УДК 620.92
Желєзна Т., 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
Анотація.
Метою дослідження є оцінка поточного та перспективного енергетичного потенціалу агробіомаси (сільськогосподарських залишків і енергетичних рослин) в Україні, визначення його основних складових та найбільш ефективних напрямків їх використання.
Методи. Оцінювання поточного енергетичного потенціалу агробіомаси виконується з використанням офіційних статистичних даних щодо виробництва сільськогосподарських культур в Україні. Виходячи з цих даних, визначається загальний обсяг утворених пожнивних решток і їхня частка, доступна для потреб енергетики. Оцінюючи потенціал енергетичних рослин, приймається, що вони вирощуються на 2 млн га незадіяних сільськогосподарських земель, загальна площа яких складає до 4 млн га в Україні. Дослідження перспективного потенціалу біомаси виконується для 2050 року, ґрунтуючись на основних факторах росту таких як підвищення врожайності сільськогосподарських культур, насамперед, зернових, подвоєння площ під енергорослинами, ріст їхньої врожайності та ін.
Результати оцінювання показують, що за даними 2018 року загальний енергетичний потенціал біомаси в Україні становить більше 23 млн т н.е. (економічний потенціал). Його найбільшими складовими є сільськогосподарські залишки (44 %) і енергетичні рослини (32 %). Експертні оцінки свідчать про те, що до 2050 р. потенціал біомаси може зрости до більше 47,5 млн т н.е./рік, тобто практично подвоїтися. Прогнозування структури і напрямків використання потенціалу біомаси до 2050 року показує, що для енергетичних потреб буде залучено близько 20 млн т н.е. біомаси/біопалив таких видів: деревна біомаса, первинні та вторинні сільськогосподарські залишки, енергетичні рослини, біогаз/біометан із різних видів сировини, рідкі біопалива (біодизель, біоетанол).
Висновки. Напрямки використання біомаси/біопалив включають виробництво теплової та електричної енергії з твердих біопалив, біогазу і біометану, а також отримання моторних біопалив (біометану, біодизелю, біоетанолу). Вбачається за необхідне найближчим часом розробити довгострокову стратегію розвитку біоенергетики в Україні з урахуванням результатів виконаного дослідження. Зі свого боку, базові показники стратегії розвитку біоенергетики можуть бути використані у підготовці оновленої Енергетичної стратегії України до 2050 року.
Ключові слова: біомаса, агробіомаса, біопаливо, потенціал біомаси, сільськогосподарські залишки, пожнивні рештки, енергетичні рослини.
UDC 620.92
Analysis of Areas and Prospects for the Use of Agrobiomass for Energy Production in Ukraine
Zheliezna T., PhD, Senior Scientist, Institute of Engineering Thatmophysics of NAS of Ukraine, zhelyezna@uabio.org
Abstract.
Purpose of the study is to assess the current and prospective energy potential of agribiomass (agricultural residues and energy crops) in Ukraine, to determine its main components and the most effective areas of their use.
Methods. The assessment of the current potential of agribiomass is performed using official statistics on crop production in Ukraine. Based on these data, the total amount of crop residues formed and their share available for energy needs is determined. When assessing the potential of energy crops, it is assumed that they are grown on 2 million hectares of unused agricultural land, the total area of which is up to 4 million hectares in Ukraine. The study of the prospective potential of biomass is performed for 2050, based on key growth factors, such as increasing yield of crops, especially cereals; doubling the area under energy crops and increasing their yields, etc.
Results of the assessment show that according to 2018 data, the total bioenergy potential in Ukraine is more than 23 Mtoe (the economic potential). Its largest components are agricultural residues (44%) and energy crops (32%). Expert estimates suggest that by 2050, the biomass potential could increase to more than 47.5 Mtoe/yr, in other words almost to double. Forecasting the structure and directions of use of biomass potential by 2050 shows that about 20 Mtoe of biomass/biofuels of the following types will be consumed for energy: wood biomass, primary and secondary agricultural residues, energy crops, biogas/biomethane from different types of raw materials, liquid biofuels (biodiesel, bioethanol).
Conclusions. Areas of use of biomass/biofuels include the production of heat and electricity from solid biofuels, obtaining of biogas and biomethane, as well as the production of motor biofuels (biomethane, biodiesel, bioethanol). In the near future, it is considered necessary to develop a long-term strategy for the development of bioenergy in Ukraine, taking into account results of the study. In turn, the basic figures of the bioenergy development strategy can be used for the elaboration of the updated Energy Strategy of Ukraine until 2050.
Key words: biomass, agribiomass, biofuels, biomass potential, agricultural residues, harvest remains, energy crops.
UDC 620.92
Анализ направлений и перспектив использования агробиомассы для производства энергии в Украине
Железная Т., канд. техн. наук, с.н.с., Институт технической теплофизики НАН Украины, zhelyezna@uabio.org
Аннотация.
Целью исследования является оценка текущего и перспективного энергетического потенциала агробиомассы (сельскохозяйственных остатков и энергетических растений) в Украине, определение его основных составляющих и наиболее эффективных направлений их использования.
Методы. Оценка текущего энергетического потенциала агробиомассы выполняется с использованием официальных статистических данных по производству сельскохозяйственных культур в Украине. Исходя из этих данных, определяется общий объем образованных пожнивных остатков и их доля, доступная для нужд энергетики. При оценке потенциала энергетических растений принимается, что они выращиваются на 2 млн га незадействованных сельскохозяйственных земель, общая площадь которых составляет до 4 млн га в Украине. Исследование перспективного потенциала биомассы выполняется для 2050 года, основываясь на основных факторах роста, таких как повышение урожайности сельскохозяйственных культур, в первую очередь, зерновых; удвоение площадей под энергетическими растениями и рост их урожайности и др.
Результаты оценки показывают, что по данным 2018 года, общий энергетический потенциал биомассы в Украине составляет более 23 млн т н.э. (экономический потенциал). Его наибольшими составляющими являются сельскохозяйственные остатки (44%) и энергетические растения (32%). Экспертные оценки свидетельствуют о том, что к 2050 г. потенциал биомассы может вырасти до более 47,5 млн т н.э./год, то есть практически удвоиться. Прогнозирование структуры и направлений использования потенциала биомассы в 2050 году показывает, что для энергетических нужд будет потребляться около 20 млн т н.э. биомассы/биотоплива следующих видов: древесная биомасса, первичные и вторичные сельскохозяйственные остатки, энергетические растения, биогаз/биометан из различных видов сырья, жидкие биотоплива (биодизель, биоэтанол).
Выводы. Направления использования биомассы/биотоплива включают производство тепловой и электрической энергии из твердых биотоплив, биогаза и биометана, а также получение моторных биотоплив (биометана, биодизеля, биоэтанола). Представляется необходимым в ближайшее время разработать долгосрочную стратегию развития биоэнергетики в Украине с учетом результатов выполненного исследования. В свою очередь, базовые показатели стратегии развития биоэнергетики могут быть использованы при подготовке обновленной Энергетической стратегии Украины до 2050 года.
Ключевые слова: биомасса, агробиомасса, биотопливо, потенциал биомассы, сельскохозяйственные остатки, пожнивные остатки, энергетические растения.