Використання біомаси як чинник підвищення енергоекологічної ефективності котелень та забезпечення енергетичної стійкості в умовах військового стану
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya1(83).2026.117Ключові слова:
біомаса, котельні, енергетична стійкість, військовий стан, відновлювальна енергетика, біопаливо, енергетична незалежність, системні відключення, теплопостачанняАнотація
Порушення функціонування енергетичної інфраструктури в Україні в умовах воєнного стану загострює проблему забезпечення надійного теплопостачання. Залежність котелень від природного газу знижує їхню стійкість до кризових впливів, що зумовлює необхідність переходу до альтернативних і локально доступних джерел енергії, зокрема біомаси.
Метою статті є оцінка потенціалу використання біомаси для підвищення енергоекологічної ефективності котелень і забезпечення їхньої енергетичної стійкості. Для досягнення поставленої мети увагу зосереджено на виявленні ключових характеристик біопалив, оцінюванні їх впливу на ефективність роботи котелень, а також обґрунтуванні доцільності впровадження біоенергетичних рішень з урахуванням міжнародного досвіду.
У роботі використано порівняльний аналіз характеристик природного газу та різних видів біомаси, системний підхід до розгляду котельні як інтегрованої енерготехнологічної системи, розрахункові методи оцінювання теплотехнічних і економічних показників, а також елементи експериментального аналізу складу паливних матеріалів і узагальнення зарубіжного досвіду.
Встановлено, що використання біомаси сприяє підвищенню енергетичної автономності котелень і зниженню собівартості теплової енергії порівняно з природним газом. Виявлено, що ефективність функціонування біопаливних котелень визначається узгодженістю їхніх технологічних елементів і врахуванням властивостей палива. Обґрунтовано доцільність використання деревних пелет і торрефікованої біомаси для котелень середньої потужності, тоді як агробіомаса потребує врахування корозійних і шлакоутворювальних ризиків. Показано можливість адаптації європейських моделей біоенергетики до вітчизняних умов.
Використання біомаси є ефективним напрямом підвищення енергоекологічної ефективності та стійкості систем теплопостачання в умовах воєнного стану. Перехід на біопаливо забезпечує диверсифікацію джерел енергії, зниження залежності від імпортованих ресурсів і розвиток локальних паливних ринків. Реалізація цього підходу потребує комплексного врахування технічних, економічних і ресурсних чинників.
Отримано 2025-11-21
Доопрацьовано 2026-01-21
Прийнято 2026-02-11
Посилання
1. Vysocyn, A. Yu., Vysocyn, D. Yu., & Shcherbak, I. O. (2025). Intehratsiia mizhnarodnoho dosvidu v stratehii pidvyshchennia finansovo-ekonomichnoi bezpeky hromad v Ukraini [Integration of international experience into strategies for enhancing the financial and economic security of communities in Ukraine]. Aktualni pytannia ekonomichnykh nauk, 12. https://doi.org/10.5281/zenodo.15665012 [in Ukrainian].
2. Anisimova, H. V. (2022). Zabezpechennia bezpeky dovkillia, zhyttia ta zdorovia hromadian v umovakh voiennoho stanu: ekoloho-pravovi aspekty [Ensuring environmental, life and health safety of citizens under martial law: environmental and legal aspects]. Problemy zakonnosti, 157, 93–115. https://doi.org/10.21564/2414-990X.157.256787 [in Ukrainian].
3. Bozhenko, M. F., & Izhevska, T. L. (2021). Tsentralni systemy kondytsionuvannia povitria z chastkovym nepriamym vyparnym okholodzhenniam i utylizatsiieiu kholodu i teploty ventyliatsiinykh vykhydiv [Central air conditioning systems with partial indirect evaporative cooling and recovery of cold and heat from ventilation emissions]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu “KhPI”. Seriia: Enerhetychni ta teplotekhnichni protsesy y ustatkuvannia, 4(8), 35–41. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2021.04.05 [in Ukrainian].
4. Babak, V., Nikitin, Y., & Teslenko, O. (2024). Holistic approach to the systemic transformation of the electric power industry, district heating and municipal infrastructure. System Research in Energy, 4(80), 6–25. https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.006
5. Stanytsina, V., Nechaieva, T., Trokhaniak, V., Horskyi, V., & Teslenko, O. (2023). Electricity and heat supply technologies for increasing the energy independence of certain territorial communities. System Research in Energy, 4(75), 32–44. https://doi.org/10.15407/srenergy2023.04.032
6. Serafyn, O. (2026). Derzhavnyi kontrol v enerhetychnomu sektori v umovakh voiennoho stanu: administratyvno-pravovi aspekty [State control in the energy sector under martial law: administrative and legal aspects]. Visnyk Uzhhorodskoho natsionalnoho universytetu. Seriia: Pravo, 3, 349–355. https://doi.org/10.24144/2307-3322.2025.92.3.49 [in Ukrainian].
7. Ye, C., Xu, W., Jiang, Y., Mu, Z., Cui, Z., Wu, H., & Liu, S. (2024). Design of the control and remote monitoring energy system based on an embedded biomass boiler. Frontiers in Energy Research, 12. https://doi.org/10.3389/fenrg.2024.1434112 [in Ukrainian].
8. Shyshko, Y., Cherniavskyi, A., Shyshko, D., Borychenko, O., Zaporozhets, A., & Zaitsev, I. (2024). Increasing the efficiency of loading devices for biomass boilers. Energies, 17, Article 590. https://doi.org/10.3390/en17030590
9. Guarino, F., Cellura, M., & Traverso, M. (2020). Constructal law, exergy analysis and life cycle energy sustainability assessment: An expanded framework applied to a boiler. The International Journal of Life Cycle Assessment, 25, 2063–2085. https://doi.org/10.1007/s11367-020-01779-9
10. Inegbedion, H., Asaleye, A., David, J., Sajuyigbe, A., & Akinrinlola, M. (2026). Energy efficiency and environmental sustainability using green energy as a mediating variable. Discover Sustainability, 7, Article 272. https://doi.org/10.1007/s43621-025-01858-7
11. Li, Y., Slosson, J., & Yi, H. (2026). Microscale mechanical testing of biomass particles. https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=53665
12. Kolesnyk, V., Pavlychenko, A., & Moniuk, I. (2020). Evaluation of energy ecological efficiency of technologies for resource saving and protection of the atmosphere from emissions in the “boiler-house – heat consumers – environmental” system. Bulletin of Lviv State University of Life Safety, 22, 23–31. https://doi.org/10.32447/20784643.22.2020.04
13. Lund, H., Mathiesen, B., Connolly, D., & Østergaard, P. (2014). Renewable energy systems: A smart energy systems approach to the choice and modelling of 100% renewable solutions. Chemical Engineering Transactions, 39, 1–6. https://doi.org/10.3303/CET1439001
14. Kilpeläinen, A., Torssonen, P., Strandman, H., Kellomäki, S., Asikainen, A., & Peltola, H. (2014). Net climate impacts of forest biomass production and utilization in managed boreal forests. GCB Bioenergy, 8(2), 307–316. https://doi.org/10.1111/gcbb.12243
15. Gazal, A., Jakrawatana, N., Silalertruksa, T., & Gheewala, S. (2022). Water-energy-food nexus review for biofuels assessment. International Journal of Renewable Energy Development, 11(1), 193–205. https://doi.org/10.14710/ijred.2022.41119
16. Pröll, T., Rauch, R., Aichernig, C., & Hofbauer, H. (2007). Fluidized bed steam gasification of solid biomass: Performance characteristics of an 8 MWth combined heat and power plant. International Journal of Chemical Reactor Engineering, 5. https://doi.org/10.2202/1542-6580.1398
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Енергетика і автоматика
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Усі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис із визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
