Фактори і показники, що визначають енерго-екологічну ефективність теплоенергетичних об'єктів

Проблема забезпечення енергетичної ефективності й екологічної без­пеки енергетичних об'єктів є складною (проектування, експлуатація, екс­пертиза, аудит, прогнозування, моніторинг та ін.) і багатозначною. Це пов'язано з потребою визначити рівень використання паливно-енергетичних ресурсів, технічного стану устаткування енергооб'єктів, рівня їх експлуатації, застосування природоохоронних заходів тощо. Складність вирішення цієї проблеми зумовлена різноманітністю визначаль­них параметрів, факторів і показників екологічної небезпеки. Уже на рів­ні вибору показників екологічної безпеки виникають деякі суперечності. Так, показники валових викидів шкідливих речовин - М, (т/рік або г/с) доцільно використовувати на регіональному і особливо глобальному рів­нях аналізу екобезпеки. Однак цей критерій не придатний для порівняння локальних джерел викидів різної потужності.

Питомий показник у вигляді відношення М, до валового об'єму димо­вих газів V 1 (Сi = Mi/V 1 - концентрація конкретної домішки в димових га­зах) треба застосовувати під час оцінки граничнодопустимих викидів і концентрацій, побудови карт забруднення екологічними викидами населе­ної місцевості і визначення зон екологічної небезпеки (ризику) відповідно до встановлених санітарно-гігієнічних норм граничнодопустимих концен­трацій небезпечних викидів. Однак цей показник непридатний для оцінки інших типів викидів (наприклад, теплових) і не може бути об'єктом аналі­зу в порівнянні джерел екологічної небезпеки різної потужності.

Застосування критерію екологічної безпеки у вигляді відношення Мi, до кількості підведеної теплоти або витрати палива В взагалі може дати па­радоксальний висновок щодо екологічної переваги об'єкта з нижчою енер­гетичною ефективністю перетворення (використання) енергії палива.

Найбільш універсальним показником екобезпеки є критерій, який ви­значають як відношення валового викиду шкідливої речовини Мi до ви­робленої енергії Е у вигляді bi = Мi /E (г/кВтгод). Можна показати, що

, (7.1)

де К - коефіцієнт, що враховує вплив паливного, технологічного та екс­плуатаційних факторів; _уст - ККД енергетичної установки; - термічний ККД циклу; - добудок ККД усіх елементів і трактів енергетич­ніної установки (для ПТУ: котел, пароперегрівник, турбіна, насос, паро­проводи, електрогенератор та ін.), що враховує ступінь незворотності робочих процесів.

У використанні критерію - можна виділити чотири групи факторів впливу, що забезпечують екологічну безпеку конкретного об'єкта: тер­модинамічний, паливний, технологічний і експлуатаційний (табл. 7.1). Технологічну групу, у свою чергу, поділяють на три підгрупи, які впли­вають через зміну технології спалювання палива, використання техноло­гії очистки та переробки палива або прийомів очищення димових газів.

Таблиця 7.1. Фактори впливу і параметри екологічної небезпеки ТЕС

Фактор	Параметр екологічної небезпеки
Теплове забруднення	Н2О	со2	so2	V2O5	Тверді викиди	СxНyОz,	NOx
Термодинамічний	+	+	+	+	±	+	±	±
Паливний		±	±	±	±	+	+	+
Технологічний: горіння очистка і пере­робка палива очистка димових газів		±	±   +	+   +	+	±   +   +*	±   +   +*	±     +
Експлуатаційний	+					±	+	+
Група параметрів	(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)

Примітка. (±) - реверсивний вплив; (+) - позитивний вплив; (0) - немає або ма­лий вплив; (*) — отруєння каталізатора.

Кожний з визначених факторів має свої особливості з погляду умов забезпечення екологічної безпеки.

Термодинамічний фактор є найуніверсальнішим. Він впливає на всі параметри і показники екологічної небезпеки. Він є самоокупним, тому що витрати на його реалізацію компенсуються економією палива, якщо рівень виробленої теплової та електричної енергії незмінний.

Паливний фактор також характеризується високою універсальністю (слабкий вплив лише на теплові викиди) і за певних умов визначає знач­ний вплив на ряд екологічних показників. Можливості його використання залежать від наявності відповідних природних паливно-енергетичних ре­сурсів, економічної та політичної ситуації, що склалася в регіоні.

Обидва зазначені фактори характеризуються реверсивністю впливу, тобто можуть поліпшувати або погіршувати екологічну ситуацію. Ревер-сивність характерна і для інших впливів.

Технологічний фактор є менш універсальним порівняно з двома по­передніми і залежно від особливостей використання може бути мало- (під час удосконалювання технології спалювання палив) або багатозатратним (під час використання технологічних прийомів переробки палива або очищення димових газів).

У свою чергу, залежно від комбінації результативних прийомів впли­ву на параметри забруднення навколишнього середовища параметри еко­логічної небезпеки можна умовно розподілити на сім характерних груп, виходячи з повноти реалізації визначальних факторів.

У розробці програм забезпечення екологічної безпеки енергетичних об'єктів ще не повною мірою використовують термодинамічний і палив­ний фактори.