Метою роботи є аналіз стану впровадження когенераційних установок в Україні, визначення екологічних ризиків їх розгортання та шляхів зниження впливу на довкілля. Сьогодні стратегічним завданням України є підвищення енергетичної стійкості, особливо в умовах руйнування енергетичної інфраструктури внаслідок воєнних дій. У цьому контексті децентралізація енергосистем і впровадження когенераційних установок (КГУ) набувають особливої актуальності [1, с. 10–12].
Когенераційні системи забезпечують високий рівень використання енергії палива. Для сучасних газопоршневих КГУ за повної утилізації тепла сумарна паливна ефективність становить близько 80–90 % (електрична ≈35–43 %, теплова ≈45–50 %). Для паротурбінних ТЕЦ характерні сумарні значення на рівні 60–70 %, що зумовлено нижчою електричною ефективністю парового циклу та залежністю від теплового навантаження [2].
Ефективність роботи КГУ значною мірою залежить від співвідношення споживання теплової та електричної енергії. За добової нерівномірності споживання тепла чи електроенергії ККД системи істотно знижується через вимушені простої або нераціональне відведення надлишкової теплоти [3]. Тому для підтримання високого енергетичного та екологічного ефекту важливим напрямом є інтеграція когенераційних установок із системами акумулювання теплової енергії, які дозволяють згладжувати пікові навантаження та зберігати надлишкову теплоту для подальшого використання.
Одним із перспективних рішень у цій сфері є застосування фазозмінних акумуляторів тепла на основі кристалогідратів, що характеризуються високою густиною енергонакопичення та екологічною безпечністю. Такі матеріали дають змогу ефективно використовувати надлишкове тепло від КГУ, підвищуючи загальний коефіцієнт використання палива та зменшуючи викиди парникових газів [4].
В Україні тенденція до впровадження когенерацій значно посилилася після 2022 року. Зокрема, у грудні 2024 року Програма розвитку ООН (UNDP) передала Харкову шість газопоршневих КГУ для забезпечення роботи критичних об’єктів енергетики [5]. Такі системи дозволяють не лише зменшити навантаження на централізовану мережу, а й підвищити локальну енергетичну безпеку.
Подібні проєкти реалізуються й у Полтаві, де комунальне підприємство «Полтаватеплоенерго» у 2025 р. отримало дев’ять когенераційних установок: шість — від міста та Німецького товариства з міжнародного співробітництва (GIZ), ще три — від Агентства США з міжнародного розвитку (USAID). Частину з них вже встановлено на котельнях міста, а решта перебуває на етапі підключення. За даними місцевої влади, ці установки забезпечать стабільне тепло- та електропостачання 46 освітніх об’єктів, 28 медичних закладів і понад 600 багатоквартирних будинків, що охоплює близько 110 тис. мешканців Полтави [6].
Проєкт спрямований на створення так званих «енергетичних островів», які здатні автономно підтримувати критичну інфраструктуру під час відключень електроенергії чи аварійних ситуацій. Це свідчить про швидкі темпи розвитку цієї технології в Україні.
Водночас технічна ефективність КГУ має супроводжуватися екологічною відповідальністю, адже локальні впливи можуть нівелювати енергетичні переваги.
Попри вищу паливну ефективність, газові КГУ залишаються джерелом викидів CO₂. Аналітичне дослідження Green Transition Office (DiXi Group) узагальнює і рекомендує для України середній показник 0,430 т CO₂/МВт·год (на основі «Угоди мерів», 2020 р.), а також наводить інші актуальні підходи (Ember, CBAM), які слід враховувати в оцінках [7, с. 14–15]. Для КГУ питомі викиди на корисну енергію нижчі, але за значного парку КГУ абсолютні викиди лишаються суттєвими.
Матеріали Європейського банку реконструкції та розвитку (ЄБРР) підготовлені в межах проєкту Kyiv District Heating Project (2025), визначають вимоги щодо контролю викидів NOₓ/CO та шумового навантаження для когенераційних установок відповідно до стандартів ЄС (НДТ/ELV). Без очисних систем малі та середні установки можуть спричиняти локальні перевищення. Рівень шуму від газопоршневих двигунів може сягати 85 дБ, що перевищує гігієнічні нормативи [8] та потребує встановлення шумопоглинаючих кожухів. Звідси вимоги до каталітичного доочищення та акустичного захисту [9].
Як зазначено в Національному енергетичному та кліматичному плані України 2025–2030, надмірна кількість газових установок може збільшити навантаження на розподільчу газову мережу, яка має високий рівень фізичного зносу [10].
Європейські країни активно впроваджують когенераційні технології, однак із використанням альтернативних джерел палива. У Данії та Німеччині понад 60 % когенераційних станцій працюють на біогазі, а в Польщі діє державна програма підтримки модернізації когенерацій через системи каталітичного очищення [2].
Для України перспективним напрямом є перехід до біометанових когенерацій, що дозволить скоротити викиди CO₂ майже вдвічі. Потенціал виробництва біометану в Україні оцінюється у 8 млрд м³ на рік, що еквівалентно понад 25 % потреб газової генерації [10].
Отже, подальший розвиток КГУ має супроводжуватися розбудовою технологій зберігання теплової енергії та переходом до використання відновлюваних джерел.
Висновки
Проведений аналіз свідчить, що впровадження когенерацій в Україні має не лише техніко-економічне, а й виражене екологічне значення, зокрема у контексті декарбонізації енергетики.
Активне впровадження когенераційних установок є стратегічно важливим елементом енергетичної децентралізації України. Вони забезпечують автономність, підвищують ефективність використання палива та сприяють енергетичній безпеці регіонів.
Однак паралельно з технічним розвитком необхідно забезпечити екологічну збалансованість, зокрема впровадження систем каталітичного очищення вихлопів,
розвиток біогазових і водневих когенерацій та створення нормативів екологічного моніторингу для малих енергетичних установок.
Комплексне впровадження когенераційних систем у поєднанні з технологіями накопичення теплової енергії та використанням біометану формує основу сталого та низьковуглецевого розвитку енергетики України.
Список літератури
1. International Energy Agency. Ukraine’s Energy Security and the Coming Winter [Електронний ресурс]. – Paris : International Energy Agency (IEA), 2024. – Режим доступу: https://iea.blob.core.windows.net/assets/cec49dc2-7d04-442f-92aa-54c18e6f51d6/UkrainesEnergySecurityandtheComingWinter.pdf (дата звернення: 01.10.2025).
2. International Energy Agency (IEA). Cogeneration and District Energy: Sustainable Energy Technologies for Today…and Tomorrow [Електронний ресурс]. – Paris, France : International Energy Agency, 2009. – Режим доступу : https://www.iea.org/reports/cogeneration-and-district-energy.
3. Chittum A., Kismohr S. Combined Heat and Power Playbook. – Washington, DC : American Council for an Energy-Efficient Economy (ACEEE), 2014.
4. Корнієнко Р. І., Кутний Б. А. Перспективи застосування в Україні систем акумулювання теплової енергії на основі фазозмінних матеріалів [Електронний ресурс]. // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2025. – № 4. – С. 76–84. – DOI: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-181-4-76-84.
5. United Nations Development Programme (UNDP). Ukraine receives gas-piston cogeneration units to support Kharkiv’s critical energy needs [Електронний ресурс]. – UNDP Ukraine, 2024. – 13.12.2024. – Режим доступу : https://www.undp.org/ukraine/press-releases/ukraine-receives-gas-piston-cogeneration-units-support-kharkivs-critical-energy-needs (дата звернення: 10.10.2025).
6. Семисал К., Омельченко К. «Полтаватеплоенерго» отримало дев’ять когенераційних установок: чому не можуть підключити [Електронний ресурс]. // Суспільне Мовлення України. – 21.08.2025. – Режим доступу : https://suspilne.media/poltava/1095968-poltavateploenergo-otrimalo-devat-kogeneracijnih-ustanovok-comu-ne-mozut-pidkluciti/ (дата звернення: 12.10.2025).
7. DiXi Group, Green Transition Office. GHG Emission Factors for Electricity Generation and Consumption in Ukraine: Analytical Study [Електронний ресурс]. – Kyiv : DiXi Group, 2025. – Режим доступу : https://dixigroup.org/en/analytic/ghg-emission-factors-for-electricity-generation-and-consumption-in-ukraine-analytical-study (дата звернення: 14.10.2025).
8. Міністерство охорони здоров’я України. Про затвердження Державних санітарних норм допустимих рівнів шуму в приміщеннях житлових та громадських будинків і на території житлової забудови : наказ від 22.02.2019 № 463 [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://zakon.rada.gov.ua/go/z0281-19 (дата звернення: 17.10.2025).
9. European Bank for Reconstruction and Development (EBRD). Kyiv District Heating Project – Board Report [Електронний ресурс]. – London : European Bank for Reconstruction and Development, 2025. – Режим доступу : https://www.ebrd.com/content/dam/ebrd_dxp/documents/project/50839/grcf2-w2--kyiv-district-heating-board-report.pdf (дата звернення: 19.10.2025).
10. Ministry of Energy of Ukraine; Energy Community Secretariat. National Energy and Climate Plan of Ukraine 2025–2030 [Електронний ресурс]. – Kyiv : Ministry of Energy of Ukraine, 2023. – Режим доступу : https://www.energy-community.org/dam/jcr:9d144283-08ed-410b-a670-7fd15c7782f2/1_NECP_EnMachineTranslation.pdf (дата звернення: 14.10.2025).
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter