Trends in the development of the district heating systems of Ukraine
We considered trends in the development of district heating systems (DHS) in Europe and Ukraine. It was established that DHS are widely used and make a significant contribution to the heat supply of European countries. In the European Union as a whole, the share of DHS is 13%, and there are plans to...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/774 |
| 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_ | 1871104284148367360 |
|---|---|
| author | Derii |
| author_facet | Derii |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Derii ",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Derii |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:46Z |
| description | We considered trends in the development of district heating systems (DHS) in Europe and Ukraine. It was established that DHS are widely used and make a significant contribution to the heat supply of European countries. In the European Union as a whole, the share of DHS is 13%, and there are plans to increase it to 50% in 2050 with a wide use of cogeneration and renewable sources of energy, including environmental energy with using heat pumps. Ukraine is one of the countries with a high level of DHS, but, at present, there are negative trends to reducing their contribution to the total heat supply for heating and hot water supply – from 65.2% in 2014 to 52% in 2017. In several cities, DHS ceased to function at all. The main equipment of the DHS of Ukraine is physically worn out and technologically obsolete and needs to be renewed by means of wide reconstruction, modernization, and technological re-equipment. We determined factors and the level of their influence on the demand in thermal energy of DHS. It was established that the factors reducing demand have a much greater potential. We created forecasts of demand for thermal energy, fuel balance, and the structure of DHS generation by 2050. It is shown that the demand for thermal energy from DHS will decrease and reach about 35 million Gcal in 2050. To ensure the low-carbon development of Ukraine in the structure of thermal energy generation in DHS, the use of coal-fired CHPs and boilers, as well as boilers on petroleum products will be significantly reduced. The share of natural gas in the fuel balance of DHS of Ukraine will also decrease, but it will be the main fuel for the period of technological transformation of generating capacities under conditions of the low-carbon development of Ukraine. The use of technologies for the production of thermal energy from biomass, waste, environment, and electricity will gradually increase, and in 2050, using these sources will produce about 23.8 million Gcal, which is more than 60% of the total thermal energy of DHS. |
| doi_str_mv | 10.15407/pge2021.01.052 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:02:59Z |
| format | Article |
| fulltext |
52
В.О. ДЕРІЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 1(64)
ISSN 2522-4344 (Online), ISSN 1562-8965 (Print). The problems of general energy, 2021, 1(64): 52–59
doi: https://doi.org/10.15407/pge2021.01.052
Системи централізованого теплопостачаня
(СЦТ) є одним з ефективних і перспективних
засобів забезпечення тепловою енергією спо-
живачів. Подальший розвиток СЦТ розвинутих
країн світу базується на двох основних засадах –
це їх розширення та підвищення енергоефек-
тивності. Розширення застосування СЦТ зумов-
лено технічними, технологічними, екологічни-
ми, економічними та соціальними перевагами
порівняно з іншими видами теплозабезпечення
населених пунктів, головними з яких є:
відсутність залежності від одного виду пали-
ва, особливо природного газу;
можливість комбінованого вироблення те-
плової та електричної енергії;
використання в якості палива відновлюваних
джерел – біопалива, сміття та інших твердих по-
бутових відходів, а також теплової енергії стіч-
них вод;
широкомасштабне використання сонячної
енергії для гарячого водопостачання та опа-
лення;
виробництво теплової енергії за самих низь-
ких викидів в атмосферу;
акумулювання теплової енергії в умовах її
нерівномірного споживання та виробництва.
вивід вибухонебезпечного технологічного
обладнання із житлових будинків;
локалізована концентрація шкідливих ви-
кидів на потужних джерелах, де з ними можна
ефективно боротися;
більш високий коефіцієнт корисної дії круп-
них джерел, ніж малих котлів.
Однією із безумовних переваг СЦТ, порівня-
но з іншими видами теплозабезпечення, є мож-
ливість доволі швидко змінювати структуру
палива, яке використовується. Прикладом може
бути Швеція, де в 1973 р. мазут, як паливо, скла-
дав 90%. Потім мазут був заміщений біомасою
(35%), спалюванням сміття (11%), природним
газом (9%), вугіллям (4%), іншими видами па-
лива (7%). У 2005 р. частка використання мазу-
ту складала тільки 7% [1].
Розширення СЦТ буде обумовлено новим
будівництвом та ущільненням існуючої за-
будови, що призведе до підвищення щільнос-
ті теплових навантажень. У результаті цього
зросте ефективність та збільшиться рівень
конкурентоспроможності СЦТ з розвинутими
тепловими мережами. А застосування новітніх
технологій і комплектуючих у будівництві те-
плових мереж дасть змогу значно знизити те-
плові втрати. При застосуванні технологічно
ефективних систем вартість теплової енергії
для споживачів СЦТ буде нижчою, ніж при ви-
користанні інших варіантів.
Ось чому СЦТ широко використовуються в
окремих країнах Європи. Вони вносять значний
УДК 621.643.053 В.О. ДЕРІЙ, канд. техн. наук, ст. наук. співр., ORCID: 0000-0002-5689-4897
Інститут загальної енергетики НАН України, м. Київ, 03150, Україна
ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ УКРАЇНИ
Розглянуто тенденції розвитку систем централізованого теплопостачання (СЦТ)
країн Європи та України. Визначено фактори та величину їх впливу на попит у те-
пловій енергії СЦТ України. Створено прогнози попиту на теплову енергію, палив-
ного балансу та структури генерації СЦТ до 2050 р. Показано, що попит на теплову
енергію СЦТ буде зменшуватися та досягне в 2050 р. близько 35 млн Гкал. Для
забезпечення низьковуглецевого розвитку України в структурі генерації теплової
енергії СЦТ використання вугільних ТЕЦ та котлів, а також котлів на нафтопродук-
тах буде суттєво зменшуватися. У паливному балансі СЦТ України частка природ-
ного газу буде теж зменшуватися, але він буде основним паливом на період тех-
нологічної трансформації генеруючих потужностей в умовах низьковуглецевого
розвитку України. Застосування технологій для виробництва теплової енергії з біо-
маси, відходів, довкілля та електроенергії поступово буде збільшуватися, в 2050 р.
з використанням цих джерел буде вироблено близько 23,8 млн Гкал, що становить
понад 60% від усього обсягу теплової енергії СЦТ.
К л ю ч о в і с л о в а: системи централізованого теплопостачання, теплова енер-
гія, фактори впливу, попит, паливний баланс, структура генерації.
© В.О. ДЕРІЙ, 2021
53
Тенденції розвитку систем централізованого теплопостачання України
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 1(64)
вклад в теплопостачання країн, так наприклад:
в Росії він становить 70%, [2], Латвії – 65%,
Данії – 63%, Польщі – 53%, Білорусі – 50%,
Фінляндії – 50%. У цілому по країнах Європей-
ського Союзу (ЄС) частка СЦТ становить 13%
та планується її доведення до 50% у 2050 р. [3].
Україна належить до країн з високим рів-
нем СЦТ, але останнім часом спостерігаються
негативні тенденції зменшення вкладу СЦТ у
загальне постачання теплової енергії для по-
треб опалення та постачання гарячої води – з
65,2% у 2014 р. [4] до 52% у 2017 р. [3] (по-
треби промисловості не враховувались). У та-
ких містах, як Ужгород, Марганець, Нікополь,
Покров, Золочев, Долина СЦТ взагалі не пра-
цюють. У Закарпатській області не залишилося
жодної функціонуючої СЦТ [4]. Частка аварій-
них ділянок теплових мереж невпинно зрос-
тає, у частині областей вона становить понад
40%. Реальні втрати теплової енергії в мережах
становлять 16–22% [4]. Таким чином, основне
обладнання СЦТ України фізично зношене та
технологічно застаріло і потребує оновлення
шляхом проведення масової реконструкції та
модернізації [4].
За останні десятиріччя широкого застосу-
вання в державах Західної Європи (Фінляндії,
Данії, Норвегії, Швеція, Австрії тощо) набули
СЦТ з використанням технологій комбінова-
ного виробітку теплової та електричної енергії
(когенерації). Активне зростання потужності
ТЕЦ і невеликих установок комбінованого ци-
клу спостерігається в Німеччині, Нідерландах,
США, Франції, Великобританії. Понад 75%
СЦТ у 28 країнах-членах ЄС використовують
похідне тепло від виробництва електроенергії
ТЕЦ, з сміттєспалювальних заводів і від про-
мислових процесів. Таким чином, СЦТ у кра-
їнах ЄС є хорошою основою для розвитку ко-
генерації, з переходом на відновлювані види
палива, а також використання біомаси та сміт-
тя замість природного газу [1]. У країнах ЄС
зростання обсягів споживання теплової енергії
від ТЕЦ становило біля 70% [1]. Розвиток ТЕЦ
вважається важливою складовою національних
енергетичних стратегій. І тому, для стимулю-
вання нарощування обсягів виробленої теплової
енергії від ТЕЦ та використання відновлюваль-
них джерел енергії в багатьох країнах прийня-
ті спеціальні акти. В ЄС поставлено завдання
збільшити потужність ТЕЦ відносно 2010 р. на
80% і довести її до 180 ГВт до 2050 р. [1]. Для
розвитку розподіленої генерації енергії, згідно
директиви 2012/27/ЄС, країнам ЄС рекомендо-
вано прийняти спеціальні документи, впровади-
ти відповідні заходи та процедури із заохочення
та стимулювання впровадження когенераційних
установок потужністю менше 20 МВт. Приєд-
нання когенераційних установок до електрич-
них та теплових мереж відбувається на основі
об’єктивних, прозорих і недискримінаційних
критеріїв та правил. Згідно директиви 2012/27
(стаття 2), «ефективне централізоване опалення
та охолодження» означає систему централізова-
ного опалення чи охолодження, яка використо-
вує принаймні 50% відновлюваної енергії, 50%
скидного тепла, 75% тепла від когенерації або
50% комбінації такої енергії та тепла» [5]. Та-
ким чином, основними тенденціями розвитку
СЦТ країн Європи є впровадження технологій,
які використовують відновлювальні джерела
енергії, скидну теплоту технологічних процесів
та когенераційні технології.
Одними із факторів, який впливає на тенден-
ції розвитку СЦТ, є попит на теплову енергію,
зміна структури паливно-енергетичного балан-
су, яка, в свою чергу, залежить від обсягів видо-
бування первинних та виробництва вторинних
енергоресурсів та їх цін, політики держави та
іншого.
Визначимо, перш за все, як буде змінювати-
ся попит на теплову енергію СЦТ. Він залежить
від наступних факторів: чисельність населення
країни, процеси урбанізації, будівництво нових
будівель та підвищення їх рівня комфортнос-
ті, підвищення ефективності споживання те-
плової енергії (підвищення рівня теплозахисту
будівель, системи управління попитом у спо-
живачів), доступність послуг з теплопостачан-
ня, процеси децентралізації, наявність послуги
з цілодобової подачі гарячої води в населених
пунктах із централізованим теплопостачанням,
зміна клімату, впровадження систем охолоджен-
ня в літній період.
Розглянемо наведені вище фактори впливу
на попит на теплову енергію більш детально.
Чисельність населення України досліджува-
лась Інститутом демографії та соціальних до-
сліджень НАН України (ІДСД), Департаментом
ООН з соціальних та економічних питань та
іншими організаціями. Результати цих дослі-
джень [6, 7] свідчать про те, що чисельність на-
селення України буде невпинно зменшуватися
та досягне у 2050 р. 34–37 млн осіб (без ура-
хування тимчасово окупованої території Авто-
номної Республіки Крим і м. Севастополя). А це
обумовить зменшення попиту на теплову енер-
гію близько 0,6–0,8% у рік.
Процеси урбанізації. Україна належить до
високоурбанізованих країн світу, її рівень ур-
банізації станом на 2016 р. становив 69% (без
урахування тимчасово окупованої території АР
54
В.О. ДЕРІЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 1(64)
Крим і м. Севастополя) [8, 9]. Міська система
України станом на 1 січня 2017 р. представлена
460 містами, 885 селищами міського типу. Міс-
та за чисельністю населення поділяються на
три міста-мільйонники (понад 1 млн осіб: Київ,
Харків, Одеса), п’ять дуже великих міст (500–
1000 тис. осіб), 20 великих міст (100–500 тис.
осіб), 44 середніх (50–100 тис. осіб), 388 малих
міст (до 50 тис. осіб). Найбільша частка місько-
го населення України (близько 33%) проживає в
малих містах, близько 27% – у великих містах, і
лише 16% – припадає на міста-мільйонники [8,
9]. Згідно даних, наведених в [8, 9], у всіх об-
ластях України урбанізаційні процеси невпин-
но зростали, але їх темпи за останні тридцять
років значно сповільнилися. Це і зрозуміло,
Україна – це аграрна країна, її рівень урбаніза-
ції навряд чи перевищить 75%. Для прикладу
частка міського населення високо розвинутих
країн становить: США – 73%, Франція – 78%,
Німеччина – 85%, Великобританія – 91% [10].
На основі наведених фактів можна припусти-
ти, що процеси урбанізації в Україні будуть і
надалі продовжуватися (потенціал становить
4–6%). А це обумовить деяке збільшення попи-
ту на послуги СЦТ.
Будівництво нового житлового фонду. Жит-
ловий сектор в Україні складається з 240 тис.
багатоквартирних та близько 6,5 млн приватних
будинків. Близько 68,7% [11] житлового фон-
ду було побудовано в період 1946–1990 років з
низьким рівнем теплозахисту. Згідно прогнозу,
зробленому в рамках підготовки Енергетичної
стратегії України до 2035 р., приріст житлових
площ на одну особу населення буде становити
0,5–0,7% у рік, що, відповідно, буде збільшува-
ти попит на теплову енергію.
Підвищення ефективності споживання те-
плової енергії. Як вже зазначалося, майже 70%
житла в Україні було збудовано із застосуван-
ням стандартів низької енергоефективності, що
призводить до надмірного споживання енергії
на побутові потреби у 2–3 рази, порівняно з
країнами ЄС [12, 13]. Основні втрати теплової
енергії в будівлях [14] відбуваються через:
зовнішні огороджувальні конструкції (стіни) –
30–45%;
систему вентиляції – 10–25%;
вікна, перекриття між горищами та неуте-
плений дах – 10–20%;
підлогу та перекриття підвального неопалю-
ваного приміщення будинку – 10–15%;
вхідні двері – 1–6%.
Загалом питоме споживання теплової енергії
в Україні на одиницю житлової площі в 2014 р.
становило 127,9 Мкал у рік/м2. У той же час у
Польщі, де дуже схожі кліматичні умови, цей
показник становить 50,7 Мкал у рік/м2 [12]. А
це означає, що в Україні існує значний потенціал
для підвищення енергоефективності будівель.
Згідно даних, наведених в [12], економічно до-
цільний потенціал зменшення втрат у будівлях
становить 50–75%. Тобто споживання теплової
енергії будівлями можна зменшити вдвічі, що,
відповідно, призведе до значного зменшення
попиту на неї.
Доступність послуг з теплопостачання. Як
відомо, в Україні близько половини населення
знаходиться за межею бідності. Відповідно до
цього платоспроможність домогосподарств не-
висока. Підвищення тарифів на теплову енер-
гію та низька якість послуг з теплопостачання
призвели до зростання заборгованості за на-
дані комунальні послуги та запустили проце-
си децентралізації, а відповідно, і зменшення
обсягів реалізації теплової енергії, що, в свою
чергу, погіршило фінансовий та технічний стан
теплопостачальних підприємств. Ці процеси
продовжуються і в поточний час, що обумовлює
зменшення попиту на послуги з опалення та по-
стачанням гарячої води.
Зростання економіки в майбутньому при-
зведе до зростання доходів домогосподарств та
призупинить процеси децентралізації в опален-
ні приміщень та споживанні гарячої води. А ма-
сове впровадження когенерації при реконструк-
ції СЦТ призведе до зменшення собівартості
теплової енергії та поступового відновлення
будинкових систем постачання гарячої води, що
збільшить попит на неї.
Зміна клімату. Глобальна зміна клімату –
одна з найгостріших екологічних проблем, які
стоять перед людством. Згідно прогнозів про-
відних міжнародних наукових центрів з дослі-
дження клімату, протягом наступного століття
температура підвищиться на 2–5 ᵒС. Такі тем-
пи підвищення температури спричинять сер-
йозні кліматичні зміни [15]. Вони призведуть
до збільшення середньої температури опалю-
вального періоду та, відповідно, до зменшення
його тривалості (зменшення градусо-діб опа-
лювального періоду) [16]. Відповідно, змен-
шиться попит на теплову енергію для опален-
ня. Але впровадження систем централізовано-
го охолодження в літній період підвищить на
10–15% попит на послуги теплопостачальних
підприємств.
Фактори впливу, які обумовлюють попит на
теплову енергію від СЦТ, в узагальненому ви-
гляді наведено в табл. 1.
При побудові прогнозу попиту на теплову
енергію від СЦТ було зроблено припущення,
55
Тенденції розвитку систем централізованого теплопостачання України
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 1(64)
що повернення тимчасово окупованих тери-
торій Донецької та Луганської областей відбу-
деться в 2025 р., а АР Крим – 2035 р. Враховано
також причини фінансових проблем та низької
якості послуг теплопостачальних підприємств
[12], тенденції зменшення попиту на теплову
енергію СЦТ у період 1997–2015 рр. [4, 17]. Та-
кож було прийнято наступні припущення:
процеси децентралізації будуть і надалі про-
довжуватися (їх потенціал в Україні, як показа-
но в [17], становить 20%);
у період 2035–2050 рр. середні темпи змен-
шення попиту на теплову енергію від СЦТ бу-
дуть становити близько 8% за 5 років.
Результати розрахунків з урахування прийня-
тих припущень показано на рис. 1.
Як видно із рис. 1, попит на теплову енергію
СЦТ в Україні зменшиться на 30% до 2050 р.
порівняно з 2015 р.
Порівнюючи попит на теплову енергію від
СЦТ у 2015 р. (рис. 1) та фактичний загальний
попит на неї в цьому році в Україні – 186,2 млн
Гкал [13], можна зробити висновок, що він ста-
новить 27,5% від загального.
Знаючи попит на теплову енергію СЦТ, мож-
на визначити потреби в її генерації. Потреби ге-
нерації теплової енергії для року t визначаються
згідно із виразом:
г п вп вм
t t t tQ Q Q Q , (1)
де , , ,г п вп вм
t t t tQ Q Q Q – потреби в генерації тепло-
вої енергії, попит на теплову енергію, власні по-
треби джерел у тепловій енергії, втрати тепло-
вої енергії в мережах, відповідно.
Власні потреби теплових джерел у тепловій
енергії визначаються за формулою:
вп вп г
t t tQ Q , (2)
де вп
t – відносні власні потреби в тепловій енер-
гії в рік t, %.
Таблиця 1. Фактори впливу на попит на теплову енергію від СЦТ та їх числова оцінка
Фактори впливу, які:
збільшують попит зменшують попит
Процеси урбанізації, 4–6% Зменшення чисельності населення 0,6–0,8% в рік
Будівництво нових будівель та підвищення
їх рівня комфортності, 0,5–0,7% в рік
Процеси децентралізації (низька якість комунальних послуг,
низька купівельна спроможність населення,
оптимізація схем теплопостачання), 20%
Відновлення послуги із постачанням
гарячої води, 8–12%
Підвищення ефективності споживання теплової енергії,
50–75%.
Впровадження централізованого
охолодження, 10–15% Глобальне потепління, 2–3% в рік
Рис. 1. Прогноз попиту на теплову енергію від СЦТ
56
В.О. ДЕРІЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 1(64)
Відносні втрати теплової енергії в мережах
визначаються за формулою:
( )вм вм г вп
t t t tQ Q Q , (3)
де вм
t – відносні втрати в теплових мережах у
рік t, %.
Підставляючи вирази (2) та (3) у вираз (1) і ви-
рішуючи його відносно г
tQ та нехтуючи безкінеч-
но малою величиною 4( )10вм вп
t t , отримаємо:
. 100%
100%
г п
t t вп вм
t t
Q Q
(4)
Прогнози зміни відносних власних потреб
джерел у тепловій енергії був підготовлений
на основі матеріалів викладених у [18, 19], а
відносних втрат теплової енергії в мережах –
[3, 4, 11, 19, 20]. Результати розрахунків наведе-
но в табл. 2.
Порівнюючи прогноз потреб в тепловій гене-
рації від СЦТ в 2020 р. (табл. 2) з аналогічним,
наведеним в [13], можна зробити висновок, що
він становить 28,5% (середнє за 2020 р. та 2025 р.)
від загального, що практично співпадає із рані-
ше зробленою оцінкою.
Далі проаналізуємо існуючу структуру па-
ливного балансу СЦТ України та зробимо її
прогноз до 2050 р. Згідно даних, наведених у
[21], структуру паливного балансу СЦТ показа-
но на рис. 2.
Як видно із рис. 2, інші види енергії, до яких
належать електроенергія, нафтопродукти, со-
нячна енергія (сонячні колектори), не деталізо-
вані. Тому зробимо припущення, що нафтопро-
дукти становлять 0,9%, електроенергія – 1,2%,
сонячна енергія – 0,1%.
При побудові прогнозу паливного балансу
СЦТ України враховано вплив відповідних її
зобов’язань щодо декарбонізації своєї еконо-
міки (зобов’язання країн світу, в тому числі і
України згідно Паризької угоди). За основу взя-
то тенденції зміни складових прогнозу струк-
тури паливного балансу СЦТ до 2050 р., який
підготовлений Міжнародним Енергетичним
Агентством в аналітичній роботі [22]. У цьому
дослідженні показано динаміку зміни видів па-
ливно-енергетичних ресурсів за період 2000–
2015 рр. та зроблено їхню прогнозну оцінку до
2050 р. Зокрема, вказано значне зростання об-
сягів використання біопалива, відходів та інших
відновлювальних джерел енергії при суттєвому
зниженні споживання вугілля та нафтопродук-
тів. У результаті чого прогнозується стрімке
зменшення викидів СО2 починаючи з 2025 р.,
що відповідатиме основним вимогам Паризь-
Таблиця 2. Прогноз змін власних потреб джерел у тепловій енергії,
втрат теплової енергії в мережах та потреб в генерації теплової енергії за роками
Показник 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Відносні власні потреби джерел у
тепловій енергії, % 4 3 2,5 2 1,5 1 0,8
Відносні втрати теплової енергії в
мережах, % 18 14 12 10 9,5 9 9
Потреби в генерації теплової енергії СЦТ,
млн Гкал/рік 62,2 61,4 53,8 46,6 42,7 40,0 38,8
Рис. 2. Структура паливного балансу СЦТ в 2014 р. [21]
57
Тенденції розвитку систем централізованого теплопостачання України
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 1(64)
кої угоди [1]. Тому тенденції в зміні структури
паливного балансу СЦТ [22] можуть бути ре-
комендаціями країнам-підписантам Паризької
угоди в тому числі і Україні для виконання їх
зобов’язань. Також були використані тенденції
зміни структури паливного балансу, які наве-
дено в [13], враховано політику держави щодо
використання відновлювальних джерел енергії
та місцевих видів палива [23]. Результати роз-
рахунків з урахуванням прийнятих припущень
показано на рис. 3.
Використовуючи дані, наведені в табл. 2 та
рис. 3, можна побудувати прогнозну структуру
генерації теплової енергії СЦТ, яка визначалися
виходячи із виразу:
/100г г
it t itQ Q , (5)
де г
itQ – потреби в генерації теплової енергії з
використанням i-того енергоносія в рік t;
г
tQ – загальні потреби в генерації теплової енер-
гії СЦТ в рік t;
it – відносні (у %) потреби в генерації тепло-
вої енергії з використанням i-того енергоносія
в рік t.
Результати розрахунків показано в табл. 3.
Як видно з рис. 3 та табл. 3, генерація те-
плової енергії в системах централізованого те-
плопостачання на вугіллі та з використанням
нафтопродуктів буде суттєво зменшуватися.
Використання газу також буде зменшуватися,
але він буде основним паливом на період тех-
нологічної трансформації генеруючих потуж-
ностей в умовах низьковуглецевого розвитку
країни. Генерація теплової енергії з викорис-
Рис. 3. Прогнозна структура паливного балансу СЦТ
Таблиця 3. Прогнозна структура генерації теплової енергії СЦТ за роками, млн Гкал/рік
Теплове джерело 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
ТЕС, ТЕЦ на вугіллі 13,73 12,97 9,85 6,62 4,51 1,67 1,20
Котельні, ТЕЦ на газі 43,28 40,00 33,41 27,63 22,54 19,80 13,87
Котли на біопаливі 3,23 4,42 4,36 4,57 5,00 4,76 4,74
Котли на нафтопродуктах 0,53 0,42 0,28 0,16 0,04 0,00 0,00
Сонячні колектори 0,06 0,37 0,54 1,03 1,92 2,12 2,84
Теплові насоси, електрокотли 1,37 3,26 5,38 6,62 8,68 11,64 16,20
Всього 62,2 61,4 53,8 46,6 42,7 40,0 38,8
58
В.О. ДЕРІЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 1(64)
танням біомаси, відходів, довкілля та елек-
троенергії буде весь час збільшуватися. Тем-
пи зростання виробництва теплової енергії з
біомаси невеликі, що обумовлено обмеженим
її ресурсом. Використання теплових насосів в
системах централізованого теплопостачання з
електричним приводом та електрокотлів для
виробництва теплової енергії буде розвиватися
швидкими темпами, у 2050 р. вони вироблять
16,2 млн Гкал, що складе близько 41,8% від за-
гального обсягу.
ВИСНОВКИ
1. Проведений аналіз показав, що системи
централізованого теплопостачання широко ви-
користовуються та вносять значний вклад в те-
плопостачання країн Європи. У цілому по кра-
їнах Європейського Союзу частка систем цен-
тралізованого теплопостачання становить 13%
та планується її доведення до 50% у 2050 р. з
широким використанням когенерації та віднов-
лювальних джерел, в тому числі енергії довкіл-
ля з застосуванням теплових насосів.
2. Україна належить до країн з високим рів-
нем систем централізованого теплопостачання,
але останнім часом спостерігаються негативні
тенденції по зменшення їх вкладу в загальне по-
стачання теплової енергії для потреб опалення
та постачання гарячої води – з 65,2% у 2014 р.
до 52% у 2017 р. У таких містах, як Ужгород,
Марганець, Нікополь, Покров, Золочев, Долина
системи централізованого теплопостачання вза-
галі перестали функціонувати. Основне облад-
нання систем централізованого теплопостачан-
ня України фізично зношене та технологічно
застаріло і потребує оновлення шляхом масової
реконструкції, модернізації та технологічного
переоснащення.
3. Встановлено фактори впливу, які збіль-
шують попит у тепловій енергії систем центра-
лізованого теплопостачання: процеси урбаніза-
ції, 4–6%/рік; будівництво житлових будівель,
0,5–0,7%/рік; відновлення послуг з постачання
гарячої води, 8–12%; впровадження центра-
лізованого охолодження, 10–15% та фактори,
які його зменшують: невпинне зменшення
чисельності населення, 0,6–0,8%/рік; проце-
си децентралізації, 20%; підвищення енерго-
ефективності використання теплової енергії в
будівлях, 50–70%; зміна клімату (підвищення
температури). Так, як фактори, які зменшують
попит, мають значно більший потенціал, то це
неминуче призведе до зменшення попиту на
теплову енергію систем централізованого те-
плопостачання, який за оцінкою в 2050 р. буде
становити близько 35 млн Гкал/рік.
4. Аналіз прогнозів, програм, концепцій та
стратегій показав, що для забезпечення низько-
вуглецевого розвитку України в структурі гене-
рації теплової енергії систем централізованого
теплопостачання використання вугільних ТЕЦ
та котлів, а також котлів на нафтопродуктах
буде суттєво зменшуватися. У паливному ба-
лансі систем централізованого теплопостачан-
ня України частка природного газу буде теж
зменшуватися, але він буде основним паливом
на період технологічної трансформації генеру-
ючих потужностей в умовах низьковуглецевого
розвитку України. Генерація теплової енергії з
використанням біомаси, відходів, довкілля та
електроенергії буде весь час збільшуватися.
Темпи зростання виробництва теплової енергії
з біомаси невеликі, що обумовлено обмеженим
її ресурсом. Використання теплових насосів з
електричним приводом та електрокотлів для
виробництва теплової енергії буде розвиватися
швидкими темпами, в 2050 р. вони вироблять
16,2 млн Гкал, що складе близько 41,8% від за-
гального обсягу.
1. Зарубіжний досвід розвитку систем централізо-
ваного та автономного тепло та електропостачання: Звіт
Відокремленого підрозділу «Науково-проектний центр
розвитку об’єднаної енергетичної системи України»
ДП «НЕК «Укренерго». 2016. URL: https://ua.energy/
wp-content/uploads/2018/01/5.-TSentralizovane-ta-
avtonomne-teplozabezpechennya.pdf (дата звернення:
01.11.2020).
2. Полуянов В.П., Кравченко Р.С. Перспективы
развития централизованного теплоснабжения в Укра-
ине в контексте государственно-частного партнерства.
Бізнес Інформ. 2012. № 5. С.109―112. URL: http://
nbuv.gov.ua/UJRN/binf_2012_5_32 (дата звернення:
03.11.2020).
3. Как сохранить и развивать централизованное те-
плоснабжение в Украине. URL: http://jkg-portal.com.ua/
ru/publication/one/jak-zberegti--rozvivati-centralzovane-
teplopostachannja-v-ukrajin-53570 (дата звернення:
03.11.2020).
4. Дерій В.О. Можливості впровадження елек-
тричних теплогенераторів в системах централізовано-
го теплопостачання. Проблеми загальної енергетики.
2017. Вип. 3(50). С. 50—59. https://doi.org/10.15407/
pge2017.03.050.
5. Директива Європейського Парламенту і Ради
2012/27/ЄС. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/
show/984_017-12#Text (дата звернення: 03.11.2020).
6. Сценарії реалізації Енергетичної стратегії Укра-
їни до 2035 року. URL: http://www.nas.gov.ua/text/
pdfNews/UDEC_FinalWorkshop_28-03-2019-v06.pdf
(дата звернення: 03.11.2020).
7. Дячук О., Чепелєв М., Подолець Р., Триполь-
ська Г. та ін. Перехід України на відновлювану енерге-
тику до 2050 року. За заг. ред. Ю. Огаренко та О. Аліє-
вої . Пред-во Фонду ім. Г. Бьолля в Україні. К.: Вид-во
59
Тенденції розвитку систем централізованого теплопостачання України
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 1(64)
ТОВ «АРТ КНИГА», 2017. 88 с. ISBN 978-617-7242-
35-1. URL: https://ua.boell.org/sites/default/fi les/perehid_
ukraini_na_vidnovlyuvanu_energetiku_do_2050_roku.
pdf (дата звернення: 03.11.2020).
8. Мельник М.І., Щеглюк С.Д., Яремчук Р.Є. Роз-
виток урбанізаційних процесів в умовах децентраліза-
ції. URL: http://ird.gov.ua/irdp/e20170301.pdf (дата звер-
нення: 03.11.2020).
9. Урбанізаційні процеси в Україні 1989-2013:
Звіт Світового банку. URL: https://mistosite.org.ua/ru/
articles/urbanizatsiini-protsesy-v-ukraini-1989-2013-zvit-
svitovoho-banku (дата звернення: 03.04.2020).
10. Урбанізація та її наслідки для України. URL:
http://www.kbuapa.kharkov.ua/e-book/conf/2013-2/
doc/2/34.pdf (дата звернення: 03.04.2020).
11. Система енергоефективності в Україні.
URL: https://www.minregion.gov.ua/wp-content/
uploads/2018/09/GIZ-brochure.pdf (дата звернення:
03.11.2020).
12. Модернізація системи централізованого те-
плопостачання в Україні: облік тепла та впроваджен-
ня платежів на основі його фактичного споживан-
ня. URL: http://www.teplydim.com.ua/static/storage/
filesfiles/2012_IBRD+WB_UkraineDHreportUKR.pdf
(дата звернення: 03.11.2020).
13. Кулик М.М., Горбулін В.П., Кириленко О.В.
Концептуальні підходи до розвитку енергетики Укра-
їни. URL: http://www.ied.org.ua/fi les/book2.pdf (дата
звернення: 05.04.2020).
14. Про необхідність впровадження енергоефектив-
них заходів. URL: https://www.minregion.gov.ua/press/
news/pro-neobhidnist-provadzhennya-energoefektyvnyh-
zahodiv-rozyasnennya-minregionu/ (дата звернення:
03.11.2020).
15. Зміна клімату. URL: http://necu.org.ua/climate/
(дата звернення: 03.11.2020).
16. Звіт з оцінки відповідності (достатності) гене-
руючих потужностей. Додаток Б. Проекції змін екс-
тремальних погодних умов в Україні до 2050 року.
ДП «НЕК «Укренерго». URL: https://ua.energy/wp-
content/uploads/2019/12/Dodatok-B.pdf (дата звернення:
06.07.2020).
17. Децентралізоване опалення в Україні: потенціал
та шляхи впровадження. URL: https://www.minregion.
gov.ua/wp-content/uploads/2017/03/Detsentralizovane-
opalennya.-Potentsial-ta-shlyahi-vprovadzhennya.pdf
(дата звернення: 03.10.2020).
18. КТМ 204 Україна 244-94. Норми та вказівки по
нормуванню витрат палива та теплової енергії на опа-
лення житлових та громадських споруд, а також на гос-
подарсько–побутові потреби в Україні. Київ, 2001.
19. Про основні показники роботи опалювальних
котелень і теплових мереж в Україні: статистичні бю-
летені за 2005–2014 рр. К.: Державна служба статис-
тики України. URL: http://www.ukrstat.gov.ua/druk/
publicat/Arhiv_u/05/Arch_tep_bl.htm (дата звернення:
05.06.2020).
20. Про схвалення Енергетичної стратегії України
на період до 2035 року “Безпека, енергоефективність,
конкурентоспроможність”. URL: https://zakon.rada.
gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80 (дата звернення:
03.06.2020).
21. Розвиток відновлюваних джерел енергії в Укра-
їні. URL: https://www.minregion.gov.ua/wp-content/
uploads/2017/03/Rozvitok-VDE-v-Ukrai--ni.pdf (дата
звернення: 03.11.2020).
22. International Energy Agency. Tracking Clean En-
ergy Progress 2016. URL: http://www.iea.org/publica-
tions/freepublications/publication/ TrackingCleanEnergy-
Progress 2016.pdf (дата звернення: 02.06.2019).
23. Концепція реалізації державної політики у сфері
теплопостачання: Розпорядження Кабінету Міністрів
України від 18 серпня 2017 р. № 569-р. URL: https://
zakon.rada.gov.ua/laws/show/569-2017-%D1%80 (дата
звернення: 10.11.2019).
Надійшла до редколегії: 25.11.2020
|
| id | systemreorg-article-774 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:21:39Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/16/9a56bb9ab4186994e20bd67f35196416.pdf |
| spelling | systemreorg-article-7742026-07-18T12:57:46Z Trends in the development of the district heating systems of Ukraine Тенденції розвитку систем централізованого теплопостачання України Derii district heating systems, thermal energy, factors of influence, demand, fuel balance, generation structure системи централізованого теплопостачання, теплова енергія, фактори впливу, попит, паливний баланс, структура генерації We considered trends in the development of district heating systems (DHS) in Europe and Ukraine. It was established that DHS are widely used and make a significant contribution to the heat supply of European countries. In the European Union as a whole, the share of DHS is 13%, and there are plans to increase it to 50% in 2050 with a wide use of cogeneration and renewable sources of energy, including environmental energy with using heat pumps. Ukraine is one of the countries with a high level of DHS, but, at present, there are negative trends to reducing their contribution to the total heat supply for heating and hot water supply – from 65.2% in 2014 to 52% in 2017. In several cities, DHS ceased to function at all. The main equipment of the DHS of Ukraine is physically worn out and technologically obsolete and needs to be renewed by means of wide reconstruction, modernization, and technological re-equipment. We determined factors and the level of their influence on the demand in thermal energy of DHS. It was established that the factors reducing demand have a much greater potential. We created forecasts of demand for thermal energy, fuel balance, and the structure of DHS generation by 2050. It is shown that the demand for thermal energy from DHS will decrease and reach about 35 million Gcal in 2050. To ensure the low-carbon development of Ukraine in the structure of thermal energy generation in DHS, the use of coal-fired CHPs and boilers, as well as boilers on petroleum products will be significantly reduced. The share of natural gas in the fuel balance of DHS of Ukraine will also decrease, but it will be the main fuel for the period of technological transformation of generating capacities under conditions of the low-carbon development of Ukraine. The use of technologies for the production of thermal energy from biomass, waste, environment, and electricity will gradually increase, and in 2050, using these sources will produce about 23.8 million Gcal, which is more than 60% of the total thermal energy of DHS. Розглянуто тенденції розвитку систем централізованого теплопостачання (СЦТ) країн Європи та України. Встановлено, що СЦТ широко використовуються та вносять значний вклад у теплопостачання країн Європи. В цілому по країнах Європейського Союзу частка СЦТ становить 13 % та планується її доведення до 50% в 2050 р. з широким використанням когенерації та відновлювальних джерел, зокрема енергії довкілля з застосуванням теплових насосів. Україна відноситься до країн з високим рівнем СЦТ, але останнім часом спостерігаються негативні тенденції по зменшення їх вкладу в загальне постачання теплової енергії для потреб опалення та постачання гарячої води – з 65,2% в 2014 р. до 52% в 2017 р. У ряді міст СЦТ взагалі перестали функціонувати. Основне обладнання СЦТ України фізично зношене та технологічно застаріло і потребує оновлення шляхом проведення масової реконструкції, модернізації та технологічного переоснащення. Визначено фактори та величину їх впливу на попит у тепловій енергії СЦТ. Встановлено, що фактори, які зменшують попит, мають значно більший потенціал. Створено прогнози попиту на теплову енергію, паливного балансу та структури генерації СЦТ до 2050 р. Показано, що попит на теплову енергію СЦТ буде зменшуватися та досягне в 2050 р. близько 35 млн Гкал. Для забезпечення низьковуглецевого розвитку України в структурі генерації теплової енергії СЦТ використання вугільних ТЕЦ та котлів, а також котлів на нафтопродуктах буде суттєво зменшуватися. У паливному балансі СЦТ України частка природного газу буде теж зменшуватися, але він буде основним паливом на період технологічної трансформації генеруючих потужностей в умовах низьковуглецевого розвитку України. Застосування технологій для виробництва теплової енергії з біомаси, відходів, довкілля та електроенергії поступово буде збільшуватися, в 2050 р. з використанням цих джерел буде вироблено близько 23,8 млн Гкал, що становить понад 60% від всього обсягу теплової енергії СЦТ. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-03-29 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/774 10.15407/pge2021.01.052 System Research in Energy; No. 1 (64) (2021): The Problems of General Energy; 52-59 Системні дослідження в енергетиці; № 1 (64) (2021): Проблеми загальної енергетики; 52-59 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/774/668 Copyright (c) 2021 Derii https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | district heating systems thermal energy factors of influence demand fuel balance generation structure Derii Trends in the development of the district heating systems of Ukraine |
| title | Trends in the development of the district heating systems of Ukraine |
| title_alt | Тенденції розвитку систем централізованого теплопостачання України |
| title_full | Trends in the development of the district heating systems of Ukraine |
| title_fullStr | Trends in the development of the district heating systems of Ukraine |
| title_full_unstemmed | Trends in the development of the district heating systems of Ukraine |
| title_short | Trends in the development of the district heating systems of Ukraine |
| title_sort | trends in the development of the district heating systems of ukraine |
| topic | district heating systems thermal energy factors of influence demand fuel balance generation structure |
| topic_facet | district heating systems thermal energy factors of influence demand fuel balance generation structure системи централізованого теплопостачання теплова енергія фактори впливу попит паливний баланс структура генерації |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/774 |
| work_keys_str_mv | AT derii trendsinthedevelopmentofthedistrictheatingsystemsofukraine AT derii tendencíírozvitkusistemcentralízovanogoteplopostačannâukraíni |