The forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of Ukraine according to the production schemes till 2040
The perspective development of ferrous metallurgy of Ukraine for the period up to 2040 is considered. This development will take place due to structural changes of production schemes and technological measures with more effective characteristics of energy resources, energy carriers, and raw material...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/781 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Institution
System Research in Energy| _version_ | 1871104293281464320 |
|---|---|
| author | Kuts G.O. Teslenko O.I. |
| author_facet | Kuts G.O. Teslenko O.I. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Kuts G.O.",
"institution": null
},
{
"author": "Teslenko O.I.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Kuts G.O. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:46Z |
| description | The perspective development of ferrous metallurgy of Ukraine for the period up to 2040 is considered. This development will take place due to structural changes of production schemes and technological measures with more effective characteristics of energy resources, energy carriers, and raw materials that directly influence the energy intensity of metallurgical products. The existing energy intensity calculations techniques were advanced and the total technological energy intensity of ferrous metallurgy products was calculated.Comparison of indicators of total technological energy intensity of final products of ferrous metallurgy (rolled metal) showed that rolled products produced by the latest energy-efficient technological schemes, which are projected to be implemented by 2040, will reduce total technological energy intensity up to 20% less than similar technological schemes used since 2017.For example, the total technological energy consumption of rolled billets of oxygen-converter steel will decrease by 17.2% (in terms of physical volume in the forecasted 2040 will be 862.293 kg c.e./t compared to the base 2017 – 1042.044 kg c.e./t), scrap process steel by 8.9% (respectively 923.999 kg c.e./t and 1014.120 kg c.e./t) and electric arc steel by 20% (703.292 kg c.e./t and 878.913 kg c.e./t). Regarding coke production, the total technological energy consumption of coke is projected to decrease by 24.0%: in 2040 it will be 210.040 kg c.e./t (in the base year 2017 it is equal to 244.585 kg c.e./t), and coke oven gas by 16.0%. , 4% (respectively 33.468 kg c.e./t and 38.72 kg c.e./t).The analysis of the role of components of energy intensity of products, namely for such products as iron ore, blast furnace coke, coke oven gas, and pig iron was made. The main components are energy resources, the share of which in the energy intensity of products is from 60 to 90%, and for other products, it is a raw material, the shares of which are within the same ranges. The main component in the structure of the formation of the total technological energy consumption of rolled products is the initial energy consumption of raw materials, the value of which is in the range of 90–92%. |
| doi_str_mv | 10.15407/pge2021.02.044 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:03:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
44
КУЦ Г.О., ТЕСЛЕНКО О.І.
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
Україна є провідним виробником та експорте-
ром сталі в світі: частка країни у загальносвіто-
вому виробництві сталі складає ~2%. У 2013 р. в
Україні виготовили 32,8 млн т сталі (10 місце в
світовому рейтингу виробників сталі) та експор-
тували 24,7 млн т (5 місце в світовому рейтингу
експортерів сталі). У 2019 р. обсяги виробництва
сталі в Україні знизилися до 20,6 млн т (12 міс-
це серед виробників), а обсяг експорту становив
15,2 млн т (9 місце серед експортерів), виробни-
цтво чавуну складало 20,064 млн т (10 місце серед
виробників) [1].
Вагоме значення металургійної промисловості
України обумовлене багатьма факторами, що ви-
значають її провідні позиції та роль в економіці
країни: галузь забезпечує ~20% ВВП країни та
до 25–30% усіх валютних надходжень; частка
металургійної галузі в основних фондах про-
мисловості становить близько 14%; чисельність
працюючих – близько 10% від загальної кількості
робітників, що зайняті у промисловості; до най-
більших підприємств відносяться 19 металур-
гійних підприємств, 12 трубних заводів, більше
20 метизних підприємств, а також понад 100 під-
приємств з переробки металобрухту та відходів [2].
Металургійна промисловість України є одна з
небагатьох у світі, яка базується на значних влас-
них сировинних ресурсах: залізній (31,4 млрд т
або 15% відносно світових запасів) і марганцевій
(2,35 млрд. т або 42,8%) рудах, вугіллі (7,5%), не-
рудній металургійній сировині (кварцити, флюсо-
ві вапняки і доломіти). Частка коксівного вугілля
складає 31,1% загальних запасів кам’яного вугіл-
ля, які досягають 43,4 млрд т. На поточний час в
Україні у значних обсягах видобуваються кам’яне
вугілля (1,5% світового видобутку), товарні за-
лізні (4,5%) та марганцеві (9%) руди [3]. У період
2010–2019 рр. щорічний видобуток металургійної
сировини у країні складав, млн т/рік: залізної руди
від 152,7 (2018 р.) до 177,4 (2013 р.); марганцевих
руд від 2,9 (2016 р.) до 4,8 (2010 р.); коксівного ву-
гілля від 7,932 (2018 р.) до 23,984 (2012 р.) [4]. Ця
обставина обумовила утворення в країні повного
циклу металургійного виробництва: від видобу-
НАУКОВІ ОСНОВИ ФОРМУВАННЯ
ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИХ БАЛАНСІВ
ISSN 2522-4344 (Online), ISSN 1562-8965 (Print). The problems of general energy, 2021, 2(65): 44–52
doi: https://doi.org/10.15407/pge2021.02.044
УДК 620.9.003:621.31 Г.О. КУЦ, канд. техн. наук, ст. наук. співр., ORCID: 0000-0002-1311-8361
О.І. ТЕСЛЕНКО, канд. техн. наук, ORCID: 0000-0002-3772-5991
Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172, м. Київ, 031150, Україна
ПРОГНОЗНА ОЦІНКА ПОВНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ЕНЕРГОЄМНОСТІ ПРОДУКЦІЇ
ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ УКРАЇНИ ЗА ВИРОБНИЧИМИ СХЕМАМИ ДО 2040 РОКУ
Розглянуто перспективний розвиток чорної металургії України на період до 2040 р.
Цей розвиток буде відбуватись за рахунок структурних змін виробничих схем та
технологічних заходів з більш ефективними характеристиками енергоресурсів,
енергоносіїв та сировини, які формують енергоємність металургійної продукції. З
внесенням доповнень до діючих методик визначення повної енергоємності вироб-
ництва продукції було проведено розрахунки повної технологічної енергоємності
продукції чорної металургії, як найбільш енергоємної та багато продуктової галузі
економіки країни. Порівняно показники повної технологічної енергоємності продук-
ції чорної металургії за базовим 2017 р. та аналогічні прогнозні показники в 2040 р.
Порівняння показників повної технологічної енергоємності кінцевої продукції чорної
металургії (прокату) показали, що прокат, вироблений за новітніми технологічними
системами, які заплановано до впровадження на прогнозований 2040 р., буде мати
повну технологічну енергоємність до 20% меншу за аналогічний показник прокату за
технологічними схемами, задіяними в базовому 2017 р.
К л ю ч о в і с л о в а: технологічна енергоємність, структурні зміни, технологічні за-
ходи, енергоресурси, сировина, чавун, сталь, прокат.
© Г.О. КУЦ, О.І. ТЕСЛЕНКО, 2021
45
Прогнозна оцінка повної технологічної енергоємності продукції чорної металургії України за виробничими схемами до 2040 року
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
вання та збагачення сировини, аглодоменного ви-
робництва чавуну, сталеплавильного виробництва
до виробництва кінцевого продукту – прокату,
який є вихідним матеріалом для широкого спек-
тру інших галузей економіки країни.
Аналізу стану технічного переоснащення, мо-
дернізації та впровадження новітніх технологій
енергозбереження на підприємствах гірничо-
металургійного комплексу України присвячено
значна увага вітчизняних науковців [2, 5–7]. По-
точний стан металургійних підприємств України
визначається значною техніко-технологічною від-
сталістю та фізичною зношеністю, що обумовлює
високу енергоємність виробництва сталі (в 1,2–
1,4 рази перевищує даний показник провідних
світових виробників сталі): галузь займає до 25%
у загальному споживанні електроенергії країною
і 25–35% у споживанні теплоенергії промисловіс-
тю. У період 2014–2019 рр. частка металургійної
промисловості у загальному споживані електро-
енергії (нетто) в Україні складала від 23,87% до
25,19% (~29 млрд кВт∙год /рік), а у споживанні
електроенергії промисловим сектором від 55,69%
до 57,75% [8]. У собівартості металопродукції
частка витрат на паливно-енергетичні ресурси з
урахуванням вартості коксівного вугілля стано-
вить у середньому 30–40%, тоді як на металур-
гійних підприємствах ЄС – приблизно 18–22%
[9]. Технологічна структура виробництва сталі
в Україні суттєво відстає від сучасних загально-
світових показників, особливо за рівнем викорис-
тання енергоємних мартенівських печей і енер-
гоефективного безперервного розливання сталі.
За даними World Steel Association, частка безпе-
рервного розливання сталі в світі в 2018 р. дося-
гла 96,4% (в 2008 р. складала 93,4%), а в Україні
ці показники дорівнювали в 2018 р. 54,0%, що є
майже вдвічі менше (в 2008 р. – 39,1%). За спо-
собами виробництва сталі спостерігається ана-
логічна ситуація: частка киснево- конверторного
виробництва у світі в 2018 р. досягла 70,8%, а в
Україні 69,7% (в 2008 р. складала 54,2%); част-
ка електросталеплавильного способу у світі до-
рівнювала 28,8%, в Україні 7,5%, що є вчетверо
менше (4,2%); мартенівського виробництва у світі
менше 0,4%, в Україні 22,8%, або в 57 разів більше
(41,1%); 92,5% сталі в країні виробляється з чаву-
ну, отриманого за аглодоменною технологією [10].
За оцінкою Міжнародного енергетичного
агентства (ІЕА), яке розробило дорожню карту
технологічних змін у металургійній промисло-
вості світу [11], до 2070 р. основною технологію
виробництва сталі з залізорудної сировини стане
технологія прямого відновлення заліза (ПВЗ) з ви-
користанням водню (до 41% загального виробни-
цтва сталі). Загалом технології ПВЗ будуть займа-
ти 55% у загальному обсязі виробництва сталі з
використанням залізорудної сировини. Протягом
2050–2070 рр. майже подвоїться обсяг виробни-
цтва методом відновлювальної плавки з захоплен-
ням двоокису вуглецю (збільшиться до 30%). Та-
ким чином у 2070 р. прогнозується виробництво
сталі або з металобрухту, або з залізорудної сиро-
вини із використанням водню або з застосуванням
технологій захоплення двоокису вуглецю. Вироб-
ництво сталі зросте приблизно з 1,9 Гт в 2019 р.
до понад 2,5 Гт в 2050 р. До 2050 р. щорічне вико-
ристання водню в металургії зросте до 16 млн т. У
2050 р. споживання енергії для виробництва сталі
зменшиться на 14% щодо сьогоднішнього дня. До
2050 р. частки використання різних видів палива
в металургії докорінно зміняться: споживання ву-
гілля скоротиться на 40%, а споживання електро-
енергії подвоїться. 30% цієї електроенергії (або
близько 700 ТВт · год) буде використано для ви-
робництва електролітичного водню, що потребу-
ватиме близько 165 ГВт електричної потужності
електролізерів.
Для виробництва 1 т губчатого заліза в існую-
чих агрегатах прямого відновлення витрачається
1500 кг руди, 1200 кг вугілля, 420 кг флюсу і близько
600 м3 кисню. Для низьковуглецевого отримання
1 т губчатого заліза прямим відновленням з заліз-
ної руди необхідно витратити приблизно 1000 м3
водню. Однак використання технологій прямого
відновлення заліза в умовах поточного стану та
перспективного розвитку гірничо-металургійного
комплексу України, який характеризується наяв-
ністю сталого потужного парку доменних печей, в
перспективі на 15–20 років може мати обмежений
характер [12]. Найбільш вірогідним напрямами
технологічної модернізації металургійної про-
мисловості України в перспективі до 2040 р. буде
досягнення світових показників застосування
новітніх апробованих технологій: безперервного
розливання сталі в комплексі з удосконаленими
технологіями аглодоменного виробництва чавуну
та киснево – конверторним виробництвом сталі,
а також електросталеплавильного виробництва з
використанням металобрухту в умовах розвитку
рециркулюючої економіки.
Аналіз поточного стану металургійної промис-
ловості України дозволяє зробити висновок, що
для забезпечення конкурентоздатності вітчизня-
них металургійних підприємств, насамперед, не-
обхідно визначити напрями модернізації техноло-
гічної структури виробництва сталі із досліджен-
ням впливу впровадження новітніх технологій на
енергоємність металургійної продукції.
Визначенню енергоємності металургійної
продукції при застосуванні кращих апробова-
них технологій в останні роки присвячено зна-
46
КУЦ Г.О., ТЕСЛЕНКО О.І.
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
чний ряд досліджень вчених з США, Німеччини,
Китаю, Японії, Росії, України та міжнародних
організацій [13–22]. Однак в цих дослідженнях
визначається енергоємність продуктів за окреми-
ми технологічними процесами загального мета-
лургійного виробництва без врахування супутніх
енергетичних витрат на екологічні та енергозбе-
рігаючі заходи, відновлювальння виробничих
потужностей та робочої сили, транспортування
сировини, матеріалів та продукції, тощо. При
розрахунку прогнозного споживання енергії ме-
талургійною промисловістю країни на перспек-
тиву необхідно визначити повну технологічну
енергоємність продукції чорної металургії всьо-
го технологічного циклу: від заготівлі сировини
до випуску кінцевого продукту – сталевого про-
кату в умовах структурних змін виробничих по-
тужностей металургійної галузі.
Метою досліджень є визначення повної техно-
логічної енергоємності продукції чорної металур-
гії на перспективу до 2040 р. для технологічних
схем металургійного виробництва, які широко за-
стосовуються на поточний час та будуть удоско-
налені шляхом структурних змін і впровадження
енергоефективних технологічних заходів.
Металургійні підприємства з повним циклом
відносяться до багато продуктових енергоємних
виробництв та мають різні технологічні схеми
виробництва кінцевого продукту. Чорна мета-
лургія відноситься до провідних галузей економі-
ки України і тому її перспективний розвиток має
важливе значення у проведенні структурних змін
технологічних процесів та впровадження енерго-
ефективних технологічних заходів з метою зни-
ження енергоємності кінцевого продукту.
Для визначення впливу на повну технологічну
енергоємність продукції в даній статті було роз-
глянуто п’ять структурних схем технологічних
процесів, характерних для металургійних підпри-
ємств з повним технологічним циклом та схема-
ми, які за останні роки поширено застосовують-
ся в країнах з розвинутою машинобудівельною
галуззю, промисловим і житловим будівництвом,
суднобудівництвом та інші.
Технологічні схеми на рис. 1 (а–в) включають:
підприємства виробництва залізо-марганцевої
руди та концентратів з них, агломераційні фабри-
ки і виробництва окатишів, коксохімічні заводи,
доменні печі, мартенівські печі, кисневі конверто-
ри (зазвичай ці види виробництва сталі застосову-
ються сумісно), нагрівальні колодязі і нагрівальні
печі, заготівельні і сортові прокатні стани та скла-
ди готової продукції.
Схеми на рис. 1 (г–д) включають технологіч-
ні процеси виробництва з використанням таких
сталеплавильних агрегатів, як мартенівські печі
скрап-процесу, а частіше електродугові стале-
плавильні печі (ДСП), машини безперервного
лиття заготівок (МБЛЗ), машини вогневого зачи-
щення заготівок (МВЗ), прокатні стани і склади
кінцевої продукції. Підприємства з зазначеними
технологічними схемами спеціалізуються на ви-
робництві продукції, яка є вихідною для підпри-
ємств машинобудування, суднобудування та ін-
ших галузей.
Перспективний розвиток чорної металургії
України до 2040 р. буде проходити за структур-
ними змінами технологічних процесів кінцевої
продукції металургійного виробництва, а саме:
прокат широкого асортименту і виробництва труб
та застосування технологічних заходів, спрямо-
ваних на зміни якісних характеристик енерго-
ресурсів, енергоносіїв, сировини та матеріалів з
переходом на автоматизовані і комп’ютеризовані
системи управління та контролю проходження
технологічних процесів виробництва. За струк-
турними змінами традиційні схеми техноло-
гічних процесів, (рис. 1, а, б) будуть замінені
на схеми (рис. 1, в–д), в яких у технологічному
ланцюжку буде застосоване сучасне високотех-
нологічне обладнання: піч-ківш, МБЛЗ, МВЗ та
сортові прокатні стани з ліквідацією таких низь-
коенергоефективних ланок технологічного лан-
цюгу, як нагрівальні колодязі, заготівельні стани
та нагрівальні печі.
Необхідно зазначити безпосередню залежність
енергоємності сталі від частки чавуну у техно-
логічному процесі її виробництва, а саме збіль-
шення енергоємності сталі визначається в такій
послідовності: електросталеплавильне виробни-
цтво, мартенівський скрап-процес і конвертерне
виробництво. Це пов’язано із значно високою
енергоємністю чавуну, порівняно з енергоємністю
сталевого лому. Зниження витрат чавуну в мета-
левій шихті сталі при будь-яких технологіях ви-
робництва є основним джерелом потенційного
зниження її енергоємності.
Разом із зазначеними структурними змінами в
технологічних процесах виробництва металургій-
ної продукції на прогнозований період до 2040 р.
планується впровадження енергоефективних тех-
нологічних заходів на окремих етапах металургій-
ного виробництва [23–27].
Виробництво агломерату:
- підвищення висоти шару шихти до 500 мм і
комбіноване її нагрівання (економія палива до 12%);
- додаткове нагрівання верхнього шару шихти
повітрям або продуктами згорання температурою
нагрівання 620–950 ○С (знижує витрати коксику
на 12 кг/т агломерату);
- нанесення палива та вапна на окомковану ших-
ту агломерату (зниження витрат палива до 10%).
47
Прогнозна оцінка повної технологічної енергоємності продукції чорної металургії України за виробничими схемами до 2040 року
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
Виробництво окатишів:
- спалення природного газу в шарі шихти (зни-
ження витрат палива на 11%);
- збільшення висоти шару окатишів до 500 мм
(зниження витрат палива на 5%);
- використання в процесі згорання повітря на-
грітого до 800–900 ○С (зниження витрат природ-
ного газу на 12–15%).
Доменне виробництво.
У доменному виробництві планується до 2040 р.
вийти на такі технологічні показники: вміст заліза
у металізованій шихті до 61–62%, витрати коксу
до 330–400 кг/т чавуну, норма вдування пиловид-
ного вугілля (ВПВ) до 160 кг/т замість викорис-
тання природного газу в межах 110–120 м3/т ча-
вуну, температура доменного дуття 1200–1250 ○С
з вмістом кисню до 30% (до 35 м3/т чавуну). Важ-
ливим для доменного виробництва є ефективна
утилізація горючих і теплових вторинних енерго-
ресурсів (ВЕР), які складають: горючих ВЕР у виді
доменного газу до 24,2 кг у.п./т чавуну, теплових
ВЕР до 4,7 кг у.п./т чавуну та надлишкового тиску
доменного газу до 50–60 кВт·год/т чавуну при за-
стосуванні газової утилізаційної безтискової тур-
біни (ГУБТ). Повну технологічну енергоємність
чавуну, в основному, визначають енергоресурси
а)
б)
в)
г)
д)
Рис. 1. Принципові схеми технологічних процесів металургійного виробництва: АФ – агломераційна
фабрика, КХЗ – коксохімічний завод, ДП – доменна піч, МП – мартенівська піч, НК – нагрівальний
колодязь, СС і СБ – прокатний стан слябів або блюмів, СЗ – склад заготівок, НП – нагрівальна піч,
ПС прокатний стан, СГП – склад готової продукції, КК – кисневий конвектор, МБЛЗ – машина
безперервного лиття заготівок, ЕП – електропіч, МВЗ – машина вогневого зачищення.
48
КУЦ Г.О., ТЕСЛЕНКО О.І.
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
та сировина, частка яких в енергоємності складає
60 і 20% відповідно.
Киснево-конвертерне виробництво:
- застосування конвертерів з донним дуттям
кисню надає можливість підвищити частку сталь-
ного скрапу (лому) до 50% в металевій шихті, але
додатково зростають витрати палива і кисню;
- застосування печі-ковша для проведення ра-
фінування (зростають витрати електроенергії і
аргону);
- використання конвертерного газу і його фі-
зичного тепла (утилізація хімічної і фізичної
енергії конвертерного газу із застосуванням кот-
ла – охолоджувача конверторного газу (ОКГ) до-
зволяє додатково отримати теплової енергії до
0,215 Гкал/т сталі).
Мартенівський скрап-процес:
- підігрів повітря при спалюванні природного
газу, організація теплового і аеродинамічного ре-
жиму печі (зниження витрат палива на 20–25 кг
у.п./т сталі);
- застосування печі-ковша підвищує продук-
тивність мартенівської печі до 20% та забезпечує
зниження витрат феросплавів на 20–30% (однак
додатково потребує використання аргону і елек-
троенергії).
Електросталеплавильне виробництво:
- підігрівання металевої шихти у нефутерованій
цебрі до 400 ○С, у футерованій – 800 ○С (підігрів
шихти на 100 ○С знижує витрати електроенергії
на 12–15 кВт·год/т сталі). Підігрів шихти на 200–
250 ○С може здійснюватися відхідними газами
ДСП та використанням паливно-кисневих паль-
ників з витратами кисню 7–10 м3/т сталі і природ-
ного газу 10–35 м3/т сталі;
- використання печі-ковша підвищує продук-
тивність ДСП вдвічі, знижує витрати фероспла-
вів до 30% (додатково потребує витрати аргону і
електроенергії).
Прокатне виробництво.
Згідно технологічних схем, прогнозованих на
перспективні роки (2040 р.), не передбачається
нагрівання зливків (заготівок) після МБЛЗ і МВЗ
у нагрівальній печі, які застосовуються у діючих
традиційних технологічних схемах. Тому при ви-
значені енергоємності прокату були враховані
тільки витрати електроенергії на прокат блюмів
або слябів.
Прогресивним методом усунення дефектів з
поверхні заготівок МБЛЗ є вогнева зачистка. Дія
МВЗ полягає в тому, що при вході блюма або сля-
ба в робочий простір машини, де розташовані
пальники починається процес оплавлення (спа-
лювання) металу по всьому периметру профілю
блюма або сляба. До пальників цієї машина на-
дається паливна суміш природного газу та кисню
при наступних обсягах їх витрат: природного газу
від 0,5 до 0,6 м3/т сталі, кисню – від 3 до 4 м3/т ста-
лі. Видалення окалини з поверхні заготівок після
вогневого зачищення здійснюється водою високо-
го тиску з витратами 0,25–0,30 м3/т сталі.
Коксохімічне виробництво (паливна галузь):
- термічна підготовка вугільної шихти до 150–
200 ○С відхідними газами від коксових печей (зни-
ження витрат палива на 6–8 кг у.п./ т коксу при
нагріванні вугільної шихти на 100 ○С);
- застосування автоматичної системи управлін-
ня процесом згоряння палива при обігріві коксо-
вих печей (економія палива 1,5–2,0 кг у.п./т коксу;
- застосування установок сухого гасіння кок-
су (додаткове виробництво теплової енергії
0,270 Гкал/т коксу).
Видобуток залізної руди і виробництво кон-
центрату (добувна галузь):
Заглиблення копалень видобутку залізної руди
і підвищення відсотка заліза в концентраті до 55–
58% потребують додаткові витрати електроенергії
і технічної води. Зниження норми питомих витрат
електроенергії в технологіях видобутку залізної
руди і виготовлення концентрату безпосередньо
будуть здійснюватися шляхом застосування енер-
гоефективного гірничодобувного обладнання і
транспортних засобів.
Розрахунки повної технологічної енергоєм-
ності продукції чорної металургії проводились за
алгоритмами чинних методичних рекомендацій
[28, 29] з внесенням до них доповнень, які до-
зволяють визначити розподіл енергоємності між
окремими видами продукції багато продуктово-
го металургійного виробництва та енергоємність
захисту навколишнього середовища від викидів
шкідливих речовин. При розрахунках використа-
но програмний модуль наскрізного енергетичного
аналізу, визначеного в структурованій формі [30].
Блок бази даних вихідної інформації програмного
модуля було сформовано за показниками чинних
в країні статистичних форм та збірників викорис-
тання паливно-енергетичних ресурсів, енергоно-
сіїв та сировини і матеріалів у технологічних про-
цесах виробництва продукції чорної металургії
[31–34].
Результати розрахунку повної технологічної
енергоємності виробництва металургійної про-
дукції та її складових з урахуванням викорис-
тання вторинних енергоресурсів (ВЕР), витрат
на внутрішнє транспортування, функціонування
основних виробничих фондів (ОВФ), на віднов-
лення робочої сили та на захист навколишнього
середовища за базовий 2017 р. та прогнозний
2040 р. наведено в табл. 1 та табл. 2. Визначення
енергоємності зазначених чинників проведено за
показниками робіт [28, 29, 35].
49
Прогнозна оцінка повної технологічної енергоємності продукції чорної металургії України за виробничими схемами до 2040 року
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
Та
бл
иц
я
1.
Р
оз
ра
ху
нк
ов
і д
ан
і с
кл
ад
ов
их
п
ов
но
ї т
ех
но
ло
гі
чн
ої
е
не
рг
оє
м
но
ст
і п
ро
ду
кц
ії
чо
рн
ої
м
ет
ал
ур
гі
ї,
а
та
ко
ж
п
ро
ду
кц
ії
до
бу
вн
ої
і
па
ли
вн
ої
г
ал
уз
ей
(з
а
ба
зо
ви
й
20
17
р
.)
С
кл
ад
ов
і
пр
од
ук
ці
ї
(е
не
рг
ор
ес
ур
си
,
ен
ер
го
но
сі
ї,
си
ро
ви
на
,
ма
те
рі
ал
и)
С
кл
ад
ов
і п
ов
но
ї т
ех
но
ло
гі
чн
ої
е
не
рг
оє
мн
ос
ті
в
ид
ів
п
ро
ду
кц
ії,
к
г
у.
п.
/т
залізна руда
концентрат за-
лізної руди
доменний агло-
мерат
окатиші
кокс доменний,
коксовий газ
чавун
доменний
В
ир
об
ни
цт
во
с
та
лі
(п
ро
це
с)
Виробництво
заготівок
МБЛЗ
прокат (плос-
кий гарячека-
таний) зливків
прокат заго-
тівок МБЛЗ
конверторна
сталь
прокат заготі-
вок МБЛЗ
(скрап-процес)
прокат заготі-
вок МБЛЗ
(електросталь)
мартенів-
ський
киснево-
конвертер-
ний процес
мартенів-
ський скрап-
процес
електро-
плавильний
1.
Ен
ер
го
ре
су
рс
и
31
,6
48
34
,4
23
68
,8
42
60
,6
23
21
0,
48
8
74
2,
43
9
14
1,
10
8
39
,1
00
28
5,
56
4
21
4,
14
8
15
,8
34
16
6,
22
5
58
,0
83
58
,0
83
58
,0
83
2.
Ен
ер
го
но
сі
ї
2,
41
8
4,
23
9
1,
54
2
7,
34
3
6,
98
2
24
5,
55
5
22
,3
65
23
,1
85
23
,0
20
28
,7
16
5,
83
6
16
,8
78
11
,4
09
11
,4
09
11
,4
09
3.
С
ир
ов
ин
а
і
ма
те
рі
ал
и
61
,3
19
90
,7
64
11
6,
17
0
86
,7
28
24
6,
93
9
46
8,
31
9
63
5,
36
8
45
0,
98
7
33
5,
14
9
68
,8
85
78
4,
18
4
92
6,
51
7
79
8,
76
5
63
0,
59
7
4.
Ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
за
го
ті
во
к
М
БЛ
З
90
,5
55
90
,5
55
90
,5
55
5.
П
ов
на
те
хн
ол
ог
іч
на
ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
пр
од
ук
ці
ї з
а
ск
ла
до
ви
ми
1
–4
34
,4
24
99
,9
82
16
1,
14
8
18
4,
13
6
30
4,
19
7
12
34
,9
33
63
1,
79
2
69
7,
65
4
75
9,
57
1
57
8,
01
3
90
,5
55
88
1,
99
7
85
9,
39
1
83
6,
39
1
73
2,
85
0
6.
П
ов
на
те
хн
ол
ог
іч
на
ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
пр
од
ук
ці
ї з
ур
ах
ув
ан
ня
м
ви
ко
ри
ст
ан
ня
В
ЕР
34
,4
24
99
,9
82
14
0,
40
8
18
4,
13
6
27
6,
64
7
99
7,
29
1
58
2,
41
2
66
5,
71
6
71
0,
19
1
54
5,
19
9
90
,5
55
85
1,
41
9
84
3,
75
4
82
0,
96
2
71
7,
21
3
7.
Ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
ск
ла
до
ви
х,
ви
ко
ри
ст
ан
ня
:
- т
ра
нс
по
рт
у-
ва
нн
я
0,
03
4
0,
10
0
0,
14
0
0,
18
4
0,
27
6
0,
99
7
0,
58
2
0,
66
5
0,
71
0
0,
54
5
0,
09
0
0,
80
0,
84
0
0,
82
0
0,
71
7
- О
В
Ф
1,
03
3
2,
99
9
4,
20
0
5,
52
0
8,
29
9
29
,9
18
17
,4
72
19
,9
50
21
,3
06
16
,3
56
2,
71
6
25
,5
31
25
,2
90
24
,6
00
20
,5
33
- р
об
оч
ої
с
ил
а
6,
88
0
21
,3
49
19
,6
00
25
,7
60
43
,6
27
21
1,
42
5
81
,5
36
93
,1
98
99
,4
00
76
,3
28
12
,6
77
17
0,
20
0
16
8,
60
0
16
4,
18
0
13
6,
89
0
- з
ах
ис
ту
на
вк
ол
иш
нь
ог
о
се
ре
до
ви
щ
а
0,
07
0
0,
19
9
0,
28
0
0,
36
8
0,
55
3
1,
99
5
1,
16
5
1,
33
1
1,
42
0
1,
09
0
0,
18
0
1,
70
3
1,
68
7
1,
01
2
1,
43
4
8.
П
ов
на
те
хн
ол
ог
іч
на
ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
пр
од
ук
ці
ї
42
,4
41
12
4,
62
9
16
4,
62
8
21
5,
96
8
32
9,
40
0
ок
ре
мо
:
ко
кс
23
9,
79
9
ко
кс
ов
ий
га
з
38
,2
10
хі
мі
чн
і
пр
од
ук
ти
50
,3
91
12
39
,6
31
ок
ре
мо
:
ча
ву
н
84
5,
40
2
ш
ла
к
39
4,
22
9
68
3,
16
7
78
0,
86
0
83
3,
02
6
63
9,
51
8
10
6,
21
8
10
49
,5
69
10
40
,1
71
10
12
,2
02
87
6,
78
7
50
КУЦ Г.О., ТЕСЛЕНКО О.І.
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
Та
бл
иц
я
2.
П
ро
гн
оз
ні
р
оз
ра
ху
нк
ов
і д
ан
і с
кл
ад
ов
их
п
ов
но
ї т
ех
но
ло
гі
чн
ої
е
не
рг
оє
мн
ос
ті
п
ро
ду
кц
ії
чо
рн
ої
м
ет
ал
ур
гі
ї,
а
та
ко
ж
п
ро
ду
кц
ії
до
бу
вн
ої
і
па
ли
вн
ої
га
лу
зе
й
(н
а
20
40
р
.)
С
кл
ад
ов
і п
ро
ду
кц
ії
(е
не
рг
ор
ес
ур
си
,
ен
ер
го
но
сі
ї,
си
ро
ви
на
і
ма
те
рі
ал
и)
С
кл
ад
ов
і п
ов
но
ї т
ех
но
ло
гі
чн
ої
е
не
рг
оє
мн
ос
ті
в
ид
ів
п
ро
ду
кц
ії,
к
г
у.п
./т
залізна руда
концентрат
залізної руди
доменний
агломерат
окатиші
кокс
доменний
чавун
доменний
В
ир
об
ни
цт
во
с
та
лі
(п
ро
це
с)
Виробництво
заготівок
на МБЛЗ і МВЗ
П
ро
ка
т
за
го
ті
во
к
М
БЛ
З
із
киснево-
конвертерна
сталь
сталь
скрап-процесу
електросталь
киснево-
конвертерної
сталі
сталі
скрап-процесу
електросталі
1.
Ен
ер
го
ре
су
рс
и
28
,3
32
30
,1
50
67
,3
81
58
,1
70
17
9,
40
6
66
0,
93
0
11
3,
88
0
25
5,
10
4
18
4,
56
3
15
,2
14
50
,5
51
50
,5
51
50
,5
51
2.
Ен
ер
го
но
сі
ї
4,
53
5
2,
89
3
1,
01
5
3,
99
1
6,
29
4
21
2,
09
7
22
,7
04
20
,8
26
17
,9
11
2,
45
4
4,
67
6
4,
67
6
4,
67
6
3.
С
ир
ов
ин
а
і м
ат
ер
іа
ли
59
,1
60
89
,3
60
99
,6
52
75
,4
80
22
4,
16
7
41
2,
53
5
37
1,
01
6
25
1,
68
5
69
,1
85
57
4,
47
5
62
5,
71
7
62
5,
71
7
4.
Ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
за
го
ті
во
к
М
БЛ
З
і В
ЗЗ
86
,8
53
86
,8
53
86
,8
53
86
,8
53
5.
П
ов
на
т
ех
но
ло
гі
чн
а
ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
пр
од
ук
ці
ї
за
с
кл
ад
ов
им
и
1–
4
32
,8
67
92
,2
03
15
7,
75
6
16
1,
81
3
26
2,
18
0
10
97
,1
94
54
9,
11
9
64
6,
94
6
45
4,
15
9
71
6,
55
5
76
7,
79
7
58
4,
49
2
6.
П
ов
на
т
ех
но
ло
гі
чн
а
ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
пр
од
ук
ці
ї
з у
ра
ху
ва
нн
ям
ви
ко
ри
ст
ан
ня
В
ЕР
13
7,
75
6
23
8,
48
0
86
0,
14
5
51
6,
65
4
59
5,
92
1
42
1,
34
5
7.
Ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
ск
ла
до
ви
х,
в
ик
ор
ис
та
нн
я:
- т
ра
нс
по
рт
ув
ан
ня
0,
03
3
0,
09
2
0,
13
7
0,
16
1
0,
23
8
0,
86
0
0,
51
6
0,
59
6
0,
42
1
0,
08
7
0,
71
6
0,
76
7
0,
58
4
- О
В
Ф
0,
98
6
2,
76
6
4,
13
4,
85
4
7,
15
4
25
,8
04
15
,5
00
17
,8
80
12
,6
30
2,
60
4
1,
72
2
1,
87
5
1,
32
6
- р
об
оч
ої
с
ил
и
6,
88
0
21
,3
49
27
,5
5
32
,3
6
37
,6
08
18
2,
35
1
77
,4
00
11
9,
18
0
84
,2
60
17
,3
60
14
3,
30
0
15
3,
56
0
11
6,
89
0
- з
ах
ис
ту
н
ав
ко
ли
ш
нь
ог
о
се
ре
до
ви
щ
а
0,
06
5
0,
18
4
0,
41
3
0,
42
5
0,
71
5
2,
58
0
1,
55
0
1,
78
8
1,
26
4
0,
26
0
8.
П
ов
на
т
ех
но
ло
гі
чн
а
ен
ер
го
єм
ні
ст
ь
пр
од
ук
ці
ї
40
,5
33
11
5,
97
7
17
1,
35
6
20
1,
13
5
28
4,
19
5
ок
ре
мо
:
ко
кс
20
7,
22
5
ко
кс
ов
ий
га
з
32
,5
42
хі
мі
чн
і
пр
од
ук
ти
4
4,
42
8
10
71
,7
40
ок
ре
мо
:
ча
ву
н
73
0,
92
0
ш
ла
к
34
0,
82
0
61
1,
62
7
73
5,
36
5
51
9,
92
0
10
7,
10
1
86
2,
29
3
92
3,
99
9
70
3,
29
2
51
Прогнозна оцінка повної технологічної енергоємності продукції чорної металургії України за виробничими схемами до 2040 року
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
За даними табл. 1 та 2 повна технологічна енер-
гоємність кінцевої продукції чорної металургії
– прокату складає, кг у.п./т: в базовому 2017 р.
прокат зливків мартенівської сталі – 1049,569;
прокат заготівок МБЛЗ з киснево-конверторної
сталі 1040,171; мартенівської скрап-процесу –
1012,202 і електродугової – 876,787. Показники
за прогнозний 2040 р. в кг у.п./ т прокату заго-
тівок МБЛЗ з використанням МВЗ: з киснево-
конверторної сталі 862,293, мартенівської сталі
скрап - процесу – 923,999, електродугової сталі
– 703,292.
Порівняння показників повної технологічної
ємності кінцевої продукції (прокату) прогнозного
2040 р. з базовим 2017 р. показує, що в результаті
структурних змін і впровадження технологічних
енергоефективних заходів, можливе зниження
цього показника, а саме для прокату заготівок із
киснево-конверторної сталі на 17,2% (за фізичним
обсягом в прогнозному 2040 р. – 862,293 кг у.п./т
порівняно з базовим 2017 р. – 1042,044 кг у.п./т),
сталі скрап-процесу – 8,9% (відповідно 923,999 кг
у.п./т і 1014,120 кг у.п./т) і електродугової сталі –
20% (703,292 кг у.п./т і 878,913 кг у.п./т). Для кок-
сохімічного виробництва зниження енергоємності
складає: для коксу 24,0% (в прогнозному 2040 р. –
210,040 кг у.п./т, а у базовому 2017 р. – 244,585 кг
у.п./т), коксового газу – 16,4% (відповідно 33,468 кг
у.п./т і 38,972 кг у.п./т).
За показниками табл.1 та 2 проведено аналіз
визначення ролі складових у формуванні енерго-
ємності продукції, а саме для таких видів про-
дукції, як залізна руда, кокс доменний, коксовий
газ і чавун переробний. До основних складових
відносяться енергоресурси, частка яких в енер-
гоємності продукції складає від 60 до 90%, а для
інших видів продукції це є сировиною, частки
якої знаходяться у тих же межах. Основною скла-
довою в структурі формування повної техноло-
гічної енергоємності прокату є вихідна енерго-
ємність сировини, значення якої знаходиться в
межах 90–92%.
ВИСНОВКИ
Визначення повної технології енергоємності
продукції чорної металургії проведено для п’яти
технологічних схем виробництва, які широко
застосовуються на поточний час, так і з прове-
денням їх відповідного удосконалення на пер-
спективу до 2040 р. шляхом структурних змін і
впровадження енергоефективних технологічних
заходів. При визначенні повної технологічної
енергоємності металургійної продукції було вра-
ховані складові використання вторинних енерго-
ресурсів, витрати енергії на внутрішнє транспор-
тування, функціонування основних виробничих
фондів, відновлення виробничої сили та на про-
ведення захисту навколишнього середовища від
забруднюючих викидів.
Порівняння показників повної технологічної
енергоємності кінцевої продукції чорної мета-
лургії (прокату) показали, що прокат вироблений
за новітніми технологічними системами, які за-
плановано до впровадження на прогнозований
2040 р. буде мати повну технологічну енерго-
ємність до 20% меншу за аналогічний показник
прокату за технологічними схемами, задіяними в
базовому 2017 р.
1. Steel Statistical Yearbook (2010 – 2019). World Steel
Association. URL: https://www.worldsteel.org/steel-by-
topic/statistics/steel-statistical-yearbook.html (дата звер-
нення: 06.04.2021).
2. Амоша А.И., Большаков В.И., Минаев А.А., За-
лознова Ю.С., Збаразская Л.А., Макогон Ю.В. и др.
Украинская металлургия: современные вызовы и
перспективы развития: моногр. НАН Украины, Ин-т
экономики промышленности. Донецк, 2013. 114 с.
3. Третьяков Ю.І., Субботін А.Г., Полуніна Г.В.,
Корпан Н.В. та ін. Мінеральні ресурси України та сві-
ту. Київ: Державне науково-виробниче підприємство
“Геоінформ України”. 2009. 602 с.
4. Мінеральні ресурси України: щорічник. За ред.
Примушко С.І. Київ: Державне науково-виробниче
підприємство «Державний інформаційний геологічний
фонд України». 2020. 270 с. URL: www.geoinform.kiev.
ua (дата звернення: 12.04.2021).
5. Хижняк О.С. Сучасний стан металургійних під-
приємств України: проблеми і перспективи розвитку.
Молодий вчений. 2017. № 5. С. 762—768. URL:: http://
nbuv.gov.ua/UJRN/molv_2017_5_172 (дата звернення:
10.04.2021).
6. Майорченко В.Н., Романенко А.А., Сиротен-
ко А.Н. и др. Анализ состояния технического переосна-
щения, модернизации и внедрения новейших техноло-
гий энергосбережения на предприятиях ГМК Украины.
Горнорудная и металлургическая промышленность.
2010. № 4. С. 131—134.
7. Логутова Т.Г., Полторацька О.В., Полтораць-
кий М.М. Проблеми ресурсозбереження металургій-
них підприємств: теоретичні та практичні аспекти:
Монографія. Маріуполь: ДВНЗ «ПДТУ», 2016. 328 с.
8. Структура споживання електроенергії по Укра-
їні за групами споживачів. Передача і диспетчериза-
ція. Диспетчерська інформація. Електроспоживання.
Національна енергетична компанія «УКРЕНЕРГО».
URL: https://ua.energy/peredacha-i-dyspetcheryzatsiya/
dyspetcherska-informatsiya/elektrospozhyvannya/ (дата
звернення: 07.04.2021).
9. Нікіфорова В. Економічний огляд металургійної
галузі України. РЕЙТИНГ. Бізнес в офіційних цифрах.
2019. Вип. 3. URL: https://rating.zone/ekonomichnyj-ohliad-
metalurhijnoi-haluzi-ukrainy/ (дата звернення: 07.04.2021).
10. Steel Statistical Yearbook (2008–2018). World Steel
Association. https://www.worldsteel.org (дата звернення:
06.04.2021).
52
КУЦ Г.О., ТЕСЛЕНКО О.І.
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 2(65)
11. Iron and Steel Technology Roadmap. Towards
more sustainable steelmaking. International Energy
Agency (IEA).2020. 190 p. www.iea.org (дата звернення
06.04.2021).
12. Большаков В.И., Тубольцев Л.Г. Состояние и
перспективы развития черной металлургии Украины
в условиях кризиса. Фундаментальные и прикладные
проблемы черной металлургии. Дніпропетровськ: ІЧМ
НАН України, 2009. Вип. 19. С. 3—12.
13. World steel association. Global steel industry:
outlook, challenges and opportunities. 5th International
Steel Industry & Sector Relations Conference. Istanbul.
April 20, 2017. URL: https://www.worldsteel.org/en/dam/
jcr:d9e6a3df-ff 19-47ff -9e8f-f8c136429fc4/International+
Steel+Industry+and+Sector+Relations+Conference+Istan
bul_170420.pdf (дата звернення: 06.04.2021).
14. Energy consumption trends in EU. URL: https://
www.odyssee-mure.eu/publications/effi ciency-by-sector/
industry/industry-eu.pdf (дата звернення: 06.04.2021).
15. Scrap-based production and gas-based direct
reduced iron production need to increase by 2030 to get on
track with the SDS. Iron and steel. Tracking report. IEA.
2020. URL: https://www.iea.org/reports/iron-and-steel
(дата звернення: 07.04.2021).
16. Kun He, Li Wang, Xiaoyan Li. Review of the
Energy Consumption and Production Structure of China’s
Steel Industry: Current Situation and Future Development.
Metals. 2020, 10(3), 302. https://doi.org/10.3390/
met10030302 (дата звернення: 07.04.2021).
17. Takahiro Oki, Hugo Salamanca. Driving energy
effi ciency in heavy industries. Global energy effi ciency
benchmarking in cement, iron & steel. ІЕА. March
2021. URL: https://www.iea.org/articles/driving-
energy-effi ciency-in-heavy-industries (дата звернення:
07.04.2021).
18. Horvath L. Energy use in the steel industry.
World Steel Association. IEAGHG/IETS Iron & Steel
Industry CCUS and Process Integration Workshop 5th–
7th November 2013, Tokyo, Japan. URL: https://ieaghg.
org/docs/General_Docs/Iron%20and%20Steel%202%20
Secured%20presentations/1620%20Ladislav%20Horvath.
pdf (дата звернення: 06.04.2021).
19. Otto A., Robinius M., Grube T. Power-to-Steel:
Reducing CO2 through the Integration of Renewable
Energy and Hydrogen into the German Steel Industry.
Energies. 2017, 10(4), 451. https://doi.org/10.3390/
en10040451 (дата звернення: 07.04.2021).
20. Станиціна В.В. Енергоємність заходів з охорони
навколишнього середовища як складова повної енер-
гоємності продукції. Проблеми загальної енергетики.
2011. Вип. 4(27). С. 47—52.
21. Лисиенко В.Г. Чесноков Ю.Н., Лаптева А.В.
Энергоемкость и эмиссия CO2 различных сочетаний
переделов при производстве стали. Металлурги-
ческая и горнорудная промышленность. 2014. № 6.
С. 105—111.
22. Грищенко С.Г., Сталинский Д.В., Литвинен-
ко В.Г. Применение метода сквозной энергоемкости
для анализа затрат энергоресурсов ГМК. Горноруд-
ная и металлургическая промышленность. 2009. № 1.
С. 110—114.
23. Stubbles John. Energy use in the U.S. steel industry:
an historical perspective and future opportunities. U.S.
Department of Energy Offi ce of Industrial Technologies
Washington, DC. September 2000. URL: https://www.
energy.gov/sites/prod/fi les/2013/11/f4/steel_energy_use.
pdf (дата звернення: 08.04.2021).
24. Катаев А.А. Опыт и перспективы энергосбере-
жения ресурсоемких предприятий горно-металлур-
гического комплекса Украины. Экономика Украины.
2013. № 9(614). С. 18—29.
25. Energy Trends in Selected Manufacturing Sectors:
Opportunities and Challenges for Environmentally
Preferable Energy Outcomes. U.S. Environmental
Protection Agency. March 2007. URL: https://archive.
epa.gov/sectors/web/pdf/ch3-6.pdf (дата звернення:
08.04.2021).
26. ДСТУ 4370:2011 Енергозбереження. Коксохі-
мічне виробництво. Ресурси енергетичні вторинні. Ме-
тодика визначення показників виходу та використання.
[На заміну ДСТУ 4370:2005, чинний від 2011-07-01].
К.: Держспоживстандарт України, 2012. 93 с. (Націо-
нальний стандарт України).
27. ДСТУ 4369:2005 Енергозбереження. Чорна ме-
талургія. Ресурси енергетичні вторинні. Методика ви-
значення показників виходу та використання. [Чинний
від 2006-01-01]. К.: Держспоживстандарт України,
2006. 24 с. (Національний стандарт України).
28. Гнідой М.В., Куц Г.О., Терещук Д.А. Метод роз-
рахунку повних енергетичних витрат на виробництво
продукції. Экотехнологии и ресурсосбережение. 1997.
№ 5. С. 67—72.
29. ДСТУ 3682-98 (ГОСТ 30583-98) Енергозбере-
ження Методика визначення повної енергоємності про-
дукції робіт, послуг. Держстандарт України. 1998. 11 с.
30. Лисиенко Н.Г., Щелоков Я.Л., Розин С.Е., Дру-
жинина О.Г, Пареньков А.Е. Энергетический анализ,
методика и базовое информационное обеспечение.
Екатеринбург: Изд.УГТИ–УПИ, 2008. 97 с.
31. Маляренко О.Є., Станиціна В.В., Куц Г.О. Про-
гнозування попиту на паливо-енергетичні ресурси для
енергоємних видів продукції з урахуванням потен-
ціалу енергозбереження до 2040 р. Проблеми загаль-
ної енергетики. 2019. № 2(57). С. 13—20. https://doi.
org/10.15407/pge2019.02.013
32. Статистична форма № 4 – МТП (річна). Звіт про
використання та запаси палива. Держкомстат України
за 2015-2018 роки.
33. Статистична форма № 11 – МТП (річна). Звіт
про постачання та витрати енергії. Держкомстат Укра-
їни за 2016-2018 роки.
34. Паливо-енергетичні ресурси: статистичний
збірник. К.: Держкомстат України, 2016. 158 с.
35.Станиціна В.В. Розвиток методу повної енер-
гоємності для визначення показників енергетичної
ефективності та потенціалів енергозбереження. Авто-
реф. дис. на здобуття ступеня канд. техн. наук: спец.
05.14.01 «Енергетичні системи та комплекси». К.: Ін-
ститут загальної енергетики НАН України, 2016. 20 с.
Надійшла до редколегії: 15.04.2021
|
| id | systemreorg-article-781 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:21:47Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/11/de01b76ba380ec8e6db4797201380211.pdf |
| spelling | systemreorg-article-7812026-07-18T12:57:46Z The forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of Ukraine according to the production schemes till 2040 Прогнозна оцінка повної технологічної енергоємності продукції чорної металургії України за виробничими схемами до 2040 року Kuts G.O. Teslenko O.I. technological energy intensity, structural changes, technological measures, energy resources, raw materials, pig iron, steel, rolled products технологічна енергоємність, структурні зміни, технологічні заходи, енергоресурси, сировина, чавун, сталь, прокат The perspective development of ferrous metallurgy of Ukraine for the period up to 2040 is considered. This development will take place due to structural changes of production schemes and technological measures with more effective characteristics of energy resources, energy carriers, and raw materials that directly influence the energy intensity of metallurgical products. The existing energy intensity calculations techniques were advanced and the total technological energy intensity of ferrous metallurgy products was calculated.Comparison of indicators of total technological energy intensity of final products of ferrous metallurgy (rolled metal) showed that rolled products produced by the latest energy-efficient technological schemes, which are projected to be implemented by 2040, will reduce total technological energy intensity up to 20% less than similar technological schemes used since 2017.For example, the total technological energy consumption of rolled billets of oxygen-converter steel will decrease by 17.2% (in terms of physical volume in the forecasted 2040 will be 862.293 kg c.e./t compared to the base 2017 – 1042.044 kg c.e./t), scrap process steel by 8.9% (respectively 923.999 kg c.e./t and 1014.120 kg c.e./t) and electric arc steel by 20% (703.292 kg c.e./t and 878.913 kg c.e./t). Regarding coke production, the total technological energy consumption of coke is projected to decrease by 24.0%: in 2040 it will be 210.040 kg c.e./t (in the base year 2017 it is equal to 244.585 kg c.e./t), and coke oven gas by 16.0%. , 4% (respectively 33.468 kg c.e./t and 38.72 kg c.e./t).The analysis of the role of components of energy intensity of products, namely for such products as iron ore, blast furnace coke, coke oven gas, and pig iron was made. The main components are energy resources, the share of which in the energy intensity of products is from 60 to 90%, and for other products, it is a raw material, the shares of which are within the same ranges. The main component in the structure of the formation of the total technological energy consumption of rolled products is the initial energy consumption of raw materials, the value of which is in the range of 90–92%. Розглянуто перспективний розвиток чорної металургії України на період до 2040 р. Цей розвиток буде відбуватись за рахунок структурних змін виробничих схем та технологічних заходів з більш ефективними характеристиками енергоресурсів, енергоносіїв та сировини, які формують енергоємність металургійної продукції. З внесенням доповнень до діючих методик визначення енергоємності виробництва продукції було проведено розрахунки повної технологічної енергоємності продукції чорної металургії, як найбільш енергоємної та багато продуктової галузі економіки країни. Визначення повної технології енергоємності продукції чорної металургії проведено для п’яти технологічних схем виробництва, які широко застосовуються на поточний час, так і з проведенням їх відповідного удосконалення на перспективу до 2040 р. шляхом структурних змін і впровадження енергоефективних технологічних заходів. При визначенні повної технологічної енергоємності металургійної продукції було враховані складові використання вторинних енергоресурсів, витрати енергії на внутрішнє транспортування, функціонування основних виробничих фондів, відновлення виробничої сили та на проведення захисту навколишнього середовища від забруднюючих викидів. Порівняння показників повної технологічної енергоємності кінцевої продукції чорної металургії (прокату) показали, що прокат, вироблений за новітніми енергоефективними технологічними схемами, які за прогнозами будуть впроваджені до 2040 р., буде мати повну технологічну енергоємність до 20% меншу за аналогічний показник прокату за існуючими технологічними схемами, задіяними в базовому 2017 р. Наприклад, повна технологічна енергоємність прокату заготівок із киснево-конверторної сталі зменшиться на 17,2% (за фізичним обсягом в прогнозному 2040 р. – 862,293 кг у.п./т порівняно з базовим 2017 р. – 1042,044 кг у.п./т), сталі скрап-процесу на 8,9% (відповідно 923,999 кг у.п./т і 1014,120 кг у.п./т) і електродугової сталі на 20% (703,292 кг у.п./т і 878,913 кг у.п./т). Для коксохімічного виробництва прогнозується зниження повної технологічної енергоємності коксу на 24,0%: у 2040 р. складе 210,040 кг у.п./т (у базовому 2017 р. дорівнює 244,585 кг у.п./т), а коксового газу на 16,4% (відповідно 33,468 кг у.п./т і 38,972 кг у.п./т). Проведено аналіз визначення ролі складових у формуванні енергоємності продукції, а саме для таких видів продукції, як залізна руда, кокс доменний, коксовий газ і чавун переробний. До основних складових відносяться енергоресурси, частка яких в енергоємності продукції складає від 60 до 90%, а для інших видів продукції це є сировиною, частки якої знаходяться у тих же межах. Основною складовою в структурі формування повної технологічної енергоємності прокату є вихідна енергоємність сировини, значення якої знаходиться в межах 90–92%. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-06-29 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/781 10.15407/pge2021.02.044 System Research in Energy; No. 2 (65) (2021): The Problems of General Energy; 44-52 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (65) (2021): Проблеми загальної енергетики; 44-52 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/781/675 Copyright (c) 2021 Kuts G.O., Teslenko O.I. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | technological energy intensity structural changes technological measures energy resources raw materials pig iron steel rolled products Kuts G.O. Teslenko O.I. The forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of Ukraine according to the production schemes till 2040 |
| title | The forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of Ukraine according to the production schemes till 2040 |
| title_alt | Прогнозна оцінка повної технологічної енергоємності продукції чорної металургії України за виробничими схемами до 2040 року |
| title_full | The forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of Ukraine according to the production schemes till 2040 |
| title_fullStr | The forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of Ukraine according to the production schemes till 2040 |
| title_full_unstemmed | The forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of Ukraine according to the production schemes till 2040 |
| title_short | The forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of Ukraine according to the production schemes till 2040 |
| title_sort | forecast of total technological energy intensity of ferrous metallurgy products of ukraine according to the production schemes till 2040 |
| topic | technological energy intensity structural changes technological measures energy resources raw materials pig iron steel rolled products |
| topic_facet | technological energy intensity structural changes technological measures energy resources raw materials pig iron steel rolled products технологічна енергоємність структурні зміни технологічні заходи енергоресурси сировина чавун сталь прокат |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/781 |
| work_keys_str_mv | AT kutsgo theforecastoftotaltechnologicalenergyintensityofferrousmetallurgyproductsofukraineaccordingtotheproductionschemestill2040 AT teslenkooi theforecastoftotaltechnologicalenergyintensityofferrousmetallurgyproductsofukraineaccordingtotheproductionschemestill2040 AT kutsgo prognoznaocínkapovnoítehnologíčnoíenergoêmnostíprodukcííčornoímetalurgííukraínizavirobničimishemamido2040roku AT teslenkooi prognoznaocínkapovnoítehnologíčnoíenergoêmnostíprodukcííčornoímetalurgííukraínizavirobničimishemamido2040roku AT kutsgo forecastoftotaltechnologicalenergyintensityofferrousmetallurgyproductsofukraineaccordingtotheproductionschemestill2040 AT teslenkooi forecastoftotaltechnologicalenergyintensityofferrousmetallurgyproductsofukraineaccordingtotheproductionschemestill2040 |