Почему котельные не спешат переходить на твердое топливо и где искать экономические стимулы для замещения газа собственным сырьем?
Энергетическая зависимость Украины, особенно зависимость от российского природного газа (пусть даже купленного через посредников из ЕС) – это одна из самых больших угроз национальной безопасности.
Замещение природного газа отходами биомассы является самым простым и дешевым способом избавления от этой зависимости.
Но в 2022 году мы увидели странное явление: котельные и ТЭЦ, ранее перешедшие с газа на биомассу, возвращаются обратно на газ, и это при том, что россияне подняли на него цену почти в 10 раз.
Георгий Гелетуха, председатель правления Биоэнергетической ассоциации Украины, говоря об этом странном явлении, считает, что главная причина заключается в искусственно заниженной цене природного газа для населения и бюджетных учреждений, при которой отопление газом оказывается дешевле отопления дровами или древесными гранулами (пеллетами).
Заниженная цена на природный газ покрывается субвенциями из государственного бюджета, эти субвенции делают биоэнергетику неконкурентноспособной.
Директор Смелянской ТЭЦ, которая несколько лет назад перешла из газа на отходы древесины, указывает и на другие причины возврата к сжиганию дорогостоящего природного газа или вообще прекращение работы ТЭЦ: (1) резкий рост цены на древесину при одновременно фиксированном тарифе на тепло, (2) дефицит топливной древесины; (3) неплатежи от государства за произведенную электроэнергию по “зеленому тарифу”.
Вишенкой на “торте абсурда” является налог на выбросы СО2 для производителей энергии из биомассы, хотя биоэнергетика углеродно нейтральна: при сжигании биомассы выбросы СО2 равны поглощению СО2 в период жизни растения.
Как видим, есть несколько причин, вызвавших абсолютно абсурдную ситуацию, когда производители тепла из биомассы заинтересованы в возвращении к значительно более дорогому импортному газу или вообще в прекращении деятельности, чтобы не накапливать убытки.
Для понимания общей картины взглянем на энергобаланс Украины. В 2020 году общая поставка природного газа составила 23,4 млн. тонн нефтяного эквивалента, из них импорт составил 7,4 млн. тонн. На котельных и ТЭЦ было сожжено 8,7 млн. тонн, то есть чуть больше, чем было импортировано.
В том же году котельные и ТЭЦ сожгли 1,7 млн. тонн биотоплива и отходов в нефтяном эквиваленте, преимущественно древесину и отходы производства подсолнечного масла (шелухи). Топливные ресурсы этих двух биомассы в Украине почти исчерпаны, их использование может быть увеличено на незначительную величину.
В то же время, ежегодно в Украине появляется не менее 8 млн. тонн в нефтяном эквиваленте отходов растениеводства (солома, стебли кукурузы и подсолнечника), которые почти не используются для топливных целей.
То есть, этих отходов значительно больше, чем топливной древесины и значительно больше, чем нужно, чтобы все котельные и ТЭЦ Украины отказались от газа, а Украина прекратила бы импорт газа.
Оценка ресурсов, сделанная в 2019 г. в рамках европейского проекта Agrobioheat, дает следующие цифры:
Вид аграрных отходов – объем в млн. тонн нефтяного эквивалента, (2018 год)
Солома зерновых (кроме кукурузы) – 3,4
Отходы кукурузы (стебли, початки) – 3,6
Отходы подсолнечника (стебли, корзинки, шелуха) – 2,5
Вместе – 9,5.
Из всего ресурса в 9,5 миллионов тонн, на энергетические цели было использовано не более 0,7 миллионов тонн, главным образом это шелуха подсолнечника.
Отходы растениеводства – не только огромный местный топливный ресурс, это еще и источник самой дешевой энергии. По данным Биоэнергетической ассоциации Украины, на середину лета 2021 стоимость одного гигаджоуля энергии из отходов растениеводства не превышала 80 грн. (с НДС).
В то же время стоимость такой же единицы энергии из природного газа была около 370 грн., из мазута – около 300 грн., из угля – 230 грн., из древесины (треска) – 160 грн.
Первая известная мне работа по оценке топливных ресурсов сельского хозяйства Украины была проделана 16 лет назад в Институте технической теплофизики НАНУ.
Уже тогда при значительно меньшем количестве отходов растениеводства, чем сейчас (тогда оценка была значительно меньше одного миллиона тонн нефтяного эквивалента), можно было бы перевести на солому 70% котельных, расположенных в сельской местности.
За прошедшие 16 лет у нас ничего не было сделано для использования этих ресурсов для замещения импортного природного газа.
Это не очень удивляет, потому что примеров непутевой экономической политики Украины за 30 лет – пруд пруди, с годами абсурдность и хаотичность государственной экономической политики не уменьшается (одна из вершин абсурда – уменьшение расходов на оборону в 2021 году).
Отказ от биомассы и возвращение к газу в тепловой энергетике в 2022 году – это просто один из ярких примеров.
Но не будем сейчас разбираться, почему так произошло и кто виноват. Поразмышляем, что с этим можно сейчас сделать.
Прямые дотации производителям энергии из отходов растениеводства.
Искусственно заниженная цена природного газа делает тепловую энергию для населения и бюджетных учреждений дешевле, то есть выполняет роль социальной помощи, одновременно делая энергетику на биомассе убыточной или низко доходной.
Нормальный выход в этой ситуации известен – социальную помощь нужно обеспечивать не из-за искаженных цен, а из-за адресных субсидий.
Именно это предлагает Георгий Гелетуха в вышеприведенной статье. Это не простая работа даже в мирной обстановке, а во время войны и послевоенного времени она совсем не реальна, потому что когда пострадавшие от войны миллионы, разобраться с персональными субсидиями быстро невозможно.
В этот период методы экономического стимулирования перехода на топливную биомассу должны быть максимально просты в администрировании. Путь от источника финансирования к производителю энергии из биомассы должен быть максимально коротким.
Поэтому можно предложить, чтобы источником финансирования был импортер природного газа, а ресурс для финансовой поддержки – средства, предназначенные для импорта газа. Получать дотацию должны непосредственно изготовители энергии из биомассы.
Даже при той цене на газ, которая была до газпромовского шантажа Европы, энергия из отходов растениеводства была вчетверо дешевле энергии из природного газа.
Исходя из этого, можно предложить обычный метод стимулирования. Рассмотрим условный примерный расчет возможной финансовой поддержки перехода с природного газа на биомассу.
Для импорта 10 миллиардов кубометров газа в год при нынешних ценах нужно не менее 10 миллиардов долларов. Именно из этих средств нужно платить производителям энергии из биомассы, чтобы они переводили котельные и ТЭЦ из природного газа на биотопливо. Треть этой суммы может хватить, чтобы полностью отказаться от импорта газа.
Если Украина покупает газ по 1000 долларов за тысячу кубометров, а внутренний потребитель платит только 400 долларов, то остальные 600 долларов нужно заплатить либо с доходов “Нафтогаза”, либо из доходов госбюджета, что в принципе одно и то же, потому что “Нафтогаз” на 100% принадлежит государству.
Если частный предприниматель или местные власти переводят котельную с природного газа на биомассу, то государству было бы выгодно доплатить ему по 100 долларов за каждую тонну топливной биомассы, потому что три тонны биомассы дадут столько же тепла, как и 1000 кубометров газа.
То есть, за три тонны биотоплива дотация составит 300 долларов, что означает экономию бюджета 300 долларов на каждой замещенной тысяче кубов газа.
Допустим, солома в тюках стоит 40 долларов за тонну, пусть доставка в котельную обойдется еще в 20 долларов. Тогда три тонны соломы (примерный эквивалент 1 тысячи кубов природного газа) будут стоить 180 долларов, что на порядок дешевле нынешней спотовой цены газа.
Дотация 100 долларов за тонну делает биотопливо фактически бесплатным для владельца котельной, а в себестоимости тепла расходы на топливо составляют не менее 80%, то есть владелец котельной сможет продавать тепло по низким тарифам, установленным государством, и получать значительные доходы.
Еще лучше будет эффект, если предметом дотаций будет не сожженная биомасса, а выработанная тепловая энергия. Такой способ дотаций будет стимулировать закупку и установку наиболее эффективного котельного оборудования.
Размер дотации должен зависеть от цены на природный газ. Если цена вернется к уровню, который был до начала газпромовского шантажа, то дотация должна быть в пределах 50 долларов за тонну топливной биомассы.
Инвестиционные проекты реконструкции котельных и ТЭЦ
Можно предположить, что реконструкция котельной при бесплатном топливе окупится за один отопительный сезон, потому что инвестиции в котельной на топливной древесине к 2022 году возвращались за два отопительных сезона.
После возвращения инвестиций дотацию было бы целесообразно снизить, что даст экономию бюджета и не увеличит риски инвестора, потому что он уже успеет вернуть свои капитальные инвестиции.
В Украине сейчас около 20 тысяч газовых котельных и ТЭЦ, из них почти 90% – это малые котельные, мощностью до 3 Гкал/час, но они вместе производят не более 15% энергии.
Более половины энергии производят очень большие котельные и ТЭЦ мощностью каждой более 100 Гкал/ч, хотя их количество не превышает 1% от общего количества.
Малые котельные находятся преимущественно в сельской местности или в небольших городах и поселках. Они нуждаются в незначительном объеме биотоплива (5-10 тысяч тонн в год), которое не сложно найти у окружающих фермеров и частных предпринимателей.
Котельное оборудование такой мощности сможет предложить украинские производители по невысоким ценам. Его эксплуатация не требует высокой квалификации, поэтому если будет дотация на биотопливо, то этот сегмент рынка легко заполнит местный малый бизнес.
Сложности здесь возникнут из-за большого количества малых котельных: одновременно возникнет потребность в тысячах котлов, которую сложно удовлетворить украинским производителям, потому что котлы для сжигания древесины, которые массово изготавливаются в Украине, не подходят для сжигания отходов растениеводства из-за наличия в них щелочных металлов, что вызывает спекание золы.
Необходимо купить у европейских производителей лицензии на производство котлов для соломы и запустить их производство на нескольких украинских заводах. Возможно, централизованное решение этой проблемы удешевит и ускорит процесс.
Что касается котельных и ТЭЦ большой мощности, то для таких проектов ни котельного оборудования, ни опыта логистики, ни знаний для проектирования, строительства и эксплуатации в Украине мы не найдем. К счастью, в мире есть страна, в которой все это уже есть.
Мировым лидером производства тепла и электроэнергии из соломы является Дания. Там спроектированы и построены котельные и ТЭЦ большой мощности, работающие на соломе или смеси соломы и древесных отходов.
Первая в мире ТЭЦ, работавшая исключительно на соломе, была построена в Дании в 1989 г. (Хаслев). Ее тепловая мощность 13 МВт (11 Гкал/час), в год она требует 26 тысяч тонн соломы. С тех пор в Дании реализовано много проектов, мощность которых в десятки раз выше.
Примером может служить компания “Орстед”. К югу от Копенгагена эта компания имеет ТЭЦ, работавшую с 1990 года на угле и природном газе. Но в 2003 и 2016 году две очереди реконструкции перевели эту ТЭЦ на биомассу (солому и древесину).
Тепловая мощность этой ТЭЦ превышает 800 Гкал/час (около 1000 МВт). В 2023 году ТЭЦ должна полностью отказаться от угля.
Опыт Дании является бесценным примером для нас. Мировое лидерство Дании в топливном использовании отходов растениеводства – это не случайность, а результат целенаправленной государственной политики, разработанной и воплощенной в ответ на мировой нефтяной кризис 1970-х годов. К примеру, с 1990 года в Дании была начата Программа конверсии ТЭЦ.
Дания является страной, в которой доминирует централизованное снабжение тепла, нашим критикам централизованного теплоснабжения, которые считают его “пережитком совка”, полезно взглянуть на систему отопления в Дании. Программа 1990 г. предусматривала переоборудование котельных мощностью более 1 МВт в ТЭЦ на биомассе.
Котельные и ТЭЦ в Дании не принадлежат государству, поэтому для выполнения программы государство предусмотрело кучу финансовых льгот для инвесторов – субсидии на инвестиционные проекты, дотации малым ТЭЦ на производимую электроэнергию.
Мне кажется, что датское государство даже перегнуло палку с введением стимулов производства зеленой энергии (как тепловой так и электрической), потому что сейчас в Дании созданы избыточные мощности генерации электроэнергии и в то же время была самая дорогая электроэнергия в Европе.
Как бы то ни было, но датчанам удалось в 1980-90-х годах решить все технологические проблемы большой энергетики на отходах растениеводства.
Для проектов большой мощности недостаточно только дотаций на покупку биотоплива, здесь не обойтись без межправительственного соглашения с Данией о технической помощи.
Цена на биотопливо и модели бизнеса
Направление денег, предназначенных для импорта природного газа, на дотации тепловой биоэнергетике сделает последний высокодоходный бизнес. Там, где высокие прибыли, там стопроцентно возникает конфликт по поводу их разделения. Распределение прибыли между владельцами биотоплива и владельцем котельных и ТЭЦ происходит из-за цены на биотопливо.
В мирное время лучшим механизмом установления цены является электронная биржа биотоплива, подобная Baltpool, в 2021 году даже началось консультативное сотрудничество Украины с Baltpool. Но для условий войны и начального послевоенного периода создание таковой биржи является нереалистическим желанием.
Для решения потенциального конфликта между продавцами и покупателями топливной биомассы можно предложить другие методы. Для почти 20 тысяч малых котельных лучшим решением будет их переход в собственность сельхозпроизводителей, имеющих достаточное количество отходов растениеводства для обеспечения топливом этих котельных.
В таком случае продавец и покупатель топливной биомассы будет одно и то же лицо, поэтому цена биотоплива не будет иметь значения, как не имеет значения цена шелухи для котельных и ТЭЦ на заводах по производству подсолнечного масла.
Крупные сельхозпроизводители, обрабатывающие десятки тысяч гектаров угодий, могут являться единоличными владельцами котельных, а сельхозпроизводители, обрабатывающие сотни гектаров, могут образовывать кооперативы или другие формы общей собственности.
Для проектов большой мощности потребуется концентрация всей топливной биомассы в близлежащих регионах, например, чтобы обеспечить тепловую мощность в 100 Гкал/ч может потребоваться вся солома сельского административного района.
Малая плотность отходов растениеводства, даже спрессованных в тюки, делает ее транспортировку на значительные расстояния нерентабельной.
В такой ситуации владельцы ТЭЦ или котельных и владельцы биотоплива не имеют свободы выбора, они привязаны друг к другу технологическими и экономическими обстоятельствами. В то же время большая мощность котлов означает, что будет большое количество поставщиков биомассы.
В принципе возможны два варианта установления цены на биотопливо: (1) все сотни поставщиков становятся акционерами ТЭЦ/котельной и цена устанавливается решением общего собрания акционеров, (2) цена на биотопливо устанавливается решением НКРЭКУ.
Скорее всего, у обоих из этих вариантов будет какое-то количество поставщиков биотоплива, которые будут недовольны ценой. Поэтому, вероятно, наряду с введением дотаций производителям тепла из биомассы нужно будет ввести обязательную продажу биомассы сельхозпроизводителями (как одна из мер национальной безопасности).
Краткие рекомендации
Для прекращения импорта природного газа необходимо:
- Решения правительства о введении дотаций котельным и ТЭЦ, которые перейдут с природного газа на отходы растениеводства. Дотации должны выплачиваться из средств, сэкономленных за счет отказа импорта природного газа.
- Представление правительством в Верховную Раду законопроекта об отмене налога на выбросы СО2 для производителей энергии из биомассы.
- Обращение правительства Украины к правительству Дании по поводу технической помощи в разработке и внедрении проектов большой мощности на отходах растениеводства. Помощь необходима в проектировании, поставке оборудования, строительстве и эксплуатации котельных и ТЭЦ.
4. Решения органов местной власти и других владельцев малых котельных о продаже или передаче в концессию котельных сельхозпроизводителям, имеющим достаточные объемы отходов растениеводства для перевода котельных с газа на биомассу. (Вадим Новиков, консультант по экономике, Экономическая правда/Энергетика Украины и мира)
