Тенденції розвитку виробництва і використання біоетанолу в Європейському Союзі

Тенденції розвитку виробництва і використання біоетанолу в Європейському Союзі

Біоетанол — звичайний етанол, який отримують у процесі переробки рослинної сировини для використання як біопалива. Сировиною для виробництва біоетанолу можуть бути різні культури з великим вмістом біоетанолу або цукру: маніок, картопля, цукровий буряк, батат, сорго, а також пшениця та ячмінь.

Найбільш вигідні позиції на ринку біоетанолу займає Бразилія, де біоетанол виробляється з мінімальними витратами. Крім того, на виробництво етанолу в Бразилії витрачається менше енергетичних витрат, оскільки багаса — основний побічний продукт переробки цукрового очерету — використовується для спалювання як паливо. І навпаки, підприємства з переробки в Європі і США, як правило, платять за паливо, а побічні продукти процесів виробництва етанолу і біодизелю найчастіше продають на корм тваринам.

Етанол може змішуватися з бензином або спалюватися в чистому вигляді в декількох модифікованих двигунах з іскровим запалюванням. Літр етанолу містить приблизно 66% енергії, що забезпечується літром бензину, але має більш високе октанове число і, при змішуванні з бензином для використання в транспортних засобах, покращує його показники. Крім того, біоетанол покращує згоряння палива в автомобілях, зменшуючи викиди окису вуглецю, незгорілих вуглеводнів і канцерогенів. Однак спалювання етанолу також викликає більш активну реакцію з азотом в атмосфері, що може призвести до незначного збільшення газоподібних окислів азоту. Порівняно з бензином етанол містить лише слідові кількості сірки. Таким чином, змішування етанолу з бензином сприяє зменшенню вмісту сірки в паливі і знижує викиди оксидів сірки. Крім того, виробництво паливного етанолу в країнах Європейського Союзу (ЄС) створює додатковий попит на сільськогосподарські культури.

Питання розвитку ринку біоетанолу досліджують такі вчені: Г. М. Калетнік, Г.І. Кизюн, С.А. Олійник, О.І. Присяжнюк, В. М. Сосницький, І.А. Шевченко, П. В. Шиян, О. М. Шпичак та інші. Проте тенденції розвитку виробництва та використання біоетанолу в ЄС досліджені недостатньо і потребують подальшого наукового супроводу.

Метою статті є дослідження тенденцій розвитку виробництва та використання біоетанолу в ЄС.

Методологічною та інформаційною основою дослідження є наукові праці вітчизняних і зарубіжних дослідників, матеріали періодичних видань, Intemet-ресурси та аналітичні матеріали розвитку ринку біоетанолу в ЄС.

Широке використання біоетанолу як заміни викопного палива відбувається протягом багатьох років. Приблизно з 104,0 млн м3 етанолу, виробленого у світі в 2013 р., більше 80% (87,2 млн м3) було використано в сумішах з паливом. Світові лідери з виробництва біоетанолу — США та Бразилія. Їхня частка в структурі світового виробництва паливного етанолу у 2013 р. становила 58,59% та 27,61% відповідно (табл. 1).

У США біоетанол в основному використовується у вигляді 10-відсоткової добавки до бензину. У Бразилії пропонується як чисте паливо (Е100), а також змішується зі звичайним бензином із вмістом від 20 до 25 об%. Приблизно 90% нових зареєстрованих автомобілів у Бразилії — «гнучкі паливні транспортні засоби», що можуть працювати на регулярному бензині, біоетанолі або їх суміші.

Незважаючи на загальне зниження світового виробництва паливного етанолу в 2013 р., виробництво паливного етанолу в Європі збільшилося на 0,06% (або на 13 млн галонів): з 1 139 млн галонів (4 620 млн л) у 2012 р. до 1 371 млн галонів (5 190 млн л) у 2013 р. (табл. 2).

Таблиця 1. Світове виробництво паливного етанолу в 2013 році, сформовано з використанням [6]

¹ американський галон = 3,78 541 178 літрів.

Таблиця 2. Паливний етанол у Європейському Союзі, розроблено з використанням [3]

^пр — прогнозне значення ЕС FAS Posts.

Коефіцієнт використання виробничих потужностей протягом досліджуваного періоду мав тенденцію до зниження: з 78% — у 2006 р. до 63% — у 2013 році. Причинами недовикористання виробничих потужностей підприємств були високі ціни на зернові культури на європейському ринку і активний імпорт біопалива з Бразилії і США.

Згідно з доповненням до Додатку І-А угоди «Про асоціацію між Україною та Європейським Союзом і його державами-членами» «А. Індикативна сукупність тарифних квот для імпорту в Європейський Союз», в Україні тарифна квота для імпорту паливного етанолу в ЄС становить 27 000 т/рік з поступовим збільшенням протягом 5 років до 100 000 т/рік. При потребі ЄС в паливному етанолі в розмірі 500 млн л (або 400 тис. т), тарифна квота покриває лише 6,75% усього імпортованого біоетанолу ЕС. Доведена тарифна квота до 100 000 т/рік при імпорті біоетанолу ЄС в розмірі 400 тис т в рік дозволить покрити 25% імпорту паливного етанолу в ЄС.

Нормативними документами, що регулюють ринок біопалива в ЄС, є: Директива 2003/30/ЕС від 8 травня 2003 року про сприяння використанню біопалива або інших відновлюваних видів палива для транспортних засобів, Директива «Клімат ЄС», Енергетичний пакт (2009/147) та Директива з якості палива (2009/30). Пакет включає в себе обов’язкові цілі «20/20/20» до 2020 р., однією з яких є 20-відсоткова частка поновлюваних джерел енергії в загальному енергобалансі ЄС.

Біопаливо повинно відповідати певним критеріям. У Директиві з відновлюваної енергії (Renewable Energy Directive 2009/28/ЕС, RED) викладено специфічні вимоги стійкості. До них відносяться максимальне скорочення викидів парникових газів (Greenhouse Gas Emissions, GHG), використання земельних ресурсів, екологічні, економічні та соціальні критерії, а також відповідність конвенціям Міжнародної організації праці.

У жовтні 2012 р. Європейська комісія (ЄК) опублікувала пропозицію щодо непрямої зміни землекористування (Indirect Land Use Change, ILUC). Пропозиція спрямована на перехід від традиційних видів біопалива на біопаливо, виготовлене з нехарчової сировини, що буде здійснюватись шляхом встановлення верхнього обмеження і поступової відмови від державної підтримки виробництва біопалива першого покоління після 2020 р., встановлення необхідних вимог викидів парникових газів, принаймні 60% для нових установок, а також встановлення нових значень виділення ILUC.

Потужності з виробництва біоетанолу збільшаться приблизно з 2,1 млн л в 2006 р. до 8,5 млн л в 2014 році. Більшість виробничих потужностей встановлені в країнах Бенілюксу (Бельгія, Нідерланди та Люксембург), Німеччині, Франції, Іспанії і Великій Британії (табл. 3). Зростання виробництва прогнозується в основному в країнах Бенілюксу, Великій Британії, Іспанії і Німеччині. Виробництво у Франції та Польщі залишиться на колишньому рівні (табл. 4). Слід зазначити, що темпи приросту виробництва біоетанолу в ЄС знижуються порівняно з 2007—2010 роками.

Порти в регіоні Бенілюкс забезпечують легкий доступ до сировини та служать центром для логістики викопного палива, що робить його стратегічним місцем для змішування біопалива і подальшого використання. У Великій Британії всі заводи розташовані на східному узбережжі Англії в безпосередній близькості від глибоководних портів. Виробництво біоетанолу у Великій Британії ще не досягло максимальної потужності у зв’язку з технічними стартовими проблемами, невідповідним зберіганням пшениці і депресії внутрішніх цін біоетанолу. Протягом 2013—2014 рр. виробництво біоетанолу в Німеччини передбачається відновити після падіння в 2010—2011 рр., спричиненого використанням у німецькій промисловості обширного імпорту з США E90 і ЕТБЕ (етиловий ефір трет-бутил ефір).

Таблиця 3. Виробнича потужність основних виробників біоетанолу в Європі в 2013 р., млн л [2]

У Франції виробництво біоетанолу має стабілізуватися після значного зниження в 2011—2012 роках. У виробництві біоетанолу в Центральній і Південно-Східній Європі очікується стагнація, за винятком Угорщини, де відкрито новий завод з виробництва біоетанолу. Цей завод буде виробляти щорічно 200 млн л і протягом перших двох років в основному постачатиме етанол на експорт.

Тоді як заводи в Сполучених Штатах і Бразилії знаходяться переважно в регіонах виробництва сировини і зосереджені на одному з видів сировини, заводи в ЄС часто розташовані поблизу кінцевого ринку і спроектовані на використання різноманітної рослинної сировини. В ЄС біоетанол в основному виробляється з похідних пшениці, кукурудзи, ячменю, жита, і цукрового буряку.

Пшениця як основна сировина при виробництві біоетанолу використовується в Північно-Західній Європі, тоді як кукурудза використовується переважно в Центральній Європі та Іспанії. Коли внутрішня пропозиція пшениці в ЄС щільна, виробники в Північно-Західній Європі зазвичай переорієнтовуються на імпортну кукурудзу. Жито використовується для виробництва біоетанолу в Польщі, Балтійському регіоні і Німеччині, тоді як ячмінь в основному використовується у Німеччині та Іспанії. В Італії близько 30% біоетанолу виробляється з винних побічних продуктів і близько 10% безпосередньо з вина. У Північно-Західній Європі та Чехії використовується також цукровий буряк.

Таблиця 4. Основні виробники паливного етанолу в ЄС, розроблено з використанням [3]

^пр — прогнозне значення ЕС FAS Posts.

Під час сезону високих цін на зерно похідні цукрових буряків (в основному цукровий сироп, патока) є сприятливою сировиною для виробництва біоетанолу. В 2012/2013 маркетинговому році, коли ціни на зернові значно збільшились, виробництво біоетанолу з патоки зросло. Це було пов’язано з наявністю великих запасів в ЄС цукру власної квоти. В 2013 р. необхідна сировина для виробництва біоетанолу в ЕС (5190 млн л біоетанолу) оцінювалась майже в 10,6 ММТ (мільйона метричних тонн) зернових і 9,5 млн т цукрових буряків. Це приблизно 3,7% від загального обсягу виробництва зернових в ЄС і 7,7% від загального виробництва цукрових буряків. Побічними продуктами у виробництві біоетанолу є очищені сушені гранули (DDG), пшенична клейковина і дріжджові концентрати. У 2013 р. максимальне теоретичне виробництво побічних продуктів досягло 3,3 млн т (приблизно 2,0% від повного споживання фуражного зерна в ЄС).

Споживання біопалива в транспортній сфері Європейського Союзу знизилося в 2013 р. приблизно на 6,79%: з 14,6 т нафтового еквівалента (ТНЕ) до 13,6 ТНЕ³ (табл. 5). Слід зазначити, що зниження використання біопалива як транспортного пального країнами ЄС протягом 2012—2013 рр. є першим падінням споживання з початку промислової експансії біопалива. Промислова експансія розпочалася з реалізації директиви біопалива 2003/30/EC, прийнятої 8 травня 2003 року. Директивою вперше було встановлено кількісні цілі для споживання біопалива, а саме 2% в 2005 р. і 5,75% в 2010 році.

Таблиця 5. Динаміка використання біопалива як транспортного пального країнами Європейського Союзу протягом 2012—2013 рр., розроблено з використанням [2]

Проте при порівнянні споживання між різними типами біопалива в межах Європейського Союзу (на основі вмісту енергії, а не об'єму) споживання біоетанолу знаходиться на підйомі. Його частка на ринку в прямих сумішах з бензином або при перетворенні в етил-трет-бутиловий ефір (ЕТБЕ), зросла з 19,17% у 2012 р. до 19,95% в 2013 р. (табл. 3). Тоді як частка біодизелю зменшилась майже на один процентний пункт: з 79,83% у 2012 р. до 78,96% в 2013 р., споживання інших типів біопалива залишається стабільним — на рівні 1,1% (в основному представлено паливом з біогазу) — 121,1 кілотонни нафтового еквівалента або 0,89% в 2013 р. (використовується в Німеччині, Швеції та Фінляндії).

У 2013 р. використання органічного біодизелю як транспортного пального знижувалося швидшими темпами (- 7,80%), ніж органічного біоетанолу (- 3,05%).

Протягом 2013—2014 рр. розширення ринку органічних біопалив прогнозується у Великій Британії та Німеччині, в інших країнах ЄС залишиться або на колишньому рівні (Франція, Іспанія та Італія), або незначно розшириться (країни Бенілюксу та Швеція).

Спад споживання біопалива першого покоління у Франції протягом 2012—2013 рр. з 814,48 млн л до 768,63 млн л можна пояснити скороченням внутрішнього та європейського стимулювання. Найбільш впливовими стимуляторами використання біопалива є екологічний податок на суміші, а також нафтові податкові знижки. Французький міністр сільського господарства у вересні 2012 р. оголосив про скасування суспільної підтримки для першого покоління біопалива, що мала діяти протягом 2014—2015 рр. відповідно до національного плану дій. В Іспанії спостерігалося зниження споживання біоетанолу в 2013 р. на 10,52% в результаті остаточного звільнення від податків на біопаливо та переглядом норм споживання.

У зв’язку з меншим споживанням бензину і зниженням стимулювання його виробництва очікується незначне зростання споживання біоетанолу в ЄС — від 5,63 млрд л в 2012 р. до 5,76 млрд л у 2014 році. Профіцит буде можливий в країнах Бенілюксу, в окремих країнах Центральної Європи, зокрема, в Угорщині та Австрії. Прогнозується, що у 2014 р. ринки біопалива Франції та Іспанії будуть самодостатніми, очікується дефіцит біопалива на ринках Німеччини і Великої Британії — до 800 млн л; Італії — до 400 млн л, Данії — до 250 млн л, Швеції — до 200 млн л, Фінляндії — до 150 млн л; Польщі — до 90 млн л; Румунії — до 50 млн л [3].

Протягом 2006—2012 рр. більшу частину біоетанолу було імпортовано країнами Бенілюксу, Великою Британією, Швецією та Фінляндією в основному через порти Роттердама. Незначна частина імпортованого біоетанолу змішується з бензином в Роттердамі, але більшу частину біопалива змішують у кінцевому пункті призначення з метою виконання місцевих вимог країни-члена ЄС.

Протягом 2014 р. ціна на паливний етанол в ЕС (Роттердам, FOB T2) коливалась від 445 EUR/м³ (0,582 дол. США/л) до 570 EUR/м³ (0,745 дол. США/л). Середня ціна у січені-вересні 2014 р. складала 0,64 дол. США/л (8,32 грн/л) [7].

Для того, щоб біоетанол, вироблений в Україні, був конкурентоспроможним на європейському ринку, його ціна повинна складати 8,32 грн/л. На відміну від країн ЄС, виробництво біоетанолу в Україні обмежується низкою факторів, серед яких недосконала законодавча база, порівняно висока ціна, що обумовлена вартістю сировини при низькій урожайності сільськогосподарських культур і відсутністю комплексних технологій їх переробки.

Висновки

Більшість країн-членів ЄС впровадили і реалізують Директиву з відновлюваної енергії. Отже, теоретично це свідчить про подальший ріст попиту на біоетанол. У цілому ринок паливного етанолу ЕС залишається залежним від імпорту з США та Бразилії. Міжнародні поточні події (міжрелігійні конфлікти на Близькому Сході і українсько-російська криза) можуть підштовхнути ЄС до впровадження більш активної політики щодо зниження своєї залежності від вуглеводнів. За даними Європейської комісії, Європейський Союз імпортує 94% споживаної нафти, з яких 30% — це сира нафта і нафтопродукти, що надходять з Росії.

Література

• 1. Калетнік Г. М. Біопаливо. Продовольча, енергетична та екологічна безпека України [Текст]: Монографія / Г. М. Калетнік. — К.: «Хай-Тек Прес», 2010. — 516 с.
• 2. Biofuels barometer. — [Електронний ресурс]. — Режим доступу: http://www.energies-renouvelables.org.
• 3. EU Biofuels Annual 2013. — [Електронний ресурс]. — Режим доступу: http://gain.fas.usda.gov
• 4. Fuel Ethanol in Europe. Outlook in the light of policy uncertainty. — [Електронний ресурс]. — Режим доступу: http://www.platts.com.
• 5. Renewable ethanol: driving jobs, growth and innovation throughout Europe State of the Industry Report 2014 — [Електронний ресурс]. — Режим доступу: http://www.epure.org
• 6. Renewable Fuels Association, F.O. Lichts. «Industry Statistics: 2013 World Fuel Ethanol Production». — [Електронний ресурс]. — Режим доступу: http://ethanolrfa.org.
• 7. World Ethanol & Biofuels Report, F.O. Lichts. — [Електронний ресурс]. — Режим доступу: https://www.agra-net.