Методы оценки экологического потенциала

Экологический потенциал характеризует величину предотвращенного негативного воздействия на окружающую среду в результате использования для получения тепловой и электрической энергии возобновляемых источников энергии вместо энергетического оборудования, работающего на природном газе, каменном угле, печном мазуте и дизельном топливе. Оценка может осуществляться для выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов в поверхностные и подземные водные объекты, размещения образующихся отходов, теплового воздействия, потребления воды из природных источников. Ниже речь пойдет только о предотвращении загрязнения атмосферы как наиболее существенном воздействии на человека и другие биологические объекты.

Натуральная оценка предотвращенных выбросов в атмосферу. Существует большой объем статистической информации о массе выбросов различных загрязняющих веществ при использовании рассматриваемых видов топлива для производства электрической и тепловой энергии. Эта информация легла в основу определения средних удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании в топках единицы природного газа (т/тыс.м³) для , каменного угля (т/т) для , печного мазута (т/т) для и дизельного топлива (т/т) для .

С учетом этого экологические потенциалы в натуральном исчислении (объемы предотвращаемых выбросов, т) составят при сжигании:

– природного газа для

;

– каменного угля для

;

– печного мазута для

;

– дизельного топлива для

,

где

- множество видов загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при сжигании природного газа;

- множество видов загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при сжигании каменного угля;

- множество видов загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при сжигании печного мазута;

- множество видов загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при сжигании дизельного топлива.

Оценка предотвращенных выбросов в атмосферу в тоннах условного загрязняющего вещества – в тоннах СО- эквивалента. В общем случае масса выбросов в тоннах условного загрязняющего вещества[43] (усл.т) определяется с учетом массы m_v выбросов v-го загрязняющего вещества в натуральном исчислении (т), его коэффициента относительной агрессивности (усл.т/т), поправки на рассеивание в атмосфере и коэффициента относительной опасности для зоны активного загрязнения :

Коэффициент относительной агрессивности v -го вещества позволяет перейти от массы этого вещества к эквивалентной по воздействию на окружающую среду массе оксида углерода (СО). Применяемые для оценки приведенной массы коэффициенты относительной агрессивности вещества , исчисляются следующим образом:

,

где

- характеризует относительную опасность присутствия вещества v -го вида в воздухе, вдыхаемом человеком, по отношению к уровню опасности оксида углерода, зависит от значений предельно допустимых концентрации среднесуточной и рабочей зоны оксида углерода и v-го загрязняющего вещества

-поправка, учитывающая вероятность накопления v-го вещества в компонентах окружающей среды и цепях питания, а также поступления примесей в организм человека неингаляционным путем;

- поправка, характеризующая вредное воздействие v-го вещества на других реципиентов (кроме человека);

- поправка на вероятность повторного заброса v-го вещества (твердых аэрозолей) в атмосферу после его оседания на поверхности (учитывает уровень осадков на рассматриваемой территории);

- поправка на вероятность образования вторичных более токсичных загрязняющих веществ из v-го загрязняющего вещества при поступлении его в атмосферу ( 2 или 5 для нетоксичных летучих углеводородов, 1 - во всех остальных случаях).

Для расчета поправки на рассеивание газообразных веществ в атмосфере используются выражение

,

где

- высота источника выброса загрязняющих веществ (дымовой трубы), м;

- поправка на факел выброса, зависящая от разности температуры отходящих газов и температуры атмосферного воздуха на уровне устья трубы

;

- средняя скорость ветра на уровне флюгера, м/с.

При оценке экологического потенциала в расчетах поправок на рассеивание можно использовать:

– среднее значение высоты трубы теплоэнергетических станций равное h_ср=100 м; рh

– средние температуры атмосферного воздуха на соответствующих территориях с дифференциацией по месяцам и году в целом;

– средние скорости ветра на соответствующих территориях с дифференциацией по месяцам и году в целом или среднегодовую скорость ветра на территории страны равную 3 м/с.

Для расчета поправки на рассеивание твердых веществ, образующихся при сжигании угля и мазута, будем считать, что лишь на ряде энергетических объектов используется очистное оборудование. С учетом этого при расчете экологического потенциала имеет смысл ориентироваться на среднее рассеивание с поправкой, определяемой по формуле

.

Среднее значение коэффициента относительной опасности для зоны активного загрязнения при проведении ориентировочных расчетов может быть принято равным = 6. Такой выбор обусловлен среднестатистическим соотношением долей 0,4 и 0,6 на территории ЗАЗ площадей, занятых соответственно промышленными зонами и населенными пунктами, в которых размещаются энергетические объекты, а также средней плотностью населения в таких поселениях равной около 70 – 80 чел./га.

После определения средних значений , и значений коэффициентов относительной агрессивности легко рассчитываются размеры экологических потенциалов в тоннах условного загрязняющего вещества (приведенной предотвращенной массы выбросов) при использовании энергии p-го возобновляемого источника вместо:

– природного газа для

;

– каменного угля для

;

– печного мазута для

;

– дизельного топлива для

.

В состав веществ, выбросы которых используются для расчета приведенной массы не входит масса выбросов парникового газа - диоксида углерода (СО₂).

Можно также провести расчет экологического потенциала в тоннах СО-эквивалента без учета поправки на рассеивание и значения коэффициента относительной опасности для зоны активного загрязнения:

– природного газа для

;

– каменного угля для

;

– печного мазута для

;

– дизельного топлива для

Оценка предотвращенных выбросов в атмосферу в тоннах СО₂- эквивалента. Оценка может производиться либо только на основе информации о выбросах диоксида углерода при сжигании топлива:

,

либо с учетом выброса в атмосферу всех парниковых газов на этапах добычи, транспортировки, хранения и сжигания топлива.

Оценка предотвращенного эколого-экономического ущерба от загрязнения атмосферы. Экологический потенциал, выраженный в стоимостной форме (руб.), соответствует величине предотвращенного эколого-экономического ущерба от загрязнения атмосферы в результате использования энергии возобновляемых источников вместо:

– природного газа для

;

– каменного угля для

;

– печного мазута для

;

– дизельного топлива для

.

где

- удельный эколого-экономический ущерб от загрязнения атмосферы условным загрязняющим веществом (СО), руб./усл.т;

- коэффициент индексации экологических платежей и эколого-экономических ущербов в t-м году;

- цена квот в t-м году на выброс СО₂ (диоксида углерода) на основной площадке мирового углеродного рынка;

- масса выбросов диоксида углерода, образующегося при сжигании природного газа, замещаемого эквивалентным количеством энергии возобновляемого источника p-го вида;

- масса выбросов диоксида углерода, образующегося при сжигании природного каменного угля, замещаемого эквивалентным количеством энергии возобновляемого источника p-го вида;

- масса выбросов диоксида углерода, образующегося при сжигании печного мазута, замещаемого эквивалентным количеством энергии возобновляемого источника p-го вида;

- масса выбросов диоксида углерода, образующегося при сжигании дизельного топлива, замещаемого эквивалентным количеством энергии возобновляемого источника p-го вида.

Значения потенциалов для возобновляемых источников энергии сводились в единую форму таблицы как для каждого субъекта федерации, так и для каждого федерального округа и Российской Федерации в целом.

Рассчитанные значения электроэнергетического, теплоэнергетического, экологического потенциалов и потенциала ресурсосбережения различных видов возобновляемых источников энергии сводятся в единую таблицу . Расчет потенциалов производится поэтапно:

(1) для каждого из Субъектов Федерации, входящего в рассматриваемый Федеральный Округ;

(2) для Федерального округа на основе информации о Субъектах Федерации, в него входящих;

(3) для России в целом на основе информации о Федеральных Округах, в нее входящих.

Таблица

Расчет потенциалов возобновляемых источников энергии