Воздействие мобильных газотурбинных электростанций на окружающую природную среду

Коськин И.О.
Россия, г. Москва

Функционирование современной экономики и социальной сферы в значительной мере степени зависят от наличия бесперебойных источников электроэнергии. Электроснабжение крупных городов достаточно стабильно, хотя изредка и нарушается авариями в электросетях. В малых же населенных пунктах, особенно в тех из них, которые удалены от промышленных районов, степень нестабильности подачи электроэнергии достаточно высока. Особая актуальность бесперебойной подачи электроэнергии касается ответственных потребителей – производств непрерывного цикла, больниц, военных объектов, инфраструктуры транспорта и связи, а также населения, проживающего в суровых климатических условиях.

Социальные и экономические последствия нарушений непрерывного режима энергообеспечения чрезвычайно высоки. Число пострадавших от недостатка электроэнергии для обогрева жилищ в зимние месяцы ежегодно исчисляется десятками тысяч человек. Экономические же потери по разным оценкам составляют многие миллиарды рублей.

Одним из эффективных вариантов решения проблемы бесперебойной подачи электроэнергии – установка и ввод в эксплуатацию резервных автономных электростанций малой и средней мощности (мини-ТЭС). Такие станции, состоящие из одного или нескольких агрегатов, могут быть как в стационарном, так и в модульном исполнении. Последний вариант предусматривает возмож­ность многократной транспортировки электростанций. Среди мини-ТЭС наи­более технологичными признаны мобильные газотурбинные электростанции (МГТЭС) [1, 5]. Другое их назначение – снижение пиковых нагрузок в электросетях [1]. Генерация дополнительной мощности при пиковой нагрузке в электросетях позволяет разгрузить электроподстанции, предупредить выход из строя электросетевого оборудования и тем самым повысить надежность энерго­снабжения потребителей [4]. Необходимость установки резервных источников электроэнергии обусловлена еще и тем обстоятельством, что при возврате объема потребления электроэнергии в России к уровню 1991 г. степень изношенности энергетической инфраструктуры достигла критического.

Так же как и традици­онные тепловые электростанции, МГТЭС вносят свой вклад в загрязнение окружающей природной среды. Это обстоятельство диктует необходимость комплексной оценки воздействия МГТЭС на компоненты природной среды при планировании размещения МГТЭС, обосновании предпроектной и проектной докумен­тации, разработке предложений по органи­зации природо­охранных мероприятий, эксплуатации МГТЭС и выводе их из эксплуатации. Подобная оценка подразумевает учет природно-техногенных условий территорий размещения МГТЭС.

Среди МГТЭС, зарекомендовавших себя высокой эффективностью, можно отметить газотурбинные установки (ГТУ) серии FT8 американской компании «Pratt & Whitney Power Systems» (мощность 22.5 МВт) [7], ГТУ серии ПАЭС-2500 украинской компании «Мотор Сич» (мощность 2.5 Мвт) [5] и др. В настоящее время МГТЭС эксплуатируются в десятках стран [2]. В России их массовая эксплуатация началась в 2007 г. для решения проблемы устранения пиковых нагрузок в электрических сетях. В настоящее время в России эксплуатируется 8 МГТЭС, включающих 16 энергоблоков. Размещение, монтаж и экс­плуатацию таких станций осуществляет ОАО «Мобильные ГТЭС».

Одной из основных особенностей МГТЭС является их непродолжитель­ное время работы в течение года, обычно не превышающее нескольких сот часов в год. Это обстоятельство обеспечивает относительно небольшие техногенные нагрузки на природную среду. В работе [6] установлено, что основные факторы негативного воздействия МГТЭС на природную среду – химическое загрязнение атмосферного воздуха и акустическое загрязнение. К второстепенным факторам можно отнести загрязнение поверхностных и подземных вод, почвы, нарушение геологической среды, производство отходов, тепловое и электромагнитное загрязнение.

Многообразие климатических условий России определяет различные условия рассеивания загрязняющих веществ (ЗВ), выбрасываемых из дымовых труб МГТЭС [3]. Эти условия зависят, в первую очередь, от температурно-ветрового режима территории. Максимальные концентрации выбросов ЗВ, обусловленные работой МГТЭС, размещенных в разных климатических районах, могут различаться между собой в несколько раз. При этом максималь­ные концентрации ЗВ незначительны и составляют обычно сотые доли ПДК [1]. Другой фактор, от которого зависит степень воздействия загрязнения атмосферы на человека и природную среду, – расположение площадки МГТЭС относительно жилой застройки. Этот фактор также определяет степень шумового воздействия МГТЭС на население. При расположении зданий жилой застройки на расстоянии свыше 200 м от площадки МГТЭС эквивалентный уровень шума обычно составляет 30-50 дБА и не превышает установленных санитарных норм.

Остальные факторы, как уже отмечалось, не оказывают существенного влияния на состояние природной среды. В целом, учитывая незначительную продолжительность работы МГТЭС в течение года (порядка нескольких процентов продолжительности года), можно считать, что совокупное воздействие МГТЭС на ландшафтные компоненты не является существенным.

Список литературы

1. Брюхань А.Ф., Черемикина Е.А. Мобильные пиковые газотурбинные элек­тростан­ции и окружающая среда // М.: Форум, 2011. – 128 с.

2. Виктор де Биаси. Мобильная ГТУ MOBILEPAC. Выработка 25 МВт электроэнергии в день доставки на место // Газотурбинные технологии. 2006. - № 1. - С. 26-29.

3. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере. Справочное пособие. // Под ред. Э.Ю. Безуглой, М.Е. Берлянда. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 328 с.

4. Полушкин Р.В. Мобильная помощь умещается в грузовике // Энер­гия Рос­сии. 2006. № 28 (239). С. 2.

5. Электростанции газотурбинные. – Запорожье: ОАО «Мотор Сич», 2003. – 59 с.

6. Черемикина Е.А. Ранжирование типов воздействий мобильных пиковых газотурбин­ных электростанций на компоненты природной среды по степени их значимости // Сборник докладов на VII Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы экологии». – Тула, 2010. - С. 39-41.

7. 25 MW of Mobile Power. – East Hartford, CT: Pratt & Whitney, 2010. – 6 pp.

Назад к списку