Методика определения эмиссий загрязняющих веществ в течение жизненного цикла ветроэлектростанций по укрупнённым показателям

Изложена новая методика определения эмиссий загрязняющих веществ в течение жизненного цикла ветроэлектростанций (ВЭС) по укрупнённым показателям. Дано обоснование использования укрупнённых показателей. Приведена классификация элементов ветроэнергетических установок (ВЭУ) и ВЭС по параметрам и техническим характеристикам элементов с последующим разбиением на группы. В рамках методики разработан алгоритм определения эмиссий CO₂экв (диоксид углерода), SO₂экв (диоксид серы) и PO₄экв (фосфаты) при производстве элементов ВЭУ и ВЭС. Представлены и обоснованы формулы для расчёта эмиссий загрязняющих веществ на этапах жизненного цикла ВЭС. Выполнены расчёты эмиссий CO₂экв, SO₂экв и PO₄экв в течение жизненного цикла двух наземных ВЭС установленной мощностью 70 МВт с ВЭУ, отличающимися по параметрам и техническим характеристикам элементов. Рассчитаны эмиссии загрязняющих веществ, которые могут быть предотвращены при выборе в качестве источников энергоснабжения ВЭС и определён экологический эффект от их использования при сравнении с тепловыми электростанциями.

1. Renewables Global Status Report 2022 [Электронный ресурс]. URL: https://www.ren21.net/wpcontent/uploads/2019/05/GSR2022_Full_Report.pdf (дата обращения 12.10.2022).

2. Обзор ветроэнергетического рынка России за 2021 г. [Электронный ресурс]. URL: https://rawi.ru/wp-content/uploads/2022/03/ rawi_wind_2021.pdf (дата обращения 01.11.2022).

3. Обзор ветроэнергетического рынка России за 2022 год [Электронный ресурс]. URL: https://rawi.ru/wp-content/uploads/2023/03/rawi-windmarket-report-2022.pdf (дата обращения 23.03.2023).

4. Обзор ветроэнергетического рынка России за 2020 г. [Электронный ресурс]. URL: https://rawi.ru/wp-content/uploads/2021/07/rawi-report-2020.pdf (дата обращения 01.11.2022).

5. Программа развития ветроэнергетики. [Электронный ресурс]. URL: https://rawi.ru/2021/09/5-5-gvt-ves-vrossii-k-2027-godu-rezultatyi-pervogo-kom-dpm-vie-2-0/ (дата обращения 13.11.22).

6. Фёдоров М.П., Окороков В.Р., Окороков Р.В. Энергетические технологии и мировое экономическое развитие: прошлое, настоящее, будущее. СПб., Наука, 2010. 412 с.

7. Сидоренко Г.И., Михеев П.Ю. Анализ изменения значений капитальных вложений на строительство энергетических объектов на основе возобновляемых источников энергии. Энергетик. 2017. № 10. С. 34—37.

8. Renewable Power Generation Costs in 2022. [Электронный ресурс]. URL: https://www.irena.org/ publications/2022/Jul/Renewable-Power-Generation-Costs-in-2021 (дата обращения 17.11.2022).

9. Елистратов В.В., Акентьева Е.В., Сидоренко Г.И., Кобышева Н.В. Климатические факторы возобновляемых источников энергии. СПб., Наука, 2010. 235 с.

10. Сидоренко Г.И., Михеев П.Ю. Оценка экологической эффективности жизненных циклов энергетических объектов на основе ВИЭ. Экология и промышленность России. 2017. Т. 21. № 5. С. 44—49.

11. Михеев П.Ю. Определение эмиссий загрязняющих веществ при производстве элементов ВЭУ и ВЭС по укрупнённым показателям. Энергия: экономика, техника, экология. 2023. № 5. С. 39—53.

12. Land-Based Wind Market Report: 2022 Edition. U. S. Department of Energy. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy. [Электронный ресурс]. URL: h t t p s : / / w w w . e n e r g y . g o v / s i t e s / d e f a u l t /files/202208/land_based_wind_market_report_2202.pdf. (дата обращения 12 .01.2023).

13. Сидоренко Г.И. Михеев П.Ю. Влияние параметров и технических характеристик элементов ВЭУ на финансовые затраты, затраты энергии и выбросы загрязняющих веществ. Промышленная энергетика. 2018. № 4. С. 101—110.

14. Михеев П.Ю. Влияние параметров и технических характеристик элементов ветротурбин на выбросы загрязняющих веществ. Энергия: экономика, техника, экология. 2022. № 6. С. 50—63.

15. Михеев П.Ю. Влияние выбросов загрязняющих веществ на этапах жизненного цикла наземных ВЭС на показатели экологической эффективности. Энергетика за рубежом. 2018. №5. С. 32—45.

16. Михеев П.Ю. Выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла наземных ВЭС. Энергия: экономика, техника, экология. 2022. № 5. С. 57—67.

17. Михеев П.Ю. Эмиссии загрязняющих веществ SO2экв в течение жизненного цикла наземных ВЭС в окружающую среду. Энергетика за рубежом. 2022. № 4. С. 24—41.

18. Михеев П.Ю. Эмиссии PO4экв в течение жизненного цикла наземных ВЭС в окружающую среду Энергетика за рубежом. 2023. № 1. С.32—50.

19. Technical specifications wind turbine Vestas V110 – 2MW. [Электронный ресурс].URL: https://www.vestas.com/en/products/2-mw-platform/V110-2-0-mw (дата обращения 01.12.2022).

20. Technical specifications wind turbines Vestas V136 – 3.45 MW. [Электронный ресурс]. URL: h t t p s : / / w w w . v e s tas.com/en/products/4-mwplatform/V136-3-45-MW (дата обращения 01.12.2022).

21. Garrett P., Ronde K. Life cycle assessment of electricity production from an onshore V110—2.0 MW Wind Plant. Aarhus, Vestas Wind Systems A/S, 2015. 129 p.