Досвід використання агробіомаси у Данії

Завдяки реалізації цілеспрямованої енергетичної політики Данія є світовим лідером із виробництва енергії з соломи. Крім того, на сьогодні Данія є демонстраційним майданчиком, де зосереджені провідні виробники обладнання, що працює на агробіомасі, а також велика кількість об’єктів з різноманітними технологічними рішеннями і параметрами [1]. Чому так відбулося і що стало поштовхом до розвитку на той час ще зовсім нового напряму?

Передумови

Історично Данія має низький рівень лісистості, що дало поштовх для швидкого розвитку використання агробіомаси. Вже у 1976 р. було ухвалено першу енергетичну програму «Енергетична політика Данії 1976», після чого країна стала відомою своєю активною енергетичною політикою, спрямованою на ефективне використання енергії, енергозбереження та сталість [2]. У 1993 р. парламентська більшість узгодила План дій із використання біомаси, який вимагав від центральних електростанцій споживати 1,4 млн т біомаси на рік, у тому числі 1 млн т соломи. А У 2019 р. парламент Данії ухвалив новий кліматичний закон, який ставить за мету скоротити викиди парникових газів на 70% до 2030 р.

Децентралізований підхід у вирішенні питань теплопостачання, високі податки на викопне паливо та імпортовані енергоресурси сприяли розвитку відновлюваної енергетики в Данії. Заборона відкритого спалювання соломи на полях спричинила переорієнтацію і швидкий розвиток енергетичного використання соломи.

Законодавче підґрунтя та децентралізований підхід

Довгостроковим енергетичним плануванням у країні займався Данський технологічний інститут. На основі сценаріїв розвитку, прогнозів виробництва і споживання енергії та палива, ціни палива і податкової політики були визначені напрями подальшого розвитку. Вони базувалися на використанні місцевих відновлюваних ресурсів, зокрема, із залученням агрокомпаній та заводів для виробництва нового спеціалізованого обладнання. Децентралізація у сфері теплопостачання сприяла створенню великої кількості енергетичних кооперативів, співвласники яких були і постачальниками палива, і споживачами теплової енергії. Кооперативи самостійно визначали рівень тарифів на теплову енергію, ціни на закупівлю палива, рівень інших витрат для здійснення операційної діяльності.

Важливі факти

У 2019 р. загальне постачання енергії з біопалив та відходів у Данії досягло 4986 тис. т н.е., що склало 31% від всіх джерел енергії, тоді як у 1990 р. воно становило 1140 тис. т н.е. та відповідно 7%.

Джерело: https://www.iea.org/countries/denmark

У 2018 році тверді біопалива забезпечували 64% від загального споживання відновлюваної енергії Данії. При цьому деревна складала 48%, біорозкладні відходи – 9% та солома – 7%.

 

Джерело: https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Bioenergi/biomasseanalyse_final_ren_eng.pdf

Споживання твердих біопалив в енергетичних цілях у Данії зросло з близько 40 ПДж у 1990 році до 157 ПДж у 2018 році. При цьому солома, відходи та дрова були основними твердими біопаливами до 2000 р. Нині ж найбільше використовуються деревні гранули. Але солома все одно забезпечує значні обсяги виробництва енергії. У 2018 р. споживання енергії, виробленої з соломи, склало 17,6 ПДж, що відповідає 1,6 млн т/рік.

Джерело: https://www.iea.org/countries/denmark

Із 2013 по 2019 рр. загальне виробництво соломи у Данії у середньому становило близько 5,5 млн т на рік. При цьому орієнтовно 40% соломи залишається у полі, 33% застосовується у тваринництві та 27% використовується у енергетичному секторі.

Наразі солома головним чином використовується як паливо для систем централізованого опалення, ТЕЦ та в індивідуальних фермерських установках. В Данії працює понад 10 тис. фермерських котлів на соломі (0,1-1,0 МВт) та близько 55 котелень у системі централізованого теплопостачання (0,5-12 МВт).

Джерело: https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Bioenergi/biomasseanalyse_final_ren_eng.pdf

 

ТЕЦ споживають набагато більші обсяги соломи, ніж котельні централізованого теплопостачання. Так, наприклад, ТЕЦ Фюн використовує 150-170 тис. т соломи на рік, що еквівалентно більш ніж 300 тис. великих тюків. ТЕЦ у Лісб’єргу спалює до 240 тис. т соломи у рік. Крім того, ТЕЦ разом із соломою використовують деревну тріску, тверді побутові відходи або викопні палива. Усі електростанції працюють у режимі когенерації з високою ефективністю, що дозволяє забезпечити низьку вартість теплової та електричної енергії.

У майбутньому у процесі розвитку та здешевлення відповідних технологій солома також може застосовуватися для виробництва рідких біопалив, відновлюваних газів, а також різноманітних біоматеріалів і продуктів.


[1] Аналітична записка UABIO №24. Енергетичне використання агровідходів. Що варто знати про організаційні і технічні рішення: https://uabio.org/materials/8685/.

[2] Енергія з соломи. Технології, стратегії та інновації у Данії. Друге видання: https://bit.ly/3ziRFNS.