ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВИРОБНИЦТВА «ЗЕЛЕНОГО» АМІАКУ НА ОСНОВІ ЕЛЕКТРОЛІЗНОГО ВОДНЮ: ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ РЕТРОФІТУ ЗАВОДІВ У ДІЇ

Ю. В. Маслов

doi:10.32782/2220-8674-2025-15-2-23

Ю. В. Маслов Департамент інженерії надійності та технічного обслуговування https://orcid.org/0009-0009-3060-2575

DOI: https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-15-2-23

Ключові слова: потужність, контур Габера-Боша, конфігурація, CAPEX, ціна електроенергії, нормована вартість

Анотація

У роботі узагальнено техніко-економічне моделювання ретрофіту аміачного виробництва із «сірого» на «зелене» на основі електролізного водню. Збережено ключові підсистеми підприємств, зокрема контур Габера-Боша, замінено секцію риформінгу на електролізну. Система містить сонячні та вітрові установки, акумулятори, сховища енергії і водню. Досліджено острівну конфігурацію з автономним живленням, оптимізовано потужності й режими роботи з урахуванням локальних ресурсів. Аналіз проведено для чотирьох українських підприємств у трьох сценаріях: сірому, сонячному й вітровому. Установлено, що ключовими чинниками вартості є ціна електроенергії, ефективність електролізерів, довговічність обладнання та обсяги накопичення енергії. Вітрова генерація в сприятливих умовах може досягати рівня витрат традиційного виробництва. Отримані результати окреслюють практичні передумови переходу до зеленого аміаку та підґрунтя для подальшої оптимізації технологічних і фінансових параметрів.

Посилання

1. Isella A., Ostuni R., Manca D. Towards the decarbonization of ammonia synthesis – A techno-economic assessment of hybrid-green process alternatives. Chemical Engineering Journal. 2024. Vol. 486. DOI: 10.1016/j.cej.2024.150132
2. Vinardell S., Nicolas P., Sastre A. M., Cortina J. L., Valderrama C. Sustainability assessment of green ammonia production to promote industrial decarbonization in Spain. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2023. Vol. 11. No. 44. P. 15975–15983. DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c04694
3. Saygin D., Blanco H., Boshell F., Cordonnier J., Rouwenhorst K., Lathwal P., Gielen D. Ammonia production from clean hydrogen and the implications for global natural gas demand. Sustainability. 2023. Vol. 15. No. 2. DOI: 10.3390/su15021623
4. Pan L., Li J., Huang J., An Q., Lin J., Mujeeb A., Xu Y., Li G., Zhou M., Wang J. Renewable-toammonia: Configuration strategy and technoeconomic analysis. iScience, 2023. Vol. 26. No. 12. DOI: 10.1016/j.isci.2023.108512. PMCID: PMC10755057
5. Mingolla S., Gabrielli P., Manzotti A., Robson M. J., Rouwenhorst K., Ciucci F., Sansavini G., Klemun M. M., Lu Z. Effects of emissions caps on the costs and feasibility of low-carbon hydrogen in the European ammonia industry. Nature Communications. 2024. Vol. 15. DOI: 10.1038/s41467-024-3753
6. Rezaei M., Akimov A., Gray E. M. Levelised cost of dynamic green hydrogen production: A case study for Australia’s hydrogen hubs. Applied Energy. 2024. Vol. 370. DOI: 10.1016/j.apenergy.2024.123645
7. Черкаський «Азот» завантажив потужності на 100 %. ПрАТ «Азот» (м. Черкаси) : вебсайт. 19 листопада 2021. URL: https://www.azot.ck.ua/content/articles/1368/ (дата звернення: 21.10.2025).
8. Про виробництво. ПрАТ «Рівнеазот» OSTCHEM : вебсайт. URL: https://www.ostchem.com/uk/o-kompanii/proizvodstvo/rovno (дата звернення: 23.10.2025).
9. Забезпечення дотримання екологічних вимог ПАТ «Дніпроазот» за рахунок очищення його газових викидів від парів хлору. Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» : веб-сайт. URL: https://nupp.edu.ua/uploads/files/0/events/other/1719032021/roboti-2021/08_absorber-khloru.pdf (дата звернення: 21.10.2025).
10. АТ «Одеський припортовий завод» : вебсайт. URL: https://opz.odesa.ua/ (дата звернення: 23.10.2025).
11. Ammonia Technology Roadmap: Towards more sustainable nitrogen fertiliser production Paris: International Energy Agency : website. URL: https://www.iea.org/reports/ammonia-technology-roadmap (last accessed: 27.10.2025).
12. Українська енергетична біржа. Біржові котирування: Природний газ. Середньо- та довгостроковий ринок : вебсайт. URL: https://www.ueex.com.ua/exchange-quotations/natural-gas/medium-and-long-term-market/(дата звернення: 22.10.2025).
13. Nami H., Hendriksen P. V., Frandsen H. L. Green ammonia production using current and emerging electrolysis technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2024. Vol. 199. DOI: 10.1016/j.rser.2024.114517
14. Буратинський І. Термін окупності гібридної сонячної електростанції, до складу якої входить установка зберігання електроенергії з різними технічними параметрами. Відновлювана енергетика. 2023. № 3(74). С. 42–52. DOI: 10.36296/1819-8058.2023.3(74)42-52
15. Лесько В. О., Покровський К. Б., Ференсович Р. Я. Оцінка ефективності вітрогенераторів в реальних умовах з додатковими експлуатаційними витратами. Вісник Вінницького політехнічного інституту. 2022. Вип. 6. С. 37–41. DOI: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-165-6-37-41
16. Global Solar Atlas : website. URL: https://globalsolaratlas.info/map (last accessed: 27.10.2025).