Основы экологии и энергосбережения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО КУРСУ 

«Основы экологии и энергосбережения»

Вариант № 51

 

 

 

 

 

                

Теоретические вопросы.

 

Вопрос №10.   В чем суть балльной оценки природных ресурсов как природно-ресурсного потенциала страны?  Укажите основной недостаток этой системы оценки.

Ответ:

 

Под природно-ресурсным  потенциалом понимают совокупность природных ресурсов региона, которые  используются или могут быть использованы в хозяйстве с учетом тенденций  научно-технического прогресса. Величина природно-ресурсного потенциала может  быть определена как сумма потенциалов  отдельных видов природных ресурсов (минеральных, водных, лесных, земельных  и др.) и зависит от целого ряда факторов. Важнейшими из них являются: численность имеющихся в регионе  природных ресурсов (чем больше ряд  естественных ресурсов, вовлеченных  и подлежащих использованию в  процессе производства, тем больше величина природно-ресурсного потенциала), их количественные и качественные характеристики (величина запасов, содержание полезного  вещества, мощность пластов и т.д.), комплексность использовании каждого  вида природных ресурсов. 
Количественная оценка природно-ресурсного потенциала территории возможна только в том случае, если частные потенциалы отдельных видов природных ресурсов будут исчисляться по единому принципу.

В теоретических  и прикладных изысканиях проблеме оценки ресурсов природы стали уделять  внимание сравнительно недавно —  не более трех – трех с половиной  десятилетий назад. Первоначально  на смену натуральным показателям  количественных и качественных характеристик  природных ресурсов (объемы запасов, продуктивность, мощность пластов, глубина  залегания и т. п.) пришла балльная оценка (ее называли также технологической или производственной). Она направлена на сопоставление однородных природных ресурсов с точки зрения благоприятности их использования с той или иной целью. Ее показатели — баллы, категории, степени, классы (леса I, II, ..., V класса бонитета, земли I, II, ..., X категории и т. п.). Технологическая оценка может иметь и словесное выражение: ограниченно пригодно к использованию, пригодно без ограничений, непригодно к использованию.

Однако  балльная оценка позволяет сравнить лишь одноименные виды ресурсов (различные  по плодородию земли, месторождения  полезных ископаемых одного вида и  т. п.), но с ее помощью невозможно сопоставить ценность природных  ресурсов с ценностью других средств  производства или ценность разнотипных  видов естественных ресурсов. Поэтому  в ресурсооценочных работах все  больше внимания стало уделяться  стоимостной, или собственно экономической  оценке.  
           Трудности экономической оценки связаны с тем, что естественные ресурсы, пока в них не вложен труд, представляют собой “дар природы” и поэтому, согласно трудовой теории стоимости, не могут иметь стоимости.  
Однако в современных условиях воспроизводство естественных благ перестало быть чисто природным процессом. Значительные трудовые затраты общества расходуются не только на эксплуатацию ресурсов природы, но и на поддержание их в продуктивном состоянии, выявление запасов, организацию учета и охраны, улучшение качества и т. п.  
Поскольку ресурсы природы различаются по качеству и удобству местоположения, при использовании относительно лучших источников энергии и сырья предприятие затрачивает меньшее количество труда, то есть производит продукцию меньшей стоимости. Иными словами, от природных (качественных) особенностей естественных ресурсов зависит, в конечном итоге, эффективность производства, что также может служить мерилом их ценности.  
Одной из важнейших задач экономической оценки является определение материального ущерба, наносимого обществу при изъятии из хозяйственного оборота природных богатств (оценка ущерба от затопления земель при строительстве водохранилищ, от изъятия земель для гражданского строительства и т. п.).  
Экономическая оценка лежит и в основе платности природопользования, что создает материальную заинтересованность предприятий в рациональном использовании ресурсов природы, совершенствовании технологических процессов по пути сокращения выбрасываемых в окружающую среду отходов.  
Информационной базой данных для осуществления экономической оценки природных ресурсов служат ресурсные кадастры – систематизированные своды сведений, количественно и качественно характеризующие определенный вид природных ресурсов. Традиционная система учета природных ресурсов (кадастр месторождений и проявлений полезных ископаемых, земельный, водный кадастры, кадастр рыбных и лесных ресурсов и др.) далека от совершенства: показатели отдельных кадастров несопоставимы по содержанию; имеющаяся кадастровая информация охватывает не все природные объекты и ресурсы т. д. Однако недостатки ресурсных кадастров не умаляют их ценности в качестве банков информации для создания новой информационной системы, которая должна отвечать возросшей роли территориального аспекта управления рациональным природопользованием. Основой такой системы может стать комплексный территориальный кадастр природных ресурсов (КТКПР), который представляет собой банк территориально-организованных данных о природно-ресурсном потенциале конкретной территории и экологической ситуации в регионе (в заданный момент времени).  
Необходимость создания КТКПР обусловлена проведением экономической реформы и переходом к рыночным отношениям, передачей многих функций управления на региональный уровень.

Постепенно  сложились следующие основные направления  использования оценок природных  ресурсов:

1) в массовых  планово-проектных расчетах по  обоснованию изменений характера  использования данного ресурса  (отводы сельскохозяйственных или  лесных угодий под строительство  и т. п.);

2) в учетно-аналитических  разработках (ведение кадастров  природных ресурсов, исчисление  национального богатства с оценкой  природной составляющей и т.  п.);

3) при  перспективном планировании и  прогнозировании (разработка комплексных  схем рационального использования  и охраны природных ресурсов  и др.);

4) для  целей совершенствования системы  экономического стимулирования (платежи  за использование природных ресурсов, изменение ценовых пропорций  в народном хозяйстве и т.  п.).

Наиболее  важным на практике считалось первое направление, меньше экономические  оценки природных ресурсов использовались для второго и третьего. Понимая  значимость четвертого направления, специалисты-«оценочники» делали акцент на его применении в  перспективе, поскольку оно было связано с кардинальными изменениями  структуры цен в народном хозяйстве, что требовало проведения серьезной  экономической реформы, невозможной  в условиях командно-бюрократической  системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №51.   Ветроэнергетика.

 

Ответ:

 

Ветроэнергетика Беларуси

Беларусь  не располагает собственными топливно-энергетическими  ресурсами (ТЭР). Лишь 15% собственных  ТЭР покрывают потребности страны, остальные 85% импортируются — в  основном из России. В последние  годы наблюдается постоянный рост цен  на топливо и импортируемую электроэнергию. Этот рост будет иметь место и  далее до достижения мировых цен. В связи с этим для Беларуси чрезвычайно важно включать в  топливно-энергетический баланс вторичные  энергоресурсы и возобновляемые источники энергии, одним из которых  является ветер.

Ветроэнергетика, как и любая отрасль хозяйствования, должна обладать тремя обязательными  компонентами, обеспечивающими ее функционирование:

1) ветроэнергетическими  ресурсами, 2) ветроэнергетическим оборудованием, 3) развитой ветротехнической инфраструктурой.

1. Для ветроэнергетики  Беларуси энергетический ресурс  ветра практически неограничен.  В стране имеется развитая  централизованная электросеть и  большое количество свободных  площадей, не занятых субъектами  хозяйственной деятельности. Поэтому  размещение ветроэнергетических  установок (ВЭУ) и ветроэлектрических  станций (ВЭС) обусловливается  только грамотным размещением  ветроэнергетической техники на  пригодных для этого площадях.

2. Возможности  приобретения зарубежной ветротехники  весьма ограничены вследствие  отсутствия достаточного выбора  именно того оборудования для  ВЭУ и ВЭС, которое соответствует  климатическим условиям Беларуси, а также мощного противодействия  ответственных административных  работников от официальной энергетики.

3. Отсутствие  инфраструктуры по проектированию, внедрению и эксплуатации ветротехники  и, соответственно, практического  опыта и квалифицированных кадров  можно преодолеть только в  ходе активного сотрудничества  с представителями развитой ветроэнергетической  инфраструктуры зарубежья.

Темпы увеличения суммарной мощности ВЭУ и ВЭС  в мире имеют тенденцию к быстрому росту. Так, суммарная мощность всех ВЭС планеты в 2001 г. составила 24,35 ГВт, а к концу 2006 г. — уже более 74 ГВт и продолжает иметь неуклонную тенденцию к увеличению. Европейская  ассоциация ветроэнергетики (EWEA) пересмотрела планы роста установленных ветроэнергетических  мощностей в Европе к 2010 г. от прежней  цифры в 40 ГВт до 60 ГВт. На Европу приходится около 70% мировых ветровых мощностей, наибольшая часть которых  расположена в Германии, Испании  и Дании. В странах Европы в  зависимости от ветровых потоков  ветроэнергетические мощности имеют  следующее базирование:

— внутриконтинентальное (ВЭС и единичные ВЭУ размещаются  внутри континента);

— прибрежное (ВЭС размещаются вблизи или вдоль  морского берега);

— морское (ВЭС  размещаются в открытом море неподалеку от побережья).

Поскольку характеристики ветра внутри континента отличаются от характеристик ветра прибрежных зон и вблизи побережья, характеристики соответствующих ВЭУ (начальная  скорость вращения, скорость достижения номинальной мощности и др.) также  разнятся. Так, хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации ВЭУ внутриконтинентального базирования ряда немецких фирм начинают работу со скоростей ветра 3,0-4,0 м/с и достигают номинальной мощности при скоростях 10-13 м/с. Следовательно, освоение ветроэнергетики в Беларуси необходимо вести, ориентируясь на ВЭУ зарубежного производства внутриконтинентального базирования. Карта зонального распределения среднегодовых фоновых скоростей ветра в Беларуси приведена на рисунке:

Согласно мировой практике, типоряд  ВЭУ В12 и В14 по номинальной мощности соответствует диапазону от 1 кВт  до 1,5 МВт. При этом ВЭУ В12 для континентального базирования в Европе обладают диапазоном номинальной рабочей скорости ветра  в центре ветродвигателя от 12 до 14 м/с, а ВЭУ В14 прибрежного и морского базирования имеют такую номинальную  скорость более 14 м/с. Определен также  типоряд ВЭУ В6, В8, В10 на соответствие ветровым климатическим зонам, характерным  для равнинно-холмистой местности. Для типоряда ВЭУ В6, В8, В10 на уровне оси ветродвигателя номинальная  рабочая скорость ветра соответственно распределяется в диапазонах 6-8 м/с, 8-10 м/с и 10-12 м/с. Работы по оценке технического ветроэнергетического ресурса Беларуси выполнены совместно НПГП «Ветромаш», РУП «Белэнергосетьпроект» и Госкомитетом по гидрометеорологии (таблица 1). Сведения о ветроэнергетических ресурсах Беларуси изложены в отчетах по научно-исследовательским работам и в публикациях, использованных при формировании Ветроэнергетического кадастра, который включает:

— информационный банк данных о ветроэнергетических  характеристиках на территории Беларуси;

— информационную базу данных с программным  обеспечением для расчетов ветроэнергоресурсов  на территориях и оценки ветроэнергетического потенциала конкретной ВЭУ в конкретном месте ее внедрения;

— Ветроэнергетический атлас, содержащий набор карт размещения ветротехники В12 и В14 континентального базирования  на отдельных территориях Беларуси и паспорта точек (площадок) преимущественного  внедрения ветротехники;

— временные руководящие документы  по применению, созданию, сертификации, строительству и эксплуатации ветротехники;

— временное руководство по оценке ветровых режимов по требованиям  ветроэнергетики на период 2005-2020 гг.

Гарантированная выработка утилизируемой  энергии ветра с 7% территории Беларуси составит 14,65 млрд кВт(ч. Использование  же зон с повышенной активностью  ветра гарантирует выработку  энергии ВЭУ до 6,5-7,5 млрд кВт(ч  с окупаемостью затрат в течение 5-7 лет. Абстрактные сведения о территориальном  распределении ветроэнергоресурсов, способствующие планированию развития ветроэнергетики в Беларуси, дополнены  разработкой комплекта карт и  паспортизацией возвышений (таблица 2). Эти карты, являясь основной частью Ветроэнергетического атласа Беларуси, в достаточной мере обосновывают по региональным признакам возможности  практической реализации возведения ВЭУ  и ВЭС на территориях страны в  целом и каждой области.

Для первоначального  этапа развития ветроэнергетики  Беларуси определены 1840 площадок для  строительства как одиночных  ВЭУ, так и ВЭС с потенциалом  более 200 млрд кВт(ч. Выявленные на территории Беларуси площадки под ветроэнергетику  — это, в основном, гряды холмов высотой от 20 до 80 м с фоновой  скоростью ветра 5 м/с и более, на которых можно возвести от 5 до 20 ВЭУ. Каждому внедрению должно предшествовать детальное обследование места строительства ВЭУ. Невыполнение условий по результатам обследований приведет к значительным ошибкам в оценке выработки энергии. При выборе конкретных образцов ВЭУ необходимо дополнительно учитывать ряд факторов, связанных с величиной фактического ветроэнергетического ресурса в месте непосредственного размещения ВЭУ. К таким факторам относятся: абсолютная высота местности, высота возвышения площадок и их открытость, отдаленность предполагаемого места размещения ВЭУ от потребителя и особенно от линий электропередачи, в т.ч. от трансформаторных подстанций и т.п. Выборочные обследования зон опытной эксплуатации ветротехнического оборудования на территории Беларуси показали, что при оптимальном выборе строительной площадки для возведения ВЭУ (на возвышениях и открытой местности, на берегах водных массивов и т.п.) окупаемость ВЭУ при среднегодовой скорости ветра 6-8 м/с укладывается в срок около 5 лет. Наиболее эффективно обеспечивается использование современной зарубежной ветротехники на территориях зон со среднегодовыми фоновыми скоростями не ниже 4,5 м/с на холмистом рельефе. К таким регионам относятся: возвышенные районы большей части севера и северо-запада Беларуси, центральная зона Минской области включая прилегающие с запада районы, Витебская возвышенность. Местами на обследуемых территориях возможно обнаружение не выявленной ранее энергоэффективной холмистости, а также других энергоэффективных площадок для строительства не только мощных ВЭУ, но и ВЭС (например, в продуваемых долинах большой протяженности, вблизи крупных водных массивов, на высоких откосах и т.п.).