Объекты энергетики при сжигании органического топлива выбрасывают в атмосферу значительные количества диоксида углерода, а также оксиды азота, серы и другие вредные вещества. Страны, подписавшие Киотский протокол, обязались принимать меры, чтобы их совокупные антропогенные выбросы парниковых газов (диоксид углерода, метан, закись азота, гидрофторуглероды, перфторуглероды, гексафторид серы) в эквиваленте диоксида углерода не превышали установленных для них количеств.
В 1991 году при сжигании всех видов органического топлива в Чувашской Республике в атмосферу было выброшено в общей сложности 9710 тыс. тонн диоксида углерода. Из этого объема выбросов 1286 тыс. тонн было выброшено при сжигании моторного топлива (бензин, дизтопливо) и 8423 тыс. тонн при сжигании природного и сжиженного газа, мазута, угля, дров и торфа. Выбросы диоксида углерода без учета сжигания дров в 1991 году составили 8351,32 тыс. тонн. Наиболее значительное количество диоксида углерода (4557 тыс. тонн, или 54,1 процента) образовалось при сжигании 2305,0 млн. м3 природного газа, при сжигании 891 тыс. тонн мазута выбросы составили 2795 тыс. тонн (33,2 процента), при сжигании 454 тыс. тонн угля выбросы составили 897,6 тыс. тонн (10,65 процента). Общий расход условного топлива в 1991 году составил 4269 тыс. тонн.
После 1991 года вследствие перехода ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3, а также ряда котельных с мазута на природный газ потребление мазута стало сокращаться и в настоящее время не превышает 20 тыс. тонн в год. За счет этого выбросы диоксида углерода при сгорании мазута уменьшились на 2732,75 тыс. тонн. Переход ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3 с мазута на природный газ позволил снизить выбросы оксидов серы с 31,6 тыс. тонн в год до 0,62 тыс. тонн в год.
Проводимые на ТЭЦ мероприятия по сокращению выбросов оксидов азота позволили практически в два раза уменьшить выбросы оксидов азота. Укрупнение центров генерации тепловой энергии позволяет реализовывать новейшие технологии сжигания топлива с сокращением выбросов оксидов азота. Новый ГОСТ Р 50831-95 "Установки котельные. Техническое оборудование. Общие технические требования" устанавливает нормы выбросов оксидов азота и серы. Их сокращение с использованием новейших технологий селективного каталитического восстановления или селективного некаталитического восстановления эффективно пропорционально единичной мощности котельных.
При росте к 2020 году потребления природного газа до 3391 млн. м3 выбросы диоксида углерода при его сгорании составят 6703 тыс. тонн или увеличатся на 2251 тыс. тонн по сравнению с 2004 годом. При сохранении потребления угля и мазута на уровне 2004 года выбросы диоксида углерода в атмосферу в 2020 году без учета дров составят 7042 тыс. тонн, что на 1308 тыс. тонн меньше, чем в 1991 году.