МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНОЇ УСТАНОВКИ ТА ДОВКІЛЛЯ

2021;
: pp.51-60
1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»
4
Національний лісотехнічний університет України

Виконано моделювання взаємовпливу вітрової електростанції та екосистеми. Запропоновано вважати компартмент складного ландшафтного комплексу елементарним структурним елементом екосистеми. Вітряна електростанція є складовою складного ландшафтного комплексу і розглядається протягом її життєвого циклу. Визначено категорії впливу на довкілля та відносний вклад шкідливих чинників для кожної категорії. Моделювання виконано з використанням різних сценарії поводження з відходами, які даватимуть змогу знижувати негативний вплив шкідливих чинників для кожної категорії. Отримано зведені дані, щодо впливу шкідливих чинників на довкілля, і побудовано з допомогою методології Eco-indicator екологічні профілі. Такі профілі разом з ваговими коефіцієнтами дають змогу комплексно представити екологічних впливів та отримати значення еко-індикаторів, що характеризують шкоду, завдану вітроенергетичною установкою довкіллю. Процес синтезу виробничої кіберфізичної системи представлено п’ятьма типовими кроками, серед яких процес «кіберреалізація» полягає у створенні «кібер-близьнюка» і його порівнянні з реальною системою. Для реалізації цього процесу виконано математичне моделювання, в результаті якого отримано систему диференціальних рівнянь, вхідними даними для яких є значення екологічних впливів, виражені вказаними показниками. Отримана модель виступатиме як ідеальна щодо реальної системи вітроенергетична установка – довкілля і дасть змогу прогнозування наслідки шкідливого впливу вітроенергетичної установки на складний ландшафтний комплекс та визначати керівні впливи для досягнення її максимальної ефективності та адаптації щодо вимог охорони та збереження довкілля. Представлено окремі результати, отримані з використанням розробленої моделі.

[1] Cyber-physical Systems. Metrological Issues, Coeditors S. Yatsyshyn, B. Stadnyk. IFSA Publishing, Barcelona, 2016. [Online]. Available: https://opac.lpnu.ua/bib/1081014.

[2] M. Lenzen, J. Munksgaard, “Energy and CO2 lifecycle analyses of wind turbines”, Rev. & Appl., Renewable Energy, Vol. 26, Iss. 3, pp. 339–362, Jul. 2002 [Online]. Available: DOI: 10.1016/S0960-1481(01)00145-8.

[3] M. Lenzen, U. Wachsmann, “Wind turbines in Brazil and Germany: an example of geographical variability in life-cycle assessment”, Appl. Energy, Vol. 77, pp. 119–130, 2004 [Online]. Available: https://isa.org.usyd.edu.au/education /documents/ ISA_Wind_turbine_LCA_2004.pdf

[4] T. Burton, N. Jenkins, D. Sharpe, E. Bossanyi, Wind energy handbook, 201, books.google.com, [Online]. Available: https://scholar.google.com.ua/scholar?q=Burton+T.,+Sharpe+D .,+Jenkins+N.,+Bossanyi+E.+(2001),+Wind+energy&hl=uk&a s_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart

[5] IHS Markit’s Top 10 Cleantech Trends in 2021 [Online]. Available: https://ihsmarkit.com/Info/0121/clean energytechtrends2021.html

[6] L. Schleisner, “Life cycle assessment of a wind farm and related externalities”, Renewable Energy, Int. Journ. of Life Cycle Assessment, Vol. 20, Iss. 3, pp. 279–288, July 2000. DOI: 10.1016/S0960-1481(99)00123-8[Online]. Available: https://econpapers.repec.org/article/eeerenene/v_3a20_3ay_3a2 000_3ai_3a3_3ap_3a279-288.htm

[7] N. Jungbluth, C. Bauer, R. Dones, R. Frischknecht, “Livc Cycle Assessment for Emerging Technologies: Case Studies for Photovoltaic and Wind Power”, Int. Journ. of Life Cycle Assessment, Vol. 10; Iss. 1, 2005 [Online]. Available: https://ur.booksc.eu/book/11432656/1f5ccd

[8] ISO 14040 : 2006, Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework, 2006 [Online]. Available: https://www.iso.org/standard/37456.html

[9] ISO/TR 14047:2003. Environmental management – Life cycle impact assessment – Examples of application of ISO 14042, [Online]. Available: https://www.iso.org/standard/ 31026.html

[10] B. Cleary, A. Duffy, A. O’Connor, “Using life cycle assessment to compare wind energy infrastructure”, in Proc. of Int. Symp. on Life Cycle Assessment and Construction. Conf. Papers, pp. 31–39, 2012. [Online]. Available: https://arrow.tudublin.ie/engschcivcon/31/

[11] Martinez, F. Sanz, S. Pellegrini, “Life cycle assessment of a multi-megawatt wind turbine”, Renewable Energy, Vol. 34, Iss. 3, pp. 667–673, 2009.

[12] C. Chenai, “Life cycle analysis of wind turbine”, Sustainable Development – Energy, Engineering and Technologies – Manufacturing and Environment. 2012. [Online]. Available: https://cdn.intechopen.com/pdfs/29930/ InTech-Life_cycle_analysis_of_wind_turbine.pdf

[13] T. Toth, S. Szegedi, “Anthropogeomorphologic impacts of onshore and offshore wind farms, Acta climatologica et chorologica, Iss. 40–41, pp. 147–154, 2007.

[14] P. Razdan, P. Garrett, “Life Cycle Assessment of Electricity Production from a Onshore V110 – 2.0 MW Wind Plant”, 2015 [Online]. Available: https://www.vestas.com/content/ dam/vestas-com/global/en/sustainability/reports-andratings/lcas/LCAV11020MW181215.pdf.coredownload.inline.pdf

[15] Danish Energy Authority, Annual and monthly statistics. [Online]. – Available: https://ens.dk/en/our-services/ statistics-data-key-figures-and-energy-maps/annual-andmonthly-statistics [

16] Wind Europe [Online]. – Available: http://www. ewea.org/index.php?id=196

[17] B. P. Weidema, E. Lindeije, “Physical impacts of land use in product life cycle assessment”, Final report of the EURENVIRON-LCAGAPS sub-project on land use, 2001 [Online]. Available: https://lca-net.com/files/gaps9.pdf