Оценка экологических воздействий ветроэнергетической станции мощностью 10 МВт на окружающую среду
1) Техническое задание:
мощность ВЭС10 000 кВт
мощность ВЭУ500 кВт
диаметр ветроколеса 37 м
высота ветробашни35 м
частота вращения 30 об/мин
число часов работы 300 ч/год
шум 105 дб
Параметры ТЭС
место постройкиСахалин
мощность ТЭС100 МВт
удельный расход топлива 350 г.у.т
высота трубы90 м
топливоуголь
Цель :
1) Оценить экологический эффект в виде экономии топлива и снижения загрязнений на окружающую среду и экономии кислорода.
2) Определение воздействия на окружающую среду и санитарно - защитной зоны.
Расчёт:
2. Определим количество ВЭУ:
n = ? N ВЭС / N ВЭУ = 10 000 / 500 = 20 шт
3. Годовая экономия топлива при работе ВЭС:
ЭВЭСгод = N ВЭС * Т УСТ = 10 000 * 1 300 = 13 000 000 кВтч
4. Определим величину замещающей выработки электроэнергии на ТЭС:
ЭТЭСгод = Э год * k сн = 13 000 000 * 1,05 = 13 650 000 кВтч
5. Определяем годовую экономию топлива на ТЭС:
ВТЭС = ЭТЭСгод * b уд = 13 650 000 * 350 г.у.т. = 4 777 500 т.у.т.
6. Величину снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу определяем по формуле:
V пг = ( Q ут / Q рн )*(? (1,088Qрн+66Wр-10) + (0,053Qрн+12,4Wp+50)) =
(7000 / 3650)*(1,3(1,088*3650+66*0,3-10)+(0,053*3650+12,4*0,29+50))=10.39 т
где Q рн = 3 650 ккал/кг (низшая теплота сгорания топлива)
Q ут = 7 000 ккал/кг (теплота сгорания удельного топлива)
? = 1,3 ( коэф. избытка воздуха продуктов горения)
Wp = 29% (процент содержания влаги в топливе)
SO2 =3 г/м3 = 3*10-6 т/м3
М SO2 = ? V*3*10-6
Для N = 100 МВт выбираю котёл с производительностью 320 т/ч,
?V = 10,39*4777,5 = 49 638 т
М SO2 = 49 638*3*10-6 = 0,15 т/м3
NO2 = 0.25 - 0.5 г/м3
М NO2 = 49 638*0.25*10-6 = 0.012 т/м3
CO2 = 0.02 - 0.3 г/м3
М CO2 = 49 638*0.04*10-6 = 0.002 т/м3
Пыль = 0,06 - 1 г/м3
М Пыль = 49 638*0,06*10-6 = 0,0029 т/м3
7. Определение платы за выброс.
Выбросы не превышают лимитных значений. Для расчета принимаем нормативную ставку.
SO2 = 0,15*66*48 = 475,2 руб/т
NO2 =0.012*55,1*48 = 31,74 руб/т
CO2 =0.002*1,09*48 = 0,104 руб/т
Пыль = 0,0029*22*48 = 3,06 руб/т
8. Оценка воздействия ВЭС на окружающую среду.
8.1. Определение площади, занимаемой ВЭС.
Принимается симметричная роза ветров.
А = 1480*1110 = 1 642 800 м2 = 164 га
N ВЭУ / А = 500 / 164 = 3 кВт/га
8.2. Определяем радиус рассеивания электромагнитных полей по формуле:
R = k?A / ?m0 = 2*0.3*1 075.2 / 3*0.15 = 1 433.6 м
где k = 2 (коэф. Взаимного расположения приемника и передатчика)
? = 0,3 (коэф. отражения э/м волн лопастями ВЭУ)
А = ?D2/4 = 3,1415*37*37 / 4 = 1 075,2 м2
? = 3 м (длина волны телесигнала)
m0 = 0.15
8.3 Определение дальности отлета кусков лопастей при аварийной ситуации. Радиус отлета, если скорость 4 - 25 м/с, определяется по формуле:
rотл = H + D = 35 + 37 = 72 м
при аварийном режиме (скорость ветра > 25 м/с):
rотл = H + 9D = 35 + 9*37 = 368 м
8.4 Определение акустической зоны при работе ВЭУ.
L = Lp + 10 lg Ф - 10 lg ? - 20 lg r - r?/1000 + ?l - ?2 ,
где L - октавный уровень звукового давления в расчетной точке,
Lp = 105 дб - октавный уровень звукового давления источника шума,
Ф = 1 (фактор направленности)
? - телесный угол, в котором находится источник шума, ? = 4?,
r = 1 200 м, расстояние от источника шума до расчетной точки,
? = 5,2 дб/км (коэф. учитывающий поглощение шума воздухом)
?l - дополнительное повышение уровня звука за счет отражения от
поверхности земли, принимаем ?l = 0, а в формуле заменяем
20 lg r = 15 lg r,
?2 - поправка, учитывающая дополнительное поглощение уровня звукового давления, ?2 = 3 дб.
L = 105 + 10 lg 1 - 10 lg 4? - 15 lg 1200 - 5.2*1200/1000 - 3 = 38,5 дб
принимаем r = 1200 м, т.к. в этой зоне уровень звука не превышает 40 дб.
Вывод:
Санитарно - защитную зону принимаем по наибольшему радиусу акустической зоны равной 1200 м.
Список использованной литературы:
1. Энергетика и охрана окружающей Среды. Под редакцией Н.Г. Залогина
2. Охрана окружающей Среды на ТЭС и АЭС . В.В. Жабо.
3. Экологические обоснования гидроэнергетического строительства.
Н.И. Хрисанов, Н.В. Аресьев.
Рисунок 1.
Общая площадь 164 га
Диаметр ветроколеса 37 м