У січні 2024 року Міжнародне енергетичне агентство (МЕА) опублікувало звіт Renewables 2023, в якому представило основний аналіз сектору, проведений на основі актуальної політики та розвитку ринку. Звіт МЕА презентує прогноз розгортання технологій відновлюваної енергетики в секторах виробництва електроенергії, тепла та у секторі транспорту до 2028 року, а також досліджує ключові виклики галузі ВДЕ та визначає бар’єри для швидшого зростання. У цьому звіті МЕА вперше присвятило окремий розділ біогазу та біометану як найбільш перспективному напряму біоенергетики.
Місце біоенергетики у розвитку ВДЕ до 2028 року
Сучасна біоенергетика є найбільшим джерелом відновлюваної енергії у світі із часткою 55% та становить понад 6% світового енергопостачання. Частка біомаси у секторі виробництва електроенергії поступається сонцю і вітру, але реалізовує свій потенціал у тих секторах, де наразі майже немає інших конкурентих альтернатив, а саме у секторі виробництва тепла та транспортних палив.
Біомаса в електроенергії
Щорічний приріст встановлених потужностей в електроенергетиці від біоенергетики протягом останніх 7 років становив у середньому на 8,3 ГВт на рік (2016-2022). Але відповідно до прогнозу МЕА до 2028 року основними рекордсменами у встановлених потужностях продовжуватимуть буди сонячна фотоелектрична та вітрова потужності, які зростуть понад як удвічі, порівняно з 2022 роком, та досягнуть майже 710 ГВт. У той же час збільшення потужностей біоенергетики (а також гідроенергетики) буде нижчим, ніж протягом останніх 5 років, оскільки зростання економік, що розвиваються, сповільнюється, особливо в Китаї. В Китаї, зокрема, біоенергетика вже не матиме такого приросту в електриці за встановленими потужностями, порівняно із іншими ВДЕ, що обумовлено скороченням державної підтримки, обмеженнями, пов’язаними із доступністю сировини та складною логістикою.
Біоенергетика в теплі
Річне споживання тепла в усьому світі зросло на 6% протягом 2017-2022 років. Відновлювана енергія – за винятком традиційного використання біомаси – досягла лише половини цього збільшення, а її частка у глобальному споживанні тепла зросла лише на 2% – до 13% у 2022 році.
Більше 2/3 глобального зростання використання відновлюваної теплової енергії було у формі біоенергетики (особливо в промисловості) та відновлюваної електроенергії (переважно в будівлях).
За останні 6 років промислове використання відновлюваної теплової енергії найбільше зросло в Індії, переважно завдяки розширенню цукрової та етанольної промисловості, яка використовує відходи біомаси, і – меншою мірою – розвитку використання брикетів з біомаси в промислових котлах.
Наступне за величиною зростання промислового використання відновлюваної теплової енергії спостерігалося в Європейському Союзі, головним чином завдяки більшому використанню міських відходів і біомаси.
У секторі будівель значний додатковий внесок за останні 6 років також надійшов від збільшення використання котлів і печей на біомасі в Європейському Союзі, хоча основну роль тут відігравали теплові насоси.
Традиційне використання біомаси поки що залишається найбільшим компонентом біоенергетики і всіх відновлюваних джерел, але саме таке використання має трансформуватися у сучасні підходи до біоенергетики. І хоча очікуване зростання біоенергетики у найближчі 5 років значно менше, порівняно із використання відновлюваної електроенергії для опалення, але саме перехід від традиційного несталого використання біомаси в теплі на сучасні технології отримання теплової енергії з біомаси і є основною задачею біоенергетичного сектору в світі стосовно виробництва тепла у найближчі роки.
*Примітка 1: Традиційне використання біомаси для виробництва енергії визначається як споживання біомаси в житловому секторі в країнах, що розвиваються, і належить до часто нестійкого використання деревини, деревного вугілля, сільськогосподарських залишків і тваринного гною для приготування їжі та опалення (IEA, 2010b, Annex I).
**Примітка 2: Поточні оцінки показують, що понад 2,5 мільярда людей все ще покладаються на традиційне використання біомаси як основного джерела енергії.
Проте до 2028 року біоенергетика залишається найбільшим відновлюваним джерелом тепла в будівлях у всьому світі, на нього припадає одна п’ята (1,1 ЕДж) сучасних відновлюваних джерел тепла в секторі протягом прогнозованого періоду. Сучасне використання біоенергії в будівлях найбільш помітно зростає в країнах Африки на південь від Сахари (+0,5 ЕДж), Китаї (+0,3 ЕДж) та Індії (+0,2 ЕДж), де вдосконалені кухонні та опалювальні печі на біомасі мають замінити традиційне використання біомаси.
Традиційне нестале використання біомаси знизиться на 17% (-4,2 ЕДж) у всьому світі протягом 2023-2028 років головним чином через тенденції урбанізації та політичне втручання, частково зумовлене міркуваннями щодо охорони навколишнього середовища в Китаї та Індії. Сталі продажі печей і котлів на деревній трісці та деревних гранулах у Європейському Союзі, особливо в Італії, Франції та Німеччині, теж сприяють (+0,07 ЕДж) прогнозу щодо біоенергетики. Однак високі інвестиційні витрати на автоматизовані системи, ріст цін на паливо з біомаси, технічні вимоги (наприклад, місце для зберігання палива) та складнощі у ланцюжку постачання перешкоджають більш швидкому впровадженню, порівняно з іншими ВДЕ.
Біопаливо на транспорті
Розгортання біопалива прискорюється та диверсифікується у відновлюване дизельне та біореактивне паливо. Країни з економіками, що розвиваються, на чолі з Бразилією, домінують у світовій експансії біопалива, яка, як очікується, зростатиме на 30% швидше, ніж за останні 5 років. Завдяки жорсткій політиці щодо біопалива, зростанню попиту на транспортне паливо і великому потенціалу сировини прогнозується, що країни з економікою, що розвивається, сприятимуть зростанню світового попиту на біопаливо на 70% протягом прогнозованого періоду. Лише на Бразилію припадає 40% розширення виробництва біопалива до 2028 року. Політична воля є основним рушієм цього зростання, оскільки уряди посилюють зусилля щодо забезпечення доступних, безпечних джерел енергії з низьким рівнем викидів. Біопаливо, що використовується в секторі автомобільного транспорту, залишається основним джерелом нових поставок, на нього припадає майже 90% зростання.
Електромобілі (EV) і біопаливо виявилися потужною взаємодоповнювальною комбінацією для зниження попиту на нафту. Прогнозується, що до 2028 року біопаливо та відновлювана електроенергія, що використовується в електромобілях, компенсуватимуть 4 мільйони барелів нафтового еквівалента на день, що становить понад 7% від прогнозованого попиту на нафту для транспорту. Біопаливо залишається домінуючим способом уникнення попиту на нафту в сегментах дизельного та авіаційного палива. Електромобілі випереджають біопаливо в сегменті бензину, особливо в Сполучених Штатах Америки, Європі та Китаї.
Роль біогазу і біометану
Виробництво біогазу зростає, починаючи з 1990-х років, але політична підтримка значно зросла за останні два роки завдяки сукупності факторів. По-перше, через проблеми з енергетичною безпекою, викликані вторгненням росії в Україну та подальшою енергетичною кризою, біогаз зараз розглядається як внутрішнє джерело енергії, яке може зменшити залежність від імпорту природного газу та підтримати енергетичну безпеку в багатьох країнах.
По-друге, з огляду на нагальну потребу обмежити підвищення глобальної температури до 1,5°C, країни почали розглядати біогаз як готову до використання технологію, яка може допомогти прискорити декарбонізацію в короткостроковій перспективі. Багато країн розглядають біогаз як ключовий компонент у своїх стратегіях енергетичного переходу.
Поряд із цілеспрямованою політикою ринкові умови стимулюють використання біогазу. У той час як установки комбінованого виробництва тепла та електроенергії, як правило, працюють на біогазі, інші ринки попиту на газ (наприклад, газові підприємства, промисловість і транспортні сектори) вимагатимуть використання біометану, очищеного біогазу з високим вмістом метану, аналогічного за якістю до природного газу, а значить здатного замінити його. Біометан також відомий як відновлюваний природний газ (RNG) у Сполучених Штатах і Канаді, біостиснений природний газ або стиснений біогаз (bio-CNG або CBG) в Індії та біоприродний газ (BNG) у Китаї.
Сукупне світове виробництво біогазу та біометану досягло понад 1,6 EJ у 2022 році, що на 17% більше, ніж у 2017 році. Майже половина виробництва базується в Європі, причому лише Німеччина забезпечує майже 20% світового споживання. Ще 21% виробляється в Китаї, за ним йдуть США (12%) та Індія (9%). Однак регіональні та національні відмінності можуть бути значними. Залежно від характеристик кожної енергетичної системи, розвиток біогазу/біометану підтримується різними урядами по-різному, щоб доповнити решту їхньої енергетичної матриці.
Основні напрями використання біогазу у деяких країнах і регіонах світу у 2021
Source: Renewables 2023 | IEA report
We thank the expert of the Bioenergy Association of Ukraine Oleksandra Tryboi for the analysis of the document.