунтів. Знищуються, наприклад, вологі тропічні ліси, оскільки потрібні нові площі для вирощування «енергетичних» культур. Знищення лісів дає 18% викидів в атмосферу парникових газів. По словах Д. Беддінгтона, в окремих випадках виробництво біопалива можна назвати дурістю, зокрема, якщо для цього треба заздалегідь вирубувати ліси.
Як помічає виконавчий директор Національного біоенергетичного союзу (НБС) Ольга Ракитова: «Спробуйте, дістаньтеся до реліктових лісів в Сибіру. У Росії розрахункова лісосіка в середньому використовується тільки на 25%. Це означає, що 75% лісів, які повинні вирубуватися, не вирубуються. Цей факт, до речі, теж з розряду екологічних проблем, оскільки старий ліс таїть в собі загрозу пожеж, розмноження різних грибків і тому подібне До того ж перестійний ліс вже не проводить кисень, а навпаки, його поглинає».
Примара продовольчих бунтів можна спостерігати в різних частинах світу відзначає «Таймс». У Європі серед покупців помітна паніка, президент Філіппін Глорія Арройо звертається до В'єтнаму з проханням гарантувати постачання рису. Вуличні погроми і безлади у зв'язку із зростанням цін на продовольство в кінці 2007 року прокотись в західній частині Африки, в Мексиці, Марокко, Узбекистані, Йемені, Гвінеї, Мавританії, Сенегалі. Обмежила експорт продовольства Індія. У Азії очікується дефіцит рису, оскільки урожай може опинитися нижче, ніж рівень споживання. Словом, ситуація з продовольством ускладнюється. «Біоенергетика почала активно розвиватися в Росії кілька років тому, і сьогодні цей процес йде прискореними темпами, - говорить О. Ракитова. - Пояснень цьому декілька : і економічні причини, по яких використання біопалива вигідніше за викопне вугілля або мазут, і боротьба у всьому світі за екологічну чистоту повітря, яка сприяє розвитку СО2 - нейтральних видів палива, до яких відноситься біопаливо. За останніх 3 року кількість підприємств біоенергетичної галузі виросла у декілька разів. Разом з тим ринок біопалива в Росії, не дивлячись на свій бурхливий розвиток, ще молодий і незахищений».
Чи можливий швидкий поворот держави лицем до біоенергетики, і яка може бути у відповідь реакція з боку нафтового лобі ? За словами О. Вербової : «Нафтове лобі, як би це не показалося дивним, само зацікавлене в розвитку біоенергетики усередині країни, оскільки завдяки більшому використанню біопалива в Росії можуть вирости об'єми експорту нафти, а за кордоном, як відомо, «чорне золото» і «блакитне паливо» стоять набагато дорожче». «Саме тому нафтові компанії самі цікавляться біоенергетичними проектами, і багато з них вже або вкладають гроші в біопаливо, або вивчають даний ринок, - рахує виконавчий директор НБС. - З цієї ж самої причини різні структури Газпрому також активізуються на ринку біопалива.
На користь повороту держави лицем до біоенергетики - діють багато чинників. Європейські країни активно підтримують розвиток біопаливного ринку, оскільки там існує реальний дефіцит вугілля і нафти. Плюс до цього - Кійотський протокол. Звичайно, екологічні питання підштовхують нашу державу до того, щоб набагато серйозніше задуматися над темою виробництва біопалива», - відзначає О. Ракитова. У Росії, практично у всіх регіонах, існують крупні інвестиційні проекти, пов'язані з біоенергетикою. По словах О. Ракитової гроші в ці проекти вкладаються і зарубіжними інвесторами і вітчизняними, «хоча росіяни, звичайно, вкладають більше». «Для іноземців Росія - це все ще ризикований ринок», - відзначає виконавчий директор НБС.
Політ "Боїнгу" на кокосовому маслі став своєрідним сигналом для тих, хто вважає, що у людства є реальний шанс покінчити з нафтовою залежністю. Кажучи образно, літак "на кокосі" підняв в повітря проблему, якій вже щосили займаються на Землі. За словами академіка РАН Іллі Моїсєєва, сьогодні ситуація в світі нагадує ту, що склалася в 1973 році після нафтової кризи і стрімкого зростання цін на це паливо.- Тоді багато хто був упевнений, що із-за дій ОПЕК світовій економіці загрожує колапс, - говорить Мойсеєвий. - Але нічого страшного не трапилося. У найкоротші терміни провідні країни знайшли "протиотруту", створивши безліч ефективних технологій економії енергії. Це був колосальний прорив. І ось стрибок цін, що відбувся в 2000 році, на нафту дав старт новій атаці на "чорне золото". Ставка робиться на його заміну біологічним паливом. Під прапором "зеленої свободи" настання на нафту йде широким фронтом. У команду, яка повинна потіснити дефіцитну сировину, входять етанол, що отримується із зерна, кукурудзи і цукрового очерету, біодизель - з рапсу і сої, біомаса - зі всіх видів відходів.
Серед цих претендентів поки лідирує етанол. У США, Бразилії і Європі прийняті національні програми, мета яких сама амбітна: замінити на етанол традиційні моторні палива. До речі, саме на нім рушив з місця перший автомобіль Генрі Форда.
Звичайно, не все відразу. На першому етапі - а він вже стартував - вирішено додавати в бензобаки десять відсотків етанолу. Цифра не випадкова. Саме стільки без яких-небудь переробок здатні спалювати нинішні автомобільні двигуни. І вже в найближчих 2-3 року Америка має намір замінити спиртом 10 відсотків моторного палива.
- Плани, прямо скажемо, грандіозні, - відзначає генеральний директор Асоціації ділової співпраці в області передових комплексних технологій "АСПЕКТ" Лев Трусов. - Комусь вони можуть показатися дуже фантастичними, але тільки якщо не бачити явну тенденцію. А вона вражає. Всього за декілька років в США побудовано більше ста п'ятдесяти заводів по виробництву біоетанолу. Його вже випускається стільки, скільки в Росії бензину. Звичайно, далеко не все заливається в баки, частина йде для хімічної промисловості.
Вже до 2012 року американці мають намір скоротити імпорт нафти на 250 мільйонів тонн. Для порівняння, сьогодні Росія здобуває близько 400 мільйонів тонн. А на фініші програми намічено замінити спиртом 80 відсотків бензину. Правда, тоді доведеться внести до двигунів деякі зміни. І, судячи з усього, автомобільні фірми змусять це зробити за допомогою жорстких вимог до стандартів палива. Якщо в Росії не задуматися про це зараз, то в недалекому майбутньому, можливо, в країну доведеться ввозити не тільки іномарки, але і біопаливо до них. Поки скромніше успіхи біодизеля, що отримується головним чином з масла рапсу і сої. Але вже в багатьох країнах бігають автомобілі, заправлені "маслом". І непогано себе зарекомендували. Скажімо, "Фольксваген" в Германії витрачає на 100 кілометрів 4-5 літрів цього палива, яке удвічі дешевше за бензин. Особливо вигідний рапс у фермерів, де невелика установка дозволяє повністю відмовитися від нафто продуктів. Держава всіляко заохочує такі ініціативи різними пільгами і навіть преміями. У ряді європейських країн, зокрема в Австрії, Німеччині, Франції і Італії, частка біодизеля з рапсу вже складає близько п'яти відсотків від всього ринку дизельного палива. В цілому Західна Європа має намір вже до 2010 року збільшити цей внесок у декілька разів. Плани США ще масштабней. Там хочуть п'яту частину дизелів заправляти "маслом".
- І хоча "зелене паливо" зараз отримало в багатьох країнах "зелену вулицю", але не все так вже гладко, - говорить академік Мойсеєвий. - Річ у тому, що початковою сировиною служать продукти харчування - зерно, кукурудза, рапс, соя. Лунають голоси, що блюзнірський пускати їх в енергетику, коли на планеті мільйони тих, що голодують. Додайте до цього, що вирощування зернових вимагає великих витрат води, що у рапсу досить низька врожайність, а значить, для масштабної заміни нафті потрібні дуже великі площі. Загалом таких "але" набереться немало. Втім, поки вони тонуть в загальному хорі прихильників біопалива.
Але на те вони і учені, щоб дивитися вперед. І в лабораторіях вже розробляється варіант, який дозволить взагалі відмовитися від продуктів харчування і перейти на так звану лігноцелюлозу, а простіше, тирсу, солому, відходи сільського господарства. Це "добра" більш ніж достатньо. Коли з'являться такі установки? На думку учених, сьогодні це питання грошей. Принципова можливість нової технології вже доведена. А що ж в Україні ? Чи можна, знаходячись на "нафтовій голці", змусити себе обернути погляд на "зелене паливо"? На сьогодні в країні його фактично немає. Не рахуючи декількох малопродуктивних імпортних установок. Отже, хочеш не хочеш, а треба шукати свій шлях. Який ? І тут учені одностайні. Поки провідні країни світу орієнтуються на біопаливо з їжі, нам треба позначати стовпами свої пріоритети - переходити на ту саму лігноцелюлозу. А значить, різко активізувати наукові дослідження, створювати дослідні установки, а потім і крупні промислові підприємства. Благо всі наукові заділи є. Не випадково днями в Брюсселі у країн Європейського союзу викликав величезний інтерес проект виробництва енергії з рослинної біомаси нехарчового призначення, представлений російськими ученими.
Крім того, саме академік Ілля Моїсєєв зумів першим в світі отримати з етаноламіну авіаційний гас. Хіба це не російський пріоритет? Зосередивши на нім зусилля, можна зробити в авіації справжній прорив: російські літаки піднімуться в повітря виключно на біопаливі, а не як "Боїнг" - адже у нього лише в одному з чотирьох моторів було всього 20 відсотків масла додано до гасу.
Кримський «мішок», сполучений з материком тільки вузьким перешийком, відчуває дефіцит всіх видів палива і енергії. До останнього часу з екологічних міркувань на півострові не проводилося і моторне паливо, хоча були проекти будівництва заводу по перегонці нафти для отримання бензину європейської якості.Від дефіциту палива страждають і курорт, і сільське господарство. Ціни на бензин і солярку в Криму завжди на 5- 10% вище, ніж навіть в сусідній Херсонській області, розташованій на материку. «Наше завдання полягає в тому, щоб позбавитися від цієї залежності і організувати виробництво палива на місці, хоч би для забезпечення сільського господарства», - говорить перший заступник розділу уряду автономії Азіз Абдуллаєв. І Рада міністрів приймає для цього інтенсивні заходи. За два попередні роки в Криму випробувана технологія переробки рапсу і відходів маслосемян на локальних експериментальних установках, а зараз розроблений і здійснюється проект будівництва великого заводу. Наша країна робить тільки перші кроки на шляху до «біологічного Кувейту». У 2000 році набув чинності Закон України «Про альтернативні види рідкого палива». Поки пілотні заводи по виробництву біопалива з рапсу працюють в Херсоні, Полтаві і Львові. Проте в корені ситуація не змінилася. За 2006 рік в країні провели 603 тисячі тонн рапсу, а переробити змогли тільки 120 тисяч тонн. Левова частка сировини - 475 тисяч тонн - пішла на експорт. А це означає, що ми самі себе позбавили не тільки дешевшого дизельного палива, але і додаткових доходів і робочих місць. Тому в Криму мають намір реалізувати наймогутніший проект по виробництву палива. Фахівці з Криму вже побували в Херсонській і Полтавській областях, де на підприємствах встановлюється англійська технологія, відвідали дрібні підприємства, вивчили всі «за і проти». Перспективи, переваги і недоліки проекту обговорювалися членами кримського уряду і фахівцями на виїзній нараді в Радянському районі, де і розташовуватиметься майбутній завод. Місце вибране відповідне.
Радянський район Криму лідирує по кількості площ, що засівають рапсом, є сусідами з районами, які теж займаються вирощуванням рапсу, що гарантує міцну сировинну базу. Минулого року Джанкойський, Кировський, Червоногвардійські, Першотравневі, Нижньогірські, Радянські і Ленінські райони Криму вирощували рапс на тридцяти тисячах гектарів. Цього року під цю культуру на півострові відведені набагато більші площі - майже 43 тисячі гектарів. Проте тільки частина рапсу перероблена на паливо на місці, левова частка насіння пішла на експорт. Завдання в тому, говорять в Криму, щоб цією сировиною заправляти наші місцеві, а не західноєвропейські мотори...
Завод по виробництву дизельного біопалива планується створити на базі простоючого заводу олійництва, який має всі потрібні комунікації, технології і фахівців. 41% акцій заводу олійництва належить Фонду майна Криму, решта частини - колективу заводу. На площі в два гектари є 600 квадратних метрів виробничих приміщень, газо- і електропостачання, водозабезпечення і водовідведення. Тут же, в селищі, є потужності як для складування сировини - «Радянський елеватор», так і для зберігання готової продукції - «Червонофлотська нафтобаза». Причому, повідомлення між цими трьома об'єктами закольцовано, є і автодороги, і залізничні колії для транспортування палива за межі району. Є технікум Національного аграрного університету, де можна готувати фахівців.
За попередніми даними, створення заводу дизельного біопалива в Советськом обійдеться бюджету Криму в 10 мільйонів 768 тисяч гривень. Гроші Радянська райдержадміністрація планує отримати з державного (7 мільйонів гривень) і республіканського (40 тисяч гривень) бюджетів. Ще 3 мільйони гривень вкладе інвестор, якого збираються привернути продажем пакету акцій.
Нетрадиційна енергетика і енергоресурсозберігання. Виділяють чотири напрями енергетики: традиційна енергетика на органічному паливі (вугілля, газ, нафта, нафтопродукти); гідроенергетика; атомна енергетика; поновлювані джерела енергії (ВІЕ). Крім того, в енергетиці користуються наступними поняттями: велика і мала енергетика; альтернативні джерела енергії; централізована енергетика і автономні джерела енергії; нетрадиційна енергетика; нетрадиційні поновлювані джерела енергії (НВІЕ). У поняття нетрадиційна енергетика ми вкладатимемо чотири основні напрями.
1. Поновлювані джерела енергії (сонячна енергія, вітрова, біомаса, геотермальна, нізкопотенциальне тепло землі, води, повітря, гідравлічна, включаючи МІНІ-ГЕС, приливи, хвилі). Підкреслимо, що великі ГЕС зазвичай не включаються в поновлювані джерела енергії.
2. Вторинні поновлювані джерела енергії (тверді побутові відходи - ТБО, тепло промислових і побутових стоків, тепло і газ вентиляції).
3. Ще один напрям: нетрадиційні технології використання непоновлюваних і поновлюваних джерел енергії (воднева енергетика; мікровугілля; турбіни в малій енергетиці; газифікація і піроліз; каталітичні методи спалювання і переробки органічного палива; синтетичне паливо - діметіловий ефір, метанол, етанол, моторні палива).
4. Наступний напрям - це енергетичні установки (або перетворювачі), які існують зазвичай незалежно від виду енергії. До таких установок слід віднести: тепловий насос, машину Стірлінга, вихрову трубку, гидропаровую турбіну і установки прямого перетворення енергії - електрохімічні установки і, перш за все, паливні елементи, фотоелектричні перетворювачі, термоелектричні генератори, термоемісійні установки, МГД-генераторы.
Визначимо роль в цілому нетрадиційної енергетики і її внесок в енергозабезпечення. Спочатку звернемося до дуже важливого графіка, який показує взаємозв'язок між ВВП (валовим внутрішнім продуктом) і душовим енергоспоживанням.
Вважається, чим більше енергоспоживання, тим вище рівень життя. Також вважається, що при перевищенні деякого критичного рівня ВВП, рівного приблизно 18 тисячам доларів на людину, суспільство відчуває себе комфортно, і подальше збільшення ВВП вже не робить такого радикального впливу. У нижній частині графіка знаходяться такі країни з низьким енергоспоживанням і рівнем життя, як Китай і Індія. Росія теж, на жаль, знаходиться в нижній частині графіка, хоча має вельми високий рівень енергоспоживання. Значно вище за критичний рівень знаходяться країни ЄС, Японія, США, Канада. Але при цьому чітко виділяються дві групи країн з високим рівнем життя. Один і той же високий рівень життя може бути досягнутий при істотно різних рівнях енергоспоживання. Це означає, що такі країни, як Японія, Німеччина та інші, дуже велику увагу приділяють енергозбереженню.
Враховуючи, що основне завдання енергетики полягає в необхідності достатнього енергозабезпечення, можна зробити вивід, що необхідний рівень енергозабезпечення досягається не тільки валовою кількістю виробництва енергії, але і шляхом енергоресурсозберігання. Цей же вивід стосується і України. Як показано стрілками на графіці, досягти високого рівня життя можна як величезним збільшенням виробництва енергії (це дуже тривалий шлях), так і використовуючи принципи енергоресурсозбереження, майже не збільшуючи виробництво енергії. У цьому полягає надзвичайно тісний зв'язок між виробництвом енергії, споживанням енергії і енергоресурсозберіганням. Для нас потенціал енергозбереження просто величезний. Він складає більше 40% від загального енергоспоживання. Це означає, що майже половину вироблюваної енергії ми витрачаємо даремно, обігріваючи зовнішнє середовище. Але для реалізації такого потенціалу енергозбереження необхідні значні цільові інвестиції, яких у країни просто немає. Внесок ВІЕ, що існує на сьогодні, в енергетику видно з двох таблиць, які демонструють встановлену потужність ВІЕ в світі по різних видах енергії і внесок ВІЕ в загальне енергоспоживання і виробництво електроенергії. Найбільший внесок у виробництво тепла дає біомаса, а у виробництво електроенергії - біомаса, малі річки і вітер. Але в цілому внесок ВІЕ, наприклад в світове виробництво електроенергії, надзвичайно малий - всього 1,6%. Як сьогодні, так і в осяжному майбутньому (до 2020 року) в Україні внесок ВІЕ в енергетику є дуже малим - 1-2% по виробництву електроенергії, у той час коли у Європейському співтоваристві плани грандіозні і більш ніж на порядок перевищують наші плани. За останніми даними 48 країн, зокрема що 14 розвиваються, планують до 2012 року проводити від 5 до 30% електроенергії за рахунок ВІЕ. Інші дані : у 2004 році спостерігалося різке зростання інвестицій в світі в розвиток ВІЕ - 30 млрд дол, у 2008 році вже понад 100 млрд.дол.
Тоді які ж спонукальні мотиви використання поновлюваних джерел енергії в Україні, враховуючи їх реальний (нічтожно малий) внесок в енергетику? В цілому мотиви такі ж, як і для енергоресурсозберігання. Перш за все, виснажуваність запасів органічного палива. Так, по офіційних прогнозах газу, що легко здобувається, в Росії хватіт на 80 років, а нафти - на 20 років. Інший мотив - енергетична безпека країни. Далі - екологія. Загальновідомо, що найбільший внесок в забруднення навколишнього середовища вносить традиційна енергетика на органічному паливі На жаль, в Україні практично ніякої уваги не приділяється розвитку нетрадиційної енергетики і особливо ВІЕ. Виконуються в основному ініціативні проекти. Характерезуємо основні напрями нетрадиційної енергетики. І почнемо з найбільш загального напряму - енергетичних установок, маючи на увазі установки, характерні для нетрадиційних методів енергетики.
Енергетичні установки (перетворювачі). Поза сумнівом, найбільш важливим пристроєм нетрадиційної енергетики і енергоресурсозберігання є тепловий насос, хоча більш загальним поняттям є термотрансформатор, який може працювати в різних режимах, - теплового насоса, холодильної машини, машини для комбінованого виробництва тепла і холоду. Особливість теплового насоса полягає в тому, що проведене тепло завжди більше підведеної енергії від енергоджерела високого потенціалу. Суть полягає в тому, що тепло проводиться не тільки за рахунок енергії енергоджерела (газу, вугілля, електричної енергії або пари), але і за рахунок додаткової теплової енергії, що відбирається від нізкопотенциального джерела, тобто джерела з нижчою температурою (геотермального джерела, рідинних промислових або побутових стоків, повітря, ґрунту, річки). У установках, що промислово випускаються, економія палива складає 20-70%. Можливий діапазон температур нізкопотенциального джерела дуже широкий (від +80°С до -17°С). У багатьох розвинених країнах теплові насоси є основою енергоощадної політики. Так, в Швеції 22% будинків (350 тисяч) обігріваються тепловими насосами. Станом на кінець 2005 року у світі налічувалось понад 40 млн штук теплових насосів. Планується, що до 2020 року внесок теплових насосів в теплопостачання в розвинених країнах складе 75%. В Україні тепловим насосам не приділяється ніякої уваги.
Незаслужено мало уваги приділяється двигуну Стірлінга. Він працює з максимально можливим ККД, як і машини на циклі Карно. Це двигун зовнішнього згорання, він має просту конструкцію і може працювати практично від будь-якого джерела енергії. Робочим тілом є гази типу водню або гелію, тобто це екологічно чистий двигун. Сьогодні він привертає дуже багато уваги у зв'язку з його використанням в системах автономного енергозабезпечення. Поки він не набув широкого поширення. Але як приклад його застосування до поновлюваних джерел енергії можна привести недавно запущену в експлуатацію демонстраційну ТЕЦ на деревині в Австрії потужністю 35 Мвт (ел) і ККД 20%. Це невеликий ККД, але в цих же умовах ККД паросилового циклу є у 2 рази меншим.
Дуже простим пристроєм, який застосовується для локального нагріву, охолоджування, кондиціонування, осушення газів є так звана вихрова трубка або трубка Ранка-хилша. У цьому пристрої відбувається розділення повітря на гарячий і холодний з перепадом температур до 100 градусів. Пристроєм є ділянка циліндрової трубки з тангенціальним введенням повітря під великим тиском (десятки атмосфер). При цьому по центру трубки виводять холодне повітря, а по периферії з іншого кінця трубки - гарячий. Такий пристрій має низький ККД і характеризується дуже високим рівнем шуму у зв'язку з високими швидкостями повітря. Але із-за своєї простоти і дешевизни широко застосовується в техніці і зараз планується до використання в комбінованих енергетичних установках.
При спалюванні палив основним пристроєм є пальники різного типу. Хотілося звернути б увагу на новий пальник, розроблений недавно в ІТ З РАН. Її особливість полягає в тому, що до палива і повітря додається ще і водяна пара, унаслідок чого відбуваються проміжні процеси газифікації і, як наслідок, екологічно чисте спалювання палива. Такий пальник призначений для спалювання некондиційних рідких палив, а в перспективі і для екологічно чистого спалювання різноманітних горючих відходів. Виготовлені демонстраційні зразки потужністю до 10 кВт.
Поза сумнівом, найбільший інтерес привертають методи прямого перетворення енергії. До них відносяться електрохімічні, фотоелектричні, термоелектричні, термоемісійні і магнітогідродинамічні (МГД) перетворювачі. З електрохімічних перетворювачів сьогодні найбільший інтерес (і навіть бум) викликають паливні елементи.
У паливних елементах відбувається пряме перетворення хімічної енергії в електричну. На відміну від гальванічних елементів тут є матеріали, що витрачаються, - паливо і окислювач. Найбільш популярна схема - це застосування водню як палива, а кисню як окислювача. При цьому єдиним продуктом електрохімічної реакції є вода, тобто паливним елементом є абсолютно чисте з екологічного погляду джерело енергії. З енергетичної точки зору привабливість паливних елементів (ПЕ) полягає в максимальному на сьогодні коефіцієнті корисної дії (тобто коефіцієнті перетворення хімічної енергії в електричну) - до 50-70%. Проте для того, щоб хімічна реакція протікала з достатньою швидкістю, необхідно використовувати каталізатори - метали платинової групи. Хоча паливні елементи були запропоновані більше півтора століття тому, поки вони не отримали промислового застосування у зв'язку з дорожнечею пристроїв і вартості генерованої електроенергії, а також у зв'язку з технічними проблемами, вирішення яких можливо лише на новому рівні розвитку техніки.
Зараз в світі наголошується різкий стрибок інтересу до цих пристроїв. Безліч фірм і наукових організацій працюють над різними схемами і практичними додатками паливних елементів. Основний інтерес виявляється з боку енергетики, космічної техніки, транспорту, мікроелектроніки. Одна з технічних проблем полягає в тому, що для електродів (катода) і мембран необхідно використовувати високорозвинуті поверхні. І тут надія зв'язується з досягненнями в області нанотехнологій, які дозволяють проводити наноструктури типу нанотрубок, наноконусів, фуллеренов з розмірами в декілька нанометрів. І саме такі наноструктури можуть бути основою для принципово нових і високоефективних складових паливних елементів. Сьогодні вже є приклади застосування паливних елементів в енергетиці, але їх сумарна потужність поки складає декілька десятків МВт. Відмітимо, що паливні елементи на водні - це багатообіцяючий, але не єдиний тип паливних елементів. Виявляється інтерес до портативних паливних елементів на рідкому паливі (метанол, з'єднання бору), а також паливним елементам з використанням алюмінію як палива. На відміну від водню алюміній і з'єднання бору є абсолютно безпечними і екологічно чистими.
Наступний тип пристрою прямого перетворення енергії - це термоемісійний перетворювач. Принцип дії заснований на емісії електронів при сильному нагріві емітера. Це пристрій типу електронної лампи. Як джерело енергії можна застосовувати ядерне паливо, органічне паливо, сонячне випромінювання. Один з найбільш перспективних напрямів в даній області пов'язано із створенням автономних ядерних енергетичних установок з термоемісійним реактором-перетворювачем.
Що стосується термоелектрики, то воно давно використовується в техніці і засноване на ефекті Пелтье. Останній полягає у виникненні ТЕРМОЕДС в замкнутому ланцюзі з двох різнорідних провідників (напівпровідників) з різною температурою спаїв. Такі системи мають дуже низький ККД (2-3%), але є і багато переваг - автономність, компактність, безпека, безшумність. Ряд проектів по цьому напряму ведеться у розрізі завдань кондиціонування, нагріву, охолоджування в побуті і техніці.
Поновлювані джерела енергії - основний розділ нетрадиційної енергетики. Почнемо з сонячної енергетики, яка має найбільший потенціал з поновлюваних джерел. У сонячній енергетиці виділяють 3 напрями : сонячні водонагрівальні установки, сонячні електростанції і фотоелектричні перетворювачі. Сонячні водонагрівальні установки зазвичай є плоским сонячним колектором, в якому нагрівається вода, повітря або інший теплоносій. Ці пристрої характеризуються велічиной площі нагріву. Сумарна площа сонячних колекторів в світі досягає 50-60 млн м2, що еквівалентне 5-7 млн т. у. т. в рік.
Сонячні електростанції (СЕС) використовують звичайний паросиловий цикл, але при цьому потрібне застосування концентратора сонячної енергії. Так, в США діє 7 СЕС загальною потужністю 354 МВт.
Що стосується фотоелектричних перетворювачів (ФЕП), то сьогодні в світі спостерігається справжній бум в цій області. У 2000 році в світі було проведено ФЕП загальною потужністю 260 Мвт. Більше всього в Японії - 80 МВт. ККД ФЕП досягає 24% для монокристалічних перетворювачів, 17% - для полікристалічних і 11% - для аморфних. Основним матеріалом є кремній. На жаль, фотоелектрічество сьогодні є найдорожчим способом отримання електроенергії. Ціна модулів ФЕП досягає 4000 долл./кВт, а установок на їх основі - навіть до 10000. Найдорожчою є і вартість вироблюваної електроенергії: 15-40 центов/кВт*год
В області фотоелектрики найбільш перспективними вважаються наступні напрями : ФЕП з концентраторами сонячної енергії; ФЕП на основі арсеніду галію - арсеніду алюмінію; тонкоплівкові сонячні елементи. Можливо, що тонкоплівкові сонячні елементи, представляють найбільший інтерес у зв'язку з їх відносною дешевизною, пов'язаною з істотно зменшеним використанням чутливого матеріалу і дешевшими технологіями. Як приклад приведемо розробку Інституту теплофізіки З РАН, засновану на високошвидкісному струменевому плазмохимічеськом методі. Суть його полягає в тому, що створюється надзвуковий струмінь моносилану в атмосфері аргону, яка опромінюється пучком електронів, унаслідок чого на нагрітій підкладці формується тонка плівка аморфного або полікристалічного кремнію з дуже високою швидкістю осадження. Швидкість осадження кремнію до 500 разів перевищує швидкість осадження в дифузійних методах. Крім того, в розробленому методі досягається максимальна енергоефективність. У результаті очікується, що через цих і інших чинників вартість отримуваних матеріалів буде достатньо низькою з погляду масового виробництва і застосування сонячних елементів. Зокрема, по оцінках, довжина виробничої лінії і капітальні вкладення в завод по виробництву сонячних елементів однієї і тієї ж потужності в нашому проекті приблизно на порядок менше в порівнянні з іншими зарубіжними проектами.
До вітрової енергії як поновлюваному джерелу енергії найбільший інтерес виявляється в Германії, США, Данії. У 2002 році сумарна потужність ветроенергетічеських установок в світі склала 31,1 ГВт.
Це достатньо велика величина, і очікується подальше істотне зростання в майбутньому, хоча є ряд екологічних проблем, пов'язаних з сильним шумом від установок і великою площею відчуження земель. На сьогодні є оригінальна розробка ветроенергетічеськой установки з циліндрами, що обертаються. Її перевага виявляється при низьких швидкостях вітру 2-6 м/с.
Використання іншого виду ВІЕ - геотермальній енергії - в Україні може бути досить суттєвим. Вважається, що якщо температура геотермальних джерел перевищує 100°С, то вигідна генерація електричної енергії на ГЕОЕС. Якщо температура трохи менше 100°С, то гаряча вода може бути використана для теплопостачання, а при знижених температурах необхідне використання теплових насосів. Сьогодні у державі вже є практичний досвід застосування теплових насосів для теплопостачання сільських об'єктів. Одним з нових способів отримання електричної енергії з використанням гарячої води від геотермальних джерел є гидропарова турбіна, яка була недавно розроблена незалежно на ЗАТ «ЕНЕРГІЯ» і НПВП «ТУРБОКОН» і принцип дії якої заснований на застосуванні Сегнерова колеса.
Вторинні поновлювані джерела енергії. З вторинних поновлюваних джерел енергії особливу увагу звернемо на горючі тверді побутові відходи (ТБО). Побутові і інші відходи - це одна з крупних екологічних проблем сучасного суспільства. Особливість ТБО полягає в тому, що їх можна використовувати для отримання теплової електричної енергії. Найбільшу кількість ТБО проводять США - 250 млн тонн в рік. При цьому 10% відходів спалюються, і виробляється теплова і електрична енергія. Кількість сміттєспалювальних заводів США складає 125 одиниць (1993 рік). У Японії функціонують 1800 сміттєспалювальних установок, на яких спалюється 72% побутових відходів. У країні неодноразово піднімалося питання про різні способи переробки відходів, включаючи спалювання з виробленням енергії. Можливі різні способи отримання енергії з ТБО, один з них - отримання біогазу, який є продуктом анаеробного бродіння в звалищах і є приблизно рівною сумішшю метану і вуглекислого газу. Далі біогаз піддається очищенню і використовується для спалювання в різних установках. Інший спосіб полягає в переробці відходів в термічній плазмі, тобто при високих температурах, які дозволяють радикально переробити всю органіку і не допустити утворення особливо небезпечних речовин типу діоксину і фурану. Зокрема, розроблені методи піролізу, газифікація і спалювання побутових і промислових відходів з отриманням синтез-газа і тепло на установках з використанням електродуги плазмотрона, а також плазмотрона з рідкометалевими електродами. Разом з тим це досить дорогі і складні технології і їх треба використовувати для знищення небезпечних відходів або спеціальних цілей. Для масової переробки муніципальних відходів більше підходить комплексна районна теплова станція.
Цей проект розроблений фахівцями ІТ З РАН, Техенергохимпрома і Вніпіета. Проект заснований на використанні барабанної печі, що обертається, з подальшим допалюванням горючих газів у вихровому допалювачі. Передбачено глибоке очищення димових газів відповідно до вимог ЄС по шкідливих викидах. Особливість проекту полягає в тому, що передбачене виробництво теплової і електричної енергії, а також будівельних матеріалів. Станція розрахована на переробку 40 тисяч тонн ТБВ в рік, що відповідає міському району з населенням 100 тисяч жителів, з одночасним виробленням теплової енергії в кількості 100 тис. Гкал.
Нетрадиційні технології використання непоновлюваних і поновлюваних джерел енергії. До нетрадиційних технологій в першу чергу слід віднести водневу енергетику. Вона цікава перш за все тим, що застосовується водень, який має теплотворну здатність в 2,5 разу вищу за природний газ, і запаси його необмежені, він екологічний, єдиний продукт згорання - це вода. І ще дуже важливо, що його можна застосовувати в паливних елементах, де здійснюється пряме перетворення хімічної енергії в електричну. До водневої енергетики як такий слід віднести :
· великомасштабне виробництво водню з викопних і поновлюваних джерел енергії;
· виробництво паливних елементів і енергоустановок на їх основі;
· зберігання і транспортування водню;
· використання водню для отримання енергії в промисловості, на транспорті, в побуті;
· водневу безпеку.
В основному водень отримують шляхом конверсії природного газу. У Інституті теплофізіки З РАН розроблений новий струменевий плазмохимічеський метод конверсії. За замовленням «Лукойлу» зараз здійснюється проект по конверсії природного газу у водень, і виготовляється установка потужністю 250 кубометрів в годині. У зв'язку із збільшенням ролі вугілля в енергетиці і економіці встає питання про існування підвищення ефективності використання вугілля. Особливу увагу планується приділяти глибокій переробці вугілля, коли генерується не тільки енергія, але ще і проводяться цінні хімічні продукти. Одним з головних напрямів переробки є газифікація вугілля, в числі цілей якої - отримання синтез-газа або водню для водневої енергетики. У СРСР в 1958 р. діяли 2500 газогенераторів загальною продуктивністю 15 млн.т вугілля в рік. У подальші роки із-за переважаючої ролі природного газу всі ці установки перестали функціонувати. І лише останнім часом знову спостерігається зростання інтересу до газифікації з пріоритетом установок внутрішньоциклової газифікації призначення яких - виробництво електроенергії. При цьому реалізується зазвичай бінарний цикл - горючий газ спалюється в газовій турбіні, а продукти згорання подаються в паровий котел. Що стосується газогенератора як такого, то є достатня кількість відпрацьованих схем, з яких найбільш відомими є газифікатори Вінклера (з киплячим шаром), Лурги (з підвищеним тиском в шарі), Копперса-тотцека (з пилевугільним потоком) і Тексако (на водовугільній суспензії). Відмітимо, що 15 років тому була проголошена Федеральна програма «Екологічно чиста енергетика», ряд проектів якої були зв'язані в газифікацією вугілля.
Кажучи про водневу енергетику, відзначимо, що окрім методів виробництва водню і його використання в паливних елементах необхідно як і раніше приділяти увагу і способам прямого спалювання водню в енергетичних установках і двигунах. Так, новий підхід до використання водню в енергетиці полягає в допалюванні водню разом з парою. В результаті досягаються вищі параметри пари і, відповідно, вищий ККД турбіни - до 55%.
Надзвичайно перспективний напрям - застосування як парових, так і газових турбін в малій енергетиці.
Енергопостачання у Японії. Проблема енергозбереження стоїть в Японії дуже гостро. І пояснюється це в першу чергу бідністю країни природними енергоносіями, перш за все нафтою, на яку в світі доводиться 40% всій енергії, що виробляється. В даний час Японія вимушена імпортувати 80% необхідних нею енергоносіїв, зокрема 100% нафти.
І це притому, що на нафту доводиться 51,8% всій виробленій в країні енергії. 17,9% її доводиться на кам'яне вугілля, 13,1% - на природний газ, 12,4% - на атомну енергію, 3,4% - на гідроенергію, 0,2% - на геотермальну енергію, 1,1% - на решту джерел енергії (сонячна енергія, енергія вітру, енергія біомас).
Масштаби виробництва енергії в Японії вражають. Вона проводить сьогодні 1000 млрд. квт/ч електроенергії в рік, поступаючись тільки США (3500 млрд. квт/ч). Енергетична галузь країни налічує 195 теплових електростанцій (виробляють 140,5 млрд. квт/ч в рік), 16 АЕС (53 реактори, 45,7 млрд. квт/ч), 1588 ГЕС (44,9 млрд. квт/ч).
Значна залежність Японії від ввезення енергоносіїв хворобливо позначилася на економіці країни під час світових «нафтових шоків» 1973 і 1979 років, викликаних подіями на Близькому Сході, особливо з урахуванням того факту, що звідти поступає 85% Японією нафти, що імпортується. «Нафтові шоки» викликали різке зростання цін на нафту.
Японія була поставлена перед необхідністю диверсифікації джерел надходження нафти і інших енергоносіїв. Країні довелося також повернутися до практики створення стратегічних запасів нафти. До теперішнього часу накопичені запаси, які гарантують роботу електростанцій протягом 170 днів.
Проте головна увага приділяється енергозбереженню усередині країни. У 1979 році почав діяти спеціальний закон про енергозбереження. Він стосувався крупних промислових підприємств, на які тоді доводилося 70% енергії, що споживалася. Разом з розробкою мерів по скороченню споживання електроенергії закон наказував здійснювати раціоналізацію процесу спалювання палива, скорочувати втрати тепла при транспортуванні, зводити до мінімуму невживані об'єми енергії. Підприємства, що не докладали зусилля в цьому напрямі, піддавалися крупним штрафам. У 2003 році цей закон був розширений. Тепер його дія розповсюджується і на інших крупних споживачів енергії - великі офісні будівлі, універмаги, готелі і лікарні.
До речі. Щонайменше 43 держави розробили і реалізують плани по переходу на використання поновлюваних джерел енергії. Такі виводи надав недавно дослідницький інститут «Worldwatch». Перейти на «чисту енергетику» планують всі країни Європейського Союзу. Крім того, аналогічні програми існують в 18 штатах США (плюс Федеральний Округ Колумбія - особлива адміністративна одиниця, що включає столицю країни - місто Вашингтон) і трьох провінціях Канади. Окрім індустріально розвинених держав, аналогічні програми є у Бразилії, Китаю, Домініканської Республіки, Єгипту, Індії, Малі, Малайзії, Філіппін, ЮАР і Таїланду. В середньому країни, охочі позбавитися від нафтової, газової і вугільної залежності, до 2010 року планують отримувати від 5% до 30% електроенергії за рахунок використання енергії води, сонця, вітру, біомаси і ін. Найбільш амбітні плани у Австрії (планує до 2010 року покривати 78% своїх потреб в електроенергії за рахунок поновлюваних джерел), Швеції (відповідно - 60%) і Латвії (49,3%). 48 країн світу використовують політику надання різних пільг у виробництві «чистої» електроенергії (тобто таким чином заохочується відмова від ядерної і теплоелектричної енергетики). 19 держав заохочують використання сонячної енергії для обігріву будинків і виробництва гарячої води. Світовим лідером (по кількості введених в ужиток сонячних обігрівачів) є Китай. Три країни і, як мінімум, 20 окремих штатів і провінцій і так далі заохочують використання біопалива (етанол і біодизельне паливо, які використовуються як автомобільне пальне), першою країною, яка прийняла подібне законодавство, стала Бразилія.
Джерело : http://www.day.kiev.ua