Запрошуємо розробників корисного устаткування до співпраці

Вплив ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ НА ДОВКІЛЛЯ

Рівень розвитку ПЕК визначає не лише загальний рівень економічного розвитку держави, рівень соціальної сфери та життя людей, але й рівень шкідливого впливу на довкілля. З усіх видів шкідливого впливу підприємств ПЕК на довкілля найбільш масштабними є викиди забруднюючих речовин в атмосферу, частка яких від загального обсягу викидів в Україні становить близько 40 %.

Нині більшість електричної енергії виробляється ТЕС, на яких споживається понад третини видобутого у світі палива. Тенденція до першочергового використання ТЕС збережеться і на майбутнє десятиліття. Різнорідність впливу ТЕС на довкілля залежить від виду палива, що використовується.

На сьогодні ТЕС України як енергоносії використовують: енергетичне кам’яне вугілля - 53 %; природний газ - 41 %, мазут - 6%.

Під час спалювання твердого палива в атмосферу надходять сірчаний і сірчистий ангідриди, газоподібні продукти згорання, легкий попіл, оксид азоту, в деяких випадках - оксиди кремнію і кальцію, а також миш'як і радіоактивні елементи.

Електростанція потужністю 100 МВт на вугіллі має річні викиди в атмосферу близько 5 тис. т S02 (за умови нейтралізації до 80 %), 10 тис. т NOx. На поверхні землі в районі електростанції утворюється близько 400 тис. т золи, в якій приблизно 80 т важких металів, включаючи миш’як, свинець, кадмій, ванадій тощо.

При використанні рідкого палива в атмосферу виділяються оксиди азоту, сірчаний і сірчистий ангідриди, солі натрію, сполуки ванадію, газоподібні та тверді продукти неповного згорання палива, радіоактивні елементи.

Природний газ є найбільш екологічно чистим видом палива порівняно з твердим і рідким, однак і в цьому випадку відбувається виділення оксиду азоту, ангідридів сірки, газоподібних продуктів неповного згорання.

ТЕС потужністю 1 тис. МВт при спалюванні палива за рік витрачає таку кількість кисню, яку виділяє за той же час 101 тис. га лісу.

Порівняння питомих викидів шкідливих компонентів для технологій на органічному паливі показує, що найвищі значення викидів S02 (17,7 г/(кВт-год)) мають паротурбінні станції без

сіркоуловлювальних установок, що спалюють високосірчане вугілля. При наявності сіркоочищення ця величина зменшується до 1,5—

1,6 г/(кВт-год), а найменші значення викидів S02 - в парогазових установках (ПГУ) з газифікацією вугілля (близько 0,4 г/(кВт-год)). Питома емісія N02 не перевищує 0,5 г/(кВт*год) в газових турбінах

та ПГУ з газифікацією вугілля; величина 0,5-0,7 г/(кВт-год) характерна для котлів з киплячим шаром. Якщо використовувати азотоочисні установки, то і питомі викиди NOx можуть бути знижені до вказаних значень. Питомі викиди С02 залежать від виду палива (до 4,37 кг на 1 кг у. п. для вугілля, 3,84 кг - для мазуту, 2,66 кг - для газу) та ефективності технологій і мають значення 500— 600 г/(кВт-год) в газотурбінних установках на природному газі та 850-950 г/(кВт-год) - при спалюванні вугілля [6].

Виробництво, передача й перетворення електроенергії зумовлюють наявність електромагнітних полів, які можуть у сотні разів перевищувати середній рівень природних полів. Клітини нервових та м’язових тканин найбільш чутливі до збудження в діапазоні частот від 10 до 1000 Гц. Несприятливий вплив електромагнітного поля на організм людини може проявлятися у разі напруженості 100-200 В/м, а під високовольтною лінією електропередачі напруженість електромагнітного поля досягає 30- 40 кВ/м, що впливає на нервову систему, ендокринний апарат, властивості обмінних процесів.

Всі гранично-допустимі норми випромінювання електромагнітного поля (з точки зору дії на людину) повинні відповідати всесвітньо відомим нормам Міжнародної організації захисту від радіації (IRPA). Для населення включно з групами підвищеного ризику за денної експозиції на частоті 50 Гц встановлено такі ефективні значення: 5 кВ/м для електричного поля і 100 мкТл для магнітного поля. Допустимі значення короткочасного впливу мають величини: ЗО кВ/м - перебування в електричному полі до 2 год за добу; 10 кА/м - перебування у магнітному полі до 5 хв за годину.

В цілому вплив ТЕС на довкілля зображено на рисунку 2.1.1.

Оксиди сірки, Електромагнітні поля

Вплив ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ НА ДОВКІЛЛЯ

Рисунок 2.1.1— Вплив ТЕС на довкілля:

1 - котел; 2 - димова труба; 3 - турбіна; 4 - генератор; 5 - підстанція;

6 - конденсатор; 7 - циркуляційний насос; 8 - конденсаційний насос;

9 - лінія електропередачі; 10 - споживачі електроенергії

На рисунку 2.1.2 наведено показники забруднення

навколишнього середовища ТЕС з різними видами палива для

станцій потужністю 1 ГВт кожна [3]. Викиди газів і золи наведено в

тоннах на добу, а активність радіоактивних елементів - в секундах в

мінус першому степені. На ТЕС із твердим паливом (потужність

1 ГВт), де використовують вугілля середньої калорійності,

^ 2 золовідвали щороку займають площу 0,5 км при висоті 2 м.

6400 т Вугілля

4600 мл Нафта

536000 м3

відходи

Двооксид С‘РКИ Оксид

азоту ^ола Оксид

вуглецю

Вплив ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ НА ДОВКІЛЛЯ

Радіоактивні елементи, с1

Рисунок 2.1.2- Забруднення атмосфери тепловими електростанціями різного типу

Таблиця 2.1.5 - Величина забруднення відносно відстані від ТЕС

Відстань від ТЕС, км

Забруднювачі

Сірчис­тий газ

Сірко­

водень

Оксиди

азоту

Оксиди

вуглецю

Зола

1,0

6,02

0,002

1,25

7,2

1,2

3,0

1,47

0,008

1,30

16,0

3,4

5,0

1,22

0,008

0,05

13,3

1,2

7,0

1,12

0,030

1,3

13,0

2,4

15,0

0,20

0,020

0,03

4,0

0,27

ГДК

0,5

0,008

0,06

3,0

0,15

Величину забруднення довкілля відносно місця розташування теплової вугільної електростанції можна проілюструвати таким прикладом. У таблиці 2.1.5 наведено середньодобові концентрації (мг/м ) основних забруднювачів ТЕС потужністю 2400 МВт, що має димову трубу заввишки 180 м, залежно від відстані між точкою вимірювання і станцією [7]. З таблиці 2.1.5 видно, що навіть на відстані 15 км від ТЕС концентрація забруднювачів внаслідок розбавлення не стає нижче гранично - допустимої для більшої половини вказаних речовин.

В той же час викиди оксидів сірки ТЕС, що працює на природному газі, приблизно в 10 тис. разів менші, ніж вугільної ТЕС. Однак природний газ має свою „чарівність”: викиди важких металів (ванадію) і канцерогенних небезпечних вуглеводнів.

Особливо треба звернути увагу на викиди таких канцерогенних речовин, як бензопірен і п'ятиоксид ванадію. ГДК для п'ятиоксиду

З 6 3

ванадію в повітрі дорівнює 0,002 мг/м, для бензопірену - 10" мг/м. Наприклад, у добовому викиді ТЕС потужністю 1000 МВт, що працює на мазуті, міститься 1,5 г п'ятиоксиду ванадію і 35 г бензопірену. їхня шкідлива дія підсилюється наявністю сірчаного ангідриду.

Порівняння основних видів викидів в атмосферу від різних паливних циклів, включаючи стадію виробництва електроенергії (в г/(кВт-год)), наведено в таблиці 2.1.6 [6].

Таблиця 2.1.6 - Викиди в атмосферу від різних паливних циклів

при виробництві електроенергії, г/(кВт год)

Вид викиду

Паливний цикл

Вугілля

Нафта

Газ

Атомна

енергія

sox

12,5

8,3

13,7

1,5

NOx

3,0

4,5

3,4

0,4

со

0,24

0,61

0,06

0,01

НС

0,05

1,25

0,01

0,005

со2

1100

640

530

8,0

Частинки

0,9

0,86

0,14

0,4

Великі теплові електростанції займають земельну площу близько 3-4 км і чинять суттєвий негативний вплив на навколишній ландшафт, змінюють тепловий баланс району, де вони розташовані.

Сучасна ТЕС на вугіллі потужністю 1 млн кВт споживає в рік 4—

4,5 млнт вугілля, а для цього в кар’єрах повинно бути розкрито 30- 35 га землі. І сама ТЕС з врахуванням золовідвалів, під’їзних доріг, водосховищ займає площу близько 300 га. Крім того, кожна ланка технологічного процесу вугільної електроенергетики (комплекси з переробки шахтних вод, фабрики збагачення вугілля з відстійниками шламу і сховищ відходів збагачення) займає значну площу.

Теплове забруднення ТЕС відбувається за рахунок скидів тепла в системи охолодження, втрати теплоти з газами, що відходять, і втрати теплоти зі шлаками і через недопалення.

Теплові електростанції є також шумовими забруднювачами, найбільш інтенсивними джерелами шуму є турбіни, редукційно - охолоджувальні установки, котли, компресори, різного роду насоси тощо. Надійність роботи установок значною мірою залежить від роботи операторів. При роботах, що потребують підвищеної уваги, зі збільшенням рівня звуку від 70 до 90 дБА продуктивність праці падає на 20 %, зменшується зорова реакція, що разом із втомленістю різко збільшує вірогідність помилок у роботі. Професійні захворювання серед робітників електростанцій, що пов’язані з впливом шуму, займають перше місце. Так, наприклад, У 37 % робітників електростанцій Німеччини виявлено розлад органів слуху [6].

Вплив енергетики на довкілля виявляється не тільки в значних щорічних обсягах викидів шкідливих речовин, але й у виведенні з природокористування значних територій, водних ресурсів, у порушенні ландшафту територій, у впливі на клімат, у складуванні великих обсягів вторинних ресурсів.

Для нормальної роботи ТЕС необхідне водоймище, розміри якого

2 * w забезпечують 5-8 м поверхні на кожний кіловат установленої

потужності. Для АЕС необхідно використовувати водоймища з

поверхнею у півтора разу більшою. В системах охолодження з

градирнями витрати води становлять понад 1м/с на 1000 МВт

потужності.

На території України розміщено 25 потужних вугільних ТЕС, золошлакові відходи яких становлять 300 млн т.

Екологічна шкідливість традиційної енергетики на органічному паливі зазвичай не враховується в ціні на електроенергію, що відпускається. В ряді країн Європи (Швеції, Фінляндії, Голландії) введені екологічні податки на рівні 10 - ЗО % від вартості спалюваної нафти; цей податок громадяни платять за недосконалість енергетики

[8].

Гідроенергетика має широке розповсюдження у світі. За підрахунками спеціалістів, для енергетичного використання придатні лише 15 % гідроресурсів, що можуть забезпечити виробництво 1,5 млрд кВт-год електроенергії. Реально використовують приблизно 1/10 цього потенціалу. Нині у світі існує понад 70 великих ГЕС, потужність яких перевищує 1000 МВт.

Гідроелектричні станції потребують будівництва великих водосховищ перед греблею, що веде до затоплення значних територій, серед яких багато рівнинних ділянок, де земля в більшості випадків є найбільш придатною для сільськогосподарського виробництва.

В зоні водосховищ змінюється сила і швидкість повітряних потоків, по узбережжю водосховищ утворюються зони підтоплення завширшки 50-100 м і більше, де гине значна частина рослинності. За даними Комісії ООН, через підтоплення зі світового сільськогосподарського виробництва щороку вибуває 200-300 тис. га земель.

Високі греблі потребують підйому рівня води у водосховищах, що призводить до заболочування берегів. У місцях із сухим кліматом підйом ґрунтових вод, які виносять на поверхню розчинені солі, викликає засолення ґрунту. В стоячій воді водосховищ накопичуються завислі тверді частинки, що є причиною замулювання водойм.

У зоні затоплення погіршуються кліматичні умови, виникає так звана наведена сейсмічність, що зумовлена додатковою напруженістю за рахунок ваги води. Ці зміни здатні порушити стан рівноваги земної кори регіону, особливо за наявності розломів земної кори. Так, у результаті наведеної сейсмічності в 1967 р. в Індії було зруйновано греблю Коупа заввишки 103 м, під якою виявився центр землетрусу. Надзвичайно руйнівними є аварії на ГЕС, у зв'язку з чим у США прийнято та реалізовано програму ліквідації величезних рівнинних штучних водойм [2].

Одним з основних недоліків ГЕС є утворення на дні водосховищ парникового газу - метану - в результаті розпаду органічних речовин.

Першу атомну станцію у світі потужністю 5 МВт було введено в експлуатацію в 1954 р. в місті Обнінськ (колишній СРСР). Нині АЕС виробляють енергію у ЗО країнах світу, але їхня частка в загальному балансі енергетики різних країн неоднакова та змінюється (дані на кінець 1980 p.): Франція - 73 %, Бельгія - 60 %, Угорщина - 46 %, Швеція й Південна Корея - по 43 %, Швейцарія - 39 %, Іспанія - 36 %, Німеччина - 34 %, Фінляндія, Болгарія - по 33 %, Японія - 28 %, Великобританія - 23 %, США - 22 %, Канада - 15 %, Росія - 12 %. Ряд країн після Чорнобильської катастрофи відмовилися від реалізації власних програм розвитку атомної енергетики (Австрія,

Філіппіни, Італія). Всього у світі працює близько 420 промислових атомних реакторів.

Розрахунки показують, що вартість електроенергії на атомних станціях нижча, ніж на ТЕС чи ГЕС, хоча різниця не є суттєвою. Однак при цих розрахунках не враховано вартість будівництва, вартість землі під АЕС, вартість демонтажу відпрацьованого реактора після його зупинки та вартість захоронения радіоактивних відходів.

Найбільшу небезпеку становлять аварії на АЕС у результаті появи в навколишньому середовищі радіонуклідів, що спричиняють неконтрольоване поширення радіації. Крім того, досі не розв'язано проблему нейтралізації ядерних відходів: не існує надійних методів їх переробки, консервації та зберігання.

Основні фактори забруднення навколишнього середовища на АЕС:

- радіація від охолоджувальної води;

- радіація через корпус реактора;

- розповсюдження активованих пилоподібних частинок, що перебували у сфері впливу радіовипромінювання;

- теплове забруднення води й повітря системою охолодження станції.

АЕС потужністю 1 ГВт потребує для свого охолодження

^ 2 водоймище площею ЗО км. Для комплексного вирішення

природоохоронних питань і проблеми підвищення ефективності АЕС

доцільно у водоймищах вирощувати мікроводорості, зокрема

спіруліну. Зі спіруліни можна отримувати біогаз, і вона частково

поглинає радіонукліди (кобальт, цезій, стронцій та ін.) зі систем

охолодження АЕС.

Додати коментар

Реквізити Майстерні своєї справи

Адреса і телефони:

Україна, Кіровоградська обл., м. Олександрія, вул. Куколівське шосе 5/1А,
тел./факс +38 (05235) 7 41 13,
+380 (68) 408 39 56 — будівельне обладнання, шлакоблочні вібропреси
+380 (50) 984 5 684 — будівельне обладнання, шлакоблочні вібропреси
+380 (67) 561 22 71 — решта обладнання
ICQ: 491675177
e-mail: msd@inbox.ru

WordPress Video Lightbox