1.2. Загальна характеристика відновлювальних енергетичних ресурсів

Україна має значний потенціал для розвитку відновлюваної енергетики. Те ж можна сказати відносно інших альтернативних традиційних джерел енергії - таким, як: шахтний метан, торф, буре вугілля, скидний потенціал побутових і промислових стоків та ін. Можливості використання НВДЕ мають всі області країни, разом з тим, незважаючи на значний обсяг прийнятих законів, програм нормативних актів та інших документів, справа з впровадженням НВДЕ у країні йде занадто низькими темпами, вклад в енергетичний баланс країни є незначним.

Причин такого стану багато, головні з них це відсутність системи економічного стимулювання переходу до використання НВДЕ, декларативний характер нормативно-правових актів без конкретних механізмів впровадження, а також низька виконавча дисципліна. Не можна сказати, що в країні нічого не робиться в цьому напрямі, але того що робиться не достатньо для компенсації негативних тенденцій таких, як світове зростання цін на енергоносії, збільшення рівня енергетичної залежності країни та забруднення навколишнього середовища.

Серед факторів сприяння розвитку НВДЕ в Україні можна назвати: зростання цін на традиційні енергоносії; підвищення вимог екологічних норм і стандартів; можливості реалізації механізмів Кіотського протоколу для фінансування проектів впровадження НВДЕ; покращення можливості входження до європейської спільноти; необхідність заміни зношених основних фондів.

Серед пріоритетних видів НВДЕ, які вже в дійсний час можуть успішно розвиватись, можна назвати: біоенергетику, вітрову, малу гідроенергетику, сонячну та геотермальну енергетику. Значну перспективу має використання низькопотенційної енергії довкілля перетвореної до високопотенційної за допомогою теплових насосів.

Біоенергетика в Україні має широкий спектр сировинних ресурсів які можна використовувати як шляхом прямого спалювання, так і для виробництва біогазу, біодизелю, біоетанолу, твердих паливних брикетів та ін. Це і відходи лісового господарства, сільгоспгосподарства, побутові відходи і, нарешті, спеціально вирощувана біомаса, зокрема – ріпак, сприятливі умови для вирощування якого є в багатьох регіонах України. Крім сировинної бази, в Україні є і технологічна та промислова база для розвитку промисловості з виробництва біодизелю, біоетанолу, біогазу. Але, незважаючи на це, а також на наявність нормативно-законодавчих актів, які повинні сприяти розвитку біоенергетики (Закон України «Про альтернативні види рідкого й газоподібного палива» від 14.01.2000 р. № 1391-XIV, Постанова КМУ від 04.07.2000 р. № 1044 «Про затвердження програми «Этанол», Закон «Про альтернативні джерела енергії» від 20.03.2003 р. № 555-IV, Указ Президента від 26.09.2003 р. № 1094/2003 «Про заходи щодо розвитку виробництва палива з біологічної сировини», Постанова КМУ від 22.12.2006 р. № 1774 «Про затвердження Програми розвитку виробництва дизельного біопалива», Розпорядження КМУ № 145 від 15.03.2006 р. «Про затвердження «Енергетичної стратегії України на період до 2030 року” та ін.), їх положення поки так і залишилися на папері.

Поодинокі приклади будівництва заводів з виробництва біопалива, розробки нових технологій переробки біосировини не роблять погоди на ринку. Розширення площ під ріпак носить спонтанний характер і практично весь урожай експортується. При цьому мало хто турбується про виснаження землі. Відсутні також технічні умови і регламенти на виробництво, зберігання, використання біодизельного пального, не створені умови для залучення інвестицій у будівництво заводів. Українські технологічні розробки та обладнання не знаходять попиту на українському ринку і експортуються.

Потрібно також поширити досвід виробництва котлів опалення, які працюють на відходах деревини та іншій біомасі, які в Україні вже є. Це особливо стосується західних областей України, де сировинна база (відходи лісового господарства) дозволяє заміщати використання дорогого та дефіцитного природного газу для опалення приміщень.

Вітроенергетика на даний час є найбільш розвиненим видом НВДЕ в Україні. Україна має власні розробки вітроенергетичних установок (ВЕУ) та власне промислове виробництво, є і ліцензійні ВЕУ. Працюють вісім вітрових електростанцій (ВЕС) в Криму, Приазов’ї та в Карпатському регіоні. Починаючи з 1997 року, коли була прийнята Комплексна програма будівництва ВЕС, вітроенергетика в Україні отримала державну підтримку у виді надбавки до тарифу за електроенергію та прямого фінансування.

Порогова швидкість вітру для економічної доцільності використання вітроенергетики становить 7-7,5м/с. В більшості регіонів України середньорічна швидкість вітру становить від 2 до 4,5 м/с і лише в дуже невеликій кількості регіонів, включаючи Кримські гори і Карпати, середньорічна швидкість вітру становить 5-6 м/с. При цьому спостерігається різка відмінність середньої швидкості вітру між літом і зимою. В таких умовах забезпечення роботи вітродвигунів на централізовану систему електропостачання з чітким підтриманням постійних параметрів електричного струму (напруга, частота) є достатньо складним і коштовним завданням, що призводить да значного збільшення вартості електроенергії. Що стосується децентралізованого електропостачання, або індивідуального з вітродвигунами малої потужності і менш жорсткими вимогами постійності параметрів струму, то такі системи цілком мають право на використання. Головним стримуючим фактором розвитку вітроенергетики в Україні є низька техніко-економічна ефективність ВЕУ, що не дозволяє їй конкурувати на рівних з традиційними видами енергії. Шлях досягнення більш високих показників ефективності – це збільшення одиничної потужності ВЕУ до мегаватного класу, залучення приватного капіталу для інвестування в вітроенергетичну промисловість. Цьому буде сприяти запровадження так називаного „зеленого” тарифу.

Геліоенергетика. Проблеми розвитку геліоенергетики пов’язані з практичною нездатністю людства акумулювати низько потенційну теплову енергію. Тому найважливішими проблемами, які потрібно вирішити, являються питання розробки основ довготривалого акумулювання низько потенційної теплової енергії і створення сезонних акумуляторів. Поки що в світовій практиці найбільше поширення отримали малопотужні системи з добовими баками-акумуляторами. Сонячна енергія в Україні на сьогодні використовується для гарячого водопостачання опалення, з використанням сонячних колекторів та виробництв електроенергії на основі фотоелектричних перетворювачів.

Сонячні колектори випускаються підприємствами України, вітчизняні фотоелектричні установки тільки починають виходити на ринок, хоча відчувається гостра потреба в сировині за прийнятною ціною. Потрібна державна підтримка для відродження існуючого в країні потенціалу з виробництва сонячного кремнію (раніше 10 % світового виробництва було в Україні).

Геотермальна енергетика вважається перспективним джерелом енергії для України. Найбільш сприятливі умови для використання геотермальних вод існують у Закарпатті і в Криму, але навіть в цих районах використовується не більше 2 % потенціалу. Також треба зазначити , що геотермальні води знаходяться, переважно на значних глибинах, а також вони, в основному, сильно мінералізовані і корозійноактивні. В більшості випадків мають недостатньо високі температуру (45-65°C) і тиск. Як наслідок, при широкому застосуванні геотермальних вод України слід враховувати фінансові затрати: на буріння скважин з відповідним дебетом на де мінералізацію і зниження корозійної активності термальної води.. Перспективним напрямом також є спорудження ГеоТЕС, які є екологічно чистими і рентабельними з низькими термінами окупності (менше 5 років).

Джерел низькопотенційної енергії існує достатньо у всьому світі, в Україні в тому числі. Це і енергія ґрунту, ґрунтових вод, водоймищ і повітря. Розвинута промисловість країни, низька ефективність використання енергії, значні обсяги стоків, відходів обумовлює дуже значний потенціал цієї вторинної енергії, який може бути використати при відповідному розвитку теплонасосних технологій. Науково-промисловий потенціал для створення вітчизняного виробництва теплонасосних установок (ТНУ) в Україні достатній. Екологічна ефективність і економічна доцільність розвитку цього напряму доведені світовим досвідом. Перепонами на шляху широкомасштабного впровадження цих надзвичайно перспективних технологій в Україні є поки що їх відносно висока ціна систем з використанням ТНУ для приватних будинків, відсутність досвіду і спеціального обладнання для установки теплонасосних систем, а також відсутність інформації щодо переваг цих технологій. Для промислових підприємств головною причиною неуваги є ще поки що відносна дешева енергія традиційних джерел (газу, вугілля та ін.).

Надійним додатковим джерелом енергії в Україні може бути синтез газ, який можна одержати із бурого вугілля, відходів переробки кам’яного вугілля, торфу та ін., а також шахтний метан. За розрахунками фахівців Національного агентства з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів (НАЕР) у 2008 році виробництво синтез газу може вирости до 1 млрд м3, а в найближчі 15-20 років планується досягнути виробництва 40 млрд м3синтезгазу, що є еквівалентом 25 млрд м3 природного газу. В Україні розроблено нові технології виробництва синтез газу практично з будь-якої біомаси, є приклад побудови експериментального заводу, планується розширювати будівництво нових заводів по переробці бурого вугілля в синтез-газ.

За запасами шахтного метану Україна посідає 4 місце у світі, але його видобуток (утилізація) складає всього 80 млн м3 на рік. Якщо використати сучасні та перспективні технології, Україна може у найближчий час видобувати 2 - 4 млрд м3 метану, а в перспективі до 6 - 9 млрд м3 метану на рік.

Україна має потужні ресурси гідроенергії малих рік – біля 63 тисячі малих рік, потенціал яких складає до 28 % від загального гідропотенціалу України. Розвиток малої гідроенергетики буде сприяти децентралізації енергосистем, що дає можливість вирішувати проблеми енергопостачання важкодоступних сільських районів, вирішує комплекс їх економічних, екологічних і соціальних проблем. Це, в першу чергу, стосується територій Західної України, де мікро і міні ГЕС могли б стати основою їх енергозабезпечення. Перевага малої гідроенергетики – малі капітальні витрати, дешева та екологічно чиста енергія, наявність в країні достатнього науково-технічного і виробничого потенціалу та досвіду використання обладнання.

Таким чином, наявний потенціал НВДЕ в Україні, її науково-промисловий потенціал дозволяють в найближчий період значно збільшити темпи нарощування обсягів використання НВДЕ в країні. Але для цього потрібно за досвідом європейських країн створити умови для стимулювання інвестиційної активності у цій сфері, залучаючи як власні, так і іноземні інвестиції.

Таблиця1. Основні недоліки НВДЕ, що перешкоджають їх масовому впровадженню

Тип НВДЕ	Недоліки	Коментарі
Вітроенергетика	низька густина енергії, що припадає на одиницю площі вітрового колеса; незначні швидкості вітру на території рівнинної частини країни, непередбачувані зміни швидкості вітру протягом доби і сезону, що вимагає резервування вітрової станції або акумулювання виробленої енергії (додаткові витрати); додаткові земельні ресурси для розміщення обладнання; значні капітальні витрати (велика кількість допоміжного обладнання: інвертори, зарядні пристрої, акумулятори і т.п.). значний вплив на роботу електромагнітних і частотних систем; інтенсивний інфразвуковий шум (дію якого на живі організми недостатньо вивчено).	Середня вартість вітрової установки (з супутнім обладнанням) складає 500-1000 тис. євро за 1 МВт. Термін окупності від 10 років (у порівнянні з газом).
Сонячна енергетика	значні капітальні витрати на обладнання; незначні показники (у тому числі для умов середньої полоси України) прямої і розсіяної сонячної радіації; нестабільный режим роботи (пов'язаний з непостійністю кута нахилу сонця до горизонту).	Термін окупності для Криму (досить вигідні умови для роботи геліосистем) складає від 5 до 15 років.
Геотермальна енергетика	наявність токсичних сполук і металів, що виключає, в більшості випадків скидання термальних вод в природні водойми; висока мінералізація води; значні капітальні витрати;	З усіх НВДЕ цей тип може бути найбільш доцільним для енергетичного господарства теплиці (особливо в комплексі з акумуляційними і насосними системами).
Електроенергетика	комерційні втрати в електричній мережі; висока вартість енергоресурсу (у порівнянні з газом, наприклад). Всі поточні затрати перевищують аналогічні затрати для газової системи.