Методика учета затрат «по здравоохранению» при комплексной оптимизации энергоблоков ТЭС

 

Методика учета затрат «по здравоохранению» при комплексной оптимизации энергоблоков ТЭС

Методика учета затрат «по здравоохранению» при комплексной оптимизации энергоблоков ТЭС Экологические ограничения при исследовании энергоблоков ТЭС – один из приоритетных аспектов в современных условиях природопользования. Особенно остро экологические проблемы стоят в регионах с высокой удельной техногенной нагрузкой на среду обитания, главным образом в крупных промышленных центрах, регионах, добывающих и перерабатывающих  ископаемые ресурсы и территориях, в которых сосредоточены значительные энергетические мощности. В этой связи, фактор экологического воздействия энергоблоков ТЭС требует особого контроля. Нормативными показателями экологического воздействия ТЭС являются ПДВ (предельно допустимые выбросы) и необходимость обеспечения ПДК (предельно допустимых концентраций) загрязняющих веществ в ареале функционирования. При этом под вредным воздействием понимают такой процесс обмена веществом и энергией, в результате которого происходят количественные и качественные изменения компонентов природной среды, превышающие предельно допустимые нормативы, определяемые интенсивностью, степенью и опасностью воздействия. Под интенсивностью понимают величину нарушения или загрязнения окружающей среды в единицу времени. Под степенью понимают относительную величину поступления загрязняющих веществ в природную среду от общего объема выделившихся веществ в виде выброса, а также нарушенность компонента среды в зависимости от общей его площади и количества. Под опасностью понимают относительную единицу соотношения между реальной (фактической) интенсивностью воздействия и нормативной. Нормативами при загрязнениях являются предельно допустимые выбросы в атмосферу (ПДВ) и предельно допустимые сбросы в гидросферу (ПДС). Опасность воздействия jопределяется по отношению

где J - интенсивность воздействия. При j>1 опасность воздействия существует, при j<1 технологический процесс не воздействует на природную среду. Указанные нормативные положения отражены в используемом подходе следующим образом – при обеспечении ПДВ в ареале функционирования, исследуемый энергоблок удаляется от потребителя в зону с обеспеченными ПДК, что вызывает увеличение затрат в магистральные тепловые сети (для теплофикационных энергоблоков). Затраты, связанные с восстановлением экологической инфраструктуры учтены на основе [9]. Валовые и удельные выбросы определены в соответствии с [10, 11]. Вместе с тем экологическое воздействие энергоблоков ТЭС должно
учитываться не только природоохранными штрафными санкциями и мероприятиями, но и, в первую очередь, социальными аспектами. Воздействие некоторых видов вредных выбросов на состояние здоровья человека показано в табл.3.
Выше упоминалось, что кроме общепринятых экологических ограничений (затраты, связанные с восстановлением экологической и социальной инфраструктуры: рекультивация сельскохозяйственных, лесных и прочих угодий; восстановление и поддержание в надлежащем виде объектов народного хозяйства, в том числе и жилищно-коммунального) рассмотрены и затраты «по здравоохранению». Для этого (в рамках комплексной оценки) используется ненормативный механизм учета, который оценивает затраты, связанные с восстановлением здоровья людей длительное время находящихся под воздействием выбросов ТЭС. Сущность используемого подхода заключается в следующем. Выбросы загрязняющих веществ (зола, окислы серы и азота для ТЭС на угле) накрывают район функционирования энергоблока, для ТЭЦ – это, как
правило, городская зона с высокой плотностью населения. Ухудшение здоровья населения, которое зависит от приземных концентраций вредных веществ, вызывает повышение обращаемости в больницы, что требует дополнительного финансирования на восстановление его работоспособности. Приведенные к году эксплуатации затраты «по здравоохранению» учитываются безразмерным критерием эффективности ηZ и в процессе оптимизации влияют не только на местоположение источника выброса за счет удаления его в районы с меньшей плотностью населения, но и на оптимальный профиль энергоблока. В данном случае критерием оптимизации является показатель рентабельности условного энергоблока, оснащенного той или иной экологообеспечивающей технологией. Характер распространения выбросов описывается эмпирическими выражениями и хорошо согласуется с методикой ОНД-86 [12], с расчетной программой распространения вредных выбросов в атмосфере от действия ТЭС – РЗА ТЭС «Новосибирсктеплоэлектропроект» и экспериментальными данными [13]. Концентрация золы в приземном слое атмосферы при удалении от источника определяется уравнением, мг/м3:

а суммарная концентрация оксидов серы и оксидов азота в пересчете на оксиды серы – уравнением, мг/м3:


Здесь СА; СSO2 – приземные концентрации золы и оксидов серы соответственно, мг/м3;

  – количество выбросов золы и оксидов серы и азота из источника соответственно, г/с; Н – высота источника рассеивания, м; Х – удаление от источника, км. Использование эмпирических зависимостей не требует применения гетерогенных термодинамических моделей по превращению и распространению вредных веществ в атмосфере, которые даже при условии изотермичности атмосферы, стационарности распространения дымового шлейфа и стехиометри-
ческом характере протекающих реакций описываются достаточно сложным математическим аппаратом. Предложенные эмпирические зависимости упрощают моделирование и, что весьма важно, позволяют применять модель в инженерных расчетах. Следует отметить, что инженерная постановка проблемы при решении оптимизационных задач в энергетике в равной степени приемлема не только в указанном случае, но и для всего комплекса задач гетерогенных термодинамических, гидравлических и физико-химических цепей, будь то процессы алло-автотермической газификации топлива, термохимической подготовки топлива, горения в вихре и т. п. Ущерб по здравоохранению оценивается по выражению, руб/год ($/год):


где уki – удельный ущерб по здравоохранению, который зависит от среднегодовых концентраций вредных веществ в приземном слое атмосферы; Ч – численность населения, попадающая в зону активных загрязнений, чел; k – среднегодовая концентрация i-го вещества. Численность населения, попадающая в зон активных загрязнений, зависит от плотности населения и удаления источника выбросов от районов жилой застройки. При таком подходе удаление источника выбросов в территории с меньшей плотностью населения определяет не только связанные с собственно удалением затраты, но и затраты в социальную и промышленную инфраструктуру (ЗИНФ) и затраты «по здравоохранению» (ЗЗДРАВ).Плотность населения для крупных городов находится на уровне 200000 чел/км2 для жилых кварталов [14] и при удалении источника выброса от потребителя теплоты численность находящегося в ЗАЗ населения убывает (в порядке оценки) в соответствии с зависимостью, чел:

Здесь m – расчетная плотность населения, чел/км2; Х – удаление блока от по-
требителей теплоты, км; R – радиус ЗАЗ, км.
Величина удельного ущерба в зависимости от концентраций загряз-
няющих веществ с учетом данных представлена в табл.7.