3.3.3 Энергетика

Основными эколого-экономическими проблемами при производстве электроэнергии являются:

1. снижение образования загрязнений в источнике (рециркуляция газов, снижение коэффициента избытка воздуха; двухстадийное горение, совершенствование воздухоподачи, горелочных устройств, использование гидротоплив, снижение дисбалансов роторов, совершенствование проточных частей турбомашин и др);

2. снижение объемов загрязнений на пути их распространения (совершенствование золоуловителей, способов сероочистки, дожига, каталитической очистки, способов очистки или утилизации нефтесодержащих вод, создание эффективных амортизаторов, шумоглушителей и экранов).

По данным В.М. Питулько (2004) при производстве 1 квт-ч электроэнергии на ТЭС тепловые отходы в атмосферу и воду составляют соответственно 400 и 135 ккал, на АЭС - 130 и 1900 ккал. Средняя АЭС, производительностью 3000 Мвт электроэнергии, за 1 час производит более 5 млрд. ккал бросового тепла. Охлаждающая способность поверхности воды варьирует в зависимости от ветра и температуры от 7 до 36 ккал в час на 1 м² на каждый градус разницы между температурой воды и воздуха. Следовательно, для рассеивания тепла стации мощностью 3000 Мвт требуется 1800 га водной поверхности

Необходимость эколого-экономического регулирования техногенной нагрузки предприятий топливно-энергетического комплекса (ТЭК) обусловлена приоритетным положением проблемы сокращения выбросов вредных веществ в воздушный бассейн при производстве тепла и электроэнергии из органического топлива в процессе снижения общего уровня загрязнения атмосферы в промышленных регионах и больших городах.

Традиционный подход к снижению аэротехногенного воздействия на окружающую природную среду предприятий ТЭК основан на оценке их природоохранной деятельности по количеству уловленных вредных веществ в системах очистки и предполагает оптимизацию технологических процессов по критериям экологической безопасности на всех этапах технологической цепочки производства тепла и электроэнергии из органического топлива: выбор топлива, топливоподготовка, сжигание топлива, очистка отходящих газов, эмиссия загрязняющих веществ в окружающий воздушный бассейн.

Высокая токсичность, широкое распространение в атмосфере, относительно длительные сроки пребывания в ней, - свойства, которые выделяют из состава отходов ТЭК оксиды серы, оксиды азота, оксиды углерода и золу, содержащую тяжелые металлы (например пятиокись ванадия). Именно эти компоненты имеют наибольшую долю в объеме валового выброса загрязняющих веществ предприятиями ТЭК в окружающую среду.

Для энергетики России основная эколого-экономическая проблема - выбор топлива (мазут, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина). Критерием выбора является максимальный эколого-экономический эффект, заключающийся в экономически обоснованном использовании топлива в технологическом процессе производства энергии с минимальным ущербом для окружающей природной среды. С этой целью в технико-экономическом обосновании должен проводится анализ технологических характеристик топлива – калорийности, зольности, сернистости, влажности.

Выбор рациональных технологических элементов должен включать:

1. этап топливоподготовки – обессеривание топлива, использование технологии гидротоплив, комбинирование топлива с коммунально-бытовыми отходами и отходами деревопереработки;

2. Этап сжигания топлива - использование ввода рециркуляционных газов, снижение коэффициента избытка воздуха, двухстадийное сжигание топлива, использование паровых форсунок;

3. Этап пылегазоподавления - проектирование электрофильтров.

Предприятия ТЭК оказывают значительное воздействие на водные объекты, в основном, в форме теплового загрязнения, которое приводит к целому комплексу как прямых, так и косвенных отрицательных следствий: в 5-6 раз увеличивается испарение воды и в результате значительно повышается минерализация вод, нарушается карбонатно-кальциевое равновесие, в подогретых водах снижается растворимость кислорода. В типовом водоеме-охладителе сдвиг даты весеннего очищения от льда почти линейно связан с тепловой нагрузкой. При умеренных величинах подогрева в сочетании с наличием мелководий биологическая продуктивность водоема-охладителя резко возрастает.

Основные последствия теплового загрязнения водного объекта: с

1. усиление восприимчивости организмов к токсическим веществам;

2. ускорение смена обычной водной флоры сине-зелеными водорослями, продукты отмирания которых являются токсичными;

3. уменьшение содержания растворенного кислорода и одновременного увеличения потребности в кислороде для дыхания организмов и деструкции органических веществ;

4. изменение солевого состава;

Еще одной проблемой для генерирующих предприятий, работающих на твердом топливе, является размещение золошлакоотвалов – изъятие огромных территорий, засоление почв и закисление водоемов.

Повышение энергосбережения и экологической безопасности энергетики необходимо рассматривать комплексно по всем трем составляющим ТЭК:

• добыча, обработка и транспортировка топлива;

• генерация энергии;

• транспортировка и потребление энергии.

Все упомянутые основные воздействия необходимо учитывать при разработке ТЭО энергетических объектов. Одновременно надо помнить и о нетрадиционных источниках энергии.