Расширение использования НВИЭ во многом связывается с надеждами на получение экологически более безопасных источников энергии. Поэтому в начальной стадии развития этих источников энергии необходимо с возможно большей полнотой выявить реальную степень их воздействия на окружающую природную среду. Это позволит избежать ошибок, допущенных при освоении
Раздел 7. Энергетические объекты городов 305 традиционных источников энергии, когда сначала были созданы технологические принципы и конструкции энергоустановок, и лишь затем, в процессе эксплуатации, начались поиски путей подавления отрицательных экологических воздействий. Далее приведены наиболее характерные воздействия на окружающую природную среду, возникающее при использовании НВИЭ. Солнечная энергия. Низкотемпературные солнечные системы тепло- и водоснабжения являются наиболее распространенными в данный период как в индустриально развитых, так и в развивающихся странах. Средне- и высокотемпературные солнечные установки пока еще находятся на стадии интенсивной разработки. В мире создано несколько солнечных электрических станций (СЭС) с использованием рассредоточенных параболических систем концентраторов (общей мощностью ~ 400 МВт). Опыт их эксплуатации, в частности, показал, что основным экологическим фактором для СЭС по термодинамическому циклу преобразования энергии является блокировка оборудованием значительных земельных территорий. Так, средняя потенциальная возможность СЭС данного цикла оценивается в 30—40 МВт с одного км2. Потенциальные возможности получения предельной мощности фотопреобразователей в 45—60 МВт с 1км2 (при их КПД до 15%) и 60—100 МВт (при КПД фотопреобразователей — до 25%). В расчете на 1 МВт получаемой мощности СЭС на фотопреобразователях вдвое экономичнее используют территории, чем СЭС, выполненные по термодинамическому циклу с центральными приемниками. Кроме потребности в сравнительно больших площадях, создание СЭС связано, хотя это может показаться на первый взгляд странным, с весьма опасным загрязнением водного и отчасти воздушного бассейна, которое может происходить в процессе изготовления гелиоэлементов. Для тепловых СЭС используются большие поверхности зеркал, изготавливаемых с применением соединений ртути. В производстве фотопреобразователей используются соединения мышьяка, селена, сурьмы, кадмия и других токсичных химических элементов. Для извлечения их из сточных вод и выбросов в атмосферу применяются весьма сложные и дорогостоящие методы очистки. Ветроэнергетика. Практическое использование самых разнообразных источников энергии ветра получило во многих странах широкое распространение. В США эксплуатируется несколько десятков тысяч ветроэнергоагрегатов. Существенными установленными мощностями располагают страны Западной Европы: Великобритания — около 500 МВт, Германия — 100 МВт, Дания — более 100 МВт, Нидерланды — 140 МВт, Швеция — 10 МВт и т.д. Опыт эксплуатации ветроэнергостанций (ВЭС) показал, что экономически предпочтительнее использовать станции мощностью от 100 до 350 кВт. Основные факторы воздействия ветроэнергетики на окружающую природную среду — это блокировка земельных территорий, шумовые эффекты, высокая металлоемкость ветроустановок, гибель перелетных птиц под ударами пропеллеров. Максимальная мощность, которая может быть получена с 1 км2 площади, колеблется в широких пределах в зависимости от района размещения, типа и технологических особенностей конструкции станции. Среднее значение составляет 10 МВт/км2. Шумовой эффект в непосредственной
306 Экология городов близости от ВЭС в зависимости от ее мощности может достигать 50—80 дБ. Пороговая выносливость человеческого уха, принятая на основе болевых ощущений, равна 180 дБ. Особенно высокие шумовые воздействия возникают при эксплуатации установок мощностью более 250 кВт, когда на концах лопаток ветроколес большого диаметра скорости потока воздуха достигают сверхзвуковых. При этом возникает инфразвуковой эффект, отрицательно воздействующий на человека и на другие биологические субъекты. Существенную роль играет показатель затрат металла на единицу мощности. В зависимости от уровня мощности этот показатель для ВЭС ориентировочно меняется в диапазоне 50—70 кг/кВт. В настоящее время имеется тенденция замены элементов металлических конструкций, в первую очередь лопастей ветроколес, на стеклопластиковые. Следовательно, необходим экологический анализ последствий химических производств, связанных с созданием данных конструкционных материалов. По оценкам Всемирного конгресса Международного общества по солнечной энергии в Денвере (США), если принимать во внимание экологические факторы, то СЭС и ВЭС уже сегодня более экономичны, чем ТЭС и АЭС.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Экологические аспекты нетрадиционной энергетики» з дисципліни «Екологія міста»
