MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION DEVELOPMENT
Ukraine's climate policy sets long-term national climate goals and instruments to stimulate the country's decarbonization with the aim of achieving climate neutrality. The article examines the national legislation in this area, which is not internally consistent. Among the most energy-inte...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/924 |
| 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_ | 1871104426345758720 |
|---|---|
| author | Ivanenko, Nataliia |
| author_facet | Ivanenko, Nataliia |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Nataliia Ivanenko",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Ivanenko, Nataliia |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:50Z |
| description | Ukraine's climate policy sets long-term national climate goals and instruments to stimulate the country's decarbonization with the aim of achieving climate neutrality. The article examines the national legislation in this area, which is not internally consistent. Among the most energy-intensive industries, ammonia production occupies a prominent place. In the pre-war period, there were six large ammonia-producing enterprises operating in Ukraine. Currently, two are working, the others are not producing products for various reasons. All enterprises use steam methane reforming technology. The raw material is natural gas. Technologies for the production of "blue" (that is, the use of carbon capture and storage technologies for standard technologies) and "green" (the use of electrolysis due to renewable energy sources) ammonia are beginning to be widely used in the world. The article provides technical and economic indicators of available ammonia production technologies. The aim of the work is to create models for forecasting the development of the ammonia industry in Ukraine, taking into account the carbon adjustment mechanism for imports into the EU and Ukraine's potential accession to the EU, and in accordance with the European Greenhouse Gas Emissions Trading System. A two-stage modeling of the development of the ammonia industry in Ukraine is proposed. At the first stage, an optimization model for the preliminary assessment of the necessary investments is proposed, provided that the specified volume of production and the specified specific emissions of carbon dioxide are achieved. At the same time, in addition to technological and economic factors, social factors are also taken into account. At the second stage, a mathematical model for calculating the levelized cost of ammonia production is proposed. The dependence of the cost of allowances for carbon dioxide emissions in the emissions trading system in the European Union was studied. Researches show that the production of "green" ammonia can be competitive only if there is a sharp increase in the price of organic fuels and emission permits in the European Emissions Trading System, as well as a decrease in the price of electricity from renewable energy sources. |
| doi_str_mv | 10.15407/srenergy2025.04.044 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:03:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 44
МОДЕЛЮВАННЯ, ОПТИМІЗАЦІЯ
ТА ПРОГНОЗУВАННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ
_____________________________________________________________________________
ISSN 2786-7102 (Online), ISSN 2786-7633 (Print)
https://doi.org/10.15407/srenergy2025.04.044
УДК 620.9 + 669.1
Наталія Іваненко, канд. техн. наук, ст. досл., https://orcid.org/0000-0001-5438-1556
Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172, Київ, 03150, Україна
e-mail: ivan_na@i.ua
_______________________________________________________________________________________
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РОЗВИТКУ АМІАЧНОЇ
ПРОМИСЛОВОСТІ
Анотація. Кліматична політика України встановлює довгострокові національні кліматичні цілі та
інструменти стимулювання декарбонізації країни з метою досягнення кліматичної нейтральності.
У статті досліджено національне законодавство у цій царині, яке не є внутрішньо узгодженим.
Серед найбільш енергоємних галузей чільне місце посідає виробництво аміаку. У довоєнний час в
Україні працювало шість великих підприємств, які виробляли аміак. Наразі працюють два, інші за
різних причин не виробляють продукцію. Усі підприємства використовують технологію парового
риформінгу метану. Сировиною слугує природний газ. У світі починають широко використовувати
технології виробництва «блакитного» (застосування технологій уловлювання і зберігання вуглецю
для стандартних технологій) і «зеленого» (застосування електролізу за рахунок відновлюваних
джерел енергії) аміаку. У статті наведено техніко-економічні показники доступних технологій
виробництва аміаку. Метою роботи є створення моделей для прогнозування розвитку аміачної
промисловості в Україні з урахуванням механізму вуглецевого коригування імпорту в ЄС і
потенційного вступу України до ЄС та, відповідно, до Європейської системи торгівлі викидами
парникових газів. Запропоновано двоетапне моделювання розвитку аміачної промисловості в
Україні. На першому етані пропонується оптимізаційна модель попередньої оцінки необхідних
інвестицій за умови досягнення заданого обсягу виробництва і заданих питомих викидах
вуглекислого газу. Водночас, крім технологічних і економічних факторів враховуються і соціальні.
На другому етапі запропоновано математичну модель розрахунку середньозваженої собівартості
виробництва аміаку. Досліджено залежність собівартості від тенденцій зміни ціни на дозволи на
викиди вуглекислого газу у системі торгівлі викидами в Європейському Союзі. Дослідження
свідчать, що виробництво «зеленого» аміаку може бути конкурентоспроможним лише за умови
стрімкого підвищення ціни на органічні види палива і дозволів на викиди в Європейській системі
торгівлі викидами, а також зниження ціни на електроенергію від відновлюваних джерел енергії.
Ключові слова: виробництво аміаку, питомі викиди СО2 на тонну аміаку, «блакитний» аміак,
«зелений» аміак, технології уловлювання і зберігання вуглецю.
1. Вступ
Україна як учасник міжнародних кліматичних угод взяла на себе зобов’язання щодо зменшення
викидів парникових газів і переходу до низьковуглецевої економіки. Сформульована мета інтегрованої
кліматичної політики України у цій царині як встановлення довгострокових національних кліматичних
цілей та інструментів стимулювання декарбонізації країни з метою досягнення кліматичної
нейтральності, а також впровадження заходів з наближення національних засад до законодавства ЄС
для забезпечення поступового переходу до низьковуглецевого розвитку за умови економічної,
енергетичної та екологічної безпеки і підвищення добробуту та здоров’я громадян [1].
У 2024 р. уряд України ухвалив цілу низку законодавчих і нормативно-правових актів,
спрямованих на досягнення сталого розвитку та забезпечення ефективного переходу до
низьковуглецевого розвитку держави за умови економічної, енергетичної, продовольчої та екологічної
https://orcid.org/0000-0001-5438-1556
mailto:ivan_na@
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 45
безпеки, підвищення рівня добробуту громадян, зменшення впливів та наслідків зміни клімату та для
врахування цілей державної кліматичної політики під час повоєнної відбудови України [2−5]. Серед
головних стратегічних цілей є досягнення Оновленого національно визначеного внеску України до
Паризької угоди, який не перевищуватиме 35 відсотків викидів парникових газів від рівня базового
1990 року, із забезпеченням подальшого перегляду рівня амбітності такого показника з урахуванням
показників соціально-економічного розвитку держави [6].
Серед нових факторів, які впливають на розвиток енергоємних галузей економіки України, слід
відзначити впровадження в Україні системи моніторингу, звітності і верифікації викидів парникових
газів [7−10], яка створює передумови для впровадження внутрішньої системи торгівлі квотами з
подальшою інтеграцією до Системи торгівлі викидами ЄС (СТВ ЄС) і дозволяє отримати дані та надає
можливість для моделювання на рівні підприємств.
Крім того, з ухваленням Європейським Союзом механізму вуглецевого коригування імпорту
(CBAM) [11, 12], який доповнює СТВ ЄС, українські підприємства, які експортують свою продукцію
до ЄС, можуть зіштовхнутися з додатковими фінансовими зобов’язаннями через відносно високі
питомі викиди парникових газів для їхньої продукції. CBAM передбачає запровадження вуглецевого
податку на імпорт продукції з високими викидами CO₂. Тому українські підприємства змушені
адаптуватися до додаткових податкових навантажень через вуглецевий слід своєї продукції.
Метою роботи є створення моделей для прогнозування розвитку аміачної промисловості в
Україні з урахуванням механізму вуглецевого коригування імпорту в ЄС і потенційного вступу
України до Європейського Союзу та, відповідно, до Європейської системи торгівлі викидами
парникових газів.
2. Методи та матеріали
Україна як учасник міжнародних кліматичних угод взяла на себе зобов’язання щодо зменшення
викидів парникових газів і переходу до низьковуглецевої економіки.
На глобальному рівні вирішення питань, пов’язаних із зміною клімату, наразі регулюється
Рамковою конвенцією Організації Об’єднаних Націй про зміну клімату, ратифікованою Законом
України від 29 жовтня 1996 р. № 435/96-ВР [13], та Паризькою угодою, ратифікованою Законом
України від 14 липня 2016 р. № 1469-VIII [14].
На рівні регіональних зобов’язань підписання Україна підписала Угоду про асоціацію між
Україною, з однієї сторони, та Європейським Союзом, Європейським співтовариством з атомної
енергії і їхніми державами-членами, з іншої сторони [15].
На рівні галузевих зобов’язань слід відзначити Протокол про приєднання України до Договору
про заснування Енергетичного Співтовариства [16].
На виконання взятих на себе зобов’язань Україна удосконалює законодавчу і нормативно-
правову базу у царині державної політики зі зміни клімату.
Закон України «Про основні засади державної кліматичної політики» [4] визначає правові та
організаційні засади державної кліматичної політики, спрямованої на забезпечення низьковуглецевого
та сталого розвитку України, її екологічної, продовольчої та енергетичної безпеки, досягнення
кліматичної нейтральності, забезпечення пом’якшення наслідків зміни клімату та адаптації до неї,
виконання міжнародних зобов’язань України у сфері зміни клімату, удосконалення національної
системи інвентаризації антропогенних викидів парникових газів із джерел та поглинання поглиначами
парникових газів, забезпечення функціонування національної системи моніторингу та оцінки
досягнення цілей державної кліматичної політики та прогнозування у сфері зміни клімату.
Стратегія формування та реалізації державної політики у сфері зміни клімату на період до 2035
року [2] визначає стратегічні цілі і показники їх досягнення. Друга з них сформульована як
«пом’якшення зміни клімату та забезпечення соціально справедливого та економічно ефективного
переходу до низьковуглецевого розвитку держави».
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_l61
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_044
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/435/96-%D0%B2%D1%80
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_l61
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1469-19
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 46
Національний план з енергетики та клімату на період до 2030 року [17] позиціонується як
«стратегічний документ, який спрямований на узгодження енергетичної та кліматичної політики для
забезпечення сталого розвитку та відновлення економіки України».
Аналіз актуального в Україні законодавства свідчить, що прийняті поспіхом стратегічні
документи не є узгодженими не тільки між собою, але й внутрішньо. Це цілком зрозуміло при
прогнозуванні ситуації під час воєнного стану з повною невизначеністю ні строків закінчення війни,
ні повоєнного стану економіки України.
У травні 2023 року Європейська Комісія ухвалила регламент ЄС 2023/956 про механізм
вуглецевого коригування імпорту (carbon border adjustment mechanism, CBAM) [11], що може
призвести до негативних наслідків для економіки України, враховуючи, як правило, більш високу
енергоємність виробництва товарів. Тому для підвищення конкурентоздатності власної продукції
Україна має впроваджувати декарбонізовані технології.
Серед важливих аспектів проблеми слід також зазначити, що на виконання зобов’язань України
за міжнародними договорами, зокрема Угодою про асоціацію між Україною, з однієї сторони, та
Європейським Союзом, Європейським співтовариством з атомної енергії і їхніми державами-членами,
з іншої сторони, а також на виконання вимог Рамкової конвенції Організації Об’єднаних Націй про
зміну клімату та Паризької угоди був прийнятий Закон України від 12 грудня 2019 р. № 377-IX «Про
засади моніторингу, звітності та верифікації (МЗВ) викидів парникових газів» [11].
Згідно з Постановою КМУ від вересня 2020 р. № 880 «Про затвердження переліку видів
діяльності, викиди парникових газів в результаті провадження яких підлягають моніторингу, звітності
та верифікації» [7] до таких видів діяльності належать об’єкти електроенергетики, виробництво
цементного клінкеру, аміаку, металургійної продукції. Такі установки наразі потрібно вносити в
Єдиний реєстр з моніторингу, звітності та верифікації викидів парникових газів з установок,
розташованих на території України. Вони повинні звітувати про викиди парникових газів з 2021 р.
[8−10]. Інформація про кількісні та якісні показники викидів парникових газів є відкритою, і доступ до
неї не може бути обмежений.
Головним джерелом викидів парникових газів у хімічній промисловості України є виробництво
аміаку. Головним чином аміак використовується для виробництва азотних добрив [18]. Виробництво
аміаку є високоенергомістким процесом, його частка становить 2 % від світового кінцевого
споживання паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) у 2020 році. Це третій за величиною споживач ПЕР
серед промислових матеріалів після сталі (9 %) і цементу (3 %) відповідно.
У світі близько 96 % водню для виробництва аміаку виробляється із викопних палив. Без
урахування СВАМ конкурентну перевагу на світовому ринку мають ті країни, які мають доступ до
дешевих енергетичних ресурсів. Для переважної частини світу − це доступ до природного газу.
Запровадження СВАМ [11, 12] не змінює глобальної конкурентної переваги виробників, які мають
доступ до дешевого природного газу, але підсилює позиції тих, які мають кращу енергетичну
ефективність. Виробники України не мають доступу до дешевого природного газу, а їх виробничі
потужності мають енергетичну ефективність дещо нижчу, ніж в середньому по ЄС. Тому СВАМ дещо
послабить конкурентні позиції українських виробників по відношенню до виробників ЄС.
В Україні аміак у промислових у масштабах виробляється виключно із природного газу за
технологією парової конверсії на шести великих підприємствах (табл. 1) — ПрАТ «Рівнеазот»
(м. Рівне), ПрАТ «Азот» (м. Черкаси) та ПрАТ «Сєвєродонецьке об’єднання Азот» (м. Сєвєродонецьк),
які входять до OSTCHEM Group DF, АТ «Одеський припортовий завод» (м. Одеса) та АТ
«Дніпроазот». ПАТ «Концерн Стирол» (м. Горлівка), який входить до OSTCHEM Group DF,
розташовано на тимчасово окупованій території та не здійснює виробництво аміаку [19].
Всупереч складним воєнним умовам роботи, «Черкаський Азот» та «Рівнеазот» працювали
стабільніше, ніж багато виробників Європи. На жаль, «ОПЗ» не працював через воєнні ризики та
високу ціну на газ, «Дніпроазот», маючи достатні запаси газу, так і не був запущений після вимушеної
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/984_011
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/984_011
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/984_011
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_044
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_044
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_l61
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 47
зупинки, ймовірні причини – висока ціна на газ, зниження глобальних цін на карбамід і поточні оцінки
бізнес-ризиків [19].
Таблиця 1. Виробництво аміаку в Україні
№ Назва підприємства Потужність,
тис.т/рік
Примітка
1 ПрАТ «Рівнеазот» (м. Рівне) 420 Працює
2 ПрАТ «Азот» (м. Черкаси) 963 Працює
3 ПрАТ «Сєвєродонецьке об’єднання Азот»
(м. Сєвєродонецьк)
1020 Під окупацією, суттєво зруйнований
4 АТ «Одеський припортовий завод»
(м. Одеса)
3400 Не працює через воєнні ризики та
високу ціну на газ, є сховища
5 АТ «Дніпроазот» 584 Не працює через воєнні ризики та
високу ціну на газ
6 ПАТ «Концерн Стирол» (м. Горлівка) 1470 Під окупацією, стан невідомий
Всього 7857
Після закінчення війни Україна може отримати можливості (репарації, сприятливий
інвестиційний клімат, проєктно-орієнтовані механізми тощо) не лише для відновлення виробництва,
але і збільшення обсягів і впровадження нових технологій для зниження енергоємності і питомих
викидів. Серед головних передумов можна виділити наступні: значні виробничі потужності (їх стан
після війни невідомий); наявність великої розгалуженої системи газопроводів і законсервованих
свердловин, тобто є необхідна інфраструктура для уловлювання і зберігання CO2; значні логістичні
потужності (зокрема, 800-кілометровий аміакопровід «Горлівка — Одеса» з потужністю до 2,5 млн
тонн на рік та значний флот залізничних і автомобільних цистерн для транспортування аміаку, але їх
стан після війни невідомий); великий попит на зростання внутрішнього виробництва (добрива тощо);
зростання конкурентоспроможності українських виробників на ринку ЄС за умови зниження питомих
викидів; отримання преференцій від участі виробників України в Системі торгівлі викидами.
Серед нових факторів, які впливають на розвиток виробництва аміаку, слід відзначити
впровадження в Україні системи моніторингу, звітності і верифікації викидів парникових газів [7−10],
яка створює передумови для впровадження внутрішньої системи торгівлі квотами з подальшою
інтеграцією до СТВ ЄС і дозволяє отримати дані і надає можливість для моделювання на рівні
підприємств; впровадження в ЄС механізму вуглецевого коригування імпорту [11, 12], який доповнює
СТВ ЄС, стимулює зниження питомих викидів і потребує врахування у моделях.
В Україні вже впроваджене відповідне законодавство, яке створює нормативно-регуляторне поле
для комерційного обігу аміаку, який може бути і низьковуглецевим.
Зважаючи на перспективи суттєвого зростання споживання аміаку, варто оцінювати створення
нових проєктів з його виробництва. В майбутньому доцільною буде кластеризація та створення нових
промислових зон (індустріальних парків) з акцентом саме на «зелений» аміак − у регіонах з високою
концентрацією виробництва відновлюваної енергії і «блакитний» − в регіонах газонафтовидобутку.
Основні способи виробництва на основі природного газу: SMR − паровий риформінг метану
(Steam Methane Reforming); ATR − автотермічний риформінг метану (Autothermal reforming). Прямі
викиди вуглецю при виробництві однієї тонни аміаку становлять: 1,8 тонн для технології SMR та 1,6
тонн – для ATR. При застосуванні технологій CCS обсяги викиду вуглекислого газу для обох способів
скоротяться до 0,1 тонни [20].
Витрати на виробництво аміаку значною мірою залежать від вартості основних вхідних ресурсів,
зокрема від вартості енергетичних ресурсів, що використовується як для технологічних, так і
енергетичних витрат [18]. Використовуючи спрощену схему для визначення вартості виробництва
однієї тонни аміаку, ці витрати сировини та енергії зазвичай становлять 20−40 % від загального обсягу
витрат для комерційних технологій, що працюють сьогодні. Річна вартість капітальних витрат і
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 48
постійні операційні витрати становлять решту. Техніко-економічні аспекти технологій виробництва
аміаку наведені в табл. 2 [20].
Таблиця 2. Техніко-економічні показники технологій виробництва аміаку
Параметр Одиниці
Паровий риформінг
метану
Паровий риформінг
метану +
уловлювання та
зберігання вуглецю
Автотермічний
риформінг +
уловлювання та
зберігання вуглецю
Електролітични
й завод
Типова потужність заводу тис. т/рік
(т/день)
220−1205
(600−3300)
220−1205
(600−3 300)
220−1205
(600−3 300)
10−510
(30−1400)
Капітальні вкладення млн дол. США 1675 2010 1850 2065
Операційні витрати млн дол.
США/рік
50 10 55 65
Споживання природного
газу
ГВт/рік 7810 7810 6790 0
Виробництво пари ГВт/рік 1170 760 0 390
Споживання
електроенергії
ГВт/рік 75 235 365 8750
Прямі викиди CO2 тис. т/рік 1580 105 170 0
Непрямі викиди CO2 тис. т/рік 0−35 1−110 2−175 50−4150
Ціни на основні джерела енергії для сировини та технологічної енергії (природний газ, вугілля
та електроенергія) є ключовими визначальними факторами загальної вартості виробництва.
Для технологій піролізу метану та газифікації біомаси вартість є значно невизначеною через
відсутність промислової установки, що працює на сьогодні. Надбавки до вартості технології, що
базується на біомасі, здаються великими через надто високу енергоємність (37 ГДж/т, включаючи
вихідну сировину) і відносно високу вартість біоенергії, яка передбачається для репрезентативного
сталого постачання (3,3 дол. США/ГДж). Вартість метанового піролізу значною мірою залежить від
прибутку, отриманого від технічного вуглецю, який виробляється разом із воднем (і так само аміаком).
За умови доходу близько 360 дол. США/т від технічного вуглецю, аміак можливо буде вироблятися за
конкурентоспроможною ціною. Однак існує обмеження на кількість технічного вуглецю, яку можуть
поглинути існуючі ринки продукту (шини, інші гумові вироби, наповнювачі, пігменти), а сорт
виробленого технічного вуглецю значно впливає на дохід, який можна отримати.
В Інституті загальної енергетики НАН України давно займаються проблемами зниження викидів
в промисловості [21]. Було розроблено низку оптимізаційних моделей розвитку виробництва аміаку
[22, 23] у післявоєнний період з різними цільовими функціями (мінімум первинних інвестицій, мінімум
питомих викидів, максимальна економічна ефективність тощо) і обмеження (заданий обсяг
виробництва, заданий показник питомих викидів тощо). Для непошкоджених підприємств економічно
і екологічно доцільним є впровадження систем уловлювання і зберігання вуглецю. Для кожного
пошкодженого підприємства необхідні окремі розрахунки. Різке зростання інвестицій і собівартості
аміаку спостерігається за умови будівництва нових підприємств.
Пропонується двоетапний підхід до моделювання розвитку аміачної промисловості в Україні.
На першому етапі застосовується оптимізаційна модель обсягу інвестицій за заданими
значеннями виробництва аміаку і заданими питомими викидами вуглекислого газу.
Investnat= ∑(Investirestore+Investiccs)∙f(i)→min,
n
i
де Investnat – сумарні інвестиції у розвиток виробництва аміаку в Україні; n – кількість підприємств,
враховуючи нові; Investirestore− обсяг інвестицій для відновлювання i-го підприємства, Investiccs− обсяг
інвестицій для впровадження CCS на i-му підприємстві, f(i) = 1, якщо завод буде працювати, f(i) = 0,
якщо завод не буде працювати.
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 49
Задані значення:
∑ PRODi≥PRODnat,
n
i
∑ ISEi∙PRODi
n
i
∑ PRODi
n
i
≤ISE
nat
,
де PRODi – виробництво аміаку на i-му підприємстві; PRODnat− задане сумарне виробництво аміаку в
Україні; ISEi− питомі викиди вуглекислого газу на i-му підприємстві; ISEnat – питомі викиди
вуглекислого газу на національному рівні.
На другому етапі визначається середньозважена собівартість виробництва аміаку на нових
підприємствах:
LCOPj=
CAPEXj+ ∑ (OPEXj+FSj∙PRICE(t)+(SEj-BM(t))∙(EUA(t)-TAX(t)))) ∙(1+γ)-tT
t=1
∑ PRODj∙(1+γ)-tT
t=1
,
де LCOPj − середньозважена собівартість аміаку за 𝑗-ю технологією; CAPEXj– капітальні вкладення на
𝑗-ту технологію; OPEXj− операційні витрати на 𝑗-ту технологію; FSj− кількість енергоресурсів
𝑗-ту технологію, PRICE(t); PRICE(t) − ціна на одиницю енергоресурсів; PRODj – виробництво аміаку
за 𝑗-ю технологією; γ – рівень дисконту; SEj − питомі викиди вуглекислого газу за 𝑗-ю технологією;
BM(t) − референтне значення питомих викидів вуглекислого газу в ЄС (наразі це значення становить
1,57 т СО2/т аміаку, але з часом може змінюватися), EUA(t) – ціна на викиди вуглекислого газу в ЄС
СТВ; TAX(t) – ціна на викиди вуглекислого газу в Україні; T – строк експлуатації.
Ціна на викиди вуглекислого газу в Україні визначалася згідно з Податковим кодексом України
[24] і становила 30 грн/т.
3. Результати
Було проведено серію розрахунків на першому етапі (табл. 3).
Припускалося, що на відновлення двох підприємств, які наразі знаходяться на окупованій
території (м. Горлівка (Г) і м. Сєвєродонецьк (СД)), знадобиться більше інвестицій, ніж на будівництво
нового підприємства (за рахунок розбору завалів, розмінування тощо). З погляду мінімізації сумарних
інвестицій їх відновлення не є доцільним. Але з соціальної точки зору відновлення містоутворюючих
підприємств може бути пріоритетним.
Таблиця 3. Результати моделювання на першому етапі при практичному відновленні потужностей до
довоєнного рівня
Без відновлення підприємств у м. Сєвєродонецьк (СД) і м. Горлівка (Г) З СД і Г
Виробництво, тис. т 8000 8000 12000 12000 12000
З нього нові, тис. т 2633 2633 6633 6633 4143
Питомі викиди, тСО2/т 1,80 1,57 1,8 1,57 1,57
Сумарні інвестиції, млн $ 5049 5417 12711 13263 15497
На другому етапі було проведено дослідження для різних тенденцій зміни ціни на викиди ПГ в
ЄС СТВ (табл. 4).
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 50
Таблиця 4. Результати моделювання на другому етапі: вплив ціни на викиди ПГ в ЄС СТВ (EUA)
Ціна дозволів на
викиди, євро/т
Ціна аміаку, дол.
США/т
Паровий риформінг метану
EUA=0 295
EUA=50 306
EUA=100 318
Авториформінг метану
EUA=0 274
EUA=50 275
EUA=100 277
«Блакитний» аміак − паровий риформінг метану + уловлювання і
зберігання вуглецю
338
«Блакитний» аміак − авториформінг метану + уловлювання і
зберігання вуглецю
317
«Зелений» аміак − електроліз 980
Отже, виробництво «зеленого» аміаку може бути конкурентоспроможним лише за умови
стрімкого підвищення ціни на органічні види палива і дозволів на викиди в ЄС СТВ, а також зниження
ціни на електроенергію від ВДЕ.
4. Висновки
Після закінчення війни Україна може отримати можливості (репарації, сприятливий
інвестиційний клімат, проєктно-орієнтовані механізми тощо) не лише для відновлення виробництва,
але і збільшення обсягів і впровадження нових технологій для зниження енергоємності і питомих
викидів. Серед головних передумов можна виділити наступні: значні виробничі потужності (їх стан
після війни невідомий); наявність великої розгалуженої системи газопроводів і законсервованих
свердловин, тобто є необхідна інфраструктура для уловлювання і зберігання CO2; значні логістичні
потужності (зокрема, 800-кілометровий аміакопровід «Горлівка — Одеса» з потужністю до
2,5 млн тонн на рік та значний флот залізничних і автомобільних цистерн для транспортування аміаку,
але їх стан після війни невідомий); великий попит на зростання внутрішнього виробництва (добрива
тощо); зростання конкурентоспроможності українських виробників на ринку ЄС за умови зниження
питомих викидів; отримання преференцій від участі виробників України в Системі торгівлі викидами
ЄС.
Запропоновано двоетапне моделювання виробництва аміаку в Україні. На першому етапі
застосовується оптимізаційна модель обсягу інвестицій за заданими значеннями виробництва аміаку і
заданими питомими викидами вуглекислого газу. На другому етапі визначається середньозважена
собівартість виробництва аміаку на нових підприємствах.
Проведені розрахунки на першому етапі свідчать, що для непошкоджених підприємств
економічно і екологічно доцільним є впровадження систем уловлювання і зберігання вуглецю. Для
кожного пошкодженого підприємства необхідні окремі розрахунки. Різке зростання інвестицій і
собівартості аміаку спостерігається за умови будівництва нових підприємств.
Результати моделювання на другому етапі за умови різної ціни на дозволи в ЄС свідчать про те,
що вплив цього параметра на собівартість аміаку не є разючим, тому що питомі викиди вуглекислого
газу на тонну аміаку в Україні не дуже відрізняються від референтного значення.
Виробництво «зеленого» аміаку може бути конкурентоспроможним лише за умови стрімкого
підвищення ціни дозволів на викиди в ЄС СТВ.
Посилання
1. Кліматична політика. Офіційний сайт Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України. URL:
https://mepr.gov.ua/
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 51
https://mepr.gov.ua/diyalnist/reformy/integrovana-klimatychna-polityka/ (дата звернення: 09.12.2024).
2. Про схвалення Стратегії формування та реалізації державної політики у сфері зміни клімату на період до
2035 року і затвердження операційного плану заходів з її реалізації у 2024−2026 роках: постанова КМУ від
30 травня 2024 р. № 483-р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/483-2024-%D1%80#Text (дата
звернення: 10.12.2024).
3. Стратегія впровадження системи торгівлі квотами на викиди парникових газів в Україні на період до 2033
року: розпорядження Кабінету Міністрів України від 30 травня 2024 р. № 483-р. URL:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/483-2024-%D1%80#Text (дата звернення: 12.12.2024).
4. Про основні засади державної кліматичної політики: Закон України від 8 жовтня 2024 року № 3991-IX. URL:
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bi
zpress02&_ga=2.41754722.1762376199.1732008709-
299667294.1672300645#_gl=1*129r8bt*_gcl_au*NzYwNTY5MzAwLjE3MzIwMDg3MDk (дата звернення:
12.12.2024).
5. Про затвердження Національного плану дій з відновлюваної енергетики на період до 2030 року та плану
заходів з його виконання: розпорядження КМУ від 13 серпня 2024 р. № 761-р. URL:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/761-2024-%D1%80#Text (дата звернення: 12.12.2024).
6. Про схвалення Оновленого національно визначеного внеску України до Паризької угоди: розпорядження
КМУ від 30 липня 2021 р. № 868-р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/868-2021-%D1%80 (дата
звернення: 14.12.2024).
7. Про засади моніторингу, звітності та верифікації викидів парникових газів: Закон України від 12 грудня
2019 р. № 377-IX. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/377-20#Text (дата звернення: 07.12.2024).
8. Про затвердження переліку видів діяльності, викиди парникових газів в результаті провадження яких
підлягають моніторингу, звітності та верифікації: постанова КМУ від 12 вересня 2020 р. № 880. URL:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/880-2020-%D0%BF#Text (дата звернення: 17.12.2024).
9. Про затвердження Порядку верифікації звіту оператора про викиди парникових газів: постанова КМУ від
23 вересня 2020 р. № 959. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/959-2020-%D0%BF#Text (дата звернення:
18.12.2024).
10. Про затвердження Порядку здійснення моніторингу та звітності щодо викидів парникових газів: постанова
КМУ від 23 вересня 2020 р. № 969. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D0%BF#Text (дата
звернення: 18.12.2024).
11. Regulation (EU) 2023/956 of the European Parliament and of the Council of 10 May 2023 establishing a carbon
border adjustment mechanism. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-
content/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2023.130.01.0052.01.ENG&toc=OJ%3AL%3A2023%3A130%3ATOC
(Last accessed: 07.12.2024).
12. Хабатюк О., Андрусевич А. Вплив механізму вуглецевого коригування імпорту (CBAM) на торгівлю
України з ЄС. Аналітичний документ. Ресурсно-аналітичний центр «Суспільство і довкілля», 2021. 53 с.
URL: https://www.rac.org.ua/uploads/content/624/files/cbamukraineua.pdf (дата звернення: 30.12.2024).
13. Про ратифікацію Рамкової конвенції ООН про зміну клімату: Закон України 29 жовтня 1996 р. № 435/96-
ВР. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/435/96-%D0%B2%D1%80#Text (дата звернення: 30.12.2024).
14. Про ратифікацію Паризької угоди: Закон України від 14 липня 2016 р. № 1469-VIII. URL:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1469-19#Text (дата звернення: 30.12.2024).
15. Про ратифікацію Угоди про асоціацію між Україною, з однієї сторони, та Європейським Союзом,
Європейським співтовариством з атомної енергії і їхніми державами-членами, з іншої сторони: Закон
України від 16 вересня 2014 року № 1678-VII. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1678-18#n2 (дата
звернення: 30.12.2024).
16. Про ратифікацію Протоколу про приєднання України до Договору про заснування Енергетичного
Співтовариства: Закон України від 15 грудня 2010 р. № 2787-VI. URL:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/994_a27#Text (дата звернення: 30.12.2024).
17. Про схвалення Національного плану з енергетики та клімату: розпорядження КМУ від 25 червня 2024 р.
№ 587-р. URL: https://me.gov.ua/view/bb0b9ef5-ea96-4b8a-8f2f-471faf32c9df (дата звернення: 30.12.2024).
18. IEA Ammonia Technology Roadmap. Towards more sustainable nitrogen fertiliser production. URL:
https://iea.blob.core.windows.net/assets/6ee41bb9-8e81-4b64-8701-
2acc064ff6e4/AmmoniaTechnologyRoadmap.pdf (Last accessed: 30.12.2024).
19. Потенціал аміаку: не лише добриво, а й чиста енергія. URL:
https://www.epravda.com.ua/columns/2023/03/2/697594/ (дата звернення: 28.12.2024).
20. IEA Energy Technology Perspectives 2020. URL: https://iea.blob.core.windows.net/assets/7f8aed40-89af-4348-
be19-c8a67df0b9ea/Energy_Technology_Perspectives_2020_PDF.pdf (Last accessed: 29.12.2024).
21. Матухно О., Станиціна В., Артемчук В. Перспективи впровадження технології прямого відновлення заліза
для декарбонізації металургійних підприємств. Системні дослідження в енергетиці. 2024. № 4(80).
С. 156−171. https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.156
22. Ivanenko N.P., Stanytsina V.V. The postwar perspective of ammonia production in Ukraine. IOP Conference Series:
Earth and Environmental Science. Vol. 1415. 012119 (2024, May 21–24, Kryvyi Rih, Ukraine).
https://mepr.gov.ua/diyalnist/reformy/integrovana-klimatychna-polityka/
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/483-2024-%D1%80#Text
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bizpress02
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bizpress02&_ga=2.41754722.1762376199.1732008709-299667294.1672300645#_gl=1*129r8bt*_gcl_au*NzYwNTY5MzAwLjE3MzIwMDg3MDk
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bizpress02&_ga=2.41754722.1762376199.1732008709-299667294.1672300645#_gl=1*129r8bt*_gcl_au*NzYwNTY5MzAwLjE3MzIwMDg3MDk
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bizpress02&_ga=2.41754722.1762376199.1732008709-299667294.1672300645#_gl=1*129r8bt*_gcl_au*NzYwNTY5MzAwLjE3MzIwMDg3MDk
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/761-2024-%D1%80#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/868-2021-%D1%80
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/377-20#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/880-2020-%D0%BF#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/959-2020-%D0%BF#Text
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2023.130.01.0052.01.ENG&toc=OJ%3AL%3A2023%3A130%3ATOC
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2023.130.01.0052.01.ENG&toc=OJ%3AL%3A2023%3A130%3ATOC
https://www.rac.org.ua/uploads/content/624/files/cbamukraineua.pdf
https://www.rac.org.ua/uploads/content/624/files/cbamukraineua.pdf
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/435/96-%D0%B2%D1%80
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/435/96-%D0%B2%D1%80
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/435/96-%D0%B2%D1%80#Text
file:///C:/Users/user/Downloads/№ 1469-VIII
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1469-19#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1678-18#n2
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/994_a27#Text
https://me.gov.ua/view/bb0b9ef5-ea96-4b8a-8f2f-471faf32c9df
https://iea.blob.core.windows.net/assets/6ee41bb9-8e81-4b64-8701-2acc064ff6e4/AmmoniaTechnologyRoadmap.pdf
https://iea.blob.core.windows.net/assets/6ee41bb9-8e81-4b64-8701-2acc064ff6e4/AmmoniaTechnologyRoadmap.pdf
https://www.epravda.com.ua/columns/2023/03/2/697594/
https://iea.blob.core.windows.net/assets/7f8aed40-89af-4348-be19-c8a67df0b9ea/Energy_Technology_Perspectives_2020_PDF.pdf
https://iea.blob.core.windows.net/assets/7f8aed40-89af-4348-be19-c8a67df0b9ea/Energy_Technology_Perspectives_2020_PDF.pdf
https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.156
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 52
https://doi.org/10.1088/1755-1315/1415/1/012119
23. Іваненко Н.П. Післявоєнні перспективи розвитку виробництва аміаку в Україні. Матеріали XХV
міжнародної науково-практичної конференції «Відновлювана енергетика та енергоефективність у
XXI столітті» (22–24 травня 2024 р., Київ). Київ: Інститут відновлюваної енергетики НАН України, 2024.
546 с. https://doi.org/10.36296/renewable.conf.22-24.05.2024
24. Податковий кодекс України. Відомості Верховної Ради України (ВВР). 2011. № 13-14, № 15-16, № 17,
ст. 112. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2755-17#Text (дата звернення: 29.12.2024).
References
1. Ministry of Environmental Protection and Natural Resources of Ukraine. Official web-site. Climate policy.
Retrieved December 9, 2024, from https://mepr.gov.ua/diyalnist/reformy/integrovana-klimatychna-polityka/ [in
Ukrainian].
2. On the approval of the Strategy for the formation and implementation of state policy in the field of climate change
for the period until 2035 and the approval of the operational plan of measures for its implementation in 2024−2026.
Resolution of the Cabinet of Ministers No. 483-r dated May 30, 2024. Retrieved December 10, 2024, from
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/483-2024-%D1%80#Text [in Ukrainian].
3. Strategy for implementation of the emissions trading system in Ukraine for the period until 2033. Decree of the
Cabinet of Ministers of Ukraine No. 483-r dated May 30, 2024. Retrieved December 12, 2024, from
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/483-2024-%D1%80#Text [in Ukrainian].
4. On the State Climate Policy. The Law of Ukraine No. 3991-IX dated October 8, 2024. Retrieved December 12,
2024, from
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bi
zpress02&_ga=2.41754722.1762376199.1732008709-
299667294.1672300645#_gl=1*129r8bt*_gcl_au*NzYwNTY5MzAwLjE3MzIwMDg3MDk [in Ukrainian].
5. On the approval of the National Renewable Energy Action Plan for the period up to 2030 and the plan of measures
for its implementation. Decree of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 483-r dated August 13, 2024. Retrieved
December 12, 2024, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/761-2024-%D1%80#Text [in Ukrainian].
6. On the approval of the Updated Nationally Determined Contribution of Ukraine to the Paris Agreement. Decree of
the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 868-r dated July 30, 2021. Retrieved December 14, 2024, from
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/868-2021-%D1%80 [in Ukrainian].
7. On the Basics of Monitoring, Reporting and Verification of Greenhouse Gas Emissions. The Law of Ukraine
No. 377-IX dated December 12, 2019. Retrieved December 7, 2024, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/377-
20#Text [in Ukrainian].
8. On the approval of the list of activities, greenhouse gas emissions as a result of which are subject to monitoring,
reporting and verification. Resolution of the Cabinet of Ministers No. 880 dated September 12, 2020. Retrieved
December 17, 2024, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/880-2020-%D0%BF#Text [in Ukrainian].
9. On the approval of the Procedure for verifying the operator's report on greenhouse gas emissions. Resolution of the
Cabinet of Ministers No. 959 dated September 23, 2020. Retrieved December 18, 2024, from
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/959-2020-%D0%BF#Text [in Ukrainian].
10. On approval of the Procedure for Monitoring and Reporting on Greenhouse Gas Emissions. Resolution of the
Cabinet of Ministers No. 969 dated September 23, 2020. Retrieved December 18, 2024, from
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/960-2020-%D0%BF#Text [in Ukrainian].
11. Regulation (EU) 2023/956 of the European Parliament and of the Council of 10 May 2023 establishing a carbon
border adjustment mechanism. Retrieved December 7, 2024, from https://eur-lex.europa.eu/legal-
content/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2023.130.01.0052.01.ENG&toc=OJ%3AL%3A2023%3A130%3ATOC
12. Khabatyuk, O., & Andrusevich, A. (2021). Impact of the carbon import adjustment mechanism (CBAM) on
Ukraine's trade with the EU [Analytical document]. Resource and Analytical Center "Society and Environment".
Retrieved December 30, 2024, from https://www.rac.org.ua/uploads/content/624/files/cbamukraineua.pdf [in
Ukrainian].
13. On the Ratification of UN Framework Convention on Climate Change. The Law of Ukraine No. 435-96-VR dated
October 29, 1996. Retrieved December 30, 2024, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/435/96-
%D0%B2%D1%80#Text [in Ukrainian].
14. On the Ratification of Paris Agreement. The Law of Ukraine No. 1469-VIII dated July 14, 2016. Retrieved
December 30, 2024, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1469-19#Text [in Ukrainian].
15. On the ratification of the Association Agreement between Ukraine, on the one hand, and the European Union, the
European Atomic Energy Community and their member states, on the other hand. The Law of Ukraine No. 1678-
VII dated September 16, 2014. Retrieved December 30, 2024, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1678-
18#n2 [in Ukrainian].
16. On the ratification of the Protocol on the Accession of Ukraine to the Treaty on the Establishment of the Energy
Community. The Law of Ukraine No. 2787-VI dated December 16, 2010. Retrieved December 30, 2024, from
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/994_a27#Text [in Ukrainian].
https://doi.org/10.1088/1755-1315/1415/1/012119
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.22-24.05.2024
https://mepr.gov.ua/diyalnist/reformy/integrovana-klimatychna-polityka/
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/483-2024-%D1%80#Text
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bizpress02&_ga=2.41754722.1762376199.1732008709-299667294.1672300645#_gl=1*129r8bt*_gcl_au*NzYwNTY5MzAwLjE3MzIwMDg3MDk
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bizpress02&_ga=2.41754722.1762376199.1732008709-299667294.1672300645#_gl=1*129r8bt*_gcl_au*NzYwNTY5MzAwLjE3MzIwMDg3MDk
https://ips.ligazakon.net/document/T243991?utm_source=biz.ligazakon.net&utm_medium=news&utm_content=bizpress02&_ga=2.41754722.1762376199.1732008709-299667294.1672300645#_gl=1*129r8bt*_gcl_au*NzYwNTY5MzAwLjE3MzIwMDg3MDk
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/761-2024-%D1%80#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/868-2021-%D1%80
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/377-20/print
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/377-20#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/377-20#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/880-2020-%D0%BF#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/959-2020-%D0%BF#Text
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2023.130.01.0052.01.ENG&toc=OJ%3AL%3A2023%3A130%3ATOC
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2023.130.01.0052.01.ENG&toc=OJ%3AL%3A2023%3A130%3ATOC
file:///C:/Users/user/Downloads/Retrieved%20December%2030,%202024,%20from%20https:/www.rac.org.ua/uploads/content/624/files/cbamukraineua.pdf
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/377-20/print
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/435/96-%D0%B2%D1%80#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/435/96-%D0%B2%D1%80#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1469-19#Text
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1678-18#n2
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1678-18#n2
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/994_a27#Text
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 53
17. On the approval of the National Energy and Climate Plan. Decree of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 587-r
dated June 25, 2024. Retrieved December 30, 2024, from https://me.gov.ua/view/bb0b9ef5-ea96-4b8a-8f2f-
471faf32c9df [in Ukrainian].
18. IEA Ammonia Technology Roadmap. Towards more sustainable nitrogen fertiliser production. Retrieved
December 30, 2024, from https://iea.blob.core.windows.net/assets/6ee41bb9-8e81-4b64-8701-
2acc064ff6e4/AmmoniaTechnologyRoadmap.pdf
19. Ammonia Potential: not only fertilizer, but clear energy. Retrieved December 28, 2024, from
https://www.epravda.com.ua/columns/2023/03/2/697594/
20. IEA Energy Technology Perspectives 2020. Retrieved December 29, 2024, from
https://iea.blob.core.windows.net/assets/7f8aed40-89af-4348-be19-
c8a67df0b9ea/Energy_Technology_Perspectives_2020_PDF.pdf
21. Matuhno, O., Stanytsina, V., & Artemchuk, V. (2024). Direct iron reduction technology prospects for metallurgical
decarbonization. System Research in Energy, 4(80), 156−171 [in Ukrainian].
https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.156
22. Ivanenko, N.P., & Stanytsina, V.V. (2024, May 21–24). The postwar perspective of ammonia production in Ukraine.
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1415, 012119. Kryvyi Rih, Ukraine.
https://doi.org/10.1088/1755-1315/1415/1/012119
23. Ivanenko, N.P. (2024, May 22–24). The postwar trends of ammonia production in Ukraine. Proceedings of the XXV
International Scientific and Practical Conference “Renewable Energy and Energy Efficiency in the 21st Century”.
Kyiv: Institute of Renewable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine (546 p.) [in Ukrainian].
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.22-24.05.2024. P. 147-148
24. Tax Code of Ukraine. (2011). Bulletin of the Verkhovna Rada of Ukraine (VVR), 13-14, 15-16, 17, 112. Retrieved
December 29, 2024, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2755-17#Text [in Ukrainian].
MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION
DEVELOPMENT
Nataliia Ivanenko, PhD (Engin.), Senior Researcher, https://orcid.org/0000-0001-5438-1556
General Energy Institute of NAS of Ukraine, 172, Antonovycha St., Kyiv, 03150, Ukraine
e-mail: ivan_na@i.ua
Abstract. Ukraine's climate policy sets long-term national climate goals and instruments to stimulate the
country's decarbonization with the aim of achieving climate neutrality. The article examines the national
legislation in this area, which is not internally consistent. Among the most energy-intensive industries,
ammonia production occupies a prominent place. In the pre-war period, there were six large ammonia-
producing enterprises operating in Ukraine. Currently, two are working, the others are not producing
products for various reasons. All enterprises use steam methane reforming technology. The raw material
is natural gas. Technologies for the production of "blue" (that is, the use of carbon capture and storage
technologies for standard technologies) and "green" (the use of electrolysis due to renewable energy
sources) ammonia are beginning to be widely used in the world. The article provides technical and
economic indicators of available ammonia production technologies. The aim of the work is to create models
for forecasting the development of the ammonia industry in Ukraine, taking into account the carbon
adjustment mechanism for imports into the EU and Ukraine's potential accession to the EU, and in
accordance with the European Greenhouse Gas Emissions Trading System. A two-stage modeling of the
development of the ammonia industry in Ukraine is proposed. At the first stage, an optimization model for
the preliminary assessment of the necessary investments is proposed, provided that the specified volume of
production and the specified specific emissions of carbon dioxide are achieved. At the same time, in
addition to technological and economic factors, social factors are also taken into account. At the second
stage, a mathematical model for calculating the levelized cost of ammonia production is proposed. The
dependence of the cost of allowances for carbon dioxide emissions in the emissions trading system in the
European Union was studied. Researches show that the production of "green" ammonia can be competitive
only if there is a sharp increase in the price of organic fuels and emission permits in the European
Emissions Trading System, as well as a decrease in the price of electricity from renewable energy sources.
Keywords: ammonia production, specific emissions of CO2 per ton of ammonia, "blue" ammonia, "green"
ammonia, carbon capture and storage technologies.
Надійшла до редколегії: 11.06.2025
https://me.gov.ua/view/bb0b9ef5-ea96-4b8a-8f2f-471faf32c9df
https://me.gov.ua/view/bb0b9ef5-ea96-4b8a-8f2f-471faf32c9df
https://iea.blob.core.windows.net/assets/6ee41bb9-8e81-4b64-8701-2acc064ff6e4/AmmoniaTechnologyRoadmap.pdf
https://iea.blob.core.windows.net/assets/6ee41bb9-8e81-4b64-8701-2acc064ff6e4/AmmoniaTechnologyRoadmap.pdf
https://www.epravda.com.ua/columns/2023/03/2/697594/
https://iea.blob.core.windows.net/assets/7f8aed40-89af-4348-be19-c8a67df0b9ea/Energy_Technology_Perspectives_2020_PDF.pdf
https://iea.blob.core.windows.net/assets/7f8aed40-89af-4348-be19-c8a67df0b9ea/Energy_Technology_Perspectives_2020_PDF.pdf
https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.156
https://doi.org/10.1088/1755-1315/1415/1/012119
https://doi.org/10.36296/renewable.conf.22-24.05.2024.%20P.%20147-148
mailto:ivan_na@i.ua
|
| id | systemreorg-article-924 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:23:54Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/89/7245c41db8d066545e37d8fc115da689.pdf |
| spelling | systemreorg-article-9242026-07-18T12:57:50Z MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION DEVELOPMENT Математичне моделювання розвитку аміачної промисловості Ivanenko, Nataliia ammonia production, specific emissions of CO2 per ton of ammonia, виробництво аміаку, питомі викиди СО2 на тонну аміаку, «блакитний» аміак, «зелений» аміак, технології уловлювання і зберігання вуглецю. Ukraine's climate policy sets long-term national climate goals and instruments to stimulate the country's decarbonization with the aim of achieving climate neutrality. The article examines the national legislation in this area, which is not internally consistent. Among the most energy-intensive industries, ammonia production occupies a prominent place. In the pre-war period, there were six large ammonia-producing enterprises operating in Ukraine. Currently, two are working, the others are not producing products for various reasons. All enterprises use steam methane reforming technology. The raw material is natural gas. Technologies for the production of "blue" (that is, the use of carbon capture and storage technologies for standard technologies) and "green" (the use of electrolysis due to renewable energy sources) ammonia are beginning to be widely used in the world. The article provides technical and economic indicators of available ammonia production technologies. The aim of the work is to create models for forecasting the development of the ammonia industry in Ukraine, taking into account the carbon adjustment mechanism for imports into the EU and Ukraine's potential accession to the EU, and in accordance with the European Greenhouse Gas Emissions Trading System. A two-stage modeling of the development of the ammonia industry in Ukraine is proposed. At the first stage, an optimization model for the preliminary assessment of the necessary investments is proposed, provided that the specified volume of production and the specified specific emissions of carbon dioxide are achieved. At the same time, in addition to technological and economic factors, social factors are also taken into account. At the second stage, a mathematical model for calculating the levelized cost of ammonia production is proposed. The dependence of the cost of allowances for carbon dioxide emissions in the emissions trading system in the European Union was studied. Researches show that the production of "green" ammonia can be competitive only if there is a sharp increase in the price of organic fuels and emission permits in the European Emissions Trading System, as well as a decrease in the price of electricity from renewable energy sources. Кліматична політика України встановлює довгострокові національні кліматичні цілі та інструменти стимулювання декарбонізації країни з метою досягнення кліматичної нейтральності. У статті досліджено національне законодавство у цій царині, яке не є внутрішньо узгодженим. Серед найбільш енергоємних галузей чільне місце посідає виробництво аміаку. У довоєнний час в Україні працювало шість великих підприємств, які виробляли аміак. Наразі працюють два, інші за різних причин не виробляють продукцію. Усі підприємства використовують технологію парового риформінгу метану. Сировиною слугує природний газ. У світі починають широко використовувати технології виробництва «блакитного» (застосування технологій уловлювання і зберігання вуглецю для стандартних технологій) і «зеленого» (застосування електролізу за рахунок відновлюваних джерел енергії) аміаку. У статті наведено техніко-економічні показники доступних технологій виробництва аміаку. Метою роботи є створення моделей для прогнозування розвитку аміачної промисловості в Україні з урахуванням механізму вуглецевого коригування імпорту в ЄС і потенційного вступу України до ЄС та, відповідно, до Європейської системи торгівлі викидами парникових газів. Запропоновано двоетапне моделювання розвитку аміачної промисловості в Україні. На першому етані пропонується оптимізаційна модель попередньої оцінки необхідних інвестицій за умови досягнення заданого обсягу виробництва і заданих питомих викидах вуглекислого газу. Водночас, крім технологічних і економічних факторів враховуються і соціальні. На другому етапі запропоновано математичну модель розрахунку середньозваженої собівартості виробництва аміаку. Досліджено залежність собівартості від тенденцій зміни ціни на дозволи на викиди вуглекислого газу у системі торгівлі викидами в Європейському Союзі. Дослідження свідчать, що виробництво «зеленого» аміаку може бути конкурентоспроможним лише за умови стрімкого підвищення ціни на органічні види палива і дозволів на викиди в Європейській системі торгівлі викидами, а також зниження ціни на електроенергію від відновлюваних джерел енергії. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025-11-21 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/924 10.15407/srenergy2025.04.044 System Research in Energy; No. 4 (84) (2025): System Research in Energy; 44-53 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (84) (2025): Системні дослідження в енергетиці; 44-53 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/924/822 Copyright (c) 2025 Nataliia Ivanenko https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | ammonia production specific emissions of CO2 per ton of ammonia Ivanenko, Nataliia MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION DEVELOPMENT |
| title | MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION DEVELOPMENT |
| title_alt | Математичне моделювання розвитку аміачної промисловості |
| title_full | MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION DEVELOPMENT |
| title_fullStr | MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION DEVELOPMENT |
| title_full_unstemmed | MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION DEVELOPMENT |
| title_short | MATHEMATICAL SIMULATION OF AMMONIA PRODUCTION DEVELOPMENT |
| title_sort | mathematical simulation of ammonia production development |
| topic | ammonia production specific emissions of CO2 per ton of ammonia |
| topic_facet | ammonia production specific emissions of CO2 per ton of ammonia виробництво аміаку питомі викиди СО2 на тонну аміаку «блакитний» аміак «зелений» аміак технології уловлювання і зберігання вуглецю. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/924 |
| work_keys_str_mv | AT ivanenkonataliia mathematicalsimulationofammoniaproductiondevelopment AT ivanenkonataliia matematičnemodelûvannârozvitkuamíačnoípromislovostí |