Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine

The article deals with discovering of economically efficientl ways of meeting environmental commitments under the technological standards of permissible emissions from thermal power plants with rated thermal output over 50 MW.Technical and economic comparison by average cost of electricity productio...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2013
Автори:	Dubovskoy S.V., Kobernik V.S.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2013
Теми:	thermal energy environmental technologies flue gas emission tax.
Онлайн доступ:	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/487
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	System Research in Energy
Завантажити файл:

Репозитарії

System Research in Energy

_version_	1871103901375135744
author	Dubovskoy S.V. Kobernik V.S.
author_facet	Dubovskoy S.V. Kobernik V.S.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "Dubovskoy S.V.", "institution": null }, { "author": "Kobernik V.S.", "institution": null } ]
author_sort	Dubovskoy S.V.
baseUrl_str	https://systemre.org/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-18T12:57:40Z
description	The article deals with discovering of economically efficientl ways of meeting environmental commitments under the technological standards of permissible emissions from thermal power plants with rated thermal output over 50 MW.Technical and economic comparison by average cost of electricity production during life cycles of promising environmental technologies ready for implementation at power units reconstruction was carried out.Introduction of high efficient environmental technologies was proved to be unattractive for investments under conditions of competitive market at current tax values on emissions of major pollutants, but it can become attractive due to a 10 times increase of the tax as compared to the current level, set by the Tax Code of Ukraine.
first_indexed	2026-03-24T02:01:57Z
format	Article
fulltext	49ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) УДК 532.529 С.В. ДУБОВСЬКИЙ, д-р техн. наук, В.С. КОБЕРНИК Інститут загальної енергетики НАН України, м. Київ ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ ОЦІНКИ ПЕРСПЕКТИВНИХ ПРИРОДООХОРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГЕТИКИ УКРАЇНИ Проведено техніко-економічні розрахунки перспективних природоохоронних техноло- гій теплової енергетики України, що забезпечують досягнення сучасних норм викидів основних забруднювачів атмосферного повітря від потужних ТЕС, згідно з вимогами Директиви Європейського парламенту та Ради 2001/80/ЄС. Показано, що в умовах ринкової конкуренції впровадження природоохоронних технологій високої ефективно- сті на енергоблоках ТЕС стане інвестиційно привабливим за умов збільшення податку на викиди основних забруднювачів до 10 разів до рівнів, встановлених згідно з Податковим кодексом України. При цьому середній рівень ринкової ціни реалізації електричної енергії від ТЕС зросте на 55–60%. К л ю ч о в і с л о в а: теплова енергетика, природоохоронні технології, димові гази, податок за викиди. ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ЕНЕРГЕТИКИ ТА ЗАХИСТ ДОВКІЛЛЯ Досягнення стану екологічно безпечного функціонування теплових електростанцій України є достатньо складною технічною про- блемою, вирішення якої необхідно розглядати у контексті загального процесу технологічного розвитку енергетики країни. Сьогоднішній незадовільний стан природоохоронних техно- логій енергетики України, що характеризується недостатньою ефективністю уловлення твердих частинок і відсутністю засобів скорочення викидів оксидів азоту та сірки в атмосферне повітря з димовими газами ТЕС, зумовлений їх недофінансуванням в останні три десятиріччя. Можливість економічно необтяжливого використання природного газу на теплових електростанціях, що існувала до 2005 року включно, дозволяла штучно обмежувати антро- погенні викиди за рахунок сумісного спалю- вання вугілля і природного газу. Поряд із цим, екологічні проблеми теплової енергетики були в останні два десятиріччя суттєво пом’якшені через загальне падіння рівнів виробництва електричної енергії на ТЕС. Згідно з даними Національного кадастру антропогенних вики- дів України у 1990 – 2008 рр. загальні викиди оксидів сірки та азоту від спалювання палива в енергетичних установках знизилися більш як вдвічі. Означені фактори, підсилені дією ринкових механізмів економічної діяльності, а також політикою стримування цін і тарифів на елек- тричну енергію з боку держави, не створювали належної економічної мотивації до впровад- ження високоефективних, однак дорогих тех- нологій природоохоронної діяльності. Починаючи з 2005 р., внаслідок дорожчання природного газу і мазуту та прийнятої політики щодо переведення енергетики країни на власні паливні ресурси, проблеми природоохоронної діяльності почали набирати актуальність. А останнім часом вони і значно загострились у зв’язку з приєднанням України до Договору про заснування Енергетичного співтовариства, ратифікованого Законом України від 15.12.2010 № 2787. Зазначений договір зобов’язує сторони до 31 грудня 2017 року виконати вимоги Директиви Європейського парламенту та Ради 2001/80/ЄС «Про обмеження викидів деяких забруднюю- чих речовин в атмосферу з великих спалюваль- них установок» від 23.10.2001. На виконання цих вимог Україною були прийняті Технологічні нормативи допустимих викидів © ДУБОВСЬКИЙ С.В., КОБЕРНИК В.С., 2013 50 ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) ДУБОВСЬКИЙ С.В., КОБЕРНИК В.С. забруднюючих речовин із теплосилових уста- новок, номінальна теплова потужність яких перевищує 50 МВт, затверджені наказом Міністерства охорони навколишнього природ- ного середовища України від 22.10.2008 № 541, які передбачають оснащення енергогенерую- чих об’єктів газоочисним устаткуванням з метою доведення питомих викидів до рівня європейських нормативів у період до 31 грудня 2015 р. з пилу й оксидів азоту і до 31 грудня 2017 р. з оксидів сірки. Для підсилення економічної мотивації щодо впровадження необхідного комплексу природоохоронних технологій були прийняті також зміни до Податкового кодексу України, що значно збільшили рівень зборів за викиди шкідливих речовин у навколишнє сере- довище [1]. Попередній аналіз проблеми показує, що її вирішення традиційними шляхами, які прой- шли у свій час розвинені країни світу, лежить за межами економічних можливостей України. У зв’язку з цим створюються стимули для пошуку економічно реальних шляхів виконання еколо- гічних зобов’язань або мінімізації економічних наслідків від їх можливого несвоєчасного вико- нання на основі аналізу світового досвіду. Економічний аналіз природоохоронних тех- нологій в енергетиці здійснюється за двома різ- ними напрямами: аналіз прибутковості про- ектів; аналіз порівняної вартості електричної енергії. Аналіз прибутковості застосовується зви- чайно до конкретних проектів і має на меті визначення доцільності і необхідних умов залу- чення інвестицій у конкретні об’єкти енергети- ки. Відповідний метод аналізу регламентується чинними нормативно-технічними документа- ми галузі. За результатами аналізу щодо певної кількості об’єктів інвестування можуть при- йматися урядові рішення про застосування тих чи інших економічних преференцій для інве- сторів у перспективні технології енергетики. Що стосується формування суспільних упо- добань щодо розвитку напрямів технологій енергетики, то тут більш ефективними є мето- ди порівняльної оцінки вартості електричної енергії. Такі методи призначені для визначення найбільш оптимальних за економічними та екологічними показниками технологій у реаль- них умовах функціонування електричних стан- цій (енергоблоків) за життєвий цикл. У ролі критерію оптимальності у світовій практиці останніми роками використовується середня зважена вартість електричної енергії за життє- вий цикл, що позначається скорочено LCOE (Levelised Cost of Energy) [2]. Вона являє собою середню ціну електричної енергії, яка забезпе- чує самоокупність джерела її виробництва за весь цикл його існування – від початку про- ектування до демонтажу. З економічної точки зору цей показник вра- ховує всі витрати впродовж життєвого циклу – початкові інвестиції, витрати на утримання і ремонти обладнання, ціни палива та ін. Він обчислюється за загальною формулою: де с* – середня зважена ціна електричної енергії за життєвий цикл, грн/кВт•год; t – поточний вік системи з початку спорудження (індекс у складових витрат); n – термін існуван- ня проекту, роки; It – інвестиції, грн; Mt – вит- рати на обслуговування та ремонти, грн; Ft – умовно змінні витрати, грн; Et – виробництво електричної енергії нетто, кВт•год; r – дис- контна ставка (дисконт), що відображує швид- кість здешевлення інвестицій з роками. Вплив природоохоронних технологій на економічну ефективність електростанції врахо- вується у всіх складових щорічних витрат. Інвестиційна складова It включає в себе почат- кові витрати на впровадження природоохо- ронних технологій. Ці витрати складаються не тільки з вартості природоохоронних техноло- гій «під ключ», а й включають вартість обслуго- вування кредиту. Витрати на обслуговування і ремонти газо- очисних установок враховуються у сталих щорічних витратах, а витрати на реагенти і вит- ратні матеріали – у змінних витратах. Крім того, змінні витрати включають у себе особли- ву складову – екологічні платежі ТЕС за вики- ди шкідливих речовин. Характеристики різних технологій скоро- чення шкідливих викидів розглядалися у багатьох роботах. Результати аналізу літератур- них даних щодо техніко-економічних показни- ків основних технологій уловлювання викидів з вихідних газів котельних установок наведені у табл. 1. , 51ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) Техніко-економічні оцінки перспективних природоохоронних технологій теплової енергетики України Т аб ли ц я 1 – П ок аз н и ки т ех н ол ог ій у ло вл ю ва н н я ви ки ді в з ви хі дн и х га зі в ко те ль н и х ус та н ов ок Для проведення розрахунків раціональних напрямів впровадження природоохоронних технологій на теплових електростанціях країни було розроблено програмно-інформаційний комплекс порівняльної оцінки вартості елек- тричної енергії при впровадженні відомих тех- нологій очищення від викидів основних забруднюючих речовин, які надходять у атмо- сферне повітря з димовими газами, що утворю- ються під час спалювання органічного палива в енергетичних установках. Комплекс складається з таких модулів: 1) формування варіантів природоохоронних тех- нологій; обчислення показників очищення: 2) від двооксиду сірки; 3) від оксидів азоту; 4) від пилових частинок; 5) сумісного очищення від двооксиду сірки і оксидів азоту; 6) сумарних витрат. Кожний з модулів 3 – 6 складається з підпрограм – функцій розрахунку: 1) капіталь- них витрат; 2) експлуатаційних витрат; 3) ККД; 4) енергоспоживання. Порівняльні техніко-економічні розрахунки проводили з використанням таких вихідних даних: встановлена електрична потужність енергоблока – 300 МВт; нижча робоча теплота згоряння палива (вугілля) – 21,16 МДж/кг; вміст сірки в вугіллі – 1,7%; кількість годин роботи енергоблока – 6600 год/рік; питома витрата умовного палива на виробництво елек- тричної енергії до реконструкції – 0,365 кг у.п./(кВт•год); питома витрата умовного пали- ва на виробництво електроенергії після прове- дення реконструкції (без встановлення сірко- та азотоочищення) – 0,335 кг у.п./(кВт•год); ККД енергоблока нетто до реконструкції – 33,6%; вартість вугілля – 1,1 грн/кг у.п.; вар- тість вапна – 1,0 грн/кг; термін існування про- екту – 15 років; ставка по кредиту – 19%; дис- контна ставка – 0,07; курс гривні – 8,0 грн/дол. США; ставка податку за забруднення повітря оксидами сірки – 1221 грн/т [1]; ставки подат- ку за забруднення повітря оксидами азоту – 1221 грн/т [1]; ставки податку за забруднення повітря твердими частинками – 46 грн/т [1]. Розрахунки очищення димових газів від забруднюючих речовин проводили для варіан- тів, які наведені у табл. 2. У ролі базового варіанта вибрано варіант з очищенням димо- вих газів лише від твердих частинок у новому електрофільтрі, обладнання для очищення від двооксиду сірки і оксидів азоту не встановлене. Результати розрахунків вихідних концентра- цій основних забруднюючих речовин і еконо- мічних показників енергоблока наведено у табл. 3. Наведені дані свідчать про те, що за чинних значень податків на викиди основних забруд- нюючих речовин з вихідними газами згідно з Податковим кодексом України встановлення природоохоронного обладнання приводить до збільшення середньої ціни виробництва елек- тричної енергії за всіма технологіями, крім тех- нології, що передбачає реконструкцію енерго- блоків із заміною електрофільтрів на нові, більш ефективні. Отже, в умовах ринкової кон- куренції впровадження природоохоронних тех- нологій високої ефективності на окремих енер- гоблоках ТЕС не є інвестиційно привабливим за чинних значень податків на викиди. Проведено розрахунки середньої вартості електричної енергії за життєвий цикл за умов збільшення ставок податків на викиди основ- них забруднюючих речовин (у 2, 6, 8, 10 разів). Результати розрахунків очищення димових газів від основних забруднюючих речовин при збільшених ставках податків наведено у табл. 4. На рисунку показано середні вартості елек- тричної енергії за життєвий цикл залежно від кратності збільшення плати за викиди для базового (8) варіанта і варіанта з мінімальною кінцевою концентрацією викидів (12). Наведені дані середньої вартості електрич- ної енергії за життєвий цикл при встановленні природоохоронного обладнання показують, що вона дорівнює 1,137 грн/кВт•год у варіанті з максимальним очищенням (12) і стає близь- кою за економічністю з базовою (1,125 грн/кВт•год) за умов збільшення ставок подат- ків на викиди основних забруднювачів більш як у 8 разів до рівнів, встановлених згідно з Податковим кодексом України. В умовах ринкової конкуренції впроваджен- ня природоохоронних технологій високої ефективності на окремих енергоблоках ТЕС стане інвестиційно привабливим за умов збіль- шення податку на викиди основних забруд- нюючих речовин до 10 разів до рівнів, встанов- лених згідно з Податковим кодексом України. У табл. 5 надані дані з плати за викиди забруднюючих речовин в окремих європей- ських країнах і в Україні. Наведені дані пока- зують, що плата за викиди двооксиду сірки і оксидів азоту в Україні більша, ніж у Франції та Італії, але значно менша, ніж у Данії та Швеції 52 ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) ДУБОВСЬКИЙ С.В., КОБЕРНИК В.С. 53ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) Техніко-економічні оцінки перспективних природоохоронних технологій теплової енергетики України Т аб ли ц я 2 – Р оз ра ху н ко ві в ар іа н ти т ех н ол ог ій о чи щ ен н я ві д ви ки ді в Т аб ли ц я 3 – К ін ц ев і к он ц ен тр ац ії і с ер ед н я ва рт іс ть е ле кт ри чн ої е н ер гі ї п ри в п ро ва дж ен н і т ех н ол ог ій с ко ро че н н я ви ки ді в за бр уд н ю ю чи х ре чо ви н ( п ла та з а ви ки ди з гі дн о з П од ат ко ви м к од ек со м У кр аї н и [ 1] ) 54 ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) ДУБОВСЬКИЙ С.В., КОБЕРНИК В.С. Т аб ли ц я 4 – С ер ед н я ва рт іс ть е ле кт ри чн ої е н ер гі ї п ри в п ро ва дж ен н і т ех н ол ог ій с ко ро че н н я ви ки ді в і залишиться меншою навіть при її збільшенні у 10 разів до рівнів, встановлених згідно з Податковим кодексом України. ВИСНОВКИ 1. Впровадження ефективних технологій скорочення викидів основних забруднювачів атмосферного повітря згідно з сучасними вимогами, регламентованими Директивою Європейського парламенту та Ради 2001/80/ЄС у ході реконструкції існуючих енергоблоків ТЕС з подовженням ресурсу їх роботи на 15–20 років потребує значних додаткових інве- стицій у природоохоронні заходи. Однак в умо- вах ринкової конкуренції впровадження при- родоохоронних технологій високої ефективно- сті на окремих енергоблоках ТЕС не є інвести- ційно привабливим за чинних значень податків на викиди. 2. Створення фінансового підґрунтя для забезпечення достатньої привабливості при- ватних інвестиційних вкладень у природоохо- ронні заходи високої ефективності можливе за рахунок збільшення рівня податку на викиди до 10 разів, що призведе до зростання серед- нього рівня ринкової ціни реалізації електрич- 55ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) Техніко-економічні оцінки перспективних природоохоронних технологій теплової енергетики України Середня вартість електричної енергії за життєвий цикл залежно від кратності збільшення плати за викиди згідно з Податковим кодексом України (2010 р.) Таблиця 5 – Нормативи плати за викиди забруднюючих речовин в європейських країнах і в Україні (євро/т) [4] 56 ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) ДУБОВСЬКИЙ С.В., КОБЕРНІК В.С. ної енергії від ТЕС на 50–60%. 3. У зв’язку з цим необхідно приділяти більшої уваги науковому пошуку та сприянню впроваджень новітніх науковоємних техноло- гій природоохоронної діяльності, здатних забезпечити достатню ефективність скорочен- ня викидів основних забруднювачів без істот- ного зростання цін на електричну енергію від ТЕС. 1. Податковий кодекс України від 02.12.2010. Стаття 243.1 // Голос України. 04.12.2010. 2. Projected Costs of Generating Electricity. – Nuclear energy agency. International energy agency, 2010. – 230 p. 3. Долгополов В.Н. Системы DALSICA газифицируют золу угольных ТЭС // Будівництво. Наука. Економіка. – 2012. – № 1. – С. 1–19. 4. Біла С.О. Державне регулювання еколо- гізації виробництва в Україні: реалії та пер- спективи // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: економічна. – 2008. – Вип. 33-2. – С. 19–26. 5. Котлер В.Р. Одновременное улавлива- ние оксидов азота и серы из дымовых газов котлов // Электрические станции. – 1997. – № 2. – С. 59–67. 6. Ольховский Г.Г., Тумановский А.Г., Глебов В.П. и др. Проблемы охраны воздуш- ного бассейна от воздействия тепловых электростанций и их решение // Изв. РАН. Энергетика. – 1997. – № 5. – С. 5–19. 7. Ежова Н.Н., Власов А.С., Делицын Л.М. Современные методы очи- стки дымовых газов // Экология промыш- ленного производства. – 2006. – № 2. – С. 50–57. 8. Ходаков Ю.С., Еремин Л.М., Алфеев А.А. Современное состояние иссле- дований по денитрификации дымовых газов ТЭС // Изв. РАН. Энергетика. – 1997. – № 5. – С. 74–100. 9. Попета В.В. Использование рукавных фильтров для улавливания ванадийсодержа- щей золы продуктов сгорания [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.sovstroymat.ru/2000_07_05.php 10. Степанов А.В., Кухарь В.П. Достижения энергетики и охрана окружаю- щей среды. – К.: Наукова думка, 2004. – 206 с. Надійшла до редколегії 15.01.2013 Рецензент: Заступник директора ІЗЕ НАН України, канд. техн. наук Дрьомін В.П.
id	systemreorg-article-487
institution	System Research in Energy
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-19T01:15:34Z
publishDate	2013
publisher	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	systemreorg/fd/9184264c15fd3aaf3c5b8bf50b53e7fd.pdf
spelling	systemreorg-article-4872026-07-18T12:57:40Z Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine Техніко-економічні оцінки перспективних природоохоронних технологій теплової енергетики України Dubovskoy S.V. Kobernik V.S. thermal energy, environmental technologies, flue gas, emission tax. теплова енергетика, природоохоронні технології, димові гази, податок за викиди. The article deals with discovering of economically efficientl ways of meeting environmental commitments under the technological standards of permissible emissions from thermal power plants with rated thermal output over 50 MW.Technical and economic comparison by average cost of electricity production during life cycles of promising environmental technologies ready for implementation at power units reconstruction was carried out.Introduction of high efficient environmental technologies was proved to be unattractive for investments under conditions of competitive market at current tax values on emissions of major pollutants, but it can become attractive due to a 10 times increase of the tax as compared to the current level, set by the Tax Code of Ukraine. Розглянуто питання пошуку економічно реальних шляхів виконання екологічних зобов’язань згідно з Технологічними нормативами допустимих викидів забруднюючих речовин із теплосилових установок, номінальна теплова потужність яких перевищує 50 МВт.Проведено техніко-економічне порівняння за критерієм середньої вартості виробництва електричної енергії за життєвий цикл перспективних природоохоронних технологій, готових до впровадження у ході реконструкції енергоблоків ТЕС.Показано, що в умовах ринкової конкуренції впровадження природоохоронних технологій високої ефективності не є інвестиційно привабливим за чинних значень податку на викиди, але стане таким за умов збільшення податку на викиди основних забруднювачів до 10 разів до рівнів, встановлених згідно з Податковим кодексом України. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2013-07-04 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/487 System Research in Energy; No. 2 (33) (2013): The Problems of General Energy; 49-56 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (33) (2013): Проблеми загальної енергетики; 49-56 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/487/422 Copyright (c) 2013 Dubovskoy S.V., Kobernik V.S. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0
spellingShingle	thermal energy environmental technologies flue gas emission tax. Dubovskoy S.V. Kobernik V.S. Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine
title	Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine
title_alt	Техніко-економічні оцінки перспективних природоохоронних технологій теплової енергетики України
title_full	Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine
title_fullStr	Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine
title_full_unstemmed	Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine
title_short	Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine
title_sort	technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of ukraine
topic	thermal energy environmental technologies flue gas emission tax.
topic_facet	thermal energy environmental technologies flue gas emission tax. теплова енергетика природоохоронні технології димові гази податок за викиди.
url	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/487
work_keys_str_mv	AT dubovskoysv technicalandeconomicevaluationofpromisingenvironmentalconservationtechnologiesinthethermalpowerengineeringofukraine AT kobernikvs technicalandeconomicevaluationofpromisingenvironmentalconservationtechnologiesinthethermalpowerengineeringofukraine AT dubovskoysv tehníkoekonomíčníocínkiperspektivnihprirodoohoronnihtehnologíjteplovoíenergetikiukraíni AT kobernikvs tehníkoekonomíčníocínkiperspektivnihprirodoohoronnihtehnologíjteplovoíenergetikiukraíni

Technical and economic evaluation of promising environmental conservation technologies in the thermal power engineering of Ukraine

Репозитарії

Схожі ресурси