12/11/2020
0Чи зменшує це викиди в атмосферу?
Науково-консультативною радою європейських академій (EASAC) проведено дослідження, метою якого була оцінка можливого зростання спалювання біомаси в Європі в результаті цілого ряду запланованих переобладнань вугільних електростанцій на біомасу, його наслідків для лісової галузі та довкілля.
Відмова від вугілля – найближча перспектива
Відповідно до вимог законодавства ЄС більшість країн-членів взяли на себе зобов’язання щодо поетапної відмови від вугільної енергетики впродовж наступного десятиліття.
Оператори повинні закрити свої виробництва або пристосувати їх для спалювання іншого палива, зокрема, біомаси. Біомаса – це твердий, органічний, не викопний матеріал біологічного походження (рослинного або тваринного), який може бути використаний в якості палива для виробництва електроенергії або тепла. Найбільш типовим прикладом біомаси, як джерела енергії, є деревина. Цей вид палива (у вигляді пелет або тріски) все активніше використовується в країнах ЄС для виробництва електроенергії, в тому числі, і на низці колишніх вугільних електростанцій (ВЕС). Цьому сприяє і політика урядів країн-членів на підтримку такого переходу відповідними державними субсидіями, а також звільнення від плати за викиди CO2 у рамках системи торгівлі викидами ЄС (ЄС ETS).
На сьогодні у країнах ЄС, незважаючи на наявність значно дешевшої альтернативи у вигляді вітру і сонячної енергії, розглядаються або вже запущено близько 70 проєктів із перетворення ВЕС на роботу на біомасі. При цьому вони розподілені не рівномірно – в країнах, які планують поетапну відмову від вугілля, дослідження EASAC виявили найвищі показники потенційного зростання використання біомаси на ВЕС. Так, на проєкти у Фінляндії, Німеччині, Ірландії, Іспанії та Нідерландах припадає понад 70% потенційного зростання.
Біомаса для ВЕС
Зростання використання біомаси в енергетичному і тепловому секторах європейських країн було обумовлене значною мірою попитом на неї від ВЕС. На сьогодні є три способи використання ВЕС біомаси, зокрема:
• спільне спалювання, при якому ВЕС замінює частину вугілля біомасою зі збереженням вугілля в якості основного палива. Як правило, таке спалювання не потребує значних інвестицій для модернізації технологічних процесів ВЕС;
• конверсія вугілля в біомасу, при якому основне паливо в енергоблоці переходить із вугілля на біомасу. Для конверсії потрібні значні інвестиції для модернізації котлів та установок під роботу на біомасі;
• створення на базі ВЕС нової ЕС, яка працює виключно на біомасі. При цьому, як правило, використовуються споруди та частина існуючої інфраструктури, наприклад, мережі.
Плани з перетворення ВЕС здійснюються за рахунок деяких великих європейських комунальних підприємств, наприклад, німецьких RWE і Vattenfall. Якщо європейським вугільним компаніям вдасться завершити заплановані проєкти з перетворення, це подвоїть світовий попит на деревні гранули. Нині всього п’ять вугільних операторів (RWE, EDP Espana, ESB Group, Riverstone, Vattenfall) відповідальні за більше, ніж половину потенційного збільшення спалювання біомаси у ВЕС по всьому ЄС.
Між тим, як показує дослідження EASAC, типова ВЕС виробляє набагато більше електроенергії, ніж спеціально побудована ЕС на біомасі, однак вимагає і значно більшої витрати палива. Наявність безперебійного джерела біомаси, необхідної для роботи ВЕС, все ще являє собою серйозну технічну та логістичну проблему. Для більшості ВЕС єдиним життєздатним варіантом залишитись «на плаву» в процесі скорочення видобутку та спалювання вугілля є саме використання деревних гранул та щепи. Між тим, для цього все ще потрібні значні урядові субсидії, інакше проєкти переведення їх на це паливо виявляться неекономічними. В основному, субсидії необхідні для покриття капітальних витрат на модернізацію ВЕС для спалювання біомаси, а також належного зберігання запасів сировини.
Статистичні результати
Проведене EASAC дослідження щодо впливу перетворення ВЕС на роботу з біопаливом, зокрема, деревними пелетами, щепою тощо показало наступні результати:
• запропоновані в ЄС проєкти перетворення ВЕС в ЕС, що працюють на біомасі, можуть збільшити її споживання на 607 ПДж на рік. Це еквівалентно п’яти новим електростанціям типу Drax (велика ЕС, що працює на біомасі та вугіллі в Північному Йоркширі, Англія, потужністю 2,6 ГВт для біомаси і 1,29 ГВт – для вугілля);
• в результаті, кількість біомаси, що спалюється на модифікованих ВЕС, може потроїтися в порівнянні з нинішнім рівнем;
• буде потрібно 36 мільйонів тонн деревних пелет, що приблизно дорівнює їх поточному світовому виробництву;
• щоб задовольнити такий попит, необхідно вирубати близько 2700 кубометрів лісу щорічно, що еквівалентно більшій частині лісу в Нідерландах, або половині Шварцвальда в Німеччині;
• проєкти з перетворення будуть виробляти всього 64 ТВт/г електроенергії, що становить менше 2% від виробництва електроенергії в ЄС. Для порівняння, щороку Європа додає еквівалентну кількість нових вітрових і сонячних потужностей.
Наслідки для клімату і лісу
Біомаса розглядається як поновлюване джерело енергії, оскільки передбачається, що вуглекислий газ, який виділяється при її спалюванні для вироблення електроенергії, буде реабсорбуватися внаслідок відновлення біомаси (наприклад, лісу). Однак, спалювання біомаси доставляє вуглець в атмосферу майже миттєво, у той час як для зростання нових дерев потрібен немалий час.
Міжурядова група експертів із питань зміни клімату (IPCC) прогнозує, що збільшення середньої температури поверхні планети в період з 2030 по 2052 рік, ймовірно, перевищить 1,5° C, таким чином, збільшуючи ризик перевищення цільових показників Паризької кліматичної угоди.
Розміщення додаткового вуглецевого навантаження в атмосфері впродовж десятиліття означає незворотні наслідки через більш швидке танення льодовиків і вічної мерзлоти, а також збільшення температури і кислотності Світового океану, – вважають дослідники з EASAC. Між тим, потенційне зростання спалювання біомаси на ВЕС, як показало дослідження, буде виділяти приблизно 67 мільйонів тонн CO2 щорічно, якщо всі заплановані проєкти будуть повністю реалізовані. Це, до прикладу, еквівалентно половині щорічних викидів CO2 від вугільної енергетики такої країни як Польща.
Враховуючи нинішні тенденції в більшості європейських країн щодо поступової відмови від викопного палива на користь деревної біомаси, перепрофілювання ВЕС на роботу на цьому виді палива, експерти EASAC роблять висновок, що це, скоріш за все, з часом може призвести до збільшення вмісту CO2 в атмосфері.
В якості рекомендацій дослідники з EASAC зазначають, що урядам країн-членів ЄС варто зосередити політичну та фінансову підтримку виробництва енергії на поновлюваних джерелах, таких як: вітер та сонце, які майже відразу забезпечують суттєве зменшення викидів вуглецю та витрат у порівнянні з викопними видами палива і навіть біомасою.
