Напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання України в умовах екологічних вимог

The district heating system (DHS) of Ukraine was formed during 1960−1980. The existing boilers and furnace rooms of the DHS with a nominal heat capacity of 50 MW and more are physically worn out and technologically obsolete. Emissions of nitrogen oxides are the main emissions of contaminants at the...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2020
Main Author: Teslenko O.I.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020
Subjects:
Online Access:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/751
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:System Research in Energy

Institution

System Research in Energy
id oai:www.systemre.org:article-751
record_format ojs
institution System Research in Energy
baseUrl_str
datestamp_date 2023-10-31T09:16:53Z
collection OJS
language Ukrainian
topic теплопостачання
котлоагрегат
теплова енергія
середньозважена собівартість
екологічні вимоги
викиди
spellingShingle теплопостачання
котлоагрегат
теплова енергія
середньозважена собівартість
екологічні вимоги
викиди
Teslenko O.I.
Напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання України в умовах екологічних вимог
topic_facet heat supply
boiler
thermal energy
weighted average cost
ecological requirements
emissions.
теплопостачання
котлоагрегат
теплова енергія
середньозважена собівартість
екологічні вимоги
викиди
format Article
author Teslenko O.I.
author_facet Teslenko O.I.
author_sort Teslenko O.I.
title Напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання України в умовах екологічних вимог
title_short Напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання України в умовах екологічних вимог
title_full Напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання України в умовах екологічних вимог
title_fullStr Напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання України в умовах екологічних вимог
title_full_unstemmed Напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання України в умовах екологічних вимог
title_sort напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання україни в умовах екологічних вимог
title_alt Directions of the development OF heating boilers of the Ukrainian district heating system under conditions of present-day ecological requirements
description The district heating system (DHS) of Ukraine was formed during 1960−1980. The existing boilers and furnace rooms of the DHS with a nominal heat capacity of 50 MW and more are physically worn out and technologically obsolete. Emissions of nitrogen oxides are the main emissions of contaminants at the combustion of natural gas in the boilers of DHS of Ukraine and currently constitute about 200−240 mg/nm3 without using the technologies of their reduction.Ukraine has implemented the provisions of Directive 2010/75/EU, which limit the emission of nitrogen oxides from large natural gas combustion plants (in particular, from boilers of DHS) to no more than 100 mg/nm3.The enhancement of energy efficiency, reduction of thermal energy consumption, and structural technological changes cause a gradual significant decrease in the installed capacity of DHS boilers in Ukraine: according to forecasts, from 80 GW (2015) to 20 GW (2040).We consider the possible directions of development of powerful boilers of DHS in Ukraine to 2040 under conditions of modern ecological requirements: progressive (high-cost replacement of all existing boiler units by modern energy-efficient and environmentally safe ones, which requires $ 585 million investment), traditional (medium-cost technical reconstruction of the existing boilers for their compliance with environmental requirements with the extension of their service life, which requires $ 292.5 million), and conservative (low-cost modernization of the existing boilers to meet environmental requirements only, which requires $ 97.5 million).We calculated the weighted average cost of heat for the life cycle of powerful DHS boilers by the directions of development given above. It is shown that this indicator for reconstructed and modernized boilers is higher by 7−11% than for new modern boilers due to the lower energy efficiency of existing boilers, the higher costs for their maintenance, and the greater environmental taxes. This leads to further low competitiveness of the existing boilers under the current environmental requirements and the increase in prices for natural gas and environmental taxes.
publisher General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2020
url https://systemre.org/index.php/journal/article/view/751
work_keys_str_mv AT teslenkooi directionsofthedevelopmentofheatingboilersoftheukrainiandistrictheatingsystemunderconditionsofpresentdayecologicalrequirements
AT teslenkooi naprâmirozvitkuopalûvalʹnihkotelenʹsistemicentralízovanogoteplopostačannâukraínivumovahekologíčnihvimog
first_indexed 2025-09-24T17:33:56Z
last_indexed 2025-09-24T17:33:56Z
_version_ 1844167559576813568
spelling oai:www.systemre.org:article-7512023-10-31T09:16:53Z Directions of the development OF heating boilers of the Ukrainian district heating system under conditions of present-day ecological requirements Напрями розвитку опалювальних котелень системи централізованого теплопостачання України в умовах екологічних вимог Teslenko O.I. heat supply, boiler, thermal energy, weighted average cost, ecological requirements, emissions. теплопостачання, котлоагрегат, теплова енергія, середньозважена собівартість, екологічні вимоги, викиди The district heating system (DHS) of Ukraine was formed during 1960−1980. The existing boilers and furnace rooms of the DHS with a nominal heat capacity of 50 MW and more are physically worn out and technologically obsolete. Emissions of nitrogen oxides are the main emissions of contaminants at the combustion of natural gas in the boilers of DHS of Ukraine and currently constitute about 200−240 mg/nm3 without using the technologies of their reduction.Ukraine has implemented the provisions of Directive 2010/75/EU, which limit the emission of nitrogen oxides from large natural gas combustion plants (in particular, from boilers of DHS) to no more than 100 mg/nm3.The enhancement of energy efficiency, reduction of thermal energy consumption, and structural technological changes cause a gradual significant decrease in the installed capacity of DHS boilers in Ukraine: according to forecasts, from 80 GW (2015) to 20 GW (2040).We consider the possible directions of development of powerful boilers of DHS in Ukraine to 2040 under conditions of modern ecological requirements: progressive (high-cost replacement of all existing boiler units by modern energy-efficient and environmentally safe ones, which requires $ 585 million investment), traditional (medium-cost technical reconstruction of the existing boilers for their compliance with environmental requirements with the extension of their service life, which requires $ 292.5 million), and conservative (low-cost modernization of the existing boilers to meet environmental requirements only, which requires $ 97.5 million).We calculated the weighted average cost of heat for the life cycle of powerful DHS boilers by the directions of development given above. It is shown that this indicator for reconstructed and modernized boilers is higher by 7−11% than for new modern boilers due to the lower energy efficiency of existing boilers, the higher costs for their maintenance, and the greater environmental taxes. This leads to further low competitiveness of the existing boilers under the current environmental requirements and the increase in prices for natural gas and environmental taxes. Система централізованого теплопостачання (СЦТ) в Україні була сформована в 1960−1980 рр. Існуючі котлоагрегати та котельні СЦТ номінальною тепловою потужністю 50 МВт і більше є фізично зношеними та технологічно застарілими. Викиди оксидів азоту є основними викидами забруднюючих речовин при спалюванні природного газу на котлоагрегатах СЦТ України та на поточний час складають 200−240 мг/нм3 без застосування технологій їх зменшення.В Україні імплементовані положення Директиви 2010/75/ЄС, які обмежують викиди оксидів азоту від великих спалювальних установок, що спалюють природний газ, не більше 100 мг/нм3 (зокрема, від котлоагрегатів СЦТ).Підвищення енергоефективності, зменшення споживання теплової енергії, структурні технологічні зміни обумовлюють поступове суттєве зменшення установленої потужності котелень СЦТ України: за прогнозами з 80 ГВт (2015 р.) до 20 ГВт (2040 р.).Розглянуто можливі напрями розвитку потужних котелень СЦТ України до 2040 р. в умовах сучасних екологічних вимог: прогресивний (високо витратна заміна всіх існуючих котлоагрегатів на сучасні енергоефективні та екологічно безпечні, що потребує 585 млн $ інвестицій), традиційний (середньо витратна технічна реконструкція існуючих котлоагрегатів на відповідність екологічним вимогам з подовженням терміну експлуатації, що потребує 292,5 млн $) та консервативний (мало витратна модернізація існуючих котлоагрегатів тільки для відповідності екологічним вимогам, що потребує 97,5 млн $).Обраховано середньозважену собівартість теплової енергії за життєвий цикл для потужних котлоагрегатів СЦТ за цими напрямами розвитку. Показано, що цей показник для реконструйованих та модернізованих котлоагрегатів є більшим на 7−11%, ніж для нових сучасних котлоагрегатів, внаслідок нижчої енергоефективністі існуючих котлоагрегатів, більших витрат на їх ремонтне обслуговування та більших екологічних податків. Це обумовлює подальшу низьку конкурентоздатність існуючих котлоагрегатів в умовах сучасних екологічних вимог та зростання цін на природний газ та екологічних податків. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020-07-15 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/751 10.15407/pge2020.02.030 System Research in Energy; No. 2 (61) (2020): The Problems of General Energy; 30-37 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (61) (2020): Проблеми загальної енергетики; 30-37 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/751/648