Гігантські котли гудуть, пари під тиском мчать крізь труби, а з одного боку вилітає електрика, що запалює мільйони лампочок, з іншого — гаряча вода, яка зігріває цілі райони. Теплоелектроцентраль, або ТЕЦ, — це справжній серцевина міських енергосистем, де паливо перетворюється не просто на струм, а на подвійний подарунок: світло й тепло. У холодні українські зими саме ТЕЦ тримають на плаву опалення тисяч будинків, фабрик і лікарень.
На відміну від звичайних теплових електростанцій, ТЕЦ не марнує енергію даремно — вони ловлять те тепло, яке інакше зникло б у повітрі чи річці. ККД таких станцій сягає 80-90%, тоді як у класичних ТЕС ледь перевалює за 40%. В Україні, де енергетика пережила шквал атак, ТЕЦ стали символом стійкості, постачаючи близько 6,5 ГВт електроенергії та тепло для мільйонів.
Ці монстри працюють на газі переважно, але й вугілля, мазуту чи навіть біомасі не цураються. Парогенератори нагрівають воду до кипіння, пара крутить турбіни, генеруючи електрику, а надлишок пари чи гарячої води йде прямими трубами до споживачів. Проста геніальність, яка економить паливо та гроші.
Принцип роботи ТЕЦ: від палива до тепла й світла
Усе починається з топки — величезної печі, де спалахує паливо. Природний газ, вугілля чи біомаса згорають, виділяючи мільйони калорій тепла. Ці калорії передаються воді в котлі, перетворюючи її на пару під тиском до 100 атмосфер і температурою за 500°C. Ця пара, як нестримний потік, вривається в турбіну: лопаті розкручуються до шалених обертів, приводячи в рух генератор, що видає електрику.
Ось де магія когенерації: не вся пара йде на електрику. Після турбіни значну частку — до 30-50% — відбирають для опалення. Вона конденсується в гарячу воду чи низькорисловий пар, що мчить магістралями до будинків. Решта пари охолоджується в конденсаторі, повертається насосами в котел — замкнений цикл, де втрати мінімальні. Така схема робить ТЕЦ удвічі ефективнішою за окремі котельні та електростанції.
Сучасні ТЕЦ часто комбінують газові та парові турбіни — ПГУ, де вихлопні гази газової турбіни нагрівають котел. Це піднімає ККД до 60% тільки на електрику плюс тепло. Уявіть: один кубометр газу дає стільки ж енергії, скільки два окремі при спалюванні!
ТЕЦ проти ТЕС: ключові відмінності в дії
ТЕС — це “електричний вовк-одинак”, що жере паливо заради струму й викидає тепло в охолоджувачі. ТЕЦ — “універсал”, який годує місто й електрикою, й опаленням. У ТЕС пар після турбіни конденсується холодною водою з річки, втрачаючи 60% енергії. ТЕЦ же цю пару спрямовує на користь.
Перед порівнянням згадаймо цифри: ТЕС генерують базову енергію для мережі, ТЕЦ — тепло для міст поряд. Ось таблиця для ясності.
| Параметр | ТЕЦ | ТЕС |
|---|---|---|
| Виробництво | Електро + тепло | Тільки електро |
| ККД загальний | 80-90% | 33-45% (електричний) |
| Тепло | Використовується для опалення | Скидається |
| Відстань постачання тепла | До 15 км | Не постачає |
| Приклади в Україні | Київ ТЕЦ-6, Харків ТЕЦ-5 | Зміївська, Бурштинська |
Джерела: uk.wikipedia.org, fakty.com.ua.
Таблиця показує: ТЕЦ економлять ресурси, але прив’язані до міст — труби не протягнеш за 20 км без втрат. ТЕС гнучкіші, стоять подалі, годуючи мережу.
Історія ТЕЦ: від перших іскор до енергетичних гігантів
Парова машина Джеймса Вотта в 1780-х підказала ідею: чому б не ловити відпрацьоване тепло? Перша cogeneration з’явилася в 1882-му в Нью-Йорку — станція Томаса Едісона Pearl Street, де вугілля годувало лампочки й опалення. Європа підхопила в 1920-х: Лондон, Берлін забезпечили ТЕЦ.
В СРСР масовий ріст з ГОЕЛРО 1920-х. Перша українська — Київська ТЕЦ-1 у 1937-му, що дала тепло й світло столиці. Післявоєнний бум: Харків, Львів, Дніпро. Сьогодні ТЕЦ еволюціонували — від вугільних монстрів до газових “розумних” систем з автоматикою.
Війна додала драми: з 2022-го РФ нищила ТЕЦ, але українці відбудовували. Дарницька ТЕЦ у Києві, пошкоджена в лютому 2026-го, стане прикладом стійкості — відновлення за 2 місяці!
Типи ТЕЦ та паливо: від газу до біомаси
Паротурбінні — класика на газі чи вугіллі, де один котел годує турбіну. Газотурбінні — компактні, для малих ТЕЦ, з вихлопним теплом. Комбінований цикл — топ: газова турбіна + парова, ККД за 90%.
- Газові ТЕЦ: 70% українських, дешеві в експлуатації, але залежні від імпорту.
- Вугільні: Рідше, екологічно брудніші, але запаси є.
- На біомасі: Корюківська ТЕС — 5,9 МВт електро, тріска з лісів, нульовий CO2-баланс.
Біомаса — тренд: відходи агро, тріска. В Україні 20+ таких міні-ТЕЦ, що зменшують залежність від газу.
ТЕЦ в Україні: станції, потужність і виклики війни
Понад 50 ТЕЦ, 6,5 ГВт електро. Топ: Київ ТЕЦ-5 (390 МВт, тепло для 5 районів), ТЕЦ-6 (330 МВт), Харків ТЕЦ-5 (700 МВт). Дарницька — ключова для сходу Києва, але атаки 2026-го залишили 1000+ будинків без тепла.
- Київські ТЕЦ: серце столиці, газові.
- Харківські: витримали обстріли.
- Львів ТЕЦ-1: найстаріша, з 1908-го!
- Міни-ТЕЦ: модульні на біогазі для сіл.
Війна зруйнувала 30% потужностей, але імпорт з ЄС і ремонти тримають. У 2025-му відновили 2 ГВт.
Екологічний бік ТЕЦ: викиди, переваги та проблеми
Спалювання палива дає CO2, NOx, пил — ТЕЦ в Україні викидають тонни, але на одиницю енергії менше, ніж окремі котли. Фільтри, десульфуризація зменшують шкоду. Біомаса — нульові нетто-викиди.
До 2028-го уряд продовжив експлуатацію без жорстких норм — для виживання. Але тренд на чисті фільтри: Київ планує ТЕЦ на смітті, що спалює відходи без діоксинів.
Аналіз трендів: модернізація ТЕЦ у 2026-му
Україна мчить до декарбонізації: біогазові ТЕЦ ростуть на 20% щороку, водень тестують на пілотах. ПГУ замінюють старі котли, ККД +15%. З ЄС — гранти на 71 млн євро від Франції. Біометан з агро відходів — паливо майбутнього, скорочення CO2 на 90%. До 2030-го 30% ТЕЦ на ВДЕ — реально, якщо інвестиції підуть.
Виклики: атаки, дефіцит газу. Рішення — гібриди з сонцем, де ТЕЦ базове, панелі пікове.
ТЕЦ еволюціонують: від радянських велетнів до “зелених” гібридів. Вони не просто дають тепло — тримають міста живими, навіть під вогнем. А з біогазом і воднем чекай прориву, де енергія чиста, як гірське повітря.
About the Author
