Біогазова зброя. Як Україні перемогти в енергетичній війні з Росією

Верховна Рада ухвалила у другому читанні зміни до закону «Про альтернативні види палива». Стосуються вони розвитку виробництва біометану. Це великий крок до здобуття енергетичної незалежності, адже потенціал біометану – близько 10 млрд кубометрів на рік, третина всього споживання природного газу у нашій державі.

Про біометан владі України слід було б замислитися ще у 2014 році, після того, як Росія окупувала Крим і розв'язала війну на Донбасі. Зрозуміло ж було, що рано чи пізно країна-агресор вживатиме всіх заходів, щоб позбавити нашу країну можливості транзиту до Європи природного газу. Але, як кажуть, краще пізно, ніж ніколи.

Про те, чому український біометан дуже вигідно продавати до Європи, протягом якого часу окупиться його виробництво, а також про нюанси ухваленого законопроєкту «Главкому» розповідає голова правління Біоенергетичної асоціації України (UABIO), завідувач відділу теплофізичних проблем біоенергетики Інституту технічної теплофізики Національної академії наук Георгій Гелетуха.

«Гній, жом, барда, силос, відходи молокозаводів – сировина для біогазу»

Біометан може стати серйозною альтернативою природному газу. Нині це особливо актуально на тлі російського газового шантажу та штучного підвищення цін. Якими є зараз загальні потужності української біоенергетики?

Тут потрібно розділяти два напрями. Перший – отримання енергії з твердого біопалива – деревини, тирси, пелетів, лушпиння, брикетів. Все це спалюється заради отримання, як правило, теплової енергії, іноді електричної. Вже сьогодні тверде біопаливо замінює Україні 4 млрд кубометрів газу щорічно. Умовно кажучи, якщо зараз нашій країні необхідно 30 млрд кубів природного газу, то без деревних відходів потрібно було б 34 млрд кубометрів.

Потенціал виробництва біометану в Україні

Другий напрямок, який зараз дуже важливий, у тому числі і через перераховані вами причини (шантаж та ціни), – це використання вологих біологічних відходів: гною, жому цукрових буряків, барди спиртових заводів, силосу, рідких відходів молокозаводів. Спалювати їх зі зрозумілих причин невигідно (а часом дуже важко), але можна зброджувати, отримуючи біогаз. А з нього можна отримати вже біометан – повний аналог звичайного природного газу. У цьому випадку потенціал України – близько 10 млрд кубометрів біометану на рік.

Що означає зброджувати? Дріжджі треба додавати?

Ні, навіщо? Там вже є бактерії, особливо у гною. Поміщають сировину в герметичний простір без доступу кисню, підігрівають – є кілька режимів від 36 до 52 градусів Цельсія. І витримують кілька тижнів. Бактеріям у таких умовах комфортно, вони розвиваються, переробляють органіку, яка знаходиться в баку, та виділяють біогаз. Він збирається під куполом, його відокремлюють, і йде певне очищення – видаляють вологу та сірководень.

Далі дві опції. З біогазу, спалюючи його, можна одразу отримувати електроенергію та тепло: прямо там на місці ставиться газопоршнева електростанція. Другий більш витратний варіант – біогаз доводиться до якості природного газу.

Типовий біогаз – це майже по 50% метану та вуглекислого газу, залишок – менше відсотка. Якщо СО² прибрати, отримуємо біометан, там концентрація вже 95-98%. Властивості такі ж, як і у викопного метану, який зараз масово використовується. Така сама молекула – СН⁴, лише біологічного походження. Біометан вже можна закачувати в газопроводи, транспортувати та використовувати.

Але якщо можна використати просто біогаз, навіщо його доводити до стану біометану?

У біогазу теплотворна здатність вдвічі нижча. Там половина – баластовий газ. На місці спалити ще можна, але гнати трубою фактично напівфабрикат – кому він буде потрібен?

«Ми не додали СО² в атмосферу, ми його повернули»

Чому раніше ніхто не замислювався про масове виробництво біогазу, а з нього – метану? Дорого технологічно?

Це для нас новий процес, а в Європі цим вже десять років займаються, досить масово.

А чому лише десять? У Європі не було й раніше проблем із гноєм, жомом та силосом.

Так, перші установки були досить дорогими, а природний газ – досить дешевим. Кожне паливо має свій час народження та час смерті. Скажімо так – вугілля вже добігає кінця, практично всі країни у світі припиняють його використання. Та й запаси його практично вичерпані. Газ і нафта трохи довше протягнуть, але в принципі йде поступовий перехід до відновлюваних джерел енергії, які в результаті витіснять викопні.

Справа не лише у зменшенні запасів викопного палива. Головне – це боротьба із глобальним потеплінням, в якому вуглекислий газ грає провідну роль. Потепління та його наслідки можуть бути досить плачевними: затоплення територій через танення льодовиків, посуха, «кліматичні» біженці, за різними прогнозами, – до 1 млрд людей.

Але в біогазі все одно половина, як ви кажете, – вуглекислий газ, і при виробництві біометану СО² йде в атмосферу. Знову ж таки, в процесі спалювання біометану також виділяється вуглекислий газ. Користь для природи є досить сумнівною.

Не зовсім так. Будь-яка біомаса вважається СО²-нейтральною. Поки рослина росте, вона поглинає вуглекислий газ із атмосфери у процесі фотосинтезу. Тварини рослинами харчуються. Коли ви спалюєте або зброджує біомасу, СО² виділяється назад. Фактично така сама кількість, що було спожито. Тобто, ми не додали вуглекислий газ в атмосферу, ми його повернули. Але при цьому здобули енергію.

Але якщо ми використовуємо викопне паливо, то все інакше. Так, вугілля, нафта, природний газ – це продукти розкладання стародавніх рослин, але минули сотні мільйонів років. Вони були під землею та нікому не заважали, а тепер протягом рекордно короткого для еволюції терміну – 100-150 років, ми викопні ресурси видобуваємо, спалюємо та викидаємо вуглекислий газ.

«За допомогою біометану ми можемо повністю замістити імпорт»

Які кошти потрібні для розвитку в Україні біометанового виробництва?

Біометановий завод, здатний виробляти 10 млн кубометрів біометану на рік (це оптимально: менше – нерентабельно, більше – можуть виникнути проблеми з необхідною кількістю сировини), коштує приблизно €15 млн.

Щоб отримати хоча б мільярд кубометрів біометану на рік (на тлі загального споживання 30 млрд – це вже хоч щось) відповідно треба сто заводів, це €1,5 млрд. В Україні щорічно накопичуються біологічні відходи для виробництва близько 10 млрд кубометрів біометану. А це, слід зазначити, – вже третина всього споживання газу. Враховуючи, що 20 млрд кубів – це власний видобуток, ми потенційно за допомогою біометану могли б повністю замістити імпорт.

Але це треба будувати не сто біометанових заводів, а тисячу.

Абсолютно правильно. Тисяча заводів, двадцять чотири області, загалом по сорок заводів на кожну. І для цього потрібно лише €15 млрд.

Не так вже й мало.

Порахуймо. Зараз Україні не вистачає близько 4 млрд кубометрів газу, щоб успішно протягнути до закінчення опалювального сезону. З якихось незрозумілих причин ми купили та закачали до сховищ лише 6 млрд кубів з необхідних десяти, які імпортуються (нагадаю, всього на рік треба 30 млрд кубів газу, але 20 млрд – це власний видобуток). Думали, мабуть, що потім встигнемо. Але зараз на голому, як кажуть, місці потрапили у високі ціни, і тепер треба знайти десь додаткові €4 млрд, як мінімум.

А для будівництва тисячі біометанових заводів треба 15 млрд. Загалом у чотири рази більше, ніж ця сума за газ, яка, ще раз повторюся, виникла на голому місці, через неквапливість відповідальних осіб. Витратили б на біометанові заводи, це набагато перспективніше. Бо ці мільярди зараз буквально вилетять у трубу.

«Європа готова платити за біометан премію €400 за тисячу кубів»

Протягом якого часу може окупитися біометановий завод?

Собівартість виробництва біометану зараз – плюс-мінус €600 за тисячу кубів. Якщо ринкова ціна нижча – виробництво нецікаве. Додамо сюди прибуток інвесторів, вартість кредитних грошей... Загалом, вартість буде в районі €850-900. Це дешевше, ніж природний газ сьогодні! За таких цін завод окупиться протягом 4-5 років.

Тепер інший момент. Ми можемо продати біометан в Україні, а можемо – за кордоном. У Європі дуже велика зацікавленість до таких екологічних проєктів. Є мета до 2050 року стати кліматично нейтральним континентом, існує програма Green Deal, і вона серйозно виконується.

Для досягнення цих цілей є, по суті, два гази – зелений водень та біометан. Екологічно чистий водень – все красиво, але не скоро. А біометан – та хоч зараз! І ось Європа готова платити за біометан премію – €300-400 за тисячу кубометрів. Тобто біометан можна зараз продавати по €1200 мінімум.

Але тут, щоправда, є питання. Це зараз €900 євро, а контракти всі хочуть укладати довгострокові, хоч би років на п'ять. А якою буде вартість природного газу завтра, за два роки? Якщо впаде до €300 за тисячу кубів, то біометану вже не під силу тягатися – навіть із премією буде 600, а це на рівні собівартості.

Але, крім бізнесу, є ще національні інтереси, питання енергетичної безпеки.

Так, абсолютно згоден. Якби у 2014 році почали будувати біометанові заводи та підтримувати галузь на державному рівні, це було б гарною підмогою власному газовидобутку. Цього, на жаль, не сталося.

Але є й добрі новини. Уряд нарешті усвідомив усі переваги біометану, 21 жовтня у другому читанні було прийнято законопроєкт про біометан. Це великий крок уперед.

У чому переваги нового закону?

Перше – він дає визначення, що таке біометан. Це біогаз, доведений до якості природного газу. Друге – документ передбачає створення реєстру біометану для обліку у системі, встановлює порядок формування гарантій походження газу. Адже явно будуть охочі продавати звичайний природний газ за ціною біометану. Але останній матиме гарантію походження, передбачено кілька ступенів перевірки: аудит заводу – яка використовується сировина, вибіркові аудиторські перевірки партій біометану за бажанням покупця.

Чи передбачені якісь пільги, преференції?

На жаль, поки що жодних. Але тут є пояснення. Мій прогноз – спочатку весь цей біометан піде на захід, бо там дають премію до €400 за тисячу кубів. Держава таких грошей платити не буде, то який сенс їй давати пільги бізнесу, якщо він орієнтований на експорт? Але з часом, коли біометанові заводи запрацюють масово, газ стане вигідно продавати і на внутрішньому ринку. Тоді, можливо, пільги і з'являться. Хоча б безмитне ввезення необхідного обладнання.

Масовий розвиток вітряної та сонячної енергетики обмежують погодні умови. Є вітер і сонце – є енергія, сонце зайшло і немає вітру – вимушений простій. А виробництво біометану – справа сезонна. Основна сировина – влітку та восени.

Так, є така проблема. Але це можна вирішити. Ось дивіться графік. Взимку споживання – 150 млн кубометрів газу на добу. Типова цифра влітку – 40 млн кубів.

Сезонність споживання газу в газотранспортній системі України

Рівномірне споживання газу – 14,6 млрд кубометрів на рік, це припадає на промисловість (Влітку взагалі споживання газу забезпечується переважно промисловістю). Решта половини газу, що споживається в Україні, припадає більше на опалювальний сезон.

Біометан можна прив'язати до стабільного споживання, тобто промисловості, і тоді проблема сезонності відпадає. Тут головне визначити головні промислові зони та біля них ставити біометанові заводи. А будувати просто в чистому полі – постає проблема з реалізацією, навіщо прилеглим селам влітку та восени газ?

Але, умовно кажучи, у чистому полі весь цей силос та інший біоресурс в основному й добувається.

Так, ресурси розподілені більш-менш рівномірно, а споживання тяжітиме до промислових зон. Але біометановий завод можна збудувати в радіусі 15 км від наявної газової труби (прокласти на таку відстань біометанову трубу – не дуже дорого). Друге – можна підвозити біомасу на відстань до 30 км, економіка виробництва біометану це витримує. Тобто, власне кажучи, майже на 50 км ми можемо від промислових зон відступати.

Регіональна газова компанія та Біоенергетична асоціація України ще у травні підписали меморандум про співпрацю. У чому тут інтерес РГК, яка активно займається водневою енергетикою?

Регіональна газова компанія експлуатує близько 70% газорозподільних мереж. І зараз є ризик, що труби можуть залишитися без газу. Ось зупинить Росія транзит і не зрозуміло, що буде. Зараз великою трубою йде газ зі сходу на захід, і ми його у різних місцях відбираємо. Якщо велика труба фактично «спорожніє», то що потраплятиме до газорозподільної системи?

Ось РГК і зацікавилася біометаном. Взагалі вони дивляться наперед: Європа йде від природного газу, десь до 2050 року у них у трубах буде біометан, якась його суміш із воднем. Тому біометан – перспективно. А ми можемо стати номером один у Європі з виробництва цього газу – у нас найбільша кількість необхідної сировини. Адже ми найаграрніша країна в регіоні.

Андрій Кузьмін, «Главком»