Стартовая >> Архив >> Генерация >> Размещение энергетических объектов

Проблемы, сопутствующие размещению энергетических объектов - Размещение энергетических объектов

Оглавление
Размещение энергетических объектов
Предисловие редактора
Предисловие
Проблема размещения
Роль ЛПР в проблеме размещения
Общие вопросы в проблеме размещения
Факторы, усложняющие проблему размещения
Необходимость формализации проблемы размещения
Основные проблемы
Методология размещения
Процедуры, используемые при выборе площадок
Основные особенности метода выбора площадки на основе анализа решений
К вопросу об объективности и беспристрастности анализа
Исследование размещения АЭС для энергосистемы WPPSS
Определение целей и критериев размещения АЭС для энергосистемы WPPSS
Описание возможных воздействий АЭС для энергосистемы WPPSS
Оценка воздействий АЭС для энергосистемы WPPSS
Анализ и сравнение возможных площадок под АЭС
Оценка анализа размещения АЭС
Идентификация возможных площадок
Недостатки стандартных методов отбора
Модели отбора с анализом решений
Применение моделей отбора с анализом решений
Определение целей и критериев при выборе площадок
Выбор целей для исследования
Выбор критериев для целей
Естественные и искусственные шкалы для измерения критериев
Свойства набора критериев
Возможные воздействия энергетического объекта
Количественное описание воздействий на окружающую среду
Примеры оценки воздействия на окружающую среду
Количественная оценка экономических воздействий
Количественная оценка социально-экономических воздействий
Количественная оценка воздействий на здоровье и безопасность людей
Количественное описание общественного мнения
Построение модели возможной аварии на примере с оползнем
Построение модели общественных рисков на примере порта по приему сжиженного газа
Оценка воздействия энергетического объекта при выборе площадок
Преимущества формализации структуры ценностей
Квантификация стратегий поведения в условиях риска
Искусство оценивания предпочтений
Анализ и сопоставление возможных площадок
Оценка анализа
Проблемы, сопутствующие размещению энергетических объектов

Глава 10
ПРОБЛЕМЫ, СОПУТСТВУЮЩИЕ РАЗМЕЩЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
В начале книги был рассмотрен круг проблем, входящих в более общую проблему размещения энергетических объектов. К таким проблемам, являющимся одними из наиболее важных в области энергетики, относятся; лицензирование энергетического объекта; проектирование энергетического объекта; выбор вида энергетических ресурсов; выбор сроков ввода объекта в действие;
определение последовательности вводов энергетических объектов; разработка норм для энергетических объектов.
Проблема размещения энергетических объектов так или иначе связана с каждой из этих проблем. Целью данной главы является рассмотрение связей и способов, с помощью которых при анализе возможных площадок, описанных в настоящей книге, решение принимается с учетом перечисленных проблем.
Можно утверждать, что не бывает анализа, который охватывал бы все аспекты проблемы. Это следует из анализа возможных площадок, описанного в предыдущих главах. Задачей анализа является создание модели для исследования, позволяющей получить общие основания для отбора возможных площадок. Полученная при этом информация, накопленные знания помогут заказчику лучше подготовиться к принятию ответственного и обоснованного решения по окончательному выбору площадок для энергетического объекта.
Такое же значение анализ решений по выбору площадок имеет и для решения сопутствующих проблем, обсуждаемых в данной главе. Ниже будет показано, что в этом отношении анализ площадок, связанный с размещением энергетического объекта, имеет два аспекта. Во-первых, вопрос о размещении энергетического объекта существенно влияет на каждую из перечисленных выше сопутствующих проблем. Например, лицензирование энергетического объекта, его проектирование, выбор вида энергетических ресурсов могут существенно зависеть от того, какая площадка будет выбрана. Во-вторых, для каждой из сопутствующих проблем характерны такие же особенности, как и для проблемы выбора площадки (например, множественность целей, наличие неопределенностей, последствий, проявляющихся в разное время), как это было отмечено в § 1.4. Поскольку для методологии анализа решений, описанной в настоящей книге, изучение этих особенностей является главной задачей, этот тип анализа пригоден и для решения сопутствующих проблем.

ЛИЦЕНЗИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

Для строительства и эксплуатации каждого энергетического объекта требуется получение ряда лицензий. Они выдаются различными местными и центральными органами. Понятие лицензиоспособности для данного случая учитывает возможность получения лицензии и время, которое для этого потребуется. Многие специалисты в различных областях энергетики подчеркивают, что задержки и неопределенности при лицензировании являются одним из критических аспектов проблемы размещения новых энергетических объектов в США. Задержки с выдачей лицензий имеют серьезные экономические последствии, поскольку стоимость строительства энергетических объектов постоянно растет, а задержка с вводом энергетического объекта приводит к новым экономическим потерям. В денежном выражении задержка пуска объекта может приводить к потере примерно 1 млн. долл, в сутки, и эти потери неизбежно в конечном счете прямо пли косвенно ложатся на потребителей энергии.
Лицензиоспособность энергетического объекта зависит от выбора площадки. Площадка, признанная лучшей в результате анализа, описанного в предшествующих главах, в конкретной ситуации может уступить несколько худшей, но для которой получение лицензии окажется более легким. Поясним это.
Лицензия является гарантией того, что для энергетического объекта выбрана надлежащая площадка. Для лучшей из намеченных площадок необходимо получение лицензии в возможно более короткий срок. Если ценностные установки, используемые при выборе площадок, были согласованы с организациями, выдающими лицензию, то сделанная ранжировка площадок фактически будет ранжировкой их по лицензиоспособности. Поэтому частью анализа чувствительности при исследовании площадок может быть разработка модели системы ценностей, используемых административными органами, и оценка альтернатив выбора площадки с их точки зрения. Поскольку различные административные органы имеют различные представления о ценностях, то решению этой задачи может помочь повторение таких оценок с использованием различных представлений о ценностях.
После получения в результате вышеуказанного анализа чувствительности необходимой информации предстоит еще выбрать площадку. Даже если лицензиоспособность возможных площадок установлена, окончательный выбор площадки является непростым делом, так как трудность получения лицензии для разных площадок различна. Поэтому в дополнение к основному исследованию по выбору площадок можно сделать анализ их лицензиоспособности.
При этом анализе следует взвесить различные стратегия действий по получению лицензий (например, за какой лицензией обратиться сначала, какую лицензию объединить с другой). В результате для каждой площадки может быть выяснена возможность получения необходимых лицензий, а также вероятностное распределение времени, которое может понадобиться для их получения. Эти результаты вместе с результатами исследований возможных площадок могут быть использованы для выбора оптимальной площадки.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

Возможные варианты проекта энергетического объекта для определенной площадки могут быть легко учтены в анализе решений при изучении вопроса о размещении объекта. При этом имеются в виду варианты отдельных, но однородных объектов одинаковой мощности (производительности) на одной и той же площадке, сооружаемых с одинаковой целью. Например, электростанция мощностью 650 МВт может работать на угле с высоким или низким содержанием серы, с градирнями или прямоточным водоснабжением, со скрубберами или без них. Каждый из этих вариантов оказывает соответствующее влияние на показатели конкретной установки. Например, прямоточное водоснабжение наносит наибольший ущерб источнику водоснабжения, но обеспечивает более экономичную работу электростанции. При анализе такие два варианта проекта можно рассматривать просто как два варианта размещения энергетического объекта, имеющих многие сходные показатели. При этом в силу схожести показателей лучший вариант проекта может определяться исходя нз показателей лучшего размещения энергетического объекта. Такой прием был использован, например, для исследования прокладки линии электропередачи напряжением 765 кВ наземного и подземного вариантов размещения АЭС.
Следует отметить, что мероприятия, намечаемые во избежание возможных нежелательных последствий, определяют по существу другой вариант проекта при исследовании вопроса о выборе площадки. Например, на какой-либо выбираемой для строительства электростанции площадке может возникнуть альтернатива: выемка и перевозка грунта, представляющего археологическую ценность, строительство над этими грунтами или обход этих грунтов. Другим примером являются варианты трубопровода из Аляски со строительством переходных мостов для оленей или без него.

ВЫБОР ВИДА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

Под выбором вида энергетических ресурсов в основном подразумевается например, выбор угля или урана в качестве топлива для базисной электростанции. Таким образом, этот вопрос больше относится к электроэнергетическим компаниям, чем к другим энергетическим организациям, например, нефтяным компаниям. Основное различие между проблемой выбора вида топлива и проблемой проектирования, рассмотренной в § 10.2, состоит в том, что варианты проектируемого энергетического объекта связаны с различными видами топлива. Этот дополнительный фактор расширяет схему анализа решений. Такой анализ уже частично проводился.
Прежде всего дополнительно к вопросам, исследованным при изучении площадок, следует тщательно рассмотреть вопрос о том, не будет ли уменьшена выгода в производстве электроэнергии в зависимости от вида используемого топлива. Тепловая электростанция мощностью 1000 МВт, работающая на угле, и АЭС такой же мощности не обязательно производят одинаковое количество электроэнергии. В частности, это может зависеть от того, что у этих электростанций возможны остановки различной длительности. Это должно быть учтено в анализе введением соответствующего замыкающего источника электроэнергии с тем, чтобы все варианты были выравнены по количеству вырабатываемой электроэнергии. Конечно, и в этом случае должна быть полная уверенность в том, что все колебания в отпуске электроэнергии допустимы при сравнении электростанций, работающих на разных видах топлива.
По-видимому, наиболее приемлемый путь рассмотрения проблемы выбора вида энергетических ресурсов следующий. Сначала с применением метода, рассмотренного в настоящей книге, производится анализ с целью идентификации наилучшей площадки для энергетического объекта, в котором используется один вид энергетических ресурсов. Затем проводится такой же анализ для другого вида ресурсов и сопоставляются эти лучшие площадки для каждого. Имеется дополнительная сложность, которая обусловливается присущей этим ресурсам различной лицензиоспособностью. В силу различия процедур и трудностей лицензирования энергетических установок, рассчитанных на использование различных видов энергетических ресурсов, может оказаться необходимым сочетать выбор вида энергетического ресурса с получением лицензии.

МОЩНОСТЬ (ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ) ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

Теперь вновь рассмотрим только один вид энергетических ресурсов или же один тип энергетического объекта. Внесем усложнение в задачу, исключив требование, чтобы объекты имели одинаковую мощность или производительность. Например можно поставить задачу выяснить, что выгоднее: нефтеперерабатывающий завод производительностью 16 или 32 тыс. т в сутки или электростанция на угле мощностью 450 или 600 МВт. В другом случае может возникнуть необходимость сопоставления одной мощной электростанции с несколькими электростанциями меньшей мощности, но имеющими такую же суммарную мощность. Такие случаи анализируются или обобщаются в [97].
При рассмотрении задач с энергетическими объектами разной мощности (производительности) для выбора наилучшего решения следует сделать упор на изучение экономических преимуществ таких объектов. Конечно, отрицательные воздействия каждого вида энергетического объекта должны учитываться в таком исследовании. Для этого может быть использована методология, изложенная в настоящей книге.
Так же как в случае с выбором вида энергетических ресурсов, можно значительно упростить задачу выбора мощности (производительности), если сначала провести анализ площадок раздельно для установок различной мощности (производительности). Так, в случае нефтеперерабатывающей установки может быть вначале проведен анализ с целью выявления лучшей площадки для объекта производительностью 16 тыс. т в сутки. Затем выполняется такой же анализ для объекта производительностью 32 тыс. т в сутки. Наконец, в результате сопоставления лучших площадок для каждого из указанных случаев может быть выбрана мощность (производительность) объекта. Это конечное сопоставление может быть упрощено в двух случаях. Во-первых, может оказаться, что одна и та же площадка будет подходящей для обоих объектов. При этом может быть даже одинаковым воздействие на окружающую среду и население. В таком случае данный фактор может быть исключен из рассмотрения при сравнении объектов разной мощности (производительности), что, очевидно, ограничит объем анализа и упростит его. Во-вторых, даже если площадки для объектов разные, может быть применен такой же подход. Лучшими площадками для каждого из объектов разной мощности (производительности) могут быть такие, использование которых не оказывает существенного воздействия на окружение или же это воздействие одинаково. В таком случае данный фактор может быть исключен из дальнейшего рассмотрения.

ВЫБОР СРОКОВ ВВОДА В ДЕЙСТВИЕ ОБЪЕКТОВ

Существо этой задачи сводится к изучению баланса спроса и предложения продукции. Цель же заключается в том, чтобы найти оптимальное время для ввода в эксплуатацию нового энергетического объекта. В конечном счете данная задача также связана с проблемами размещения установки и ее лицензирования.
В некоторых случаях может оказаться целесообразным отделение проблемы размещения объектов от проблем лицензирования и выбора срока ввода объекта в действие. В таких случаях следует вначале провести исследование для выявления лучшей площадки для данного объекта, а затем провести изучение спроса и предложения в целях нахождения оптимального срока начала эксплуатации этого объекта. Такой анализ должен включать информацию о возможном ущербе в случае преждевременного или запоздалого ввода объекта в действие. Это позволит сформулировать целевую функцию, используемую при решении проблемы выбора срока ввода объекта в действие. Наконец, анализируются различные пути проведения лицензирования, а также осуществления строительства нового объекта с целью выявления лучшего срока начала эксплуатации.
Следует отметить, что эта проблема существенно сложнее проблемы лицензирования, рассмотренной в § 10.2. В проблеме лицензирования цель состоит в скорейшем получении лицензии с тем, чтобы ввести энергетический объект в действие в возможно короткий срок. В проблеме выбора срока ввода объекта в действие цель состоит не в том, чтобы ввести объект скорее, а в том, чтобы можно было начать его эксплуатацию в надлежащее время. Но и эта цель может соответствовать цели получения лицензии в возможно короткий срок и способствовать достижению последней.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВВОДА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

В отличие от ранее рассмотренных проблем, которые касались выявления лучшего варианта одного энергетического объекта, проблема определения последовательности  вводов касается нескольких энергетических объектов.
Примем, что проблема последовательности заключается в том, чтобы определить, где и когда следует разместить серию объектов одного типа. Например предположим, что энергетическая фирма намечает разместить в ближайшие 30 лет на обслуживаемой ею территории шесть ТЭС на угле мощностью по 600 МВт. В таком случае и возникает проблема последовательности, как она определена выше. На практике может возникнуть также проблема последовательности ввода, охватывающая объекты одного и того же назначения, но различные по характеристикам. Например, типичным является случай, когда энергетическая фирма предполагает разместить в течение определенного времени несколько электростанций различной мощности, использующих различные виды энергетических ресурсов. Поскольку проблемы выбора мощности (производительности) энергетического объекта и вида энергетических ресурсов имеют отношение к проблеме размещения энергетических объектов, при обсуждении проблемы последовательности вводов имеются в виду однотипные энергетические объекты.
В наиболее простом случае вопрос о последовательности ввода в действие объектов сводится к задаче установления сроков ввода отдельных объектов, как это описано в § 10.5. Это будет случаи, когда определение срока ввода в действие каждого нового объекта, так же как и площадки для него, никак не зависит от размещения предшествующих объектов, а зависит только от того, как много времени прошло после начала их эксплуатации. Даже в тех случаях, когда разумным является предположение о зависимости срока ввода данного объекта от будущих объектов, его размещение несомненно зависит в большинстве случаев от вводов предшествующих объектов. Для упрощения примем, что на территории, обслуживаемой энергетической фирмой, находятся два основных центра нагрузок. Если существующие электростанции расположены в непосредственной близости к первому центру, очевидно, было бы целесообразно при прочих равных условиях разместить новую электростанцию ближе ко второму центру. По этой причине если проводится исследование площадок с целью выявления лучшей для строительства нового объекта, не следует считать, что площадка, находящаяся на втором месте в ранжировке площадок, является лучшей для следующей намеченной к строительству электростанции. Очевидная взаимозависимость этих обстоятельств должна учитываться при рассмотрении проблемы последовательности сооружения энергетических объектов.
В дополнение к проблеме выбора последовательности сооружения объектов желательно провести ряд исследований для выявления площадок, лучших по различным условиям, и, что более важно, для идентификации воздействий, связанных с каждой из числа возможных площадок. Эти исследования могут быть проведены с использованием подходов, изложенных в данной книге. Оценки площадок с точки зрения воздействия на окружающую среду, социально-экономических воздействий, влияния на здоровье и безопасность люден, а также на общественное мнение должны включаться в проблему выбора последовательности вводов как дополнительная информация. Альтернативы в проблеме последовательности вводов объектов касаются вводов объектов на различных площадках и в различное время. Основное влияние в этом случае имеют, по-видимому, экономические факторы. Поэтому целесообразно разработать отдельно экономическую модель на основе экономических моделей, используемых в исследованиях по размещению отдельных энергетических объектов.
Дополнительным соображением является то, что общие цели проблемы последовательности ввода энергетических объектов весьма схожи с общими целями при выборе площадки для отдельного объекта. Очевидно, что обе эти проблемы имеют одинаковую направленность. Хотя проблема последовательности ввода объектов значительно шире задачи размещения отдельного объекта, ясно, что оценка каждой возможной площадки, как это описано в настоящей книге, является решающей и для успешного решения задачи последовательности вводов.

РАЗРАБОТКА НОРМ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Проблемы идентификации площадок для энергетических объектов и установления норм, касающихся строительства и эксплуатации этих объектов, взаимосвязаны. Это означает, что решения, касающиеся одной из этих проблем, влияют на выбор и решения, касающиеся другой. Нормы представляют собой правила, предписания и влияют на выбор площадок для энергетических объектов. Некоторые нормы могут вытекать из законов или из существующей практики. Они могут быть установлены законодательными властями, административными органами или же заказчиком, желающим выбрать площадку.

В итоге они могут касаться выбора площадок, измерения воздействии энергетических объектов, располагаемых на этих площадках, или оценки этих воздействий.
Чтобы показать, как влияют нормы на выбор площадок и их оценки, рассмотрим вопрос о выборе площадки для крупной АЭС. Нормы Комиссии по ядерному регулированию (NRC) требуют, чтобы площадка находилась на расстоянии больше 8 км от активного разлома земной коры и больше 5 км от населенного пункта с числом жителей более 2500 чел. Такое требование, очевидно, влияет на выбор площадок, которые можно было бы рассматривать в качестве подходящих для размещения АЭС. Другие нормы касаются информации, которая должна быть получена для выявления воздействий объекта. Вероятно, лучшим примером этого является Закон о национальной политике по охране окружающей среды, который требует, чтобы в оценку площадок для энергетических объектов был включен широкий круг вопросов, рассматривающих воздействие объекта на окружающую среду. Другим примером нормы для оценки площадок (в данном случае в виде руководящих указаний) является следующая. Многими специалистами, работающими в области ядерной энергетики, принято, что эквивалентной дозе излучения 0,01 Дж/кг соответствуют затраты 1000 долл.
Нормы влияют также на проект установки и, следовательно, на предпочтительность определенных площадок. Например, нормы требуют, чтобы проектируемые АЭС могли выдержать возможное в данной местности землетрясение. Объекты, располагаемые в особо сейсмически активных районах, надлежит конструировать так, чтобы они могли выдерживать весьма большие нагрузки при землетрясении. Это, очевидно, влияет на проект конкретного объекта и тем самым на его стоимость.
Размещение электростанций в свою очередь влияет на нормативы по выбору площадок, хотя это влияние не такое прямое, как влияние самих норм на размещение электростанций. С течением времени наши знания о возможном отрицательном воздействии электростанций (или других энергетических объектов) увеличиваются, Соответственно изменяются и оценки общественности. Так часто бывает в результате получения новых данных, отличающихся от имевшихся десятилетие назад. Достаточно сказать о возросшем в течение прошедшего десятилетия внимании к воздействию на окружающую среду, чтобы понять, что этот процесс может протекать довольно быстро. В конечном счете все это приводит к разработке новых или пересмотру прежних норм и, следовательно, влияет на выбор площадок.
Значение и сложность разработки норм по размещению энергетических объектов такого же порядка, как и проблема выбора площадок. Это положение было сформулировано в [98] следующим образом: «Административные органы и ученые, которые привлекаются к решению вопросов нормирования и стандартизации в проблеме размещения, охотно утверждают, что это задача чрезвычайно сложная и трудная. Обычно имеются многочисленные неопределенности относительно воздействия загрязнений (или других воздействий объекта) на благополучие людей. Решающий выбор (оценка) должен быть сделан между многими, часто противоречивыми факторами, некоторые из которых трудно измерить и даже точно сформулировать. На нормы влияют и в них отражаются противоречивые интересы различных кругов и организаций, каждая из которых имеет своих экспертов, защищающих соответствующие положения. В итоге недостаточно четкое представление о действии норм и правил во времени усложняет решение проблемы размещения объектов».
Автор надеется, что в книге с достаточной полнотой описан и иллюстрирован процесс анализа с непосредственным и точным изложением имеющихся сложностей.

10.8.    ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Размещение важного энергетического объекта является весьма сложной задачей, что определяется ее многогранностью. Необходимо рассматривать многочисленные факторы, различные периоды времени, многообразные интересы различных организаций и групп лиц, что выражается в различии их ценностных установок, суждений и пожеланий, в соответствии с которыми они хотели бы повлиять на выбор конкретной площадки, Имеется также ряд дисциплин и профессиональных знаний, касающихся проблемы выбора площадки. Эта сложность проблемы и ее важность делают целесообразным и необходимым проведение анализа с целью идентификации наиболее подходящих площадок. Анализ решений, описанный в настоящей книге, обеспечивает достаточно сложную схему исследований и вооружает знаниями, помогающими принимать решение. Такой анализ является нормативным. Это означает, что он показывает, какая площадка должна быть выбрана в согласии с имеющейся информацией и оценками, предоставленными заказчиком (т. е. ЛПР в данной проблеме), а также заинтересованными сторонами.
Анализ вариантов площадок касается нс только выявления лучшей площадки, но многих других относящихся к этому проблем. Однако анализ не должен быть обращен только к одному аспекту проблемы. Толкование и выводы из анализа должны быть рассмотрены совместно со всей относящейся к этому информацией для аргументированного выбора лучшего варианта. Вместе с тем не следует считать анализ недостоверным, если выясняется, что он охватывает не все детали. Кроме того, возможно, что заказчик является лишь одной из сторон в общем процессе принятия общего решения. Тем не менее, изложенные в данной книге теория и практика анализа и выбора площадки для энергетических объектов обеспечивают возможность обобщения имеющихся в настоящее время основных представлений, которые являются важными и решающими для принятия окончательного решения.



 
« Развитие электростанций с поршневыми двигателями за рубежом   Разработка и реализация методов вибродиагностики статоров турбогенераторов »
электрические сети