л
Г. С. ДМИТРИЕВ
предыдущей статье ("Энергия" № 8, 2004) были рассмотрены отрицательные воздействия ветроэнергетических установок (ВЭУ) на окружающую среду. Поговорим теперь о положительных экологических факторах работы ВЭУ, тем более что эти моменты не находят в России достаточно широкого освещения.
Оценивая эффективность применения ВЭУ, можно отметить три ее оставляющих. Первая - экономия топлива, возможная благодаря введению единичной установки или ветропарка в состав энергосистемы. Вторая - возможность вытеснения менее эффективных и более дорогих генерирующих мощностей при сохранении того же уровня надежности энергоснабжения и соотношения между пиковыми и базисными мощностями. И, наконец, третья - выгоды, связанные с уменьшением выбросов вредных веществ от энергетических объектов в окружающую среду.
Производство электроэнергии связано с различными типами ущербов, наносимых окружающей среде. Вид и размер ущерба зависят от технологии производства электроэнергии. Общепринятым для обозначения стоимости компенсации этих ущербов является понятие допол-
нительных внешних затрат (в России оно до сих пор не применяется). Для их определения иногда оценивается вся производственная цепочка, включая топливный и строительный циклы. Для угольных ТЭС топливный цикл состоит из добычи угля, его транспортировки, хранения, сжигания, и на конечном этапе - улавливания и утилизации газовых выбросов и золы. Точно так же строительный цикл электростанции - это само строительство станции, ее эксплуатация в течение нескольких десятков лет, а по окончании срока службы - вывод из эксплуатации и демонтаж. Влияние на окружающую среду отдельных стадий топливного и строительного циклов определяется за всю "жизнь" станции, хотя при строительстве и демонтаже учитывается только энергетическая составляющая загрязнения.
Подобные исследования, направленные на выяснение стоимости дополни-
Рис. 1. Местные и региональные дополнительные затратыI для ВЭС и угольны/х ТЭС.
0.8
0.7
цент/кВт • ч
0.6
ВЭС
0.5
Угольная ТЭС
0.4
0.3
0.2 0.1 0
Мин
Макс
Мин
Макс
□ Визуальное и звуковое воздействие
□ Потери для с/х
□ Ущерб здоровью
□ Ущерб зданиям
42
© Г. С. Дмитриев
тельных внешних затрат, были выполнены Датским техническим университетом и Национальной лабораторией Рисё. Была рассмотрена ситуация, когда ветропарк заменяет угольную ТЭС. Все энергетические технологии, в том числе связанные с применением ВЭУ, принимались одинаково современными, готовыми быть введенными в состав энергосистемы. Предполагалось также, что внедрение ВЭУ не вызывает каких-либо изменений в существующем ценовом балансе.
В ходе исследований оценивались две категории затрат: местные (региональные) дополнительные внешние затраты и глобальные внешние затраты. На рис. 1 отражены результаты оценки местных и региональных дополнительных внешних затрат для ветроэлектрос-танции (ВЭС) и ТЭС на угле. Для ВЭС основными составляющими местных дополнительных внешних затрат являются визуальное воздействие и шум. Для угольных ТЭС наибольшая составляю-
Рис. 2.
Глобальные дополнительные внешние затраты для ВЭС и угольных ТЭС на уровне 2045 г.
Глобальное воздействие
ВЭУ и ТЭС на угле на окружающую среду, 1 г С02/(кВт • ч)
Ветроэнерге- ТЭС на угле
тическая
установка
Эквивалент
С02 11-27 875-1018
щая затрат приходится на ущерб, наносимый зданиям и сооружениям. Исследования показали, что оба эти ущерба довольно умеренны, но только потому, что в качестве исходных технологий были взяты наиболее современные (особенно это касается угольных ТЭС). Если же оценивать ущерб от действующих тепловых электростанций, то он значительно выше из-за существенно больших выбросов.
Выбросы тепловых электростанций включают в себя С02, СН4, СО и Ы20. Эти вещества были приведены к эквивалентному значению С02 через коэффициенты потенциала глобального потепления. Эквивалентные выбросы, выраженные в С02, приведены в таблице. Как видно из нее, выбросы парниковых газов для угольных ТЭС почти на два порядка выше, чем
ВЭС
Угольная ТЭС
Мин
□ Пресная вода
□ Биоразнообразие
Макс
□ Смертность
□ Туризм
Мин
□ Обогрев
□ С/х и лесоводство
Макс □ Потери земли
для ВЭУ. При этом выбросы С02 для ВЭУ связаны в основном только с изготовлением и монтажом установок.
На рис. 2 показаны в стоимостном выражении значения глобальных дополнительных внешних затрат на уровне 2045 г. Основные составляющие этих затрат для ТЭС определяются загрязнением пресной воды, смертностью населения, повышением температуры атмосферы. Для ТЭС на угле они имеют определяющее значение, в то время как для вЭс ими можно практически пренебречь. Из анализа рис. 1-2 можно сделать вывод, что добавочные внешние затраты на ТЭС соизмеримы с основными затратами и их учет ведет почти к удвоению общих затрат. Это способствует существенному повышению конкурентоспособности ВЭУ.
Исходя из учета влияния этих дополнительных затрат, во многих странах были предприняты различные инициативы по стимулированию использования возобновляемых источников энергии и, в частности, по развитию ветроэнергетики. Наиболее действенной реализацией этих инициатив оказалось установление благоприятных тарифов на энергию, получаемую от ветра.
По Киотскому соглашению, любая страна может для снижения выбросов
о
1 Глобальное потепление наносит все £ больший ущерб мировой экономике. Со-| гласно докладу, страховой компании Ми-| пюИ Яе (Германия), небывалая жара в Ев-§ ропе летом 2003 г. привела к преждевре-I менной смерти около 20 000 человек, в ® Нью-Йорке и Шанхае в необычайно жар-^ кие дни умирает в три раза больше людей, чем обычно. Аварийность на дорогах
парниковых газов закупить недостающую квоту на их выброс у страны, имеющей неиспользованную долю квоты. Кроме того, страна может закупать маркированную электроэнергию, полученную от возобновляемых источников, и доля этой энергии будет засчитываться как произведенная на месте для снижения выбросов CO2. Страна может также владеть долей или всей компанией, находящейся в другой стране и производящей энергию от возобновляемого источника, и это также засчитывается как выполнение Киотского соглашения. В связи с этим в Европе значительно увеличился интерес к возможности приобретения энергии или акций от энергетических компаний, вовлеченных в развитие ветро- и гидроэнергетики. Более того, существенно возрастает цена на участки земли на побережье ряда стран Европы (Норвегии, Германии, Франции, Дании, Швеции), характеризующиеся высоким ветровым потенциалом, из расчета строительства на них в ближайшем будущем ветропарков.
Наблюдаемые в последние годы и прогнозируемые в дальнейшем изменении климата на Земле заставляют всерьез задуматься об ускорении замены традиционных тепловых электростан-
КСТАТИ
в сильную жару увеличивается в среднем на 20%.
По мнению экспертов компании Munich Re, в будущем глобальное потепление может привести к еще большим потерям. К середине столетия средние температуры в Европе повысятся на 2°С, вызывая рост наводнений и пиков жаркой погоды. "Ни люди, здания и инфраструктура, ни сельское хозяйство и животноводство не приспособлены к подобным изменениям", -говорится в отчете.
Американские эксперты по заказу Пентагона подготовили специальный доклад, в котором назвали происходящие климатические изменения одной из угроз национальной безопасности. Авторы доклада считают, что возможна ситуа-
44
© В. Захаров
ций установками на основе возобновляемых источников энергии. В 2003 г. более 50 000 человек во всем мире погибли в результате природных катастроф, что в пять раз превышает число подобных смертей в 2002 г. Волна жары в Европе и землетрясение в Иране унесли более 20000 жизней. Экономические потери достигли пика и составили 60 млрд. долл. по сравнению с 55 млрд. долл. в 2002 г. С июня по август в Германии температура достигала рекордных за 450 лет значений, а экономические потери составили около 13 млрд. долл. Согласно выполненному 19 биологами из разных стран исследованию, к 2050 г. температура возрастет на 1.8°, если за это время не будет принято мер по снижению эмиссии углекислого газа. При этих условиях от 15 до 37% существующих ныне видов животных вымрут или будут на пути к вымиранию.
В 2003 г. Союз ветроэнергетики Германии предсказывал сокращение выбросов углекислого газа за счет использования энергии ветра на 20 млн. т. Это составляет 10% от запланированных Германией целей по участию в Киотском протоколе. Нет никаких сомнений относительно роли развития возобновляемой энергетики, и в том числе ветроэнергетики, для сохранения нашего климата.
Если Вас интересуют проблемы энергетики, экономики и экологии: энергетическая политика и безопасность стран
и регионов, нефте- и газодобыча, энергопроизводство и его экологические последствия, энергосберегающие технологии, прошлое, настоящее и будущее
атомной энергетики, перспективы развития местных возобновляемых гелио-, ветро-
и гидроресурсов, доступно и точно изложенные
ведущими отечественными и зарубежными специалистами, а также разнообразные социальные проблемы, связанные с развитием топливно-энергетического комплекса, и многое другое (вопросы образования, здоровья, управления, природопользования и т.д.), Вам, несомненно, нужен ежемесячный иллюстрированный журнал Президиума Российской академии наук:
ция, при которой уже через несколько лет повышение уровня Мирового океана приведет к подтоплению прибрежных территорий в Западной Европе и Калифорнии, а Британские острова по климатическим условиям будут напоминать Сибирь. Одновременно целый ряд стран третьего мира станет жертвой жесточайших засух, что приведет к миграции сотен миллионов человек и вызовет войны за обладание продовольствием и водой. Впрочем, по мнению официальных представителей оборонного ведомства, в докладе рассматривается наихудший возможный сценарий, и военные не ожидают, что события действительно будут развиваться именно таким образом.
В. ЗАХАРОВ
Наш девиз - доступность и достоверность. Именно поэтому журнал "Энергия" называют в числе самых авторитетных
источников точной „
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.