6

Размещено на http://www.allbest.ru/

Завдання екологічної оцінки впливу вітроелектростанцій на навколишнє середовище

вітроелектрична станція вітроенергетика екологічний

У сучасних умовах використання будь-якої технології проходить жорстку перевірку на те, як вона впливає на людину і навколишнє середовище. Це безумовно стосується і вітроенергетики, одного з найбільш екологічно чистих джерел електричної енергії.

Аналіз впливу на навколишнє середовище повинен проводитися для основних етапів (фаз) життєвого циклу проектів будівництва вітроелектричних станцій, що включають виробництво енергетичного обладнання, будівництва об'єкта, його експлуатацію, його ліквідацію з утилізацією, по-можливості, морально і фізично зношених елементів ВЕС. Завданням оцінки впливу є визначення основних складових і рівня негативного впливу процесів будівництва, експлуатації та ліквідації ВЕС на такі компоненти навколишнього природного середовища, як атмосферне повітря, поверхневі і підземні водні об'єкти, ґрунту, земельні і водні ресурси, рослинність, тваринний світ (ссавці, орнітофауна), іхтіофауна (якщо ВЕС будується в прибережній акваторії моря або океану). Результати такої оцінки використовуються для розробки і впровадження природоохоронних заходів, спрямованих на зниження впливів та прийняття рішень про можливість та доцільність будівництва конкретних вітроелектричних станцій.

Будівництво ВЕС. Орієнтовний склад впливів на навколишнє природнє середовище в процесі будівництва ВЕС - це забруднення атмосфери, водних об'єктів, грунту, розміщення відходів, відторгнення сільськогосподарських земель, нанесення шкоди рослинному і тваринному світу. Вихідною інформацією для проведення оцінки впливу будівництва підприємства на навколишнє середовище є дані проектів - аналогів і розроблюваних проектів, відомості про територіальні особливості місць можливого розміщення об'єкта та інформація про технології та матеріали, що використовуються при будівництві. Характер і джерела впливу на навколишнє середовище при будівництві ВЕС мало чим відрізняються від відповідних показників інших об'єктів капітального будівництва.

Джерелами негативного впливу на навколишнє середовище при проведенні будівельно-монтажних робіт є процеси:

будівництва і ремонту доріг;

інженерної підготовки території;

закладки фундаментів ВЕУ та спеціальних майданчиків для їх монтажу;

будівництва ЛЕП, групової підвищувальної підстанції та інших об'єктів схеми видачі потужності ВЕУ і ВЕС;

будівництва та оснащення ремонтно-експлуатаційної бази ВЕС з центральним пунктом управління;

будівництва та демонтаж тимчасових будівель і споруд, рекультивація земель, благоустрій території; життєдіяльність будівельного персоналу та ін.

Основне навантаження на повітряне середовище в процесі будівництва визначається викидами забруднюючих речовин автотранспортними засобами, будівельними машинами та механізмами, забрудненням атмосфери при проведенні зварювальних та фарбувальних робіт, при використанні сипких будівельних матеріалів та ін. У навколишнє середовище при цьому потрапляють: оксид вуглецю, оксид і діоксид азоту, діоксид сірки, бензин, гас, сажа, неорганічний пил, 10 - 20% діоксиду кремнію, оксиди заліза і марганцю, фтористі з'єднання і деякі інші речовини.

Експлуатація. Розрахунковий термін служби сучасних ВЕС становить 25 років. Як вже зазначалося, в процесі експлуатації ВЕС впливає на людину, флору і фауну, атмосферне повітря, водні об'єкти, землекористування у вигляді шумів, вібрацій, електромагнітного випромінювання, оптичних ефектів, механічного впливу, і відходів.

Утилізація лопатей вітроустановок. Слід визнати, що на сьогоднішній день істотною проблемою вітроенергетики при ліквідації об'єкта, що вимагає рішення, є утилізація лопатей вітроустановок, що складаються з композитних матеріалів. Враховуючи темпи розвитку вітроенергетики та терміни служби ВЕУ, ця проблема найбільш гостро постане перед людством тільки після 2020 року, а в Україні після 2040 року. Однак, на сьогоднішній день, пропонується два основних способи утилізації: механічна і термічна переробка.

Найбільш популярним способом переробки лопатей, на сьогоднішній день, є термічний спосіб. Найпростішим різновидом якого є спалювання. Однак, після спалювання утворюється велика кількість золи (близько 60% від спалюваного маси), яка вимагає утилізації. Перспективним методом переробки лопатей являється піроліз (нагрівання без доступу кисню при 500° С), в результаті якого волокна лопатей можна повторно використовувати, а утворений при піролізі газ, спалювати для отримання тієї ж електроенергії.

Економічні аспекти вітроенергетики

Розвиток вітрової енергетики дає економічний ефект у вигляді створення нових робочих місць. Виробництво вітрових турбін та їх комплектуючих забезпечує велику кількість вакансій, що вимагають інженерних навичок і знань. Крім того, в сільській місцевості розвиток вітрової енергетики забезпечує створення робочих місць та приток інвестицій у віддалені населені пункти. Робота вітрових станцій на території фермерських угідь дає фермерам можливість отримувати стабільний дохід і при цьому продовжувати займатися сільським господарством.

Вартість електроенергії від ВЕС залежить насамперед від обсягу виробленої електроенергії, який в свою чергу визначається в основному величиною середньорічної швидкості вітру, витратами на обслуговування та експлуатацію, терміном служби вітроустановки, ставкою дисконтування плати за кредит, а також залежить від величини капітальних вкладень. Необхідно пам'ятати, що вартість електроенергії від ВЕС є узагальнюючим економічним показником. Найчастіше при великих капітальних вкладеннях для однієї з ВЕС вартість, а точніше собівартість виробництва електроенергії на ній може виявитися нижчою, ніж при менших капітальних вкладеннях на другий ВЕС. тому що на першій станції виробляється істотно більше електроенергії через кращі вітрові умови.

Як і у всякій іншій галузі енергетики основними економічними показниками вітроенергетики є питома вартість встановленої потужності (грн/кВт) та вартість електроенергії від ВЕС (грн/кВтгод). В останніх роботах в оцінці капітальних затрат використовується також показник - питомої вартості на одиницю обмахуваної поверхні.

Собівартість електричної енергії, виробленої вітроенергетичними установками, залежить від швидкості вітру і, наприклад, за даними США становить 4,8.4,9 цента/кВтгод при швидкості вітру 7 м/с; 3,6.3,7 цента/кВттод при швидкості вітру 8 м/с і 2,5.2,6 цента/кВтгод при швидкості вітру 9,5 м/с. Для порівняння; собівартість електроенергії, яку вироблено на вугільних електростанціях США, становить 4,5.6 цента/кВтгод.

Вітроенергетика є нерегульованим джерелом енергії. Продуктивність вітроелектростанції залежить від сили вітру - фактора, що відрізняється великою мінливістю. Відповідно, видача електроенергії з вітрогенератора в енергосистему відрізняється великою нерівномірністю як в добовому, так і в тижневому, місячному, річному і багаторічному розрізі. Враховуючи, що енергосистема сама має неоднорідності навантаження (піки і провали енергоспоживання), регулювати які вітроенергетика, природно, не може, введення значної частки вітроенергетики в енергосистему сприяє її дестабілізації. Зрозуміло, що вітроенергетика вимагає резерву потужності в енергосистемі (наприклад, у вигляді газотурбінних електростанцій), а також механізмів згладжування неоднорідності їх вироблення (у вигляді гідро - або гідроакумулюючих електростанцій). Дана особливість вітроенергетики істотно здорожує одержувану від них електроенергію. Проблеми в мережах і диспетчеризації енергосистем через нестабільність роботи ВЕС починаються після досягнення ними частки в 20-25% від загальної встановленої потужності енергосистеми.

Капітальні витрати включають в себе вартість вітроустановки на заводі, витрати на транспортування обладнання, будівельні роботи, роботи та обладнання по приєднанню до мереж енергосистеми, плату за землю та за банківський кредит.

Слід відзначити як позитивний фактор те, що питомі капітальні витрати і собівартість виробництва електроенергії на ВЕС за останні 25 років суттєво знизилися. У світовій практиці за останні 20 років питома вартість будівництва ВЕС знизилася з 4000 до 1000 дол/кВт, а собівартість виробництва електроенергії з 30 до 4 центів/кВтгод. Тут і далі всі економічні оцінки даються в європейській (євро) або світовій (дол. США) валютах, оскільки більш-менш надійні вартісні оцінки у вітчизняній валюті відсутні.

Такою стійкою тенденцією не може похвастати жодна галузь традиційної енергетики, і навіть навпаки: в паливній енергетиці через постійне зростання цін на паливо та підвищення вимог до шкідливих викидів від теплових електростанцій є і прогнозується стійке зростання питомих капітальних вкладень і собівартості електроенергії. Аналогічним чином підвищуються ці показники і на АЕС через жорсткість вимог до їх безпеки.

У період з 2000 по 2003 роки спостерігалося подальше зниження питомої вартості ВЕС, а потім до 2008 року відбувається зростання питомої вартості у зв'язку з подорожчанням всіх матеріалів і послуг. Однак, за оцінкою EWEA, зниження питомої вартості ВЕС почалося з 2008 року (рис.9.1.).

Вважається, що застосування вітрогенераторів в побуті для забезпечення електроенергією побутових споживачів є недостатньо доцільним з наступних причин:

необхідність застосування, для перетворення змінного або постійного струму, одержуваного від вітрогенератора в електроенергію промислової якості (220В, 50Гц) і синхронізації по фазі із зовнішньою мережею, інвертора, вартість якого становить приблизно 50% вартості всієї установки;

необхідність установки, для забезпечення безперебійності живлення із-за нестабільності вітру і за відсутності зовнішньої мережі, акумуляторних батарей, вартість яких може досягати 25% вартості установки ВЕУ.

Рисунок 1 - Стан і перспективи зміни питомої вартості встановленої потужності наземних і морських ВЕС Джерело: European Commission and EWEA

Крім того, вітроустановки невеликої одиничної потужності можуть мати проблеми з мережевою інфраструктурою, оскільки вартість лінії електропередач і розподільного пристрою для підключення до енергосистеми можуть виявитися занадто великими. Проблема частково вирішується, якщо вітроустановка підключається до місцевої мережі, де є енергоспоживачі. В цьому випадку використовується існуюче силове і розподільче обладнання, а ВЕС створює деякий підпір потужності, знижуючи ззовні, потужність, споживаною місцевою мережею. Трансформаторна підстанція і зовнішня лінія електропередач виявляються менш навантаженими, хоча загальне споживання потужності може бути вище.

Привабливість ринку вітрової енергетики для інвесторів залежить від ряду факторів. У тому числі: від капітальних витрат, наявності фінансових ресурсів, цінового режиму на відпущену електрику і очікуваного рівня прибутку.

Размещено на Allbest.ru