Investigation of possible strategies of the Ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements Language: Ukrainian
Investigation of the influence of ecological factors on the development and operation of the power industry consists of the assessment of generating capacities structural changes, depending on the level of environmental restrictions and requirements; and definition of a set of measures, that are ens...
Saved in:
| Date: | 2011 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/415 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | System Research in Energy |
| Download file: |  |
Institution
System Research in Energy| _version_ | 1871103745196032000 |
|---|---|
| author | Nechaieva T.P. |
| author_facet | Nechaieva T.P. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Nechaieva T.P.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Nechaieva T.P. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:38Z |
| description | Investigation of the influence of ecological factors on the development and operation of the power industry consists of the assessment of generating capacities structural changes, depending on the level of environmental restrictions and requirements; and definition of a set of measures, that are ensure the satisfaction of the constraints in terms of the current state of power industry, national energy security requirements, and availability of investment and material resources. Such assessment can be made with a strict adherence to the environmental regulatory constraints, as well as with regard to the opportunity of their exceeding, resulted in introduction of penalty fees.Since the ecological component is included in payments for standard and over-standard emissions and pollutants, that are the results of electricity generation, the influence of ecological factors is modeling by means of separation of economical component from the overall electricity production payments. This makes possible to find out at what level of payments for such ecological impacts with a given level of system-wide ecological constraints, the implementation of nature-conservative mitigation measures on the power plants will be more economically value-added in comparison with payment of the penalty fees.To enforce regulatory constraints and requirements for greenhouse gases and other pollutants emissions, it is necessary to modernize the existing coal technologies and therefore update their ecological efficiency to the European standards by means of sulfur dioxide and nitrogen oxide purification units, and modernization or replacement of electrostatic precipitators. Herewith, in the prospective the implementation of technologies meant for supercritical parameters is more environmentally and economically worth it, then modernization of existing power units and installation of the highly efficient technologies for the emissions mitigation. An extend implementation of natural gas technologies will be needed on the peak levels of ecological payments. Implementation of clean renewable energy technologies is suitable for all scenarios. |
| first_indexed | 2026-03-24T02:01:42Z |
| format | Article |
| fulltext |
25ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 2 (25)
Електроенергетичний комплекс України є
потужним джерелом впливу на всі складові
навколишнього середовища: атмосферу, гідро�,
літо�, біосферу, забруднюючи їх шкідливими
викидами та скидами, порушуючи ландшафти,
утворюючи значні обсяги золовідвалів і т. ін.
Потужні теплові електростанції на органічному
паливі, що працюють у складі Об’єднаної елек�
троенергетичної системи, є вагомим джерелом
викидів забруднюючих речовин: близько 30 %
від загального обсягу викидів оксидів азоту,
більше 70 % діоксиду сірки і 40 % твердих речо�
вин, а також більше 20 % парникових газів [1],
що обумовлено як значними обсягами спожи�
вання органічного палива, так і недосконалістю
або відсутністю взагалі засобів очищення
димових газів.
В умовах, коли зниження негативного
антропогенного впливу на довкілля набуло
загальносвітового значення, забезпечення еко�
логічно прийнятного функціонування електро�
енергетичного комплексу (ЕЕК) України стає
вагомим чинником при ухваленні рішень з його
розвитку. Проголошені нашою країною рівні
обмежень на викиди парникових газів у
посткіотський період, а також вже прийняті
зобов’язання доведення до 2018 року вмісту
забруднюючих речовин у димових газах вели�
ких теплоенергетичних установок до норма�
тивних вимог ЄС [2] потребують проведення
дослідження впливу таких обмежень на розви�
ток та функціонування електроенергетичного
комплексу [3, 4].
Сучасний стан електроенергетичного ком�
плексу України характеризується значним
фізичним та моральним зносом обладнання,
низькою якістю палива, що споживається,
недостатньо жорсткими вимогами до рівнів
викидів забруднюючих речовин та низькими
рівнями платежів за їх нормативні й понаднор�
мативні обсяги, що не спонукає енергетичні
компанії до впровадження засобів зниження
таких викидів. Але застосування більш жор�
стких екологічних обмежень та підвищених
платежів, а також існуюча в країнах ЄС практи�
ка введення обмеження чи заборони на роботу
електроенергетичних об’єктів, які неспроможні
задовольнити ці екологічні вимоги, потребують
проведення економічно та регуляторно вива�
жених заходів із забезпечення виконання таких
вимог з урахуванням енергетичної безпеки кра�
їни, наявності інвестиційних та матеріальних
ресурсів. Тому при прогнозуванні розвитку
електроенергетичного комплексу необхідно
забезпечити, з одного боку, екологічну прий�
нятність його функціонування, а з іншого,
можливість виконання екологічних вимог з
урахуванням потреб економічного розвитку.
Моделювання впливу екологічних факторів
на розвиток електроенергетичного комплексу
базується на подальшому вдосконаленні й
розвитку методології системних досліджень
великих систем енергетики. Моделі комплекс�
ного прогнозування розвитку енергетики в
умовах лібералізації енергетичних ринків на
сьогодні розроблені, підтримуються і удоско�
налюються в Інституті загальної енергетики
НАН України [5]. Вони передбачають викори�
стання сценарного підходу до прогнозування
розвитку енергетики і вдосконаленого методу
оптимізаційних моделей для формування варі�
антів прогнозу. Критерієм оптимізації є мінімі�
УДК 621.311:504.054 Т.П. НЕЧАЄВА
Інститут загальної енергетики НАН України, м. Київ
ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВИХ СТРАТЕГІЙ РОЗВИТКУ СТРУКТУРИ
ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНОГО КОМПЛЕКСУ УКРАЇНИ З УРАХУВАННЯМ ВПЛИВУ
ЕКОЛОГІЧНИХ ОБМЕЖЕНЬ ТА ВИМОГ
Викладено загальні принципи моделювання впливу екологічних обмежень та вимог при
прогнозуванні розвитку електроенергетичного комплексу. Наведено результати опти�
мізаційних розрахунків реалізації розробленої моделі з прогнозування структури гене�
руючих потужностей України при різних рівнях платежів за нормативні та понаднорма�
тивні викиди забруднювачів та парникових газів.
К л ю ч о в і с л о в а: електроенергетичний комплекс, технологія, забруднююча речо6
вина, структура генеруючих потужностей, екологічні обмеження
© Т.П. НЕЧАЄВА, 2011
зація цін виробництва товарів і послуг, що
забезпечує формування найбільш доцільних з
погляду загальнодержавних інтересів варіантів
розвитку системи енергопостачання і енерго�
споживання країни. Екологічні обмеження в
таких моделях носять агрегований характер і
застосовуються до всієї системи в цілому.
Окрім екологічних, вводяться обмеження на
можливість використання таких видів ресур�
сів: паливних, водних, інвестиційних. Екологіч�
ні обмеження і вимоги застосовуються на двох
основних етапах прогнозування – обґрунтуван�
ня загальних рішень з розвитку електроенерге�
тичного комплексу і планування розвитку
(будівництва, реконструкції) окремих електро�
енергетичних об’єктів.
У ринкових умовах обґрунтування рішень з
розвитку електроенергетичного об’єкта прово�
диться за критерієм прийнятної для власника
(інвестора) норми його рентабельності (при�
бутковості), що враховується при визначенні
гранично�прийнятної ціни електроенергії [6].
Підхід ринкового інвестування об’єктів – зва�
жати на ринкові й реальні можливості енерго�
системи, тому врахування екологічних факто�
рів у таких умовах полягає у визначенні меха�
нізмів їх впливу на державну екологічну полі�
тику і ціну на електроенергію, тобто, при якому
рівні екологічних обмежень та вимог наскільки
виростуть ціни на електроенергію, як це вплине
на техніко�економічні показники технологій і
який обсяг заходів зі зниження викидів забруд�
нювачів потрібно впровадити.
На сьогодні не існує технологій, які б забез�
печили виробництво електроенергії без нега�
тивного впливу на навколишнє середовище.
Тому для його зменшення (обмеження) прово�
диться державне економічно�правове регулю�
вання за допомогою таких важелів:
нормативно�правове регулювання – норма�
тивні обмеження на вміст забруднюючих речо�
вин, які встановлюють жорсткі вимоги до від�
повідних технологій: робота тих, які не задо�
вольняють цим нормативам, забороняється або
обмежується, що обумовлює проведення комп�
лексу заходів з доведення їх екологічних показ�
ників до нормативних;
економічні механізми – стимулювання
розвитку більш екологічно чистих технологій
виробництва електроенергії (“зелені” тарифи
для відновлюваних джерел енергії, сертифікати
на “зелену” (відновлювану) енергію, “білу”
енергію, пільгові кредити, пільгові умови їх
функціонування, надання інвестиційних суб�
сидій, впровадження штрафних платежів за
перевищення нормативів, податки на вміст за�
бруднювачів і т. ін.).
Аналіз впливу екологічних факторів на
розвиток і функціонування електроенергетич�
ного комплексу полягає в оцінці змін структу�
ри генеруючих потужностей залежно від рівня
екологічних обмежень та вимог і визначенні
комплексу заходів, необхідних для їх дотри�
мання. Така оцінка може проводитися як при
безумовному додержанні нормативних вимог,
так і при можливості перевищення їхнього
рівня з відповідними штрафними платежами.
Для задачі з жорсткими умовами дотриман�
ня нормативних обмежень вплив екологічних
факторів на етапі формування варіантів
розвитку структури генеруючих потужностей
визначається відбором припустимого набору
технологій виробництва електроенергії з відпо�
відними засобами очищення [7].
Метою задачі прогнозування розвитку елек�
троенергетичного комплексу з гнучкими еко�
логічними умовами є визначення рівня плате�
жів за нормативні та понаднормативні еколо�
гічні впливи при заданому рівні загальноси�
стемних екологічних обмежень, за якого впро�
вадження на електроенергетичних об’єктах
природоохоронних заходів зі скорочення таких
впливів буде економічно більш прийнятним
порівняно зі сплатою штрафних платежів.
Для аналізу впливу екологічних факторів на
формування структури генеруючих потужно�
стей при моделюванні розвитку та функціону�
вання електроенергетичного комплексу
необхідно враховувати як економічні важелі –
платежі за викиди і скиди забруднюючих речо�
вин, за використання природних ресурсів, так і
нормативні у вигляді технологічних і загально�
системних обмежень, що входять до ціни
виробництва електроенергії як витрати на
виконання екологічних обмежень і вимог. Тому
для проведення дослідження впливу екологіч�
них факторів на рівень ціни виробництва елек�
троенергії доцільно розділити її на екологічну і
неекологічну складові.
До неекологічної складової ціни входять
такі умовно�постійні витрати на одиницю вста�
новленої потужності, як амортизаційні відра�
хування, прибуток власників відповідної тех�
нології, податки на прибуток, інші обов’язкові
26 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 2 (25)
Т.П. НЕЧАЄВА
платежі в державний і місцеві бюджети (фон�
ди), які не пов’язані безпосередньо з виробниц�
твом продукції, на забезпечення підтримки тех�
нології в працездатному або законсервованому
стані, оплата праці, адміністративні витрати і
тому подібне, і умовно�змінні витрати, які за�
лежать від потужності технології, що фактично
використовується, та від режимів її роботи:
оплата продукції і ресурсів, що використову�
ються в процесі виробництва [8].
До екологічної складової ціни включаються
такі умовно�постійні екологічні показники, як
капітальні вкладення у встановлення техноло�
гій очищення викидів і скидів, витрати, не�
обхідні для їх введення в експлуатацію, а також
такі умовно�змінні екологічні витрати, як
експлуатаційні витрати на їх обслуговування,
платежі за викиди і скиди забруднюючих речо�
вин і парникових газів, витрати на зниження
цих обсягів на установках очищення, за розмі�
щення відходів. При визначенні цієї складової
враховуються рівні і умови оплати за користу�
вання природними ресурсами (наприклад,
умови плати за землю: державна власність,
оренда, приватна власність), механізми, стиму�
люючі використання екологічно чистих техно�
логій виробництва електроенергії. Враховую�
чи, що витрати на виконання екологічних обме�
жень та вимог входять до складу екологічної
складової ціни виробництва електроенергії,
дослідження її залежності від рівня таких обме�
жень та вимог дозволяє виявити вплив еколо�
гічних факторів на формування перспективних
цін на електроенергію для споживачів, прово�
дити порівняльну оцінку конкурентоспромож�
ності різних технологій та визначати напрями
економічно�прийнятної державної екологічної
політики в електроенергетичній галузі.
Дослідження впливу екологічних факторів
на формування структури генеруючих потуж�
ностей проводиться за такою процедурою.
На першому кроці визначаються зовнішні
умови розвитку ЕЕК, проводиться збір і оброб�
ка такої початкової інформації:
вимоги до обсягів і якості матеріальних і
паливних ресурсів, що використовуються при
виробництві електроенергії;
поточні і прогнозні рівні екологічних обме�
жень і вимог в електроенергетиці;
техніко�економічні показники існуючих і
перспективних технологій виробництва елек�
троенергії;
техніко�економічні показники існуючих і
перспективних технологій контролю за вики�
дами і скидами забруднюючих речовин та пар�
никових газів;
прогноз рівнів і режимів електроспоживання;
поточні й перспективні ціни на матеріальні
та паливні ресурси;
поточне та перспективне нормативно�право�
ве регулювання впливу електроенергетичного
комплексу на навколишнє середовище.
На другому кроці проводиться техніко�еко�
номічна та екологічна оцінка нових та існуючих
об’єктів, а також варіантів їх заміни чи рекон�
струкції. У результаті формується список тех�
нологій виробництва електроенергії, їх типи та
кількість (потужність), технологій очищення,
утилізації, можливих до застосування у цих тех�
нологіях, видів та якості палива і його фізико�
хімічних характеристик, систем технічного во�
допостачання, можливих до розгляду в моделі.
На третьому кроці для задачі з жорсткими
умовами дотримання нормативних екологічних
обмежень проводиться техніко�економічна та
екологічна оцінка ухвалених рішень і форму�
ється набір прийнятних технологій виробниц�
тва електроенергії з відповідними технологіями
очищення викидів і скидів, які є вхідними дани�
ми для оптимізаційної моделі з формування
структури генеруючих потужностей за критері�
єм мінімуму ціни виробництва електроенергії.
Формування варіантів розвитку структури
генеруючих потужностей з урахуванням еколо�
гічних обмежень та вимог для гнучких умов
припустимості понаднормативних викидів про�
водиться при оптимізації за критерієм мініміза�
ції витрат на виробництво електроенергії, у тому
числі екологічних. При цьому досліджувана еко�
логічна складова цих витрат виокремлюється із
загальних витрат на виробництво електроенергії
і враховується платежами за нормативні й понад�
нормативні обсяги викидів та скидів забрудню�
вачів, які утворюються при роботі відповідних
технологій виробництва електроенергії:
де Cnep
kt – неекологічна умовно�постійна скла�
дова витрат на виробництво електроенергії;
Cnez
kgmlt – неекологічна умовно�змінна складо�
ва витрат на виробництво електроенергії; C′p′t –
27ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 2 (25)
Дослідження можливих стратегій розвитку структури електроенергетичного комплексу України з урахуванням впливу екологічних обмежень та вимог
δ
= = = = =
′ ′ ′ ′
=
+ +
+ + →′ ′ ′′ ′′
∑ ∑ ∑∑∑
∑
1 1 1 1 1
1
( ( )
( )) min,
T K G M L
nep nez
kt kt kgmlt kgmlt gmt gmlt
t k g m l
P
p t p t p t p t
p
C X C Y H
C O C O
(1)
платежі за нормативні обсяги викидів забруд�
нюючих речовин, вплив рівня яких досліджу�
ється; C′′p′′t – платежі за понаднормативні обся�
ги викидів, вплив рівня яких досліджується;
O′p′′t – змінна, що відповідає обсягам норма�
тивних викидів; O′′p′′t – змінна, що відповідає
обсягам понаднормативних викидів; Хkt – вста�
новлена потужність технології k у розрахунко�
вому етапі t; Ykgmlt – потужність технології k, що
фактично використовується в l зоні графіка
електричного навантаження m характерної
доби g сезону у розрахунковому етапі t; Hgmlt –
тривалість l зони відповідного добового графі�
ка навантаження; δgmt – кількість характерних
днів відповідного сезону.
При цьому формуються наступні загально�
системні екологічні баланси і обмеження:
де bkpp′t – питомий викид p′ речовини k техно�
логією при спалюванні р палива; bn
kp′pt – нор�
мативний питомий викид p′ речовини для k
технології при спалюванні р палива; Opt –
загальносистемні обмеження на викиди р′ за�
бруднювача.
Розроблена математична модель формуван�
ня варіантів розвитку структури генеруючих
потужностей з урахуванням впливу екологіч�
них обмежень та вимог за умов припустимості
понаднормативних викидів базується на
загальних підходах до моделювання розвитку
структури генеруючих потужностей об’єдна�
них енергосистем [9] і реалізована у складі роз�
робленого в Інституті загальної енергетики
НАН України програмно�інформаційного ком�
плексу для прогнозування розвитку енергети�
ки “Піраміда�V”. З використанням розробле�
них програмно�інформаційних засобів прове�
дені оптимізаційні розрахунки з визначення
структури генеруючих потужностей України
при різних прогнозних рівнях платежів за нор�
мативні та понаднормативні викиди забрудню�
вачів та парникових газів (табл. 1), які базують�
ся на рівнях ставок податку за викиди забруд�
нюючих речовин, затверджених у новому
Податковому кодексі, та з урахуванням рішень,
закладених Енергетичною стратегією України
на період до 2030 року щодо розвитку атомної
енергетики.
Результати багатоваріантних розрахунків (у
табл. 2 наведені для базового сценарію вироб�
28 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 2 (25)
Т.П. НЕЧАЄВА
δ
δ
′ ′ ′
= = = =
′ ′
= = = =
′ ′ ′
− − =′ ′′
− ≥′
+ ≤′ ′′
∑∑∑∑
∑∑∑∑
1 1 1 1
1 1 1 1
0;
0;
,
K G M L
kpp t kgmlt gmt gmlt p t p t
k g m l
K G M L
n
kp pt kgmlt gmt gmlt p t
k g m l
p t p t p t
b Y H O O
b Y H O
O O O
(2)
(3)
(4)
Таблиця 1
Етапи за рокамиРозмір платежів за викиди забруднювачів та
парникових газів, USD/т речовини 2015 2020 2030 2040
NOx
Мінімальні 100 110 125 140
Вірогідні 150 160 175 200
Максимальні 170 180 200 250
SO2
Мінімальні 100 110 125 140
Вірогідні 150 160 175 200
Максимальні 170 180 200 250
Пил
Мінімальні 1 2 6 8
Вірогідні 5 7 10 15
Максимальні 7 10 15 20
CO2
Мінімальні 0.25 0.5 1.5 2.5
Вірогідні 2.5 5 15 20
Максимальні 5 10 50 75
29ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 2 (25)
Дослідження можливих стратегій розвитку структури електроенергетичного комплексу України з урахуванням впливу екологічних обмежень та вимог
Т
аб
ли
ця
2
Е
та
пи
з
а
ро
ка
м
и
20
15
20
20
20
30
20
40
С
тр
ук
ту
ра
г
ен
ер
ую
чи
х
по
ту
ж
но
ст
ей
,
I*
II
II
I
I
II
II
I
I
II
II
I
I
II
II
I
В
сь
ог
о,
Г
В
т
48
,5
2
48
,9
8
48
,9
8
61
,7
3
74
,7
0
74
,7
0
86
,8
6
10
5,
32
11
3,
65
10
5,
66
10
5,
72
11
4,
31
А
Е
С
13
,8
4
13
,8
4
13
,8
4
21
,8
4
21
,8
4
21
,8
4
29
,5
0
29
,5
0
29
,5
0
31
,0
0
31
,0
0
31
,0
0
Т
Е
С
, з
н
их
:
26
,0
1
26
,4
7
26
,4
7
28
,9
3
41
,9
0
41
,9
0
43
,9
3
62
,3
9
69
,9
4
59
,4
3
59
,4
5
67
,4
1
ву
гі
ль
ні
К
Е
С
іс
ну
ю
чі
, в
т
ом
у
чи
сл
і:
21
,9
0
21
,9
0
21
,9
0
8,
93
21
,9
0
21
,9
0
8,
93
21
,9
0
21
,9
0
4,
43
0,
00
0,
00
м
ал
ов
ит
ра
тн
а
ре
ко
нс
тр
ук
ці
я
з
по
до
вж
ен
ня
м
ре
су
рс
у
на
1
0–
15
р
ок
ів
20
,1
9
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
се
ре
дн
ьо
ви
тр
ат
на
р
ек
он
ст
ру
кц
ія
з
по
до
вж
ен
ня
м
р
ес
ур
су
н
а
15
–
20
р
ок
ів
1,
71
21
,9
0
21
,9
0
8,
93
21
,9
0
21
,9
0
8,
93
21
,9
0
21
,9
0
0,
00
0,
00
0,
00
ви
со
ко
ви
тр
ат
на
р
ек
он
ст
ру
кц
ія
з
по
до
вж
ен
ня
м
р
ес
ур
су
н
а
20
–
30
р
ок
ів
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
4,
43
0,
00
0,
00
но
ві
в
уг
іл
ьн
і Т
Е
С
0,
00
0,
00
0,
00
15
,0
0
15
,0
0
15
,0
0
30
,0
0
30
,0
0
20
,0
0
50
,0
0
50
,0
0
30
,0
0
Т
Е
С
н
а
пр
ир
од
но
м
у
га
зі
2,
61
3,
07
3,
07
0,
00
0,
00
0,
00
0,
00
5,
49
28
,0
4
0,
00
4,
45
37
,4
1
ГЕ
С
т
а
ГА
Е
С
7,
05
7,
05
7,
05
8,
21
8,
21
8,
21
8,
99
8,
99
9,
70
9,
02
9,
07
9,
70
В
ід
но
вл
ю
ва
ні
д
ж
ер
ел
а
ен
ер
гі
ї,
з
ни
х:
1,
50
1,
50
1,
50
2,
50
2,
50
2,
50
3,
94
3,
94
4,
00
5,
50
5,
50
5,
50
В
Е
С
1,
05
1,
05
1,
05
1,
85
1,
85
1,
85
2,
69
2,
69
2,
75
3,
05
3,
05
3,
05
С
Е
С
0,
45
0,
45
0,
45
0,
65
0,
65
0,
65
1,
25
1,
25
1,
25
2,
45
2,
45
2,
45
М
ал
і Г
Е
С
0,
13
0,
13
0,
13
0,
25
0,
25
0,
25
0,
50
0,
50
0,
50
0,
70
0,
70
0,
70
В
ик
и
ди
S
O
2,
м
лн
т
1,
82
0,
59
0,
59
0,
43
0,
41
0,
41
0,
48
0,
43
0,
08
0,
57
0,
50
0,
12
В
ик
и
ди
N
O
х,
м
лн
т
0,
16
0,
12
0,
12
0,
07
0,
07
0,
07
0,
10
0,
09
0,
09
0,
13
0,
13
0,
13
В
ик
и
ди
п
ил
у,
м
лн
т
0,
21
0,
21
0,
21
0,
23
0,
21
0,
21
0,
23
0,
21
0,
01
0,
21
0,
15
0,
01
В
ик
и
ди
П
Г,
м
лн
т
13
4,
49
13
3,
80
13
3,
80
10
8,
44
10
8,
28
10
8,
27
16
4,
55
15
6,
38
10
0,
15
23
8,
87
23
2,
05
15
6,
03
*I
–
м
ін
ім
ал
ьн
і п
ла
те
ж
і з
а
ви
ки
ди
; I
I
–
в
ір
ог
ід
ні
п
ла
те
ж
і з
а
ви
ки
ди
; I
II
–
м
ак
си
м
ал
ьн
і п
ла
те
ж
і з
а
ви
ки
ди
.
ви
ки
ди
з
аб
ру
дн
ю
ва
чі
в
та
п
ар
ни
ко
ви
х
га
зі
в
ництва електроенергії та базових прогнозних
цін на паливо) засвідчують, що реабілітація
існуючих вугільних конденсаційних електро�
станцій (КЕС) шляхом проведення малови�
тратної (100...250 USD/кВт) реконструкції
існуючих вугільних технологій з реконструкці�
єю електрофільтрів, модифікацією пальників
для зниження викидів NOx забезпечує вико�
нання екологічних обмежень та вимог тільки
при мінімальних рівнях платежів за викиди
забруднювачів та парникових газів. Але прове�
дення такої реабілітації у другому етапі не
задовольняє нормативні вимоги до рівнів вики�
дів забруднювачів. Проведення середньови�
тратної (400...600 USD/кВт) реконструкції з
заміною електрофільтрів та встановленням
установок сіркоочищення з ефективністю
60...90 % економічно та екологічно прийнятно
лише на перших трьох етапах розвитку елек�
троенергетичного комплексу. Починаючи з
2030 року, для існуючих вугільних КЕС
необхідне проведення високовитратної
(600...1200 USD/кВт) реконструкції з заміною
котлоагрегата та встановленням установок сір�
ко�азоточищення для доведення екологічних
показників цих технологій до рівня норматив�
них вимог. Але навіть високовитратна рекон�
струкція існуючих вугільних технологій подов�
жує ресурс їх роботи лише на 20–30 років. Тому
економічно доцільніше впровадження нових
вугільних технологій, які відповідають еколо�
гічним вимогам, мають високу паливну ефек�
тивність та більший маневрений діапазон.
При максимальному рівні екологічних пла�
тежів збільшується потреба у технологіях на
природному газі, які екологічно більш прий�
нятні у порівнянні з новими вугільними техно�
логіями навіть при відносно більших цінах на
природний газ. Також на всіх етапах при різних
рівнях платежів передбачається широке впро�
вадження екологічно чистих технологій на від�
новлюваних джерелах енергії.
ВИСНОВКИ
Розроблена математична оптимізаційна
модель формування структури генеруючих
потужностей з урахуванням впливу екологіч�
них обмежень та вимог є інструментом для про�
ведення досліджень з прогнозування впливу
жорсткості екологічних обмежень на розвиток
структури генеруючих потужностей, визначен�
ня обсягів впровадження необхідних заходів зі
зниження таких впливів.
Вплив екологічних факторів моделюється
виділенням із загальних витрат на виробниц�
тво електроенергії екологічної складової, що
враховується платежами за нормативні і понад�
нормативні обсяги викидів та скидів забруд�
нювачів, які утворюються при роботі відповід�
них технологій виробництва електроенергії.
Це дозволяє дослідити, при якому рівні плате�
жів за такі екологічні впливи при заданому
рівні загальносистемних екологічних обме�
жень впровадження на електроенергетичних
об’єктах природоохоронних заходів щодо ско�
рочення таких впливів буде економічно більш
виправдано порівняно зі сплатою штрафних
платежів.
Результати багатоваріантних розрахунків із
формування перспективної структури гене�
руючих потужностей України при різних рів�
нях платежів за викиди забруднювачів та пар�
никових газів показали наступне. Для забезпе�
чення виконання нормативних обмежень та
вимог необхідно проведення реконструкції
існуючих вугільних технологій з доведенням їх
екологічних показників до рівня нормативних
вимог за рахунок встановлення установок сір�
ко�азоточистки, реконструкції або заміни елек�
трофільтрів, підвищення ККД до проектного
або встановлення нового котлоагрегата. При
високих рівнях платежів потрібно широке
впровадження технологій на природному газі.
На всіх етапах при різних рівнях платежів
необхідне впровадження екологічно чистих
технологій на відновлюваних джерелах.
Встановлення новітніх вугільних технологій
є екологічно та економічно більш виправданим,
ніж подовження терміну роботи існуючих
енергоблоків за рахунок їх відновлення при
поглиблених капітальних ремонтах зі встано�
вленням високоефективних засобів зниження
викидів забруднювачів у повітря. Це обумовле�
но тим, що при практично однакових потребах
в інвестиціях та експлуатаційних витратах на
забезпечення прийнятного рівня викидів за�
бруднювачів новітні вугільні енергоблоки мають
значно більш високу паливну економічність й
відповідно менші платежі за викиди забрудню�
вачів та парникових газів і експлуатаційні
витрати на зниження викидів оксидів сірки та
азоту. Перевагами таких енергоблоків є шир�
ший маневровий діапазон, суттєво довший тер�
30 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 2 (25)
Т.П. НЕЧАЄВА
31ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 2 (25)
Дослідження можливих стратегій розвитку структури електроенергетичного комплексу України з урахуванням впливу екологічних обмежень та вимог
мін їх роботи відносно реконструйованих
існуючих енергоблоків з подовженим ресурсом
експлуатації.
1. Результати інвентаризації джерел викидів /
Міністерство охорони навколишнього природ�
ного середовища України [Електронний ресурс]. –
http://www.menr.gov.ua.
2. Закон України “Про ратифікацію Протоколу про
приєднання України до Договору про заснуван�
ня Енергетичного Співтовариства” від 15 грудня
2010 року № 2787�VI / Офіційний вісник Украї�
ни вiд 14.01.2011. – 2011. – № 1. – С. 13, код акту
54336/201.
3. Костюковський Б.А., Радченко О.Л., Шульженко
С.В., Нечаєва Т.П. та інш. Проблема зниження
викидів забруднювачів у атмосферу в тепловій
енергетиці України в контексті інтеграції ОЕС
України в UСТЕ // Проблеми загальної енерге�
тики. – 2007. – № 15. – С. 26–31.
4. Костюковський Б.А., Шульженко С.В., Нечаєва Т.П.
Напрямки забезпечення екологічних вимог по
викидах забруднювачів у повітря в тепловій
енергетиці України // Проблеми загальної енер�
гетики. – 2009. – № 20. – С. 63–68.
5. Костюковский Б.А., Рубан�Максимец Е.А., Сас Д.П.,
Парасюк М.В. Теоретико�методологические осно�
вы прогнозирования развития энергетики в
условиях либерализации и глобализации миро�
вой экономики и интернационализации экологи�
ческих ограничений // Проблеми загальної
енергетики. – 2009. – № 19. – С. 31–38.
6. Костюковский Б.А., Шульженко С.В., Радчен�
ко А.Л., Нечаева Т.П. Прогнозирование развития
электроэнергетических систем в условиях
рыночного регулирования в электроэнергетике
// Тез. докл. Междунар. науч.�практ. конф.
“Энергоэффективность�2007”, 15–17 октября
2007 г., Киев. – К.: Ин�т газа НАНУ, 2007. –
С. 14–15.
7. Нечаєва Т.П. Загальні методичні підходи до фор�
малізації екологічних обмежень та вимог при
прогнозуванні розвитку електроенергетичного
комплексу // Проблеми загальної енергетики. –
2009. – № 19. – С. 63–69.
8. Шульженко С.В. Особливості розрахунку вартіс�
них показників у задачах прогнозування розвит�
ку електроенергетичних систем за ринкових
умов їх функціонування // Проблеми загальної
енергетики. – 2008. – № 18. – С. 16–20.
9. Костюковський Б.А. Моделювання розвитку
структури генеруючих потужностей Об’єднаних
електроенергетичних систем в умовах впровад�
ження ринкових механізмів регулювання діяль�
ності в електроенергетиці // Проблеми загальної
енергетики. – 2007. – № 15. – С. 22–25.
Надійшла до редколегії: 11.03.2011
|
| id | systemreorg-article-415 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:13:05Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/ed/932d6b6ba4cc86610a3c1741c7b9b9ed.pdf |
| spelling | systemreorg-article-4152026-07-18T12:57:38Z Investigation of possible strategies of the Ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements Language: Ukrainian Дослідження можливих стратегій розвитку структури електроенергетичного комплексу України з урахуванням впливу екологічних обмежень та вимог Nechaieva T.P. power industry, technology, pollutant, structure of generating capacities, ecological constraints. електроенергетичний комплекс, технологія, забруднююча речовина, структура генеруючих потужностей, екологічні обмеження. Investigation of the influence of ecological factors on the development and operation of the power industry consists of the assessment of generating capacities structural changes, depending on the level of environmental restrictions and requirements; and definition of a set of measures, that are ensure the satisfaction of the constraints in terms of the current state of power industry, national energy security requirements, and availability of investment and material resources. Such assessment can be made with a strict adherence to the environmental regulatory constraints, as well as with regard to the opportunity of their exceeding, resulted in introduction of penalty fees.Since the ecological component is included in payments for standard and over-standard emissions and pollutants, that are the results of electricity generation, the influence of ecological factors is modeling by means of separation of economical component from the overall electricity production payments. This makes possible to find out at what level of payments for such ecological impacts with a given level of system-wide ecological constraints, the implementation of nature-conservative mitigation measures on the power plants will be more economically value-added in comparison with payment of the penalty fees.To enforce regulatory constraints and requirements for greenhouse gases and other pollutants emissions, it is necessary to modernize the existing coal technologies and therefore update their ecological efficiency to the European standards by means of sulfur dioxide and nitrogen oxide purification units, and modernization or replacement of electrostatic precipitators. Herewith, in the prospective the implementation of technologies meant for supercritical parameters is more environmentally and economically worth it, then modernization of existing power units and installation of the highly efficient technologies for the emissions mitigation. An extend implementation of natural gas technologies will be needed on the peak levels of ecological payments. Implementation of clean renewable energy technologies is suitable for all scenarios. Дослідження впливу екологічних факторів на розвиток і функціонування електроенергетичного комплексу полягає в оцінці змін структури генеруючих потужностей залежно від рівня екологічних обмежень та вимог і визначенні комплексу заходів із забезпечення виконання таких обмежень з урахуванням поточного стану електроенергетичного комплексу, вимог енергетичної безпеки країни, наявності інвестиційних та матеріальних ресурсів. Така оцінка може проводитися як при безумовному дотриманні нормативних екологічних обмежень, так і при можливості перевищення їх рівнів із введенням штрафних платежів.Вплив екологічних факторів моделюється виокремленням з загальних витрат на виробництво електроенергії екологічної складової, що враховується платежами за нормативні і понаднормативні обсяги викидів та скидів забруднювачів, які утворюються при роботі технологій виробництва електроенергії. Це дозволяє дослідити, при якому рівні платежів за такі екологічні впливи при заданому рівні загальносистемних екологічних обмежень впровадження на електроенергетичних об’єктах природоохоронних заходів щодо скорочення таких впливів буде економічно більш виправдано порівняно зі сплатою штрафних платежів.Для забезпечення виконання нормативних обмежень та вимог щодо викидів забруднювачів та парникових газів необхідно проведення реконструкції існуючих вугільних технологій з доведенням їх екологічних показників до рівня європейських нормативів за рахунок встановлення сірко-азоточистки, реконструкції чи заміни електрофільтрів. При цьому впровадження нових технологій в перспективі є екологічно та економічно більш виправданим, ніж реконструкція існуючих енергоблоків зі встановленням високоефективних засобів зниження викидів забруднювачів. При максимальних рівнях екологічних платежів потрібно широке впровадження технологій на природному газі. Впровадження екологічно чистих технологій на відновлюваних джерелах енергії прийнятне за усіма сценаріями. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2011-04-13 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/415 System Research in Energy; No. 2 (25) (2011): The Problems of General Energy; 25-31 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (25) (2011): Проблеми загальної енергетики; 25-31 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/415/356 Copyright (c) 2011 Nechaieva T.P. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | power industry technology pollutant structure of generating capacities ecological constraints. Nechaieva T.P. Investigation of possible strategies of the Ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements Language: Ukrainian |
| title | Investigation of possible strategies of the Ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements Language: Ukrainian |
| title_alt | Дослідження можливих стратегій розвитку структури електроенергетичного комплексу України з урахуванням впливу екологічних обмежень та вимог |
| title_full | Investigation of possible strategies of the Ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements Language: Ukrainian |
| title_fullStr | Investigation of possible strategies of the Ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements Language: Ukrainian |
| title_full_unstemmed | Investigation of possible strategies of the Ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements Language: Ukrainian |
| title_short | Investigation of possible strategies of the Ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements Language: Ukrainian |
| title_sort | investigation of possible strategies of the ukrainian electricity sector structure development, considering the influence of environmental restrictions and requirements language: ukrainian |
| topic | power industry technology pollutant structure of generating capacities ecological constraints. |
| topic_facet | power industry technology pollutant structure of generating capacities ecological constraints. електроенергетичний комплекс технологія забруднююча речовина структура генеруючих потужностей екологічні обмеження. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/415 |
| work_keys_str_mv | AT nechaievatp investigationofpossiblestrategiesoftheukrainianelectricitysectorstructuredevelopmentconsideringtheinfluenceofenvironmentalrestrictionsandrequirementslanguageukrainian AT nechaievatp doslídžennâmožlivihstrategíjrozvitkustrukturielektroenergetičnogokompleksuukraínizurahuvannâmvplivuekologíčnihobmeženʹtavimog |