Экологические аспекты солнечной энергетики

Неблагоприятные воздействия солнечной энергетики на окружающую среду:

- Отчуждение земельных площадей под солнечные электростанции (СЭС), их возможная деградация. Удельная землеемкость СЭС изменяется от 0,001 до 0,006 га/кВт с наиболее вероятными значениями 0,003-0,004 га/кВт. Это меньше, чем для ГЭС, но больше, чем для ТЭС и АЭС;

- Большая материалоемкость СЭС. В районах развития гелиотехники должны возводиться крупные комплексы по производству бетона, стекла и стали.

- Загрязнение атмосферного воздуха при производстве кремниевых, кадмиевых и арсенид-галлиевых фотоэлементов кремниевой пылью, кадмиевыми и арсенидными соединениями, опасными для здоровья людей;

- Затемнение больших по площади земель солнечными концентраторами, приводящее к сильным изменениям почвенных условий, растительность и т.д.;

- Нагрев воздуха при прохождении через него солнечного излучения сконцентрированного зеркальными отражателями, что ведет к изменению теплового баланса, влажности, направления ветра в районе расположения СЭС; в некоторых случаях возможны перегрев и возгорание систем;

- Значительное загрязнение питьевой воды, обусловленное применением низкокипящих жидкостей и их неизбежными утечками во время длительной эксплуатации. Особую опасность представляют жидкости, содержащие хроматы и нитриты, являющиеся высокотоксичными веществами;

- Создание помех телевизионной и радиосвязи, изменение климата, опасность для живых организмов и человека, связанные с передачей энергии с космических СЭС на Землю (микроволновое излучение). В связи с этим необходимо использовать экологически чистый диапазон волн [20].

Энергия ветра

Одним из перспективных направлений развития возобновляемой энергетики является ветроэнергетика. Использование энергии ветра, как показала практика и опыт многих стран, весьма привлекательно, так как он всегда присутствует в атмосфере вследствие солнечной радиации, а при преобразовании ветровой энергии не выделяется вредных для экологии продуктов и исключаются тепловые выбросы, как это имеет место при использовании ископаемых топлив и ядерной энергии. Однако у энергии ветра есть несколько существенных недостатков: она сильно рассеяна в пространстве, а ветер очень непредсказуем (часто меняет направление и скорость) – все это существенно затрудняет ее использование, хотя в настоящее время эти недостатки можно значительно уменьшить или вовсе свести к нулю [21].

Рис. 11. Распределение значений среднегодовых скоростей ветра на высоте 50 м по территории России[2]

В перспективных для использования ветроэнергетики районах среднегодовая скорость ветра должна составлять 4-6 м/сек и более. Россия располагает значительными ресурсами ветровой энергии (Рис. 11). К сожалению, они сосредоточены главным образом по северным окраинам страны, где сегодня число платежеспособных потребителей электроэнергии ограничено. Вместе с тем среднегодовые скорости ветра, превышающие 6 м/сек, имеют место и на востоке России (Курилы, Чукотка, о. Сахалин и др.), а также на юге Европейской части, где проблемы энергоснабжения стоят весьма остро и ветроэнергетика могла бы внести существенный вклад в их решение [22].