Розвиток світового і європейського біоетанолового виробництва

Світовий ринок біоетанолу успішно розвивається вже протягом кількох десятирічь, і загальні обсяги виробництва вимірюються мільярдами літрів. За оцінками Міжнародного енергетичного агентства, у 2022 році було вироблено більше 114 млрд. л. Лідерами цього напрямку є США (50% світового обсягу виробництва, головним чином із зерна кукурудзи) і Бразилія (31%, сировина — цукрова тростина), див. схему 1. Більше 90% біоетанолу, що виробляється у світі, — це біопаливо першого покоління (традиційне) і, за прогнозами, така структура буде зберігатися, принаймні, до 2030 року.

Схема 1.

Динаміка виробництва біоетанолу у світі, млрд. л

У Європі виробляється понад 5 млрд. л біоетанолу на рік, хоча встановлені потужності дозволяють отримувати майже 10 млрд. (схема 2). Основними виробниками є Франція (лідер), Німеччина, Угорщина. В ЄС 55 заводів виробляють біоетанол першого покоління і 4 заводи — біоетанол другого покоління (передовий) з лігноцелюлозної сировини. Ці заводи у 2022-му були завантажені на 83% та 52%, відповідно. Заводи з виробництва біоетанолу першого покоління мають продуктивність до 400 млн. л на рік, передового біоетанолу — до 70 млн. л.

Схема 2.

Основні виробники біоетанолу в Європі, млрд. л на рік

Основним видом сировини для виробництва біоетанолу в Європі є зерно кукурудзи — з нього отримується близько 50% загального обсягу біопалива (схема 3). Частка передового біоетанолу (з лігноцелюлозної та подібних видів сировини) становить лише біля 8%.

Схема 3.

Структура сировини для виробництва біоетанолу в Європі

Використання біоетанолу як моторного палива

На сьогодні максимально можлива частка змішування біоетанолу з бензином, для якої не потрібна модифікація транспортного засобу, — до 10% (бензин Е10). Більшість автомобілів, вироблених після 2000-го, сумісні з E10, а нові — навіть оптимізовані для роботи на ньому.

У Європі більша частка бензину на ринку допоки відповідає паливу E5 (до 5% біоетанолу), тоді як E10 (до 10% біоетанолу) представляє собою динамічно зростаючий сегмент ринку. Сьогодні E10 доступний у 15 країнах ЄС та у Великобританії. При цьому у 12 країнах ЄС бензин Е10 вже займає від 45% (Естонія) до 100% (Болгарія, Румунія) ринку.

Бензини Е5 і Е10 вважаються паливом з низьким вмістом біоетанолу, тоді як існує суміш Е85 із вмістом біоетанолу 50−85%. Бензин Е85 може застосовуватися у транспортних засобах з гнучкими вибором палива (FFV). Такі автомобілі можуть працювати не тільки на Е85, але і на традиційному бензині або суміші бензину з біоетанолом в межах 85% без потреби в окремих баках. Це можливо завдяки тому, що вприскування палива та час запалювання регулюються автоматично відповідно до фактичної суміші, визначеної датчиком складу палива.

Ситуація в Україні

Річне споживання моторних палив в Україні у 2021 році становило: бензину — 2,0 млн. т, дизельного палива — 5,7 млн. т, пропану і бутану скраплених — 1,3 млн. т.

Загальна частка енергії, виробленої з відновлюваних джерел в Україні, у валовому кінцевому енергоспоживанні у 2020-му становила 9,2%, зокрема:

• в електроенергетиці — 13,9%;

• у системах опалення — 9,3%;

• у транспортному секторі — 2,5%.

У 2020 році валовий кінцевий обсяг споживання енергії з відновлюваних джерел у транспортному секторі становив 95 тис. т нафтового еквіваленту (н. е.), у тому числі біоетанолу — 51,1 тис. т н. е. Середній вік легкових автомобілів в Україні становив 22,7 років (найстаріший автопарк в Європі). Тим не менш, не зважаючи на «старість» вітчизняного автопарку, більшість легкових автомобілів, що експлуатуються в Україні, сумісні для роботи із бензиновими сумішами Е5 та Е10.

Проєктом Національного плану дій з розвитку відновлюваної енергетики до 2030 року визначено індикативну ціль споживання енергії з відновлюваних джерел у 2030 році на рівні 27%, у тому числі у секторах: електроенергетики — 25%; опалення та охолодження — 35%; транспорту — 14%.

Зазначена ціль по транспорту відповідає використанню 651 тис. т н. е. без урахування мультиплікаційних коефіцієнтів, з яких 325 тис. т н. е. — споживання рідкого біопалива (біодизелю, біоетанолу), 6 тис. т н. е. — споживання біометану.

В Україні існують 22 невеликих біоетанолових заводи, які загалом можуть виробляти близько 500 млн. л/рік. З них сім — це нові приватні виробництва, інші — реконструйовані старі державні заводи. Наразі стабільно функціонують на повну потужність менше половини з усіх підприємств.

Блокада українських портів і проблеми з експортом аграрної продукції змінили ситуацію у напрямок міркувань і дій щодо переробки цієї продукції всередині країни. Одним з можливих напрямків є виробництво біоетанолу з зерна. Так, наприклад, у грудні 2022 року компанія «Газтранзит» підписала угоду на розробку проєкту з будівництва заводу з переробки пшениці на паливний етанол. У першому кварталі 2023-го також планується початок проєктування ще трьох заводів з глибокої переробки агросировини з отриманням біопалива в різних регіонах України.

Україна має значний потенціал біомаси, доступний для виробництва рідких та газоподібних моторних біопалив. За оцінками 2021 року, цей потенціал для виробництва біоетанолу становить 0,86 млн. т н. е. на рік, а до 2050-го може збільшитися до 1,29 млн. т н. е.

Беручи до уваги існуючі у світі та ЄС тенденції, а також особливості умов України, пропонується сценарій розвитку виробництва рідких моторних біопалив, згідно якого річний обсяг у 2050 році може досягти 2530 тис. т н. е. (схема 4).

Із загального обсягу виробництва біопалив на біоетанол припадає 1290 тис. т н. е., у тому числі передовий — 755 тис. т н. е. (59%). Запропонований сценарій є базовим. Закладені в ньому обсяги виробництва рідких біопалив у 2050-му практично відповідають прогнозованому на той період потенціалу отримання біоетанолу та біодизелю в Україні.

У разі швидкого подолання існуючих бар'єрів і достатнього фінансування динаміка досягнення показників 2050 року може бути більш позитивною. Це означає, що обсяги виробництва моторних біопалив у 2030-му та наступних роках будуть вище, ніж у базовому сценарії.

На сьогодні економічно вигідним є виробництво біоетанолу із зерна кукурудзи. Для досягнення рентабельного виробництва передового біоетанолу необхідно знаходити шляхи здешевлення капітальних та операційних витрат такого виробництва.

Схема 4.

Пропонований сценарій розвитку виробництва рідких моторних біопалив в Україні до 2050 року, тис. т н. е.

*Використана харчова олія.

Розвиток даного напрямку передбачає подолання, принаймні, основних бар'єрів, існуючих у секторі моторних біопалив України. Першочерговими рекомендаціями стосовно біоетанолу є такі:

• На законодавчому рівні встановити обов’язкову частку біоетанолу у бензині. Пропонується обов'язкова частка 10% для існуючих двигунів, а на перспективу — до 50−85% для авто з гнучким вибором палива.
• Зменшити вимоги щодо податкового векселя на повну ставку акцизу, необхідного при транспортуванні біоетанолу.
• Ввести пільгове оподаткування на ввезення до України авто з гнучким вибором палива, які можуть використовувати до 85% біоетанолу в якості палива.

Використання біоетанолу як моторного палива — один із перспективних шляхів декарбонізації сектору транспорту, причому ефективність цього є значно вищою при споживанні сумішевих бензинів з високою часткою цього біопалива (Е85). Виробництво біоетанолу також має цілий ряд макроекономічних переваг:

• утилізація надлишкового на ринку зерна кукурудзи і стабілізація цін на нього;

• розширення рентабельного експортоорієнтованого сектору економіки;

• підвищення енергетичної незалежності країни;

• створення нових робочих місць і розвиток місцевої економіки;

• виробництво високопротеїнових кормів чи біометану з відходів виробництва біоетанолу;

• декарбонізація транспортного сектору.

Дізнайтесь більше про розвиток виробництва енергії з відновлюваних джерел в уже опублікованих матеріалах:

Біобум: європейська історія

В Україні треба будувати біометанові заводи і заробляти гроші — Георгій Гелетуха

У 2023 році плануємо випуск шести номерів — традиційно наприкінці кожного парного місяця. Повертаємось до друкованого формату, надаємо можливість оформити передплату на електронну версію, частково публікуватимемо матеріали у відповідній рубриці на сайті www.milkua.info. Більше інформації щодо передплати: 067 445 19 59 або 068 994 40 30 (Viber).