
Директор Інституту газу НАН України Геннадій Жук прийняв участь у Всесвітньому біогазовому саміті (29-30 Березня, Бірмінгем, Сполучене Королівство) з пленарною доповіддю «Біогаз і біометан в Україні – досвід, технології, труднощі та перспективи». Доповідь було представлено он-лайн на Дискусійній панелі «Глобальний форум лідерів ідей з анаеробного зброджування та біогазу».
Доповідь було представлено он-лайн на Дискусійній панелі «Глобальний форум лідерів ідей з анаеробного зброджування та біогазу». Доповідь викликала великий інтерес та обговорення біометанового потенціалу України, можливостей інвестування ресурсів та технологій.

Короткий зміст доповіді
Перш за все, я хочу подякувати організаторам саміту за можливість представити ситуацію та перспективи біометану в Україні. Оскільки я представляю науково-дослідний Інститут газу Національної академії наук України, я повинен акцентувати увагу на технологічних аспектах питання.
Як ви знаєте, в моїй країні йде війна, спричинена російським вторгненням. Але ми всі віримо в наші Сили оборони, підтримку наших іноземних друзів і з нетерпінням чекаємо нового сталого розвитку та низьковуглецевої економіки.
До війни Україна вже мала 31 електростанцію на звалищному газі встановленою потужністю 32,4 МВт (щорічно виробляє 106,6 ГВт∙год електроенергії) та 22 біогазові електростанції анаеробного зброджування встановленою потужністю 71 МВт (виробили 364,9 ГВт∙год електроенергії в 2020 році). Усі вони виробляють електроенергію, без біометану, а середня ефективність становить близько 50%. Але, на мій погляд, метан Україні потрібен більше, ніж електроенергія.
Останні 1,5 роки ціна на природний газ перевищувала вартість виробництва біометану в Україні (близько 50 євро за МВт-год), але в нашому випадку, крім ціни, важливо мати саме газове паливо. За даними, люб’язно наданими Біоенергетичною асоціацією України, реальний потенціал виробництва біометану в Україні становить близько 10 млрд кубометрів щорічно, і зараз більшість виробничих регіонів контролюються нашими силами. Близько 75% потенціалу складають залишки сільського господарства.
Типовий розрахунок переходу української біогазової установки на виробництво біометану виглядає так: (на прикладі найбільшої Теофіпольська електростанції потужністю 15,6 МВт)
- – Загальний обсяг інвестицій – 40 млн євро
- – Продуктивність 6 000 м3 біогазу на годину
Якщо ми хочемо компенсувати електричний «зелений тариф» (у разі споживання 1 кВт/год на виробництво 1 м3 біометану) – конкурентна ціна на біометан становитиме приблизно 500 євро за 1000 м3.
Найбільш конкурентоспроможним способом використання біометану здається заправка автомобілів. Стиснений газ є хорошою ідеєю завдяки розвиненої мережі в Україні, наш інститут у 1990-х роках зробив великий внесок у це питання. Від половини до одного мільйона автомобілів можуть споживати до 1 мільярда кубічних метрів біометану щорічно. Це 10% від загальної кількості комерційних автомобілів.
На відміну від звичайного метану, скраплений в Україні взагалі не використовується. Отже, можна говорити про перспективи використання LBG в Україні:
- – Малі та середні судна по річці Дніпро
- – Переобладнані дизельні міські автобуси
- – Вантажівки великої вантажопідйомності або кар’єрні вантажівки
- – Забезпечити регіони метаном, якщо трубопроводи відсутні або зруйновані
Ми, в Інституті газу, зібрали лабораторне обладнання для зрідження метану, яке поєднує в собі кілька опцій:
- – стиснення
- – дросельний ефект
- – холодильний цикл
- – рекуперація тепла
і змоделювали декілька типових циклів із 40% розрідженням і досить низьким споживанням енергії.
Також ми маємо великий досвід і, припускаю, лідируючі позиції в Україні в дослідженні звалищного газу, в тому числі
- – буріння, газоаналіз, дебіт, техніко-економічне обґрунтування (в Україні обстежено 17 полігонів).
Перша в Україні система видобутку біогазу з виробленням електроенергії в національну мережу була впроваджена компанією LNK та нашими спеціалістами у 2012 році.
- – Встановлена потужність склала 1 МВт (У 2015 році потужність була збільшена до 2 МВт).
Сьогодні ми маємо 7 введених в експлуатацію станцій загальною встановленою потужністю 7,5 МВт.
Сьогодні в Україні весь видобутий або вироблений біогаз використовується для виробництва електроенергії. Біогаз також може бути джерелом комерційних продуктів – біометану та вуглекислоти.
Для виділення метану з біогазу ми проводимо дослідження з оригінальним модифікованим амінним водним розчином. Незважаючи на те, що мембранна технологія бере на себе перевагу і широко використовується водопоглинання, запропоноване розділення амінів має деякі переваги – енергоспоживання зменшено в 1,5-2 рази в порівнянні зі звичайним розчином аміну, немає втрат метану. У 2018 році створено першу в Україні лабораторну установку розділення біогазу на вуглекислий газ та біометан. Чистота біометану відповідає національному стандарту для трубопровідного газу.
Збагачення звалищного газу метаном позитивно впливає на виробництво електроенергії. Трирічний досвід експлуатації електростанції потужністю 500 кВт у м. Кам’янець-Подільський (ТОВ МЦГТ) показав зниження споживання палива та збільшення потужності на фоні зростання концентрації метану.
Використання потенціалу біогазу та біометану стає навіть більш значущим у воєнний час. Близько 7 мільярдів доларів – це втрати енергетичної інфраструктури через російське вторгнення минулого року. Падіння потужності в різних видах генерації – від 30 до 90%. При цьому біогазові електростанції продовжують постачати електроенергію для місцевих споживачів – не багато, але стабільно.
Як видно з паливного балансу, потреби України в імпорті є значними – близько 50% в енергетичному вугіллі, більше 80% в нафтопродуктах і 30% в природному газі. Біогаз може вирішити цю проблему, принаймні частково, шляхом:
- – виробництва електроенергії
- – заміни природного газу в трубопроводах
- – стиснений біометан – для транспортних засобів на метані
- – зріджений біометан – для автотранспорту та трубопровідного транспорту.
Тепер наша біометанова діяльність в Україні регламенується наступними документами
- – Світові та європейські норми
- – Національна стратегія управління відходами
- – Закон «Про альтернативні види палива», щодо розвитку виробництва біометану
- – Закон “Про поводження з відходами”
- – Меморандум між Україною та ЄС щодо біометану, водню та інших синтетичних газів
- – План відновлення України.
Також ми докладаємо великих зусиль для розвитку водневих технологій – його отримання, транспортування, спалювання тощо. Дуже цікаві та перспективні роботи, які ми робимо, поєднують питання водню та метану, наприклад:
- – синтетичне виробництво метану поєднанням зеленого водню з вуглекислим газом
- – газифікація біомаси за допомогою електролізного кисню.
Кілька слів про український трубопровід. Це величезна споруда, яка має 40 тис. км магістральних газопроводів і 250 тис. км місцевих розподільних трубопроводів. Уряд України робить все можливе для успішного постачання біометану в трубу, наприклад, ліміт вмісту кисню було збільшено в десять разів для магістральних трубопроводів і до 1% для розподільних трубопроводів.
Які переваги має Україна для виробництва біогазу та біометану?
- Величезна кількість органічних відходів (сільськогосподарських, гною, твердих побутових відходів тощо).
- Великі система трубопроводів природного газу та інфраструктура постачання
- Великий ринок споживачів природного газу
- Можливості експорту та великі підземні сховища
- Дигестат дуже потрібен сільськогосподарським виробникам
- Технологічний і науковий потенціал.
А які потреби України?
- Перш за все – фінанси (виробництво 2 млрд кубометрів на рік потребують близько 3,2 млрд дол)
- Технологічне забезпечення і обладнання:
- – Компресори
- – Матеріал мембран
- – обладнання AD
- – тощо.