З кінця ХХ століття і в останні роки в світовій теплоенергетиці потужного розвитку і застосування набули когенераційні технології, або ж системи комбінованого виробництва теплової та електричної енергії, завдяки таким своїм властивостям як суттєве (до 30-40%) зменшення витрат в процесі спільного виробництва теплової та електричної енергії в порівнянні з їх роздільним генеруванням, а також зменшення викидів у навколишнє середовище шкідливих речовин і першу чергу парникових газів (двоокису вуглецю). В свою чергу, будівництво побутових когенераційних установок ініціювало централізацію теплозабезпечення населення достатньо великих міст і населених пунктів, що сприяло поліпшенню умов проживання і залученню в систему теплопостачання альтернативних паливних ресурсів.

Увесь цей процес модернізації теплоенергетики, що спостерігається в індустріально розвинених країнах, є надзвичайно актуальним і для економіки та енергетики України, в якій витрати природного газу в паливному балансі перевищують 40%, що є одним з найвищих показників у світі. Тому когенерація як одна з найбільш ресурсозберігаючих технологій, повинна займати визначальне місце в державній програмі підвищення енергоефективності і в першу чергу – в зв’язку з проблемою зменшення обсягів споживання країною природного газу. З метою підтримки цього напрямку енергозбереження в Україні у 2005 р. був прийнятий Закон України «Про комбіноване виробництво теплової і електричної енергії (когенерацію) та використання скидного енергопотенціалу». На жаль, він практично позбавлений реальних механізмів стимулювання розвитку цих технологій.

Для України в умовах гострого дефіциту власного газу (сьогодні його видобуток складає приблизно четверту частину від обсягів споживання) і незворотного зростання його ціни проблема економії природного газу стає надзвичайно гострою. Від її вирішення в значній мірі залежить енергетична незалежність і безпека країни. Впровадження когенерації як однієї з найбільш енергоефективних технологій, може в значній мірі сприяти вирішенню цієї задачі. На базі існуючих теплоенергетичних потужностей в різних галузях економіки України можна ввести вже в найближчі роки понад 10 тис. МВт когенераційних електрогенеруючих потужностей і зекономити понад 3,5 млн. т. умовного палива в рік на кожну 1000 МВт введених потужностей за рахунок виводу з експлуатації відпрацьованих потужностей теплових електростанцій. Це в масштабах країни дає значний економічний ефект, але не вирішує поставлену задачу – економії природного газу, тому що електростанції  використовують в якості палива переважно вугілля. Тому ресурсозберігаючі можливості когенераційних технологів не завжди можуть бути реалізовані у вигляді економії природного газу.

Найпростіші рішення поставленої задачі (економії природного газу) знаходяться при впровадженні когенерації в промисловій теплоенергетиці. В більшості випадків на промислових підприємствах природний газ використовується безпосередньо чи  то в технологічному процесі, чи для генерування  теплової і електричної енергії. В цих випадках впровадження когенераційних технологій має наслідком пряме  скорочення обсягів газу, що споживався підприємством, зменшення витрат на енергоносії і зменшення собівартості продукції.

Значно складніше реалізовувати енергозберігаючий ефект когенераційних технологій у випадку будівництва когенераційної установки на базі об’єкту, який споживає, або виробляє, лише один вид енергії (базовий) – теплову, чи електричну. У цьому випадку виникають проблеми з реалізацією того виду енергії, що не являється базовим: чи то організувати його власне споживання з застосуванням невластивих підприємству технологій, чи то передавати невикористану енергію сусіднім підприємствам, чи то передавати (продавати) її в мережі, чи інше. Прикладом такої незручної бази для когенераційних технологій являються котельні комунальних систем теплозабезпечення. Будівництво когенераційної установки на базі існуючої котельні при умові збереження її теплового навантаження незмінним призведе до збільшення обсягів природного газу, що буде споживатися когенераційною установкою, в порівнянні з витратами газу котельнею до модернізації. Це пов’язане з тим, що додатковий продукт когенераційної установки – електроенергія потребує для свого генерування додаткового палива, хоча і в менших обсягах в порівнянні з автономною енергетичною установкою, тобто когенераційна установка буде генерувати електроенергію значно (в 2-3 рази) дешевшу, ніж вона генерується на теплових конденсаційних електростанціях, але непотрібну (в переважній своїй частині) для виконання котельнею основної своєї функції – теплопостачання. Перевитрати палива можуть сягати в таких схемах 110-120% в КОУ з газопоршневими двигунами і 70-90% – у схемах з ТТД.

В даному випадку поставлену задачу, – економію природного газу при генеруванні теплоти, можна виконати за рахунок зворотної трансформації генерованої КОУ електроенергії в теплоту за допомогою теплового насоса. Сумарне генерування теплоти котлом-утилізатором КОУ і ТН дозволяє отримати в 2 – 2,1 рази теплоти більше, ніж у базовому котлі (котлі де модернізація котельні) при тих же витратах палива, або ж забезпечити номінальну теплову потужність установки КОУ + ТН при витратах палива на 30-50% менше, ніж у базовому варіанті котельної. Таким чином, перекачування за допомогою теплового насоса теплоти з навколишнього середовища до спалювальної системи дозволяє отримати спільно  з когенераційною установкою теплоти значно більше, ніж її міститься у витраченому паливі. Ніяка інша технологія генерування теплоти за допомогою палива не дозволяє досягти такого ефекту.

Зважаючи на те, що в системі теплової комунальної енергетики України витрачається щорічно понад 13 млрд. м³ природного газу, широко застосування моноенергетичних комбінованих установок (когенераційних установок з тепловими насосами) дозволило б економити потенційно від 4 до 6 млрд. м³ палива (газу).

Проте слід зазначити, що жодної моноенергетичної установки в нашій країні (як і у світі) ще не збудовано. Хоча проектні роботи по пілотному проекту вже виконують в ВАТ „Рассвет-энерго” спільно з Інститутом прикладних досліджень в енергетиці. Паралельно в цій організації продовжуються роботи по впровадженню традиційних когенераційних схем в різних галузях господарства як України, так і за рубежем. Так, наприклад, закінчується будівельно-монтажні роботи по спорудженню КОУ потужністю 32 МВт у м. Тирасполь (ПМР) на комбінаті „Тіротекс”.