ПЕРСПЕКТИВИ ВИРОЩУВАННЯ І ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ КУЛЬТУР В УКРАЇНІ

УДК 620.92

Трибой О. В., Інститут технічної теплофізики НАН України, TryboiOV@nas.gov.ua

https://orcid.org/0000-0002-8824-5074 

Желєзна Т. А., канд. техн. наук, с.н.с., Інститут технічної теплофізики НАН України, zhelyezna@uabio.org, 067 588 55 85

https://orcid.org/0000-0002-9607-3022 

Баштовий А. І., канд. техн. наук, Інститут технічної теплофізики НАН України, anatolii.bashtovyi@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-1510-2945 

Анотація. Метою дослідження є аналіз поточного стану, наявних перешкод та перспективи вирощування і використання енергетичних рослин в Україні. Враховуються такі аспекти як наявність вільних земель для вирощування, техніко-економічні показники відповідних проектів, а також результати оцінки життєвого циклу виробництва теплової енергії з енергетичних рослин. Методи дослідження включають аналіз і обробку офіційних статистичних даних щодо площі різних категорій земель в Україні; оцінювання життєвого циклу проєктів вирощування енергетичних рослин і виробництва з них теплової енергії за показниками енергетичної ефективності та скорочення викидів парникових газів; проведення техніко-економічного обґрунтування зазначених проектів. Результати дослідження показують, що в Україні щорічно є до 4 млн га незадіяних сільськогосподарських земель, які можна використати для вирощування енергетичних рослин без створення конкуренції виробництву продуктів харчування і без порушення критеріїв сталого розвитку. Життєвий цикл проєктів вирощування багаторічних енергетичних рослин з подальшим виробництвом теплової енергії має високі показники за енергетичною ефективністю, а величина скорочення викидів парникових газів суттєво залежить від відстані транспортування біопалива. Проте проєкти вирощування таких енергетичних рослин як верба, тополя, міскантус мають економічні показники на межі рентабельності і тому можуть бути недостатньо привабливими для інвесторів. Висновки. Вирощування і використання енергетичних рослин є одним з найперспективніших секторів біоенергетики в Україні. Перевагами розвитку цього напрямку є можливість отримання всіх видів біопалива (твердого, газоподібного, рідкого) для заміщення традиційних енергоносіїв, позитивний вплив на стан ґрунту (збільшення вмісту органічної речовини, фіторемедіація забруднених земель), розвиток місцевої економіки і створення нових робочих місць у регіонах. Для покращення економічних показників відповідних проєктів необхідне надання державної субсидії на вирощування енергетичних рослин на рівні 20-24 тис. грн/га залежно від виду культури.

Ключові слова: відновлювані джерела енергії, біомаса, біопаливо, енергетичні рослини, техніко-економічне обґрунтування, оцінка життєвого циклу, парникові гази.

Читати повну версію статті

Prospects for growing and use of energy crops in Ukraine

Tryboi O.V., Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine, TryboiOV@nas.gov.ua

Zheliezna T.А., PhD, Senior Scientist, Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine, zhelyezna@uabio.org

Bashtovyi A.I., PhD, Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine, anatolii.bashtovyi@gmail.com

Abstract. The purpose of the study is to analyze the current state, existing obstacles and prospects for growing and using energy crops in Ukraine. Different aspects such as the availability of unused land for cultivation, technical and economic indicators of relevant projects, as well as the results of life cycle assessment of heat production from energy crops are taken into account. Research methods include analysis and processing of official statistics on the area of land of different categories in Ukraine; performance of life cycle assessment for growing energy crops for heat production in terms of energy efficiency and reduction of greenhouse gas emissions; carrying out of feasibility study of respective projects. Results of the study show that there are up to 4 million hectares of unused agricultural land in Ukraine annually, which can be used for growing energy crops without creating competition for food production and without violating the criteria of sustainable development. The life cycle of projects for growing perennial energy crops for heat production has high energy efficiency, and the value of greenhouse gas emissions reduction depends significantly on the distance of transportation of biofuels. However, projects for the cultivation of such energy crops as willow, poplar, and miscanthus have economic indicators on the verge of profitability, and therefore may not be attractive enough for investors. Conclusions. Growing and using energy crops is one of the most promising sectors of bioenergy in Ukraine. The advantages of this area are the ability to obtain all types of biofuels (solid, gaseous, liquid biofuels) to replace traditional energy sources, a positive impact on soil (increase in organic matter, phytoremediation of contaminated lands) as well as local economic development and job creation in the regions. To improve the economic performance of the relevant projects, it is necessary to introduce a state subsidy for the cultivation of energy crops at the level of 20-24 thousand UAH per ha, depending on the type of crop.

Key words: renewable energy sources, biomass, biofuel, energy crops, feasibility study, life cycle assessment, greenhouse gases.

Перспективы выращивания и использования энергетических растений в Украине

Трибой А. В., Институт технической теплофизики НАН Украины, TryboiOV@nas.gov.ua

Железная Т. А., канд. техн. наук, с.н.с., Институт технической теплофизики НАН Украины, zhelyezna@uabio.org

Баштовой А. И., канд. техн. наук, Институт технической теплофизики НАН Украины, antolii.bashtovyi@gmail.com

Аннотация. Целью исследования является анализ текущего состояния, существующих барьеров и перспектив выращивания и использования энергетических растений в Украине. Учитываются такие аспекты как наличие свободных земель для выращивания, технико-экономические показатели соответствующих проектов, а также результаты оценки жизненного цикла производства тепловой энергии из энергетических растений. Методы исследования включают анализ и обработку официальных статистических данных по площади различных категорий земель в Украине; выполнение оценки жизненного цикла проектов выращивания энергетических растений и производства тепловой энергии из них по показателям энергетической эффективности и сокращения выбросов парниковых газов; проведение технико-экономического обоснования указанных проектов. Результаты исследования показывают, что в Украине ежегодно насчитывается до 4 млн га незадействованных сельскохозяйственных земель, которые можно использовать для выращивания энергетических растений без создания конкуренции производству продуктов питания и без нарушения критериев устойчивого развития. Жизненный цикл проектов выращивания многолетних энергетических растений с последующим производством тепловой энергии имеет высокие показатели по энергетической эффективности, а величина сокращения выбросов парниковых газов существенно зависит от расстояния транспортировки биотоплива. Однако, проекты выращивания таких энергетических растений как ива, тополь, мискантус имеют экономические показатели на грани рентабельности и поэтому могут быть недостаточно привлекательными для инвесторов. Выводы. Выращивание и использование энергетических растений является одним из наиболее перспективных секторов биоэнергетики Украины. Преимуществами развития этого направления являются возможность получения всех видов биотоплива (твердого, газообразного, жидкого) для замещения традиционных энергоносителей, положительное влияние на состояние почвы (увеличение содержания органического вещества, фиторемедиация загрязненных земель), развитие местной экономики и создание новых рабочих мест в регионах. Для улучшения экономических показателей соответствующих проектов необходимо введение государственной субсидии на выращивание энергетических растений на уровне 20-24 тыс. грн/га в зависимости от вида культуры.

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, биомасса, биотопливо, энергетические растения, технико-экономическое обоснование, оценка жизненного цикла, парниковые газы.