ІНВЕСТИЦІЇ В АЛЬТЕРНАТИВНУ ЕНЕРГЕТИКУ: ЯК В УКРАЇНІ ЗАРОБЛЯЮТЬ НА БІОГАЗІ

share

За даними Держенергоефективності, за станом на початок жовтня 2019 року в Україні встановлено 45 біогазових установок, загальною потужністю 70 МВт. Приріст в енергопотужностях за 2018-2019 рр перевищив 50%, проте Україні ще далеко до лідера біогазової індустрії, Німеччини, де кількість біогазових установок до кінця 2019 року перевищить 9500 установок, що генерують понад 5000 МВт електроенергії. Чому будівництво біогазових установок переживає бум в останні десятиліття, і який інвестиційний потенціал України на цьому ринку – розповідаємо в нашому матеріалі.

Україна vs Німеччина

За даними Держенергоефективності (Рисунок 1), з початку 2012 року в біогазові станції в Україні інвестовано близько 112 млн євро. При цьому станом на жовтень 2019 року, 47 МВт електроенергії генерують біогазові електростанції, які працюють на агровідходах, а 23 МВт – на сміттєзвалищах.

Рисунок 1. Зростання кількості біогазових установок і обсяг виробленого ними електрики в Україні

Якщо порівнювати з лідером європейського ринку біоенергетики, Німеччиною (Рисунок 1, Рисунок 2), Україна, з одного боку, значно відстає за розвитком ринку біогазу. Але, з іншого боку, саме тому має величезний потенціал, як за рахунок низької насиченості ринку (1,3% від обсягу генерації біоенергії Німеччини), так і завдяки високим темпам розвитку сільського господарства, яке продукує основну масу біоенергетичної сировини.



Рисунок 2. Зростання кількості біогазових установок і обсяг виробленого ними електрики в Німеччині

Сьогоднішню ситуацію на ринку виробництва біогазу в Україні можна порівняти з 2000-ми роками в Німеччині (Рисунок 2), якраз перед стартом 10-річного буму будівництва біогазових установок і вироблення біогазової енергії в ФРН.

Активне зростання будівництва біогазових станцій в європейських країнах почалася завдяки державній політиці щодо поліпшення екологічної ситуації та боротьби з викидами парникових газів в слідстві слабкої переробки побутових і промислових відходів. Відходи при розкладанні створюють метан (основний компонент біогазу), який без переробки потрапляє в атмосферу, забруднюючи навколишнє середовище. Тому ті компанії, які в Європі займаються переробкою побутових і промислових органічних відходів, виробництвом біогазу, з подальшим отриманням електроенергії, тепла і біоетанолу отримали за це «зелені» терифи, премії і невисокі відсоткові ставки по кредитах для таких проектів. Після становлення біоенергетичної індустрії, аграрії почали вирощувати спеціальні енергетичні культури, які повністю використовуються як сировина для виробництва біогазу. У тій же Німеччині, під такі енергетичні культури культивується понад 1,2 мільйона гектарів землі.

Український біогазовий ринок знаходиться в стадії становлення, але володіє хорошими об'єктивними можливостями для росту:

  1. Рівень переробки побутових відходів в Україні в 2019 році не перевищує 3-4%, що відкриває перспективну нішу для підвищення частки переробки сміття в біогаз.

  2. В Україні активно розвиватися сільське господарство (основне джерело сировини для вироблення біогазу). На 2020 рік заплановано початок продажу землі сільгосппризначення, що призведе до ймовірної інтенсифікації вкладення інвестицій в сільське господарство і, як наслідок, збільшення частки переробки промислових відходів сільськогосподарських підприємств. За оцінками експертів, сьогодні використовується не більше 5% залишків на полях для переробки та виробництва енергі.

  3. Ринок землі дозволить дозволить провести інвентаризацію і виділити ті території, які не придатні для вирощування зернових, але годяться для вирощування спеціальних енергетичних культур для виробництва біогазу. Експерти оцінюють таку землю в 4 млн гектарів і потенційний обсяг заміщення природного газу в 20 млрд. куб за рахунок вирощування біоенергетичних культур на ній.

  4. З 2020 року набувають чинності законодавчі зміни, згідно з якими в Україні починають працювати «зелені» аукціони для гарантованого викупу госудраства електроенергії об'єктів відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) на 20-річний період, включаючи біогазові електростанції. При терміні окупності біогазових проектів в 5-8 років, така державна підтримка є суттєвою і дозволяє окупити інвестиції. Також до 2030 року для електростанцій на біомасі та біогазі зберігається незмінним «зелений» тариф, який з 2020 року стає вище, ніж для вітрових і наземних сонячних електростанцій – 12,39 євро центів за кВт*год.

  5. На відміну від інших видів ВДЕ, біогазові електростанції не залежать від сонячної погоди, похмурих днів, ночей, поривів вітру і т. п., а є безперебійним альтернативними джерелами енергії при наявності доступу до стабільних поставок сировини. Цей факт важливий не тільки для інвестора з точки зору прогнозованості грошових потоків і вироблення біогазу, а й стабільності роботи енергосистеми в цілому при мережевому підключенні біогазової електростанції і для роботи на ринку балансуючий потужностей.

  6. Біогаз може бути використаний не тільки для виробництва електроенергії. При його виробництві також виробляється тепло. З 1 м. куб. біогазу можна виробити близько 2-2,5 кВт*год електроенергії і до 2,5-3 кВт*год теплової енергії за рахунок охолодження двигунів після спалювання біогазу для виробництва електроенергії. Крім того, при очищенні біогазу від СО2 (вуглекислого газу) він, фактично, перетворюється в природний газ (біометан), яким можна заправляти автомобілі. А після вироблення біогазу з біомаси, вона стає, по суті, біодобривом, яке за своїм складом багато в чому не гірше хімічних добрив і є екологічно чистою.

Як працюють біогазові електростанції і електростанції на біомасі

При розгляді інвестиційних проектів в біоенергетиці виділяють біогазові електростанції і електростанції на біомасі. Назва – умовна, оскільки і ті й інші працюють на біомасі, різниця – у властивостях сировини, що впливає на технологічний процес виробництва електроенергії і тепла. Назва умовна ще й тому, що сучасні технології дозволяють виробляти біогаз практично з будь-якої органічного сировини після її попередньої підготовки.

Для біогазових електростанцій в основому використовується сировина, яка здатна піддаватися ферментації (мікробного розкладання і бродіння під впливом бактерій) і виділяти т. зв. біогаз, який на 60-70% складається з метану і на 30-40% з СО2 (вуглекислого газу). Наприклад, найбільш ефективна для цього процесу сировина у вигляді відходів тваринницьких і птахоферм, підприємств АПК (гній, послід, жом, силос і т.д.), стічних вод, побутових відходів на сміттєзвалищах і полігонах.

Перетворення сировини відбувається в спеціальних реакторах, які прискорюють процес ферментації за допомогою його підігріву, перемішування і таким чином акумулюють біогаз в своїх резервуарах перед подальшим використанням біогазу для виробництва тепла, електроенергії і, якщо необхідно, біометану після очищення біогазу від СО2 (Рисунок 3). На виході процесу також залишається ферметовану сировину (дігестат), яку можна використовувати в якості екологічно чистих добрив.

Рисунок 3. Схема функціонування біогазової електростанції (рисунок надано компанією ІКНЕТ)

Відзначимо, що вироблення побічних продуктів у вигляді добрив і біометана принципово відрізняє біогазову електростанцію від електростанцію на біомасі, де сировина для отримання електрики і тепла піддається повному спалюванню (Рисунок 4).

Рисунок 4. Схема функціонування електростанції на біомасі (рисунок надано компанією ІКНЕТ)

Для електростанцій на біомасі традиційно використовуються відходи зернових культур (солома, стебла, луска насіння і т. п.), а також деревообробки (пелети, брикети, гілки і т. д.). Однак, як зазначалося вище, навіть цю сировину можна використовувати для біогазових реакторів після попередньої підготовки.

Економіка установки біогазових установок для різних сегментів агропромислового виробництва

Ключовим фактором при прийнятті рішення інвестором по біогазовим проектам є сировина, його вид, властивості, доступні обсяги і логістика.

В Таблиці 1 показані виходи біогазу при використанні різного виду сировини. При опрацюванні інвестиційного проекту і виборі постачальника обладнання важливо врахувати, що біогазова установка може працювати на декількох видах сировини одночасно, а також використовувати «мокрий» або «сухий» спосіб його переробки, в залежності від його вологості. Для збільшення виходу біогазу і зниження вартості установки також використовуються ензими (спеціальні добавки до сировини).

Таблиця 1. Вихід біогазу з 1 тонни сировини.

Субстрат

Вихід м3

Жир

1300

Меляса

630

Зерно, борошно, хліб

540

Техничний гліцерин

500

Солома

425

Рибні відходи

300

Жирова пульпа

250

Силос кукурудзяний

190

Буряковий жом

170 

Пивна дробина

140

Відходи бойні

100-300

Фруктовий и овочевий жом

110

Коренеплідні овочі

100

Тверді побудові відходи

100

Клітинний пташиний послід

90-105

Мезга кукурудзяна

85

Молочна сироватка

40

Барда

40-50

Мезга картопляна

30

Гній свиннячий

25-60

Гній ВРХ

20-45

Дані: Зорг-Біогаз

Зважаючи на наявність сировини, позначимо сегменти АПК, де доцільно розглядати реалізацію проектів будівництва біогазових станцій:

• Вирощування зернових (трава, силос, вирощування спеціальних енергетичних рослин, солома після підготовки)

• Тваринництво (гній, послід, відходи забійних цехів)

• Переробка твердих побутових відходів

• Виробництво біодизеля і ріпаку (гліцерин)

• Виробництво картоплі (очищення, гниль)

• Виробництво крохмалю і патоки (мезга, сироп)

• Виробництво молокопродуктів (солона і солодка молочна сироватка)

• Виробництво пива та іншого алкоголю (зернова і мелясна барда, пивна дробина). За оцінками експертів, хороші перспективи виробництва біогазу є на українських спиртових заводах, у яких є власна анаеробна сировинна база. Виходячи з потужностей діючих українських спиртзаводів, в середньому за рахунок біогазу спиртзавод може економити до 165 млн. куб. природного газу в рік. Більш того, 3 грудня 2019 року в Україні був прийнятий закон, який скасовує з 1 липня 2020 року державну монополію на виробництво спирту. Законом надається можливість суб'єктам господарювання незалежно від форми власності виробляти спирт при наявності відповідної ліцензії, а також передбачає повну лібералізацію експорту спирту з України.

• Виробництво цукру (буряковий жом)

• Виробництво соків (фруктовий жом, ягідна і овочева вижимка)

З огляду на велику кількість різновидів сировини, рівня вмісту в ньому метану, технології виробництва, своя цю сировину або покупна, а також кінцевий продукт після отримання біогазу (електрика, тепло, добриво, автомобільне паливо, вирішення питання утилізації відходів) кожен інвестиційний проект біогазової станції являється суто індивідуальним.

Умовну прибутковість проекту можна підрахувати, застосувавши поточні тарифи на електроенергію, тепло, вартість літра природного газу (метану, 1 м.куб = 1000 л), вартість тонни добрив.

Як вже зазначалося вище, з 1 куб. метр біогазу можна виробляти 2-2,5 КВт електроенергії і до 2,5-3 кВтг теплової енергії.

Також наведемо оголошену вартість деяких успішних біогазових проектів в Україні (Таблиця 2). Проектувальники відзначають: чим більше станція – тим менше інвестицій на 1 КВт вироблюваної електроеенергіі, що пов'язано з особливостями технологій.

Таблиця 2. Оголошена вартість деяких промислових біогазових станцій в Україні

Проект

Потужність

Інвестиції

Сировина

  1.  

Ладижинська птахофабрика (МХП)

12 МВт

18 млн. євро

Курячий послід, відходи з переробки курок-бройлерів

  1.  

Теофіпольський біогазовий комплекс

10,5 МВт

14 млн. євро

Кукурудзяний силос

  1.  

Біогазова станція «Юзефо-Миколаївського цукрового заводу»

5,2 МВт

11 млн. євро

Буряковий жом, силос

  1.  

Рокитнянський біогазовий завод

2,25 МВт

8 млн. євро

Буряковий жом, кукурудзяний силос, сорго

  1.  

Маріупольська біогазова станція

1,2 МВт

2 млн. євро

Тверді побутові відходи на місцевому полігоні

  1.  

Біогазова станція в селищі Окни Одеської області

1,2 МВт

3,5 млн. євро

Кукурудзяний силос

  1.  

Кропивницька біогазова станція

0,635 МВт

1,9 млн. євро

Тверді побутові відходи на місцевому полігоні

 

При розрахунку проекту будівництва біогазової установки не з власної сировини, важливим фактором, що впливає на вартість проекту, є логістика. За оцінками практиків, економічно доцільним відстанню для доставки сировини є дистанція до 20 км для рідкої сировини і до 50 км – для сухої.

При розрахунку інвестиційної моделі біогазової електростанції важливо також відзначити передбачувані переваги держпідтримки у вигляді 20-річної аукціонної ціни перед «зеленим» тарифом, термін дії якого закінчується в 2030 році. Нижче (Таблиця 3) представлений розрахунок біогазової електростанції на 2 МВт, що працює на силосі кукурудзи і свинячого гною (дані – Біоенергетичних асоціації України).

Таблиця 3. Порівняння інвестиційних показників біогазової електростанції потужністю 2 МВт, що працює за «зеленим» тарифом і аукціонною ціною.

Показник проекту

Модель

«Зелений» тариф

Аукціонна ціна

Тариф е/е, євро за КВт*год

0,1239 (до 2030 р), після – 0,06

11,15* (на 20 років)

CAPEX, млн. євро

5,74

5,74

NPV**, млн. євро

1,833

3,364

IRR***

14,2%

15,3%

Термін окупності, років

5,5

6,5

* 11,15 – передбачуваний тариф на е/е після проведення ауціона (на 10% менше «зеленого» тарифу)

** NPV – Чиста приведена вартість проекту. З Таблиці 3 видно, що проект з тарифом по ауціонной ціною є в 1,8 раз прибутковішою, ніж проект з «зеленим» тарифом, не дивлячись на те, що «зелений» тариф вище.

*** IRR – Внутрішня норма прибутковості проекту.

З огляду на прив'язку ціни на вироблювану електроенергію до євро, внутрішня норма прибутковості проекту є високою і дозволяє інвесторові залучати залучати валютне кредитне фінансування.

20 листопада 2019 року Європейський банк реконструкції і розвитку (ЄБРР) заявив, що спільно з Глобальним енергетичним фондом запускає в Україні 4-річну фінансову програму на суму понад 50 мільйонів євро для фінансування біоенергетичних проектів. Програма стартує вже в 4 кварталі 2019 року. У банку зазначили, що програма спрямована на кредитування біоенергетичних приватних проектів, де будуть застосовуватися технології та системи зі збору, зберігання та переробки агробіомасси.

"За оцінками наших фахівців, використовується не більше 5% залишків на полях для переробки та виробництва енергії. Програма спрямована на прискорення виробництва відновлюваної енергії і надання фінансового інструменту, який дозволить мобілізувати інвестиції в даний сектор", – уточнили в ЄБРР.

Перспективні законодавчі ініціативи в галузі біоенергетики

Крім об'єктивних економічних передумов розвитку біоенергетики в цілому і біогазового ринку зокрема, державні структури та лобісти галузі сьогодні працюють над законодавчими ініціативами для інтенсифікації розвитку біоіндустрії в Україні. У найближчі 2-3 роки, з огляду на законодавчі зобов'язання щодо інтеграції українського енергетичного ринку в ринок Європейського Союзу, прийняту «Енергетичну стратегію України» до 2035 року, в Україні необхідно керуватися такими нормативно-правові стимули для розвитку біоенергетики:

1. Створення системи електронної торгівлі твердим біопаливом, що має суттєво розширити внутрішній ринок. Згідно з прогнозами, загальний оборот системи електронної торгівлі біопаливом в 2035 році може скласти близько 30 млрд грн і понад 1 млрд грн на старті роботи системи.

2. Доступ приватних інвесторів до поставок тепла в централізовану систему теплопостачання. А також скасування податку на викиди СО2 ТЕС, що працюють на біомасі та біогазі.

3. Доступ приватних інвесторів до поставок биометана в газотранспортну систему, а також стимулювання використання біометана на АЗС, громадському транспорті.

4. З огляду на потенціал безперебійної вироблення електроенергії біогазовими електростанціями, на відміну від енергії вітру і сонця, розглядається їх законодавче стимулювання для роботи на ринку балансуючий потужностей.

5. Стимулювання аграріїв вирощувати спеціальні енергетичні культури для біоенергетичного сектора.

За цими ініціативами важливо стежити всім зацікавленим інвесторам в сфері біоенергетики, оскільки прийняття таких законодавчих стимулів збільшить інвестиційну привабливість галузі.