电力发展与环境保护
学院：电气工程学院
专业：电气工程与自动化
班级：2009级03班 姓名：侯 黄 学号：20094341
电力发展与环境保护
摘要：电能是公认的清洁动力。但众所周知，它也存在着污染。在电能的形成过程中，如火力发电厂的烟气、灰渣造成的常规环境污染、核电站可能造成的核辐射污染，大型水电站的建设可能出现的生态平衡问题，电能形成后，在传递、变换过程中电磁波辐射造成的环境污染等等。
关键字：电能 环境保护 发展
前言：电力是二次能源，在使用中电力本身不会对环境产生污染，是一种清洁高效的能源转换利用形式。不断提高电力消费在终端能源消费中的比重，是我国充分利用资源、改善环境质量、提高生产效率的一项根本措施。同时在发电和使用电的过程中不可避免的会消耗大量的能源，并对环境造成一定的污染。了解如何在电力生产和使用过程中，降低消耗，减少环境影响，对我国电力工业保持高速发展，重要战略资源不断得到节约和优化配置，以及减少污染物排放量，保护环境具有重大意义。
一、我国电力工业发展及其与环境保护的关系
我国的发电能源主要以煤炭、水力、核能、燃油、燃气为主，近年来，风能、太阳能、生物质发电等新型发电能源也得到了长足发展。燃煤发电量仍占据了最重要的位置，在未来相当长的时期内，以煤炭为主要能源的格局不会改变，在电源结构方面将继续维持燃煤机组为主的基本格局，我国利用各类能源发电量具体情况见下表1（截止2008年底）：
表1：2008年我国发电量结构表
发电形式 所占比例
围绕在人群周围的空间及影响人类生产生活的各种自然因素和社会因素统称为环境，将环境变得不清洁、污浊就成为环境污染。当代人类所密切关注的环境问题主要有：酸雨、臭氧层破坏、全球性气候变化、生物多样性锐减、有毒化学品污染、土壤退化加速、淡水资源枯竭与污染、森林面积剧减等。造成我国环境问题的主要原因非常复杂，主要有仍显加重的人口增长压力、粗放型的经济增长方式、过快的城市化发展进程以及规划布局不科学、工业结构不合理等。
电力发展与环境保护具有密不可分的关系。电力发展对环境的影响主要体现在大气污染和酸雨影响、水能资源的开发利用对生态环境的影响、电源布局环境影响、核安全和电磁辐射污染影响和环境保护措施本身的环境影响等几个方面。
在电力工业发展的同时不断加强对环境的保护，坚持科学发展和可持续发展的观点，必须走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。
煤炭 80.90% 水力 16.40% 核能 2.00% 风能 0.40% 其他 0.30% 二、电力发展对环境的影响及防治措施
（一）火力发电对环境的影响及防治措施
我国电厂绝大多数以燃煤火力发电为主，燃煤电厂对环境的污染主要包括燃烧排放物对大气的污染和引发酸雨，工业废水排放对水环境的污染。 1.大气污染、酸雨及其防治
每年我国火力发电的煤炭消耗量已超过8亿吨，煤炭燃烧在释放热能的同时
还产生二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、灰渣和烟尘。排入大气的二氧化硫和氮氧化物与水汽结合生成硫酸和硝酸，随降水落下形成酸雨，造成农业、林业、水产业的损失和建筑物的腐蚀；大量一氧化碳转化为二氧化碳形成温室效应；煤炭燃烧后的灰尘经烟囱排出飘浮于大气中，形成微细颗粒，是影响城市大气质量和能见度的主要因素，并同时害人群健康。
在二氧化硫控制方面，主要依靠关停小火电机组、降低燃煤含硫量和安装烟气脱硫设施等措施，我国从2004年开始,所有新建电厂项目一律要求加装烟气脱硫装置。
在烟气除尘方面，逐步采用高效静电除尘器，替代湿式除尘器和机械除尘器。经过20多年的发展，电除尘器的比例逐年增长，目前我国火电厂湿式除尘器和机械除尘器已越来越少，新建机组普遍采用四电厂和五电厂静电除尘器，并通过加大收尘面积等手段，使除尘效率高达99.6%以上。 2. 水环境污染及其防治
电厂在生产过程中排放的废水主要有水力输送灰渣的冲灰废水、工业废水和生活污水。而电厂排水对环境影响较大的是灰水和温排水。
电厂采用湿式除灰时，除尘器灰斗下的灰由搅拌桶或箱式冲灰器搅拌制成灰浆送至灰浆泵房，经浓缩后，由灰浆泵经输灰管输送至灰场，这时有灰水产生。灰水是电厂最难处理的废水，排入周围的水域后，可能导致该水域中的细菌等微生物被抑制或消灭，水体自净能力降低，影响鱼类和农作物的生长，从而破坏生态平衡。灰水中的氟化物对植物的生长会带来不利的影响。灰渣中的有害成分还会通过灰水的长期渗入，对灰场周围的地下水产生不利的影响。
采用直流冷却方式的火电厂，温排水直接排入电厂附近的水体，会造成局部水域的水体温度升高，形成一定的热污染带。水体热污染会影响水质和水生生物
的生态，给人类带来间接的危害。
电厂的水治理不仅要使各种废水达标排放，更重要的是提高水的重复利用率，向废水资源化利用的方向发展。
对灰水的pH值超标的治理，可利用电厂燃煤过程中产生的二氧化硫、二氧化碳等酸性气体，经洗涤吸收塔由风机送入灰浆池内的布气管而排入灰水中，使二氧化硫、二氧化碳与灰水中的游离氧化钙等碱性物质反应，起到降低灰水pH值的作用。灰水治理的最佳方法是采用灰水闭路循环系统，使灰水不向外排放。这种运行系统最大的问题是回水管、回水泵等设备的结垢，这是由于灰渣中游离氧化钙不断溶出，与灰水中的碳酸盐反应生成碳酸钙沉淀而形成坚硬的灰垢。为了防止结垢，可通过加阻垢剂的办法加以解决，目前这是一种有效的方法。
对于温排水的治理，在选择电厂厂址时，可通过数学模型计算或物理模型试验对温排水的扩散范围作出估算，以了解水域温升的影响范围。同时对受热污染水体的水生物种现状分布进行调查，注意是否影响鱼类的回游路线，查清水域的水生物种群及种群密度，根据重要水生生物和他们的食物链最适宜的水温和夏季最大允许水温，结合温排水模型的模拟结果作出评价，以确定合适的冷却水温和排放位置，避免或减少电厂建成后对水生环境产生不利影响。另外可通过改进冷却方式，将直流冷却改为循环冷却，这也是防止热污染、节约水资源的有效办法。
（二）水力发电对环境的影响及防治
我国水电资源十分丰富，潜力巨大。利用水力发电是最为经济环保的方式，使用水力发电不需要燃料，所以水电本身没有大气、水体等污染，再者水力资源可因不断降水而得到补给，因此不会枯竭，所以是一种清洁的可再生能源。
水力发电对环境的影响主要集中在周边生态环境方面。具体而言主要集中在以下6个方面，一是水坝阻隔的影响，水坝对河流的阻隔，使江河水的自然六台
发生变化，打破了河流自然生态系统平衡。二是水库淹没的影响，水库蓄水对上游的淹没，导致土地、景观、动物栖息、物种多样性和移民等多方面的问题。三是水库调蓄的影响，水库调蓄对库区及其周边地区的地质构造，地下水位、气候等产生影响，可能会导致山体滑坡、地下水位抬升，引起土地盐碱化和沼泽化、水质富营养化等，甚至可能诱发地震。四是溃坝风险的影响，因洪水、地震、战争等可能导致溃坝，使下游地区的人民生命和财产安全遭受的风险增加。五是调水工程的影响，跨流域调水，对调出流域的下游供水量减少产生生态影响，如供水安全，河道断流、河口萎缩等；对调入流域的可能影响，主要有工程沿线的移民安置、水质污染、水生微生物传播等。六是灌溉的影响，主要是灌区的过量引水，导致河道断流，河流生态退化，地下水位下降，以及不当的灌溉方式带来的土壤次生盐渍化等。
但水电站环境影响评估评价结论表明，绝大多数水电站对生态环境的影响利大于弊，并不是所有水电站都会引起上述问题，一般情况下与工程规模和所在地区环境敏感性有关。对于绝大多数不利环境影响，可采取措施加以避免。水电站在开发前需要花大量时间和财力开展勘测设计以及环境影响评价工作，选择合适的坝址和蓄水位，同时不断加强水库生态环境建设，一是合理开发利用库区资源，兴建水库淹没森林、村镇和良田沃土，取而代之的是水体。为了合理利用库区资源优势，必须摸清水库引起的资源结构和环境的变化，调查库区及库区周围的水资源、土地资源、森林资源、气候资源和旅游资源数量、分布和可开发利用情况，从可持续发展的战略出发，制定资源开发规划，尽量做到合理利用，适度开发。二是开发与保护并举，由于大多数大中型水库都是跨区跨县，各区县对水库资源认识和开发方式不一致。大型水库应建立统一的管理机构，加强对库区的宏观管理，制定库区开发与环境保护条例，必要时，可建立保护区，树立可持续发展的观点，遵循在保护的前提下开发，在开发中保护的方针，使库区生活、生产、生
态良性循环，促进经济的持续稳定发展。三是控制流域环境污染，必须站在流域的战略高度，把水库和流域作为一个整体来考虑。开展流域环境规划水土保持规划工作，要结合当地资源情况进行产业规划，对于已经存在的污染源，要根据国家的产业政策，结合技术改造，按照“谁污染，谁治理”的原则限期治理。
（三）核电站的环境保护问题
核能是一种新的能源，在发展中技术将会更趋完善。但前世界不少国家和地区，核电已经居电力生产的主要地位。目前，我国核电在整个电力供应中的比例还很小，未来我国核电的发展潜力巨大。核电的规模化发展及优化布局，将对我国发电能源的供需格局产生重大影响，同时着眼长远，加快发展核电，是改善我国电源结构、减少温室气体排放的重大举措。
核电站在正常运行时对人的辐射影响，主要是通过气态、液态和固体废渣形式将放射性核素排放到环境中。气态中的放射性核素主要有碘-131，铯-134、铯-137、钴-60、锶-90、铈-144、氮与氦的放射性同位素等。液态的放射性主要来自于冷却剂，其中主要存在各种惰性气体、碘和裂变产物等。固体废物主要是在废液和废气处理中间差生的一定量的浓集物，主要有蒸发废渣、过滤滤芯、过滤泥浆、废树脂等，需要进行进一步处理，才能做最终处置。
带有放射性核素的废气主要依靠选择吸附能力的吸附剂，将废气中的放射性核素滞留在衰减器内，目前常用的吸附剂为活性炭，废气还常有一种放射性微尘——气溶胶，其直径从零点几微米到几十微米不等，目前对放射性气溶胶多采用纤维材料或微孔材料制成的过滤器予以去除，去除效率能达到99.99%，处理效率和效果极高。
带有放射性的固体废物，要先进行一些处理，才能做最终处置。最终埋入地下储存库或装入容器后抛入海洋做最终处置。
当前，世界各国大都采取浅部临时掩埋处理核废料的措施，但到现在为止，没有任何国家找到能够完全安全、永久性处理高放射性核废料的办法。
（四）电磁辐射问题
电磁辐射是指能量以电磁波形式有辐射源发射到空间的现象，或解释为能量以电磁波形式在空间传播。电磁辐射是由电磁发射引起的。
电磁辐射对人体健康方面的影响可分为躯体方面和种群方面，躯体方面主要是产生热效应，人体在接受电磁辐射后，体内的水分子会随电磁场的方向转换快速运动从而使机体升温。如果吸收的电磁辐射很多，靠体温的调节来不及把吸收的热量散发出去，则会引起提问升高，进而引发各种症状。种群方面产生的效应不是短时间内可以观察到的，也许会使人类变得更加聪明，也许相反使人类的发展受到影响。
为了防治输电线路电磁辐射对环境和人员的危害，除了在选址时应加以考虑之外，还可以从线路结构和人员保护两个方面采取措施：在线路设计中采取提高导线对地高度、双回路导线逆相布置以及高、低压导线分层架设等措施，都会获得降低地面场强的效果；在运行中对工作人员采取局部屏蔽和限制工作时间等保护措施，也能起到减少电磁辐射影响的作用
三、我国电力工业发展与环境保护展望
为加大电力事业的发展，为国家和社会经济发展再立新功，需要我们加快实施电力工业的可持续发展，实施严格的污染物排放管理制度，同时加大对“绿色电力”的研究、发展和应用。
（一）实施电力工业可持续发展
国内外的经验表明，燃煤电厂排放的二氧化硫等大气污染物总量大，必须自身采取削减措施。随着我国国力增强和人民对改善环境质量要求的提高，新建、改扩建燃煤电厂采用高效脱硫、除尘、脱硝措施，现有电厂逐步改造减排大气污染物排放量是实现电力工业可持续发展的必然之路。
（二）从源头控制污染物排放量
要从源头控制污染物排放量，必须尽快关停淘汰落后小机组，加强超超临界机组、增压流化床联合循环（PFBC）、整体煤气化联合循环（IGCC）等洁净煤发电技术和设备的研究开发和引进，尽快形成生产力，促进洁净煤技术的应用。因地制宜发展风力、太阳能、生物质能等新能源和可再生能源发电。
（三）加大对“绿色电力”的研究、发展和应用
所谓“绿色电力”，指的是通过太阳能、风能、水能、生物能、地热能等可再生能源发电。多应用新能源，对环境改善的作用非常大。
我国的电力工业发展迅速，功绩斐然，但仍需快速发展。随着电力工业的加速发展，对我国的电力环保提出了严峻的挑战。虽然我国电力工业采取了一些列的措施，国家也实施了政策性的指导，但是我国电力工业在电力建设与生产过程中仍然面临很多的环境问题，同时作为新兴的风能、太阳能等绿色电力装机和技术水平大发展仍有待时日，因此电力部门必须要不断的努力，在不断改进生产技术，减小对环境污染的同时更好地发挥电力在可持续发展中的作用，为中国经济的腾飞作出应有的贡献。
参考文献： 百度文献，文库
百度百科，火力发电，水力发电，核电，新能源发电
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