Оценка экологических воздействий ветроэнергетической станции мощностью 10 МВт на окружающую среду.
Курсовую работу выполнил Осокин Евгений, ГТФ гр 5016/1
Санкт — Петербургский Государственный Технический Университет
Санкт — Петербург 1998
1) Техническое задание:
мощность ВЭС 10 000 кВт
мощность ВЭУ 500 кВт
диаметр ветроколеса 37 м
высота ветробашни 35 м
частота вращения 30 об/мин
число часов работы 1300 ч/год
шум 105 дб
Параметры ТЭС
место постройки Сахалин
мощность ТЭС 100 МВт
удельный расход топлива 350 г.у.т
высота трубы 90 м
топливо уголь
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 = S 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 )*(a (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)
a = 1,3 ( коэф. избытка воздуха продуктов горения)
Wp = 29% (процент содержания влаги в топливе)
SO2 =3 г/м3 = 3*10-6 т/м3
МSO2 = SV*3*10-6
Для N = 100 МВт выбираю котёл с производительностью 320 т/ч,
SV = 10,39*4777,5 = 49 638 т
МSO2 = 49 638*3*10-6 = 0,15 т/м3
NO2 = 0.25 — 0.5 г/м3
МNO2 = 49 638*0.25*10-6 = 0.012 т/м3
CO2 = 0.02 — 0.3 г/м3
МCO2 = 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 = khA / lm0 = 2*0.3*1 075.2 / 3*0.15 = 1 433.6 м
где k = 2 (коэф. Взаимного расположения приемника и передатчика)
h = 0,3 (коэф. отражения э/м волн лопастями ВЭУ)
А = pD2/4 = 3,1415*37*37 / 4 = 1 075,2 м2
l = 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 W— 20 lg r — rb/1000 + Dl — D2 ,
где L — октавный уровень звукового давления в расчетной точке,
Lp = 105 дб — октавный уровень звукового давления источника шума,
Ф = 1 (фактор направленности)
W — телесный угол, в котором находится источник шума, W = 4p,
r = 1 200 м, расстояние от источника шума до расчетной точки,
b = 5,2 дб/км (коэф. учитывающий поглощение шума воздухом)
Dl — дополнительное повышение уровня звука за счет отражения от поверхности земли, принимаем Dl = 0, а в формуле заменяем
20 lg r = 15 lg r,
D2 — поправка, учитывающая дополнительное поглощение уровня звукового давления, D2 = 3 дб.
L = 105 + 10 lg 1 — 10 lg 4p— 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 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.