Енергетичний перехід України на відновлювані джерела енергії до 2050 р. Революційний сценарій

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПЕРЕХІД УКРАЇНИ
НА ВІДНОВЛЮВАНІ ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ ДО 2050 Р.
РЕВОЛЮЦІЙНИЙ СЦЕНАРІЙ
Олександр Дячук,
провідний науковий співробітник,
к.т.н., с.н.с.

«Я переконаний, що нам необхідно
залишити Землю, оскільки вона стає
занадто маленькою для нас, наші
фізичні ресурси зникають з лякаючою
швидкістю. Ми принесли нашій
планеті подарунок у вигляді змін
клімату, підвищення температури,
зникнення полярних шапок, вирубки
лісів і зникнення видів тварин»
Стівен Хокінг,
фізик-теоретик, відомий своїми дослідженнями в астрофізиці,
зокрема теорії чорних дір, популяризатор наукових знань.
Червень, 2017

3
Антропогенні викиди СО2 на глобальному рівні

4
Порівняння середньої глобальної температури з 1850 р.

5
Аномалії середньої за рік температури повітря в Україні
відносно кліматичної норми (базовий період 1961-1990 рр.)
• З початку ХХІ ст. в Україні спостерігається інтенсивне підвищення приземної
температури повітря.
• Норма (1961-1990 ) +7,8°С Середня 1991-2016 +8,8°С Середня 2007-2016 +9,4°С.

«Рахуйте подумки ваші
досягнення і мрії.
Якщо ваших мрій більше,
ніж досягнень – значить,
ви все ще молоді!»
Шимон Перес,
президент Ізраїлю,
Нобелевський лауреат премії миру

7
GLOBAL ENERGY [R]EVOLUTION SCENARIO
Authors: Greenpeace International, Global Wind Energy Council, Solar Power Europe
Overall Modelling: DLR, Institute of Engineering Thermodynamics, Systems Analysis and
Technology Assessment, Stuttgart, Germany

8
Енергоємність ВВП України
У 2015 р. український показник енергоємності ВВП (за ПКС в цінах
2010 р.) був у 2 рази більшим за відповідний світовий показник, у
2,6 рази більшим за показник групи країн ОЕСР та в 3,2 рази
більший за показник 28 країн ЄС.
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
тис.н.е./$1000СШАВВП(ПКС,2010)
Україна
Країни
ОЕСР
Світ
ЄС-28

9
Вуглецеємність ВВП України
Аналогічна ситуація спостерігається і щодо рівня вуглецеємності
ВВП, яка за даними 2014 р. у 2,1 рази перевищує світовий показник,
у 2,6 рази показник країн ОЕСР та у 3,8 рази показник ЄС-28.
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015**
тоннСО2*/$1000СШАВВП(ПКС,2010)
Україна
Країни
ОЕСР
Світ
ЄС-28
* враховано лише викиди СО2 і лише від спалювання енергоресурсів
** оціночні дані

10
Кінцеве енергетичне споживання
«Енергетичний перехід» згідно з Революційного сценарію вимагає
стрімкої електрифікації населення та економіки (Електрифікація 2.0!).
3% 4%
9%
19%
30%
40%
52%
64%
91%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
2012 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Революційний сценарій
Мільйонтонннафтовогоеквіваленту
Вплив заходів з ЕЕ
Електроенергія з ВДЕ
Теплова енергія з ВДЕ
Сонячна енергія
Біопаливо та відходи
Електроенергія
Теплова енергія
Нафтопродукти
Газ
Вугілля
Частка ВДЕ
-28%
-42%

11
Кінцеве енергетичне споживання
14%
32%
17%
18%
17%
1%1% 1%1%
3%4%
15%
9%
15%
52%
Вугілля
Газ
67,0
млн т н.е.
49,0
млн т н.е.
2012 2050
Важливу роль у задоволенні попиту на послуги опалення та гарячого
водопостачання відіграватимуть біопаливо та відходи, централізоване
ВДЕ-тепло та сонячна енергія.

12
Кінцеве енергетичне споживання: Промисловість
Основні заходи:
• Перехід на електродуговий спосіб виробництва сталі;
• Більше використання біомаси при виробництві цементу, скла, паперу, вапна;
• Виробництво промислового тепла з ВДЕ;
• Електрифікація інших виробничих промислових процесів.
34%
21%5%
18%
21%
0,2% 1% 3%1%
3%
5%
7%
12%
69%
Вугілля
Газ
24,8
млн т н.е.
18,8
млн т н.е.
2012 2050
Загальна частка ВДЕ в промисловості може досягнути 88% в 2050 р.

13
Кінцеве енергетичне споживання: Населення
• Термомодернізація та інші заходи для зменшення втрат тепла;
• Використання побутових електричних приладів (в т.ч. в індивідуальних
тепло- та водонагрівачів, систем освітлення) з високою ефективністю;
• Використання сонячних панелей та колекторів, теплових насосів;
• Розвиток централізованого теплопостачання.
3%
59%
0,3%
20%
13%
4%
1%
6%
3%
24%
28%
39%
Вугілля
Газ
23,5
млн т н.е.
13,7
млн т н.е.
2012 2050
Населення може взагалі відмовитися від прямого використання викопних
видів палива. При цьому стрімке зростання використання ВДЕ має
розпочатися вже з 2020 р., досягнувши 91% у 2050 р.

14
Кінцеве енергетичне споживання: Транспорт
Основні паливо для майбутнього транспорту:
• Електроенергія (автомобілі, автобуси, залізничний і громадський транспорт);
• Біопаливо (вантажівки, авіаційний та навігаційний транспорт, автомобілі);
• Водень (автомобілі);
Серед приватних автомобілів електромобілі в 2050 р. можуть складати більше
як 90%, решта – використовуватимуть біопаливо.
0,1%
18%
75%
7%
0,4% 4%
51%
45%
Вугілля
Газ
11,4
млн т н.е.
9,3
млн т н.е.
2012 2050
Для виконання умов Революційного сценарію необхідно, щоб транспортний
сектор перейшов виключно на ВДЕ (97%) – електроенергію та біопаливо.

15
Кінцеве енергетичне споживання: Сфера послуг
• Використання електричних приладів (в т.ч. в індивідуальних тепло- та
водонагрівачів, систем освітлення) з високою ефективністю;
• Використання сонячних панелей та колекторів.
3%
9% 1.5%
46%
37%
0,5% 2,4% 1,3%
3%
3%
4%
1,4%
17%
15%
55%
Вугілля
Газ
5,0
млн т н.е.
5,9
млн т н.е.
Революційний сценарій демонструє, що використання ВДЕ сферою послуг
може зростати значними темпами і досягти в 2050 р. 88%.

16
Кінцеве енергетичне споживання: Сільське господарство
• Заміщення нафтопродуктів біопаливом;
• Використання електричних приладів з високою ефективністю;
• Збільшення частки «зеленої» електроенергії та тепла.
1%
7%
62%
14%
14%
1% 1% 3% 1%
70%
12%
14%
Вугілля
Газ
2,2
млн т н.е.
3,2
млн т н.е.
2012 2050
Сільське господарство може перейти на ВДЕ до 96% у КСЕ, де біопаливо та
відходи складатимуть 70%.

17
Виробництво електроенергії
6% 5%
16%
39%
58%
63%
70%
75%
93%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0
50
100
150
200
250
300
350
400
2012 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
млрдкВт·год
Біо ТЕЦ/ТЕС
Геотермальні ЕС
СЕС (дахові)
СЕС (наземні)
ВЕС (наземні)
ГЕС (малі)
ГЕС та ГАЕС (великі)
ТЕЦ і блок-станції
ТЕС (нові газові)
ТЕС (нові вугільні)
ТЕС (існуючі модерн.)
ТЕС (існуючі)
АЕС (нові)
АЕС (існуючі)
Частка ВДЕ
-14%
Наявний потенціал ВДЕ в Україні є достатнім, щоб забезпечити
попит на електроенергію, виробляючи її на 91% з ВДЕ до 2050 р.
Але наразі це є надзвичайно значним викликом для Об'єднаної
енергетичної системи і тих, хто проводитиме таку політику.

18
Виробництво електроенергії
Основні умови:
• Відсутність «зеленого» тарифу після 2030 року;
• Згортання атомної енергетики до 2050 р.;
• Виконання вимог Директиви 2010/75/ЄС щодо викидів забруднюючих речовин
в атмосферне повітря великими спалювальними установками (>50 МВт).
Основну роль в електрогенерації відіграватимуть вітрові та сонячні
електростанції. На їх сумарну частку припадатиме більше 80% згенерованої
електроенергії.
45%
40%
9%
6%
0,1%
0,1% 0,2% 2%
5%
3%
0,2%
45%26%
10%
0,2%
9%
АЕС (нові)
ГЕС (малі)
199
млрд кВт∙год
366
млрд кВт∙год
2012 2050

19
Встановлена потужність об'єктів електроенергетики
• Виробництво електроенергії в 2050 р. за Революційним сценарієм лише на
14% більше у порівнянні з Консервативним сценарієм, однак встановлена
потужність об'єктів електрогенерації буде більшою у 3,6 рази.
• Буде потреба в значних обсягах акумулюючих потужностей, до 35% від
загальної потужності без врахування потенціалу інших технологій («розумні»
мережі, технології управління попитом, експортімпорт, прогресивні
технології типу «power-to-gas» та ін.), які можуть бути застосовані для
балансування і забезпечення надійності електромережі.
26%
48%
15%
10%
0,1%
0,5% 0,6% 0,2%
2,2%1,8%
0,5%
2,4%
1,9%
0,1%
16%
28%
11%
2%
35%
АЕС (нові)
ГЕС (малі)
Акумул. потужності
53
ГВт
327
ГВт
2012 2050

20
Інвестиційні потреби в електроенергетиці
• Сукупні інвестиційні потреби в електроенергетиці складатимуть
близько 220 млрд євро до 2050 р.
• Розвиток інноваційних технологій дозволить значно здешевити
«енергетичний перехід» та більш рівномірно розподілити потреби в
інвестиціях у часі.
0,2%
4%4%
0,9%
3%
0,2%
0,3%
34%
27%
10%
0,3% 9%
8%
АЕС (нові)
ГЕС (малі)
Акумул. потужності
220
млрд Євро

21
Виробництво теплової енергії
0.1% 0.4%
10%
18%
24%
38%
53%
64%
82%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2012 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Атомна енергія
Газ
Вугілля
"Чисте" утилізоване тепло
(ЧУТ)*
Біомаса та відходи
Частка ВДЕ (в т.ч., ЧУТ)
-21%
-17%
• Використання біомаси та відходів має стати пріоритетним у
теплозабезпеченні, щоб досягнути поставлених цілей, при цьому
використання вугільної продукції має бути зведене до нуля.
• Також може виявитися доречним розвиток централізованого електроопалення.

22
Структура виробництва теплової енергії
• У структурі загального виробництва теплової енергії, що постачається
централізовано для опалення та потреб промисловості, тепло,
отримане з біомаси та відходів може зайняти близько 73%.
• При цьому частка тепла, вироблена з газу знизиться з 94% в 2012 р. до
16% в 2050 р.
0,1%
5%
0,1%
94%
1%
73%
9%
1,7%
16%
Біомаса та
відходи
"Чисте"
утилізоване
тепло (ЧУТ)*
Вугілля
Газ
13,7
млн т н.е.
13,9
млн т н.е.
2012 2050

23
Загальне постачання первинної енергії (ЗППЕ)
• В 2050 р. ЗППЕ за Революційним сценарієм на 57% менше, ніж за
Консервативним сценарієм, а частка ВДЕ може досягнути 76% у 2050 р.
• Власний видобуток (виробництво) енергоресурсів може становити більше
90% від ЗППЕ, що суттєво покращить економічну та енергетичну безпеку.
2% 2%
7%
14%
23% 30%
40%
49%
76%
-10%
10%
30%
50%
70%
90%
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
2012 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Вітрова енергія
Гідроелектроенергія
Атомна енергія
Нафта та
нафтопродукти
Газ
Вугілля
Частка ВДЕ (в т.ч.
великі ГЕС та ГАЕС)
-41%
-57%

24
Прогнозна енергоємність ВВП України
• Первинна енергоємність ВВП
України може сягнути
поточного рівня
енергоємності ВВП країн ОЕСР
в 2040 р., а ЄС-28 в 2045 р.
• Наведені показники
первинної енергоємності
свідчать про те, що проблема
їх значної відсталості від
економічно розвинених країн
лежить не тільки в
енергетичній площині, а
також і в економічній.
• Окрім необхідності
здійснення «енергетичного
переходу», необхідно
здійснити «економічний
перехід», що сприятиме
«озелененню» енергетики та
підвищуватиме добробут
населення України.
0.14
0.11
0.09
0.33 0.31
0.29
0.29
0.21
0.16
0.13
0.11
0.09
0.07
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
2014 2014 2014 2012 2014 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Світ ОЄСР ЄС-28 Україна: Революційний сценарій
тн.е./$10002010ВВП(ПКС)
1.89
4.16
3.08
1.47
2.33
1.11
1.23 1.25 1.24 1.27 1.30 1.29 1.26
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
2014 2014 2014 2012 2014 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Світ ОЄСР ЄС-28 Україна: Революційний сценарій
тн.е./людину
Первинна енергоємність ВВП
Первинна енергоємність на людину

25
Викиди парникових газів
• Реалізація Революційного сценарію призведе до суттєвого скорочення викидів
парникових газів (ПГ), які в 2050 р. можуть становити лише 10% від рівня 1990 р.
• Викиди ПГ від промисловості складатимуть більше половини, а населення
взагалі їх не здійснюватиме. Частки сільського господарства, сектора послуг і
транспорту будуть в межах 0,5-1,5%.
43%
31%
35%
31%
28% 28%
25%
22%
10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
0
100
200
300
400
500
600
2012 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
МільйонтоннСО2-екв.
Вплив заходів з ЕЕ та ВДЕ
Транспорт
Сектор постачання
Населення
Промисловість
Сектор вир.-ва е/е та
тепла
Сектор послуг
Сільське господарство
% від 1990 року
-55% -86%

26
Загальні інвестиції
• У довгостроковій перспективі передбачається перехід від сьогоднішньої системи
енергозабезпечення з високими частками витрат на паливо та експлуатаційними
витратами до системи, для якої будуть характерні високі капітальні інвестиції та
порівняно менша частка витрат на паливо
0
20
40
60
80
100
120
2012 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
млрдЄвро
Субсидії ("зелений" тариф)
Капітальні інвестиції в проміжні
технології
Експлуатаційні витрати (технології
кінцевого енергоспоживання)
Витрати на транспортування,
постачання та проміжні технології
Капітальні інвестиції в технології
кінцевого енергоспоживання
виробництва е/е та тепла)
виробництва е/е та тепла
Вартість палива

27
Різниці в інвестиціях у порівнянні з Консервативним сценарієм
Щорічні витрати на функціонування енергетичної системи за Революційним
сценарієм буде меншим, ніж за Консервативним, на 6%.
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
млрдЄвро
Субсидії ("зелений" тариф)
Капітальні інвестиції в проміжні
технології
кінцевого енергоспоживання)
Витрати на транспортування,
постачання та проміжні технології
кінцевого енергоспоживання
виробництва е/е та тепла)
виробництва е/е та тепла
Вартість палива
Всього

28
Вплив реалізації сценаріїв розвитку енергетичного сектору
на зростання ВВП, % до Консервативного сценарію
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2018 2019 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
%
• Реалізація Революційного сценарію загалом характеризується позитивними
макроекономічними наслідками, що повною мірою проявляється у середньо- та
довгостроковій перспективі – починаючи з 2019-2020 рр.
• У 2030 р. додатковий (кумулятивний) приріст ВВП становить 4-6%, у 2050 р. – 12-15%.

29
Вплив реалізації заходів розвитку енергетики на доходи
домогосподарств у рамках Революційного сценарію
У середньостроковій перспективі (2020-2025 рр.) додатковий приріст
агрегованих доходів домогосподарств може досягти 4-6% з подальшим
збільшенням до 11-15% у 2050 р.
Показник/
сценарій
2018 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Агреговані доходи -0,1 1,7 5,6 8,5 10,8 12,6 13,8 14,6
I децильна група -0,1 2,1 6,6 10,3 13,2 15,4 17,1 18,1
II -0,3 1,9 6,6 10,3 13,2 15,5 17,2 18,2
III -0,2 2,0 6,7 10,4 13,3 15,6 17,2 18,2
IV -0,1 2,0 6,5 10,1 12,9 15,0 16,6 17,6
V -0,2 1,9 6,5 10,0 12,9 15,0 16,6 17,7
VI -0,1 2,0 6,3 9,7 12,3 14,3 15,7 16,6
VII -0,3 1,8 6,1 9,4 12,0 13,9 15,4 16,3
VIII -0,1 1,8 5,7 8,7 11,0 12,7 13,9 14,7
IX 0,0 1,7 5,1 7,5 9,4 10,7 11,7 12,2
X (вища) -0,1 0,9 3,0 4,5 5,6 6,4 7,0 7,4

30
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
Видобутоквугілля
Торгівля
Транспорт
Видобутокгазу
Розподіленнягазу
Електроенергетика
Харчовапромисловість
Деревообробка
Металургія
Охороназдоров'я
Державнеуправління
Освіта
тис.осіб
Зміни в зайнятості населення
• Ринковий попит на додатково вивільнену робочу силу внаслідок структурних змін
буде відчутно перевищувати пропозицію, відтак негативних змін у рівні загального
безробіття спостерігатись не буде.
• Однак, необхідно запроваджувати дієві програми перекваліфікації працівників.

Комплекс економіко-математичних моделей
31
Наразі не
використовувалися
Моделі ринку
електричної
енергії, газу, тепла
тощо

32
Базова структура енергетичної системи в моделі TIMES-Україна
вугілля
лігніт
нафта
газ
видобування
Відновлювальні
ресурси без карбонатів
(ВРбК)
вугілля
нафто-
продукти
сира
нафта
газ
електро-
енергія
Імпорт,фонди
…
Відновлювальні ресурси
з карбонатів (ВРзК)
ВРбК
ВРзК
Вугілля
Нафта
Газ
масла
Масла
Нафто-
продукти
Електро-
енергія
Тепло
Водень
переробка
удосконалена
переробка
вугілля
виробн.
синтет. палива
виробн.
метанолу
виробн.
мет-лу зК
виробн.
мет-лу бК
нафта
газ
масла
нафто-
продукти
ТЕЦ
ТЕС
Котельні
АЕС
ГЕС
ВЕС
Сонячні
установ.
Геотерм.
установ.
Газифік.
виробн.
водню
Транспортіпостачальнікомпанії
електро-
енергія
(ВРбК)
(ВРзК)
Експорт,фонди
Відновл.
енрегія
Вугілля
Масла
Нафтопр.
Газ
Елект-гія
Тепло
Водень
Прилади
кінцевого
споживання
енергії
сталь
алюміній
скло
аміак
папір
інший попит
ПРОМИСЛОВІСТЬ
Прилади
кінцевого
енергії
опалення, нагрів води
кондиціювання приміщень
освітлення
водопостачання, локальний транспорт
приготування, зберігання їжі
ЖКГ, КОМЕРЦІЙНИЙ,
БЮДЖЕТНИЙ СЕКТОРИ
інше
прання, сушіння, прасування
Прилади
кінцевого
енергії
Вантажні перевезення
Пасажирські перевезення
ТРАНСПОРТ
інший попит
Прилади
кінцевого
енергії
СІЛЬСЬКЕ, ЛІСОВЕ та
РИБНЕ ГОСПОДАРСТВА
Локальний транспорт
Авто-
виробн.
ВИКОПНІ
ЕНЕРГОРЕСУРСИ
ПЕРВИННІ
ВТОРИННІ
СЕКТОРАЛЬНІ
ЕНЕРГОРЕСУРСИ ПОПИТИ
уран видобування
яд.паливо
Тваринництво
Інше
Рослинництво
уран
Біокоґе-
нерація

Дякую за увагу!
Контактна інформація:
Олександр ДЯЧУК
провідний науковий співробітник
Сектору прогнозування розвитку ПЕК,
к.т.н., с.н.с.
ДУ «Інститут економіки та прогнозування НАН
України» (ІЕП НАНУ),
E: diachuk@ief.org.ua, oadyachuk@ukr.net
S: oadyachuk
Юлія ОГАРЕНКО
координаторка проекту, Представництво
Фонду ім. Гайнріха Бьолля в Україні
M: +38(097) 6405388
E: y.ogarenko@gmail.com
S: yuliya.ogarenko
Виконавці від ІЕП НАНУ:
1. Олександр ДЯЧУК
2. Роман ПОДОЛЕЦЬ
3. Максим ЧЕПЕЛЄВ
4. Галина ТРИПОЛЬСЬКА
5. Віталій ВЕНГЕР
6. Тетяна САПРИКІНА
7. Роман ЮХИМЕЦЬ

Енергетичний перехід України на відновлювані джерела енергії до 2050 р. Революційний сценарій

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Similaire à Енергетичний перехід України на відновлювані джерела енергії до 2050 р. Революційний сценарій

Similaire à Енергетичний перехід України на відновлювані джерела енергії до 2050 р. Революційний сценарій (20)

Plus de Oleksandra Tryboi

Plus de Oleksandra Tryboi (20)

Енергетичний перехід України на відновлювані джерела енергії до 2050 р. Революційний сценарій