Одним из наиболее важных направлений развития современной теплоэнергетики является создание энергогенерирующих мощностей на базе когенерационных технологий. Согласно определению, использующемуся в Европейской директиве по
когенерация, термин
когенерация означает одновременное производство электрической и тепловой энергии в одном процессе. В когенерационных установках обеспечивается самая высокая в теплоэнергетике эффективность полезного использования топлива - свыше 90% и, соответственно, низкая себестоимость выработанной электроэнергии, существенное снижение вредных выбросов, а также парниковых газов, радикальное снижение потерь на транспорт выработанной электроэнергии. Когенерационные установки могут использовать как традиционные ископаемые виды топлив (уголь, природный газ, мазут, уран) так и возобновляемые источники энергии (биомасса, геотермальная энергия и т.д.). Капиталовложения, необходимые на ввод 1 кВт электрогенерирующих когенерационных мощностей, составляют от 300 до 600 дол. США, а срок окупаемости 1,5-5 лет в зависимости от сложности установки, цен на энергоносители, состава оборудования. Производство энергии с использованием когенерационных технологий динамично развивается во всем мире. Во многих странах разработаны планы или стратегии развития когенерации на перспективу до 2010 г. Так, Правительства США и Великобритании планируют удвоить установленную электрическую мощность когенерационных станций; Китай стремится ежегодно вводить около 3 тис. МВт таких мощностей; Япония, Австралия, Канада имеют перечни утвержденных к строительству когенерационных проектов, реализация которых будет повышать ежегодно на 200-300 МВт когенерационных мощностей в секторах национальной энергетики. Когенерация в ЕС снижает энергопотребление на 1500 ПДж в год, что соответствует энергопотреблению Бельгии. В 1999 году доля когенерации в общем производстве энергии составляла 10%. В некоторых Европейских странах этот показатель значительно превышает среднеевропейский. Лидерами здесь являются: Дания – 50%, Голландия – 40%, Финляндия – 35%, Австрия – 28% от общего производства тепловой энергии. После принятия в ЕС директивы о Когенерации ожидается увеличение когенерационных мощностей до 18% от всех установленных электрогенерирующих мощностей в Европе в последующие 10 лет.
В настоящее время в Украине по технологии комбинированного производства генерируется около 9% электроэнергии вырабатываемой на электростанциях. 3,1 тыс. МВт электрогенерирующих мощностей установлены на промышленных ТЭЦ. Большинство ТЭЦ построены в 50-70 г.г. прошлого века имеют низкую топливную эффективность и требуют модернизации.
Украина имеет достаточно большой потенциал внедрения когенерационных технологий. Комбинированная выработка тепловой и электрической энергии в котельных теплоснабжения позволяет установить до 6 тыс. МВтэ электрогенерирующих мощностей. Еще большим потенциалом обладает промышленная теплоэнергетика - порядка 8 тыс. МВтэ. На базе газотранспортной системы Украины с помощью когенерации можно создать до 2 тыс. МВтэ новых мощностей. При замене каждых 1000 МВтэ отработавших мощностей тепловых электростанций когенерационными может быть сэкономлено до 1,5 млн. т у.т./год, снижение вредных выбросов за год составит: по СО2 - 4 млн. т., по NOХ – 2,5-3,0 тыс. т., по SO2 - 50 тыс. т., а также примерно 25 тыс. т. твердых выбросов.
Широкое внедрение когенерационных технологий позволит решить еще одну задачу - оживить отечественное энергомашиностроение. Украина обладает мощной промышленностью, способной обеспечить реализацию когенерационных технологий практически всем необходимым энергетическим оборудованием.