НЕТРАДИЦІЙНІ ЕНЕРГОДЖЕРЕЛА ДЛЯ УКРАЇНИ

Кожна людина має природне право і бажає жити заможно, не в бідності. Для усіх людей це можливо в разі розвитку суспільства на засадах концепції економічного зростання (інакше — сталого розвитку), коли неухильно збільшуються обсяги продукування й акумулювання додаткової вартості. За нинішнього рівня знань стало аксіомою, що додаткова вартість — це результат перетворення матерії (речовини, сировини, корисних копалин) при взаємодії з енергією та інформацією (знання, наука, технологія). Можливості України щодо цього загальновідомі. Тому не зупинятимемося на важливості інформації для продукування додаткової вартості, бо відома істина, що багатіти можна лише тоді, коли маєш знання та вмієш думати. На жаль, нинішня ситуація засвідчує, що, хоча ми і маємо знання, але не дуже бажаємо думати. Майже усі!

Вагомою перепоною розвитку українського суспільства в наш час є несприятлива ситуація з енергією. Саме з огляду на забезпеченість енергією (енергоресурсами) створюється ситуація, яка загрожує подальшому нарощуванню обсягів продукування додаткової вартості та прогресу цивілізації. Це пов’язано з переважно екстенсивним розвитком паливно-енергетичного комплексу (ПЕК), результатом чого є неухильне нарощування обсягів використання традиційних (освоєних паливно-енергетичних ресурсів), запаси яких близькі до вичерпання, і настання «енергетичного голоду». Інша загроза —глобальна екологічна катастрофа, пов’язана з викидами в довкілля шкідливих інгредієнтів, в першу чергу парникових газів, наслідком чого може бути зникнення усього живого на Землі. Наразі зазначу, що багато науковців вважають, що незворотна глобальна екологічна катастрофа уже розпочалась і має незворотний прискорений розвиток.

Результати системних досліджень, виконаних на замовлення Програми розвитку ООН (ПРООН), засвідчують: щоб запобігти цим руйнівним тенденціям (а, можливо, хоча б призупинити їх подальший розвиток), необхідно змінити пріоритет розвитку ПЕК. Насамперед слід відмовитись від екстенсивної моделі розвитку ПЕК, що означає повномасштабне запровадження заходів підвищення енергоефективності. (В Україні це називають енергозбереженням, але це не досить точно.) Проте виключно заходами енергозбереження розв’язати проблему енергозабезпечення неможливо: досвід індустріально розвинутих країн світу засвідчує, що ці заходи лише уповільнюють зростання потужностей ПЕК.

Якою ж має бути стратегія розвитку ПЕК? Відповідь дають ті ж результати системних досліджень, замовлених ПРООН. Якщо стисло, то це широкомасштабне впровадження техніки і технологій використання нових (нетрадиційних) і поновлюваних джерел енергії (НПДЕ). Тому що: ресурси НПДЕ невичерпні; технології використання НПДЕ екологічно чисті; техніка і технології використання багатьох видів НПДЕ вже відпрацьовані до такої міри, що енергооб’єкти на їх базі можуть бути не тільки промисловими, а й комерційними, тобто конкурувати з об’єктами традиційної енергетики, і тому можуть поступово їх витісняти.

За свідченням Світової енергетичної конференції (ради), розвіданих запасів енергоносіїв для забезпечення потреб в енергії достатньо на такий час: нафти — 25–30 років; природного газу — 50–60 років; вугілля — 500–600 років; урану для АЕС на повільних (теплових) нейтронах — 20–30 років; плутонію для АЕС на швидких нейтронах — 1000–3000 років.

Найбільш економічні та екологічно чисті первинні енергоносії — нафта та природний газ — є дефіцитними в Україні; їх споживають прискореними темпами, а тому орієнтувати розвиток ПЕК України на такій основі на перспективу не можна. Використання плутонію для української економіки фінансово неможливе, і те, що ці технології небезпечніші, ніж технології використання енергії теплових нейтронів, то, на перший погляд, напрошується висновок, що нібито для України доцільно розвивати енергетику на вугіллі та шляхом будівництва АЕС, що використовують уран, запасів якого в Україні більше ніж на 100 років.

Але Чорнобиль засвідчив, що експлуатація АЕС небезпечна та економічно нерентабельна. Це, однак, не є підставою для негайної зупинки усіх діючих АЕС.

З огляду на стратегію довгострокового розвитку ПЕК є значні заперечення й щодо надання пріоритету будівництву ТЕС (на вугіллі): суспільні витрати, пов’язані головним чином із забрудненням довкілля, можуть у декілька разів перевищити доход від виробництва електроенергії. До того ж Україні бракує інвестиційних коштів на розвиток вугільної промисловості, а також на модернізацію вугільних ТЕС з тим, щоб вони відповідали вимогам щодо охорони довкілля.

Різке і неухильне зменшення обсягів видобування газу в Росії, політична її нестабільність і зростаюча недовіра до України не дозволяють сподіватися на широке застосування ПГУ і ГТУ.

Реалії життя змушують Україну орієнтуватись на широкомасштабне використання нетрадиційних (нових) поновлюваних джерел енергії (НПДЕ). Загалом роботу в цьому напрямі в Україні розпочато. Розроблено і реалізуються ряд заходів, що передбачають впровадження техніки і технологій використання НПДЕ, їх використання передбачено рядом державних програм.

Але цього недостатньо. Можливості НПДЕ щодо конкурентоспроможності з об’єктами традиційної енергетики, їх рентабельності можна продемонструвати на прикладі динаміки зміни собівартості (тарифів) електроенергії, генерованої на ВЕС: на початку експлуатації собівартість і тарифи на генеровану енергію більші, ніж на об’єктах традиційної енергетики; однак через деякий час енергія, отримана на ВЕС, стає конкурентоспроможною, а тому за весь період циклу експлуатації капітальні витрати на їх спорудження можуть окупитись три-чотири рази.

Державними програмами передбачено використання наступних НПДЕ: енергії вітру (будівництво вітрових електростанцій — ВЕС); гідроенергії (переважно шляхом будівництва малих та міні-ГЕС); енергії сонячного випромінювання, тепла глибинних шарів Землі (геотермальної), тепла довкілля (тобто поверхневих шарів Землі — грунту), грунтових вод, води озер, рік, морів за допомогою теплових насосів, вторинного тепла промислового виробництва; біомаси, біогазу, вугільного метану, горючих твердих побутових та промислових відходів і деяких інших альтернативних видів палива з місцевими включно.

Та через незадовільне фінансування практична реалізація означених державних програм дуже незначна. Це стосується навіть вітроенергетики, де є більш-менш стале фінансування: в середньому завдання НЕП (і Комплексної програми будівництва ВЕС) виконуються на 3%. Що стосується інших НПДЕ, то темпи і масштаби їх впровадження ще менші, а тому і техніка, і технології НПДЕ ще не досить відомі масовому споживачеві і суттєво не впливають на економію паливно-енергетичних ресурсів.

Які можливості має Україна для вирішення проблеми фінансового забезпечення розвитку і впровадження техніки і технологій використання НПДЕ?

У першу чергу це створення консолідованого фонду розвитку і впровадження усіх НПДЕ, з передбаченням виділення на конкурсній основі коштів на нові розробки, будівництво пілотних об’єктів та субсидії для спорудження енергооб’єктів, що використовуватимуть НПДЕ для енергопостачання фермерів, сільських підприємств, муніципальних громад. Інший напрям — залучення іноземних інвестицій, значні можливості для чого відкриються в разі налагодження торгівлі парниковими газами.

Окрім незадовільного фінансування, на розвиток і збільшення масштабів використання НПДЕ також негативно впливають недосконалість, неврегульованість організації справи, відсутність одного керівного центру, нескоординованість дій.

В той же час Мінпаливенерго, враховуючи реальні здобутки, тобто практичну відсутність внеску НПДЕ в економію ПЕР, самоусунулося від керівництва розвитком і впровадженням НПДЕ, залишивши це на відкуп «любителям», які не несуть ніякої відповідальності перед державою за розвиток ПЕК. Від цього страждає загальнодержавна справа, бо тільки компетентне управління з одного центру розвитком і впровадженням НПДЕ принесе очікувані результати, оскільки ресурси НПДЕ в Україні достатньо великі. За оцінками ІЕД НАН України, ресурси енергії вітру технічно доступні для освоєння на континентальній частині території України, приблизно у 200 разів більші за нинішні обсяги генерування електроенергії в Україні.

Великі перспективи розвитку вітроенергетики в Україні слід пов’язувати з надзвичайно сприятливими передумовами для спорудження офшорних ВЕС — на акваторіях, де параметри вітру для застосування вітротехніки значно кращі, ніж на суходолі.

Однак реалізувати названі можливості в Україні поки що неможливо через те, що МКР, зайнявшись будівництвом ВЕС, підміняючи Мінпаливенерго, належним чином не вирішує питання налагодження серійного виробництва сучасної вітротехніки, яка може бути ефективною в умовах вітропотенціалу України. Налагодивши серійне виробництво USW56-100 і почавши будувати ВЕС, Україна здійснила значний крок у розвитку промислової вітроенергетики, але українська вітроенергетика не стала комерційною, усі ВЕС дотаційні, насамперед через неефективну, морально застарілу вітротехніку (USW56-100). Складаючи державну програму будівництва ВЕС (яку на противагу указу Президента України чомусь перейменували у «комплексну»), ми передбачали, що починаючи з 1998 року, використання USW56-100 поступово буде скорочуватися і з 2002 року комплектація ними українських ВЕС буде припинена. Однак нині пропонується використовувати USW56-100 для комплектації ВЕС до 2010 року включно, що не припустимо з огляду на сучасні досягнення в сфері виробництва вітротехніки і будівництва ВЕС. Є декларація, що Україна за ліцензією фірми Genesys освоїть перспективну на даний час вітрову електрогенеруючу установку потужністю 600 кВт (Genesys-600). Однак названа фірма не змогла налагодити серійного виробництва цієї ВЕУ в Німеччині, і сподіватися, що це зробить краще і швидше Україна, підстав нема. А тому будемо мати або повний провал, або ж це налагодження розтягнеться на довгий час, коли ця ВЕУ морально застаріє.

Специфіка вітротехніки (мається на увазі генерування електроенергії напругою переважно 0,4 кВ) дозволяє використовувати її як засіб зменшення перетоків струму в енергосистемі, і завдяки цьому скоротити втрати.

Світова енергетична рада (конференція) зазначає, що саме використання НПДЕ, як засобу підвищення рівня децентралізації електропостачання, забезпечить найбільший економічний ефект і сприятиме прискоренню розвитку і впровадження відповідної техніки і технологій. З огляду на зазначене, стає зрозумілою неправильність концепції розвитку вітроенергетики лише шляхом будівництва промислових ВЕС, що здійснюється в Україні. Дійсно, промислові ВЕС потужністю понад 50 МВт можуть виступати як комерційні і одночасно як засіб зменшення перетоків струму на регіональному або субрегіональному рівні. Вітроенергетичні об’єкти меншої потужності (до 20 кВт і менше), під’єднані до мережі, також сприятимуть зменшенню втрат електроенергії на будь-якому локальному рівні (район, місто, селище, село, хутір, ферма).

Перспективним напрямком розвитку вітроенергетики в Україні може бути її інтеграція з гідроенергетикою, наприклад, у вигляді спільного використання інфраструктури ГЕС, або створення вітро-гідроакумулюючих електростанцій, що зможуть постачати електроенергію в мережу за узгодженим графіком.

В Україні поволі розгортаються роботи з розвитку малої гідроенергетики. Є різні оцінки потенціалу малої гідроенергетики в Україні, зокрема такі, що він у три-чотири рази більший від потенціалу каскаду ГЕС на Дніпрі, тобто мала гідроенергетика може забезпечити генерування близько 30—40 млрд. кВт. год/рік. З урахуванням можливості гідроенергетики щодо підтримування графіка навантаження енергосистеми, а також кращих економічних показників роботи, цей напрям удосконалення ПЕК України є надзвичайно актуальним і перспективним.

Україна має великі ресурси для створення об’єктів геотермальної енергетики. Зокрема, значні геотермальні енергоресурси є в Закарпатській області, Криму, Чернігівській, Сумській, Полтавській, Харківській, Львівській, Херсонській, Івано-Франківській областях. За винятком невеликих експериментальних геотермальних об’єктів теплопостачання цей напрям практично не розвивається. Також незадовільно реалізуються заходи щодо розробки й впровадження теплонасосної техніки, хоча в цій сфері є підприємства, які можуть її виготовляти і навіть вже частково виробляють (АТ «Рефма», Мелітополь).

Що стосується сонячних фотоелектричних установок і станцій, то у цьому напрямі, завдяки «діяльності» колишнього Мінмашпрому, взагалі спостерігається регрес, хоча для його розвитку Україна мала на той час надзвичайно сприятливі передумови. І сьогодні наукова діяльність в цій сфері дає надії на майбутній успіх.

Можна вважати, що робота з освоєння виробництва та використання альтернативних видів палива теж здійснюється незадовільно, хоча слід очікувати, що прийняття Закону України «Про альтернативні види палива» сприятиме активізації діяльності у цьому напрямі. Нині багатообіцяючий старт за участі іноземних інвестицій бере освоєння технологій використання вугільного метану, ведуться роботи з обгрунтування технологій та організації використання різних видів біомаси. Необхідно відновити роботи з розробки обладнання та освоєння технологій використання біогазу, горючих побутових та промислових відходів.