Реферат: Экология : Энергетика = …

Экология : Энергетика = …

(Экологический анализ Федеральной целевой программы)


Строительство Адлерской ТЭС, Имеретинская низменность


Строительство Сочинской ТЭС, 2-я очередь


Перевод 4 отопительных котельных в режим мини - ТЭЦ


(Из Федеральной целевой программы "Программа строительства олимпийских объектов и развития города Сочи

как горноклиматического курорта (2006 - 2014 годы)")



Если бы всю электроэнергию, потребляемую курортом, вырабатывали в Сочи на топливных электростанциях, то курорт уже давно приказал бы долго жить. Выработка электрической энергии, потребляемой в настоящее время курортом, со средним по России коэффициентом энергетической эффективности (КЭЭ) 0,35, эквивалентна (по способности леса поглощать окислы углерода и вырабатывать кислород) "уничтожению" 120 тысяч гектаров лиственного леса.

Свой "вклад" в сжигание кислорода вносят работающие в городе котельные и автотранспорт курорта, суммарно "уничтожающие" (примерно в одинаковом количестве) еще 100 тысяч гектаров леса.

Столько леса не найдется в Сочинском национальном парке и в Кавказском биосферном заповеднике, вместе взятых. Слава богу и отношению предыдущих властей к курорту, как к особо охраняемой территории - до недавних пор никто не позволял себе даже мысли о том, чтобы строить на курорте топливные электростанции. Но времена меняются, меняются и власти.

Уже построена и несколько лет работает Сочинская ТЭС. Уже ведутся подготовительные работы по увеличению ее мощности вдвое (а в умах зреют планы по строительству третьей очереди). Уже предусмотрено финансирование Адлерской ТЭС и подыскивается площадка для ее размещения. Уже разработано технико-экономическое обоснование перевода четырех котельных в режим мини-ТЭЦ. Всю дополнительную нагрузку, связанную с реализацией Федеральной целевой программы, решено обеспечить электроэнергией, вырабатываемой в Сочи.

Топливными электростанциями курорта (согласитесь, нелепое словосочетание для курорта) предполагается вырабатывать до 800 мегаватт электрической энергии. При этом будет сжигаться столько кислорода и вырабатываться столько окислов углерода и азота, что для восстановления химического состава воздуха потребуется 320 тысяч гектаров леса. И это дополнительно к тем 100 тысячам гектаров, которые необходимы для восстановления воздуха, испорченного котельными и автотранспортом. Ежечасно будут сжигаться десятки тысяч кубометров кислорода, в окружающую среду будут сбрасываться сотни ненужных гигакалорий тепла, десятки тысяч кубометров окислов углерода и азота.

Все наши усилия по защите деревьев от вырубки – псу под хвост; ущерб от такой вырубки составляет ничтожные доли процента от ущерба, который нанесут окружающей среде курорта топливные электростанции.

К чему приводит загрязнение окружающей среды, и в первую очередь атмосферы, окислами азота и углерода? Окислы азота могут вызывать отек легких, образовывать смог, негативно воздействуют на слизистые оболочки человека и на нервную систему; реагируя с атмосферной влагой, образуют азотную кислоту, уничтожающую растительность. Окислы углерода нарушают равновесие в атмосфере и усиливают парниковый эффект, уменьшают способность крови снабжать организм кислородом, вызывают сердцебиение, головную боль, затруднение дыхания и тошноту, воздействуют на нервную систему, вызывают обмороки, изменяют цветовую и световую чувствительность глаз.

Для снижения губительного воздействия отходов топливной энергетики на человека и окружающую среду устанавливают нормативы по предельно допустимым концентрациям (ПДК) вредных веществ в атмосфере. Но установление нормативов вовсе не означает того, что они никем не будут нарушаться. Уже сейчас в Сочи превышаются ПДК некоторых вредных веществ. Что же станет с курортом, когда в полную мощность заработают топливные электростанции? Если курорт будет равняться на нормативы по ПДК, то он утратит свои уникальные оздоровительные достоинства. Кто тогда поедет в Сочи лечиться?

Определяя концепцию развития энергетики Сочи, необходимо учитывать множество факторов, два из которых являются наиболее весомыми для города: 1) существующие надежность и располагаемая мощность системы электроснабжения не обеспечивают не только дальнейшего развития города, но и нормального функционирования на нынешнем этапе развития; 2) Сочи расположен на особо охраняемой территории, является крупнейшим курортом страны и претендует в недалеком будущем стать известным мировым курортом и туристическим и спортивным центром. Фактор номер 1 требует увеличения мощностей существующих и строительства новых энергообъектов, в то время как фактор номер 2 налагает серьезные экологические ограничения на реализацию такого пути развития энергетики курорта. Только учет всех факторов, в первую очередь вышеуказанных, даст возможность найти тот единственно правильный путь, который с минимальным ущербом для курорта сможет обеспечить его гармоничное развитие по прямому, санаторно-курортному, назначению и одновременно обеспечить граждан города качественным электро- и теплоснабжением.

Самой оптимальной для курорта с экологической точки зрения является ситуация, когда вся потребляемая электрическая и тепловая энергия поступает в город из-за пределов города или, по крайней мере, вся электрическая энергия поступает извне, а тепловая получается путем ее преобразования из электрической. Однако, если электрическую энергию перебросить без значительных потерь на сотни километров из единой энергетической системы на курорт не представляет проблем (на решении проблемы надежности остановимся ниже), то такая переброска тепловой энергии экономически нецелесообразна и сопровождается большими потерями тепла. С другой стороны, прямое преобразование электрической энергии в тепловую также нецелесообразно в связи с чрезвычайно низкой энергетической эффективностью производства электрической энергии, что обусловливает высокую стоимость тепла, полученного из электроэнергии.

Из сказанного следует однозначный вывод: тепловую энергию мы вынуждены производить в Сочи. При этом следует применять самые высокоэнергоэффективные технологии с тем, чтобы теплоснабжение города сопровождалось минимальным негативным воздействием на окружающую среду.

Энергетическая эффективность производства электрической или тепловой энергии, или их комбинированная выработка характеризует долю полезно потребленной энергии, полученной от сжигания топлива. Очевидно, чем выше энергоэффективность процесса, тем меньше необходимо сжечь топлива для получения необходимого количества энергии, тем меньшее негативное воздействие будет оказано на окружающую среду. Для примера: при производстве 1 мегаватта электрической энергии с коэффициентом энергетической эффективности 0,45 (очень высокий показатель, с такой энергетической эффективностью работает Сочинская ТЭС) сжигается такое количество кислорода и выделяется такое количество окислов углерода и азота, что для восстановления кислорода в воздухе и утилизации излишних окислов требуется 400 гектаров лиственного леса (хвойного несколько меньше, так как он осуществляет регенерацию в течение всего года, в отличие от лиственного). Иными словами, работа Сочинской ТЭС с ее нынешней мощностью эквивалентна "уничтожению" 30 тысяч гектаров леса.

Кратко проанализируем основные из существующих в настоящее время способы теплоснабжения с точки зрения их энергоэффективности.

^ Централизованное теплоснабжение (основной из существующих вид теплоснабжения в Сочи). В настоящее время коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ) в целом по городу не превышает 0,5. За счет реконструкции и модернизации котельных и тепловых сетей в условиях Сочи КЭЭ можно поднять до 0,7-0,8.

^ Децентрализованное теплоснабжение (домовые и квартирные котельные). В связи с отсутствием тепловых сетей, высокой степенью автоматизации, выработкой тепла только в необходимых количествах децентрализованное теплоснабжение характеризуется высоким КЭЭ (0,9-0,95).

^ Теплонасосные установки. В настоящее время очень широко применяются в виде кондиционеров "тепло-холод" с использованием наружного воздуха в качестве низкопотенциального источника тепла. КЭЭ находится в пределах 0,7-0,9. Энергоэффективность можно повысить до 1,0-1,2 при использовании в качестве низкопотенциального источника тепла морскую или речную воду, очищенные стоки канализационных очистных сооружений. Проигрывают децентрализованным системам теплоснабжения из-за необходимости иметь дополнительно источник тепла для горячего водоснабжения (в случае применения кондиционеров "тепло-холод") и по стоимости полученного тепла в связи с высокой стоимостью электроэнергии. Значительно лучшие показатели по энергоэффективности и стоимости полученного тепла имеют теплонасосные установки с газомоторным приводом (КЭЭ 1,5-1,7, самый высокий показатель из достигнутых в мире) за счет утилизации тепла мотора и выхлопных газов.

^ Солнечные коллекторы. Во всех отношениях в настоящее время самый экологически чистый способ получения тепловой энергии, однако рассматривать его в качестве альтернативы не приходится, так как он может быть использован только для горячего водоснабжения в теплую половину года, первоначальные затраты имеют длительный срок окупаемости, для размещения солнечных коллекторов требуются большие площади.

^ Теплофикационные электростанции (ТЭС). Энергетическая эффективность ТЭС зависит от соотношения объемов потребления произведенных ей электрической и тепловой энергии. В случае потребления только электрической энергии (в этом режиме работает Сочинская ТЭС) КЭЭ в зависимости от применяемого оборудования равен 0,3-0,45. В случае производства и потребления только тепловой энергии (работа в режиме котельной) КЭЭ в условиях Сочи равен 0,7-0,8. При комбинированной выработке и потреблении тепловой и электрической энергии ТЭС имеет промежуточные значения энергетической эффективности. В настоящее время в России максимальный достигнутый коэффициент энергетической эффективности ТЭС, работающей на коммунально-бытовую нагрузку, имеет значение 0,67. Планируемое среднегодовое теплопотребление от Сочинской и Адлерской ТЭС позволит поднять их энергоэффективность до уровня 0,50-0,55. При работе ТЭС на технологическую нагрузку могут быть достигнуты более высокие значения энергетической эффективности.

Как следует из результатов анализа, наиболее энергоэффективными и, следовательно, оказывающими минимальное негативное воздействие на окружающую среду являются системы децентрализованного теплоснабжения и теплонасосные установки. Комбинированную выработку электрической и тепловой энергии теплофикационными электростанциями, и тем более производство только электрической энергии топливными электростанциями, как оказывающие максимальное негативное воздействие на экологию курорта, следовало бы законодательно запретить; применение же автономных электростанций на курорте допустимо только в качестве аварийных источников электроснабжения.

Концепцию повышения надежности электроснабжения курорта озвучил глава РАО "ЕЭС России" – это строительство высоковольтных кабельных линий; такие кабельные линии эксплуатируются в мире уже в течение трех-четырех десятков лет и прекрасно зарекомендовали себя. В будущем, по мере строительства необходимого количества таких линий, можно будет отказаться от воздушных линий электропередачи и тем самым освободить сотни и тысячи гектаров земли для зеленых насаждений или других, не менее благородных, целей.

Строительство электростанций действительно необходимо для развития курорта, поскольку энергосистема Северного Кавказа имеет дефицит генерирующих мощностей. Но строить электростанции нужно не на курорте – это не та территория, которая зарабатывает себе на жизнь производством электроэнергии, у курорта другие задачи. Не будем же мы в Сочи строить металлургический комбинат или цементный завод только потому, что для строительства олимпийских объектов требуется много металла и цемента. Электростанции можно построить в предгорьях Кубани, где вырабатываемое электростанциями тепло с максимальным эффектом можно использовать в технологических целях – зимой и весной для отопления сотен гектаров теплиц, летом и осенью на технологические нужды предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности. А в Сочи электроэнергию передавать по высоковольтным кабельным линиям.

Еще один аргумент против строительства топливных электростанций на курорте: для достижения топливными электростанциями КЭЭ, сравнимого с КЭЭ систем децентрализованного теплоснабжения, требуется полезно использовать сотни мегаватт производимой электростанциями тепловой энергии. Планируемые электростанции дадут возможность полезного использования 800 мегаватт тепловой энергии (для сравнения: среднегодовое потребление тепловой энергии от всех котельных города в настоящее время составляет 290 мегаватт), но для использования этой возможности необходимо построить город, превышающий по тепловой нагрузке сегодняшний Сочи, и сотни километров теплотрасс, десятки тепловых пунктов и насосных станций, для размещения которых требуются сотни гектаров драгоценной сочинской земли. Не лучше ли использовать нашу землю для более благородных целей?


^ Владимир Гологол



Федеральная целевая программа это:


выработка топливными электростанциями 800 мегаватт электрической энергии,

что эквивалентно уничтожению 320 тысяч гектаров леса;


реконструкция и строительство топливных

электростанций, а вместе с ними строительство сотен километров теплотрасс, для размещения которых требуются сотни гектаров сочинской земли