Влияние ветроэнергетики на природную среду




 

Факторы воздействия ВЭС на природную среду, а также последствия этого влияния и основные мероприятия по снижению и устранению отрицательных проявлений приведены в табл. 2.1.

Под мощные промышленные ВЭС необходима площадь от 5 до 15 МВт/км2 в зависимости от розы ветров и местного рельефа, а для ВЭС мощностью 1000 МВт – от 70 до 200 км2. Выделение таких площадей в промышленных регионах сопряжено с большими трудностями, хотя частично эти земли могут использоваться и под хозяйственные нужды: в Калифорнии в 50 км от г. Сан-Франциско, на перевале Алтамонт-Пасс, земля, отведенная под парк мощной ВЭС, служит и для сельскохозяйственных целей.

Таблица 2.1 – Факторы негативного влияния ВЭУ на окружающую среду и методы их устранения

Факторы воздействия Методы устранения
  Изъятие земельных ресурсов, изменение свойств почвенного слоя Размещение ВЭУ на неиспользуемых землях Оптимизация размещения – минимизация расхода земли Целенаправленный учет изменений свойств почвенного слоя Компенсационные расчеты с землепользователями
  Акустическое воздействие (шумовые эффекты) Изменение числа оборотов ветроколеса Изменение форм лопасти ВК Удаление ВЭУ от объектов социальной инфраструктуры Замена материалов лопастей ВК
  Влияние на ландшафт и его восприятие Учет особенностей ландшафта при размещении ВЭУ Рекреационное использование ВЭУ Изыскание различных форм опорных конструкций, окраски и т.д.
  Электромагнитное излучение, телевидение и радиосвязь Сооружение ретрансляторов Замена материалов лопастей ВК Внедрение специальной аппаратуры в конструкцию ВЭУ Удаление от коммуникаций
  Влияние на орнитофауну на перелетных трассах и морскую фауну при размещении ВЭС на акваториях Анализ поражаемости птиц на трассах перелета и рыб на путях миграции Расчет вероятности поражения птиц и рыб
  Аварийные ситуации, опасность поломки и отлета поврежденных частей ВК Расчет вероятности поломок ветроколеса, траектории и дальности отлета Оценка надежности безаварийной работы ВЭУ Зонирование производства вокруг ВЭУ
  Факторы, улучшающие экологическую ситуацию Уменьшение силы ветра Снижение ветровой эрозии почв Уменьшение ветров с акваторий водоемов и водохранилищ

 

Проблема использования территории упрощается при размещении ВЭС на акваториях. Например, предложения по созданию мощных ВЭС на мелководных акваториях Финского залива и Ладожского озера не связаны с изъятием больших территорий из хозяйственного пользования. Из отводимой площади акватории для ВЭС непосредственно под сооружения для ВЭУ понадобится лишь около 2%. В Дании дамба, на которой установлен парк ВЭУ, является пирсом для рыболовных судов.

Использование территории, занятой ветровым парком, под другие цели зависит от шумовых эффектов и степени риска при поломках ВЭУ. У больших ВЭУ лопасть при отрыве может быть отброшена на 400-800 м.

Наиболее важный фактор влияния ВЭС на окружающую среду – это акустическое воздействие. В зарубежной практике выполнено достаточно исследований и натурных изменений уровня и частоты шума для различных ВЭУ с ветроколесами, отличающимися конструкцией, материалами, высотой над землей, и для разных природных условий. Шумовые эффекты от ВЭУ имеют разную природу и подразделяются на механические (шум от редукторов, подшипников и генераторов) и аэродинамические воздействия. Последние, в свою очередь, могут быть низкочастотными (менее 16-20 Гц) и высокочастотными (от 20 Гц). Они вызваны вращением рабочего колеса и определяются следующими явлениями:

- образованием разряжения за ротором или ветроколесом с устремлением потоков воздуха в некую точку схода турбулентных потоков;

- пульсациями подъемной силы на профиле лопасти;

- взаимодействием турбулентного пограничного слоя с задней кромкой лопасти.

Удаление ВЭС от населенных пунктов и мест отдыха решает проблему шумового эффекта для людей. Однако шум может повлиять на фауну, в том числе на морскую фауну в районе экваториальных ВЭС. По зарубежным данным, вероятность поражения птиц ветровыми турбинами оценивается в 10%, если пути миграции проходят через ветровой парк. Размещение ветровых парков повлияет на пути миграции птиц и рыб для экваториальных ВЭС.

Высказываются предположения, что экранирующее действие ВЭС на пути естественных воздушных потоков будет незначительным и его можно не принимать во внимание. Это объясняется тем, что ВЭУ используют небольшой приземный слой перемещающихся воздушных масс (около 100-150 м) и притом не более 50% их кинетической энергии.

Однако мощные ВЭС могут оказать влияние на окружающую среду, например, уменьшить вентиляцию воздуха в районе размещения ветрового парка. Экранирующее действие ветрового парка может оказаться эквивалентным действию возвышенности такой же площади и высотой порядка 100-150 м. Помехи, вызванные отражением электромагнитных волн лопастями ветровых турбин, могут сказываться на качестве телевизионных и микроволновых радиопередач, а также различных навигационных систем в районе размещения ветрового парка ВЭС на расстоянии нескольких километров.

Наиболее радикальный способ уменьшения помех – удаление ветрового парка на соответствующее расстояние от коммуникаций. В ряде случаев помех можно избежать, установив ретрансляторы.

 

2.6. Возможные экологические проявления
геотермальной энергетики

 

Основное воздействие на окружающую среду геотермальные электростанции оказывают в период разработки месторождения, строительства паропроводов и здания станций, но оно обычно ограничено районом месторождения. Природный пар или газ добываются бурением скважин глубиной от 300 до 2700 м. Под действием собственного давления пар поднимается к поверхности, где собирается в теплоизолированные трубопроводы и подается к турбинам. К примеру, в США в национальном парке Йеллоустон в долине гейзеров производительность каждой скважины обеспечивает в среднем 7 МВт полезной мощности. Для работы станции мощностью 1000 МВт требуется 150 скважин, которые занимают территорию более 19 км2.

Потенциальными последствиями геотермальных разработок являются оседание почвы и сейсмические эффекты. Оседание возможно всюду, где нижележащие слои перестают поддерживать верхние слои почвы и выражается в снижении дебитов термальных источников и гейзеров и даже полном их исчезновении. Так, при эксплуатации месторождения Вайрокей (США) с 1954 по 1970 гг. поверхность земли просела почти на 4 м, а площадь зоны, на которой произошло оседание грунта, составила около 70 км2, продолжая ежегодно увеличиваться.

Высокая сейсмическая активность является одним из признаков близости геотермальных месторождений, и этот признак используется при поисках ресурсов. Однако интенсивность землетрясений в зоне термальных явлений, вызванных вулканической деятельностью, обычно значительно меньше интенсивности землетрясений, вызванных крупными смещениями земной коры по разломам. Поэтому нет оснований считать, что разработка геотермальных ресурсов увеличивает сейсмическую активность.

На ГеоТЭС не происходит сжигания топлива, поэтому объем отравляющих газов, выбрасываемых в атмосферу, значительно меньше, чем на ТЭС, и они имеют другой химический состав по сравнению с газообразными отходами станций на органическом топливе.

Пар, добываемый из геотермальных скважин, в основном является водяным. Газовые примеси на 80% состоят из двуокиси углерода и содержат небольшую долю метана, водорода, азота, аммиака и сероводорода. Наиболее вредным является сероводород (0,0225%). В геотермальных водах содержатся в растворенном виде такие газы, как .

Потребность ГеоТЭС в охлаждающей воде (на 1 кВт·ч электроэнергии) в 4–5 раз выше, чем ТЭС, из-за более низкого КПД. Сброс отработанной воды и конденсата для охлаждения в водоемы может вызвать их тепловое загрязнение, а также повышение концентрации солей, в том числе хлористого натрия, аммиака, кремнезема, и таких элементов, как бор, мышьяк, ртуть, рубидий, цезий, калий, фтор, натрий, бром, йод, хотя и в небольших количествах. С ростом глубин скважин возможно увеличение этих поступлений.

Одно из неблагоприятных проявлений ГеоТЭС – загрязнение поверхностных и грунтовых вод в случае выброса растворов высокой концентрации при бурении скважин.

Сброс отработанных термальных вод может вызвать заболачивание отдельных участков почвы в условиях влажного климата, а в засушливых районах – засоление. Опасен прорыв трубопроводов, в результате которого на землю могут поступить большие количества рассолов.

ГеоТЭС, имея КПД в 2-3 раза меньше, чем АЭС и ТЭС, дают в 2-3 раза больше тепловых выбросов в атмосферу. В качестве простого пути сокращения воздействий на окружающую среду следует рекомендовать создание круговой циркуляции теплоносителя на ГеоТЭС по системе «скважина – теплосъемные агрегаты – скважина – пласт». Это позволит избежать поступления термальных вод на поверхность земли, в грунтовые воды и поверхностные водоемы, обеспечить сохранение пластового давления, исключить оседание грунта и любую возможность сейсмических проявлений.

 

 

2.7. Экологическая характеристика использования
биоэнергетических установок

 

Биоэнергетические станции (БиоЭС) по сравнению с традиционными электростанциями и другими НВИЭ являются наиболее экологически безопасными. Они способствуют избавлению окружающей среды от загрязнения всевозможными отходами. Так, например, анаэробная ферментация – эффективное средство не только реализации отходов животноводства, но и обеспечения экологической чистоты, так как твердые органические вещества теряют запах и становятся менее привлекательными для грызунов и насекомых, в процессе перегнивания разрушаются болезнетворные микроорганизмы. Кроме того, образуются дополнительный корм для скота (протеин) и удобрения. Городские стоки и твердые отходы, отходы при рубках леса и деревообрабатывающей промышленности, представляя собой возможные источники сильного загрязнения природной среды, являются в то же время сырьем для получения энергии, удобрений, ценных химических веществ. Поэтому широкое развитие биоэнергетики эффективно в экологическом отношении.

Однако неблагоприятные воздействия на объекты природной среды при энергетическом использовании биомассы имеют место. Прямое сжигание древесины дает большое количество твердых частиц, органических компонентов, окиси углерода и других газов. По концентрации некоторых загрязнителей они превосходят продукты сгорания нефти и ее производных. Другим экологическим последствием сжигания древесины являются значительные тепловые потери.

По сравнению с древесиной, биогаз – более чистое топливо, непроизводящее вредных газов и частиц. Вместе с тем необходимы меры предосторожности при производстве и потреблении биогаза, так как метан взрывоопасен. Поэтому при его хранении, транспортировке и использовании следует осуществлять регулярный контроль для обнаружения и ликвидации утечек. При ферментационных процессах по переработке биомассы в этанол образуется большое количество побочных продуктов (промывочные воды и остатки перегонки), являющихся серьезным источником загрязнения среды, поскольку их вес в несколько раз (до 10) превышает вес этилового спирта.

 

Контрольные вопросы

 

1. Проводят ли экономическую оценку воздействия объектов возобновляемой энергетики на окружающую среду в технико-экономических расчетах?

2. Каким образом эксплуатация объектов традиционной и нетрадиционной энрегетики оказывает влияние на окружающую среду?

3. Возможные негативные последствия при внедрении и эксплуатации установок солнечной энергетики.

4. Перечислите факторы воздействия объектов гелиоэнергетики на окружающую среду.

5. Основные отрицательные факторы воздействия ветроэнергетических установок на окружающую среду.

6. Методы устранения отрицательного воздействия объектов ветроэнергетики на окружающую среду.

7. Укажите факторы негативного воздействия объекто геотермальной энрегетики на окружающую среду.

8. Потенциальные последствия эксплуатации объектов геотермальной энергетики.

9. Взаимосвязь разработки геотермальных ресурсов и сейсмическорй активности.

10. Пути сокращения вредного воздействия на окружающую среду объектов геотермальной энергетики.

11. Факторы отрицательного воздействия объектов гидроэнерегтики на окружающую среду.

12. Пути снижения отрицательного воздействия на окружающую среду гидроэнергетических объектов.

12. Укажите неблагоприятные экологические последствия гидротермальной энергетики.

14. Факторы отрицательного экологического воздействия на окружающую среду приливной энергетики.

15. Отрицательное экологическое воздействие объектов волновой энергетики на окружающую среду.

16. Положительное влияние эксплуатации объектов биоэнергетики на окружающую среду.

17. Отрицательные факторы воздействия биоэнергетических установок на окружающую среду.

АККУМУЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: