Сравнение экономической эффективности атомной и зеленой энергетики.

[Leonar]

Ну тогда я вам ничем не могу помочь. Я думаю там все предельно понятно написано.

Что написано? Аэс плохо маневрируют мощностью? - бред.
Что вертрогенераторы имеют возможность при хреновом ветре маневрировать мощьностью?
Не? Не признаешь дебильность своего спича?
Ну тогда объясни неразумным каким образом ветрогенераторы обеспечат максимум потребности в энергии при необходимости.
Слушаю всеми ушами и глазами и пальцами...

[Leonar]

Ну тогда я вам ничем не могу помочь. Я думаю там все предельно понятно написано.

И тоже интересно мнение ваших плюсовщиков...  ...

[NightFlight]

Что написано? Аэс плохо маневрируют мощностью? - бред.

Увы, это не бред. Есть такая вещь как иодная яма/ксеноновое отравление. После значительного снижения мощности приходится полностью останавливать реактор и ждать, когда ксенон распадется (сутки и более). В связи с этим реакторы работают, как правило, на постоянной мощности.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8F%D0%BC%D0%B0

Что вертрогенераторы имеют возможность при хреновом ветре маневрировать мощьностью?
Не? Не признаешь дебильность своего спича?

Я же говорю - вы невнимательно прочли. Я писал прямо противоположное: ветрогенераторы НЕ являются маневрирующей частью энергосистемы. Наоборот, они (точно так же как и АЭС) требуют чтобы в энергосистеме были другие генерирующие мощности, которые маневрируют (ТЭС и ГЭС). ВИЭ и АЭС являются конкурентами друг другу в том смысле что и те и другие требуют наличия в энергосистеме каких-то других генерирующих мощностей, которые могут маневрировать. Таким образом, суммарная доля ВИЭ и АЭС в энергосистеме ограничена - она не может составить 100%. И если есть намерение иметь максимальную долю ВИЭ в энергосистеме, значит в ней не должно быть АЭС. Надеюсь, теперь станет понятнее, что я хотел сказать. 

[Лаперуз]

Лаперуз не любит американцев

[Лаперуз]

Лаперуз не любит американцев

[Лаперуз]

Лаперуз не любит американцев

[Игорь Годунов]

Что-то пролив совсем развезло...

Тем временем, по теме:
«Росатом» пристроил турбины
Заказ на поставку оборудования для плавучих АЭС достался Кировскому заводу

По данным "Ъ", контракт на производство турбин для плавучих АЭС, предназначенных для Баимского ГОКа, получил Кировский завод. Сумма сделки составит 16,5 млрд руб. Второй претендент — «Силовые машины» в консорциуме с Уральским турбинным заводом (УТЗ) — вышел из конкурса, считая цену заниженной. В УТЗ ожидают, что сроки выполнения заказа сдвинутся на год, а цена вырастет на треть. Аналитики согласны, что удержаться в заявленных параметрах будет непросто.

 

Фото: Олег Харсеев, Коммерсантъ

«Киров-Энергомаш» (КЭМ, входит в Кировский завод) получил заказ на производство паротурбинных установок (ПТУ) мощностью 58 МВт каждая для четырех плавучих атомных энергоблоков (ПЭБ), рассказали "Ъ" источники на рынке. «ОКБМ Африкантов» (входит в «Атомэнергомаш» — машиностроительный дивизион «Росатома») заключило договор с КЭМ как с единственным поставщиком, поскольку остальные участники фактически бойкотировали тендер, говорят собеседники "Ъ".
На конкурс подавалась только одна заявка от КЭМ. Стоимость контракта с учетом шефмонтажа турбин, участия в их пусконаладке и швартовных испытаниях — 16,5 млрд руб. (с НДС), что на 0,24% ниже максимальной цены, следует из материалов тендера. Комплект ПТУ (по две турбины) для первого ПЭБа должен быть готов в 2023 году, для остальных — в 2024, 2025 и 2027 годах соответственно.

«Росатом» строит ПЭБы по 106 МВт каждый для энергоснабжения Баимского ГОКа (медно-золотой проект KAZ Minerals) на Чукотке. Стоимость строительства ПЭБов на реакторах РИТМ-200 — 190,2 млрд руб. с НДС. «Росатом» обещает запустить их к 2027 году.
На контракт также претендовал консорциум «Силовых машин» Алексея Мордашова и УТЗ (входит в холдинг «Ротек»), но там сочли цену заниженной минимум на 17%, ссылаясь на подорожание металла (см. "Ъ" от 28 сентября). «Росатом» отклонил жалобы «Силмаша» и УТЗ. Источники "Ъ" утверждали, что цена 16,5 млрд руб. была сформирована еще в 2018 году. Причем «Росатом» почти не изменил габариты корпусов по сравнению с первым ПЭБ «Академик Ломоносов», что позволило бы увеличить цену ПТУ. Габариты не удалось существенно уменьшить, поскольку «поджимают сроки», поясняет другой источник "Ъ". Первые два корпуса построит китайская верфь за $226 млн, третий и четвертый — Балтийский завод (см. "Ъ" от 13 сентября).
Директор по судостроению и ОПЭБ «Атомэнергомаша» Владимир Аптекарев сообщил "Ъ", что компания «в целом удовлетворена» итогом конкурса. «С учетом крайне сжатых сроков проекта нам дорог каждый день,— говорит он.— А заключение договора на поставку турбин позволяет нам переключить внимание на следующие этапы работы над проектом».
«Я никак не оцениваю итоги конкурса, так как его не было»,— заявил "Ъ" председатель советов директоров АО «Ротек» и УТЗ Михаил Лифшиц. Он уточнил, что у компании «нет планов подавать жалобы в ФАС, так как с точки зрения внутренних регламентов уважаемого заказчика нарушения их внутренних закупочных процедур не обнаружено». Господин Лифшиц прогнозирует, что сроки выполнения контракта сдвинутся минимум на год, а цена в процессе выполнения вырастет минимум на 30%. В «Силмаше» и на Кировском заводе не ответили на запрос "Ъ".
Проект обещает быть непростым для Балтзавода и «Росатома» с учетом крайне жестких сроков сдачи и строительства корпусов для ПЭБов на верфи в Китае, у которой отсутствует такой опыт, говорит глава «Infoline-Аналитики» Михаил Бурмистров. «Цена контракта находится на грани рентабельности, и с учетом рисков, связанных с ростом цен на металл, заказ может быть убыточным для КЭМ, хотя укрепление рубля и дает возможность несколько улучшить экономику в части расходов на импортные компоненты»,— полагает он. КЭМ — основной подрядчик Балтзавода по проектам строительства атомных ледоколов, добавляет эксперт, и с учетом создания на предприятии испытательного стенда заинтересованность КЭМ в заказе на турбины выше, чем у других претендентов, несмотря на взаимные финансовые претензии и суды с Балтзаводом.
Полина Смертина

[vlad7308]

Аэс плохо маневрируют мощностью? - бред.

однако это правда

[Лаперуз]

скажите, а как на вашем форуме могут появляться сообщения от имени членов форума, которые их не писали?
я 3 предыдущих не писал
кто-то написал их от моего имени

[Frontm]

скажите, а как на вашем форуме могут появляться сообщения от имени членов форума, которые их не писали?
я 3 предыдущих не писал
кто-то написал их от моего имени

Последнее редактирование: Сегодня в 08:16:38 от Старый

комменты излишни

[АниКей]

naked-science.ru

Илон Маск прав: термояд не нужен. Будущее, которого у нас не будет
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад.

Спойлер

Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?
Сперва констатируем факт: на планете есть серьезный энергетический кризис. Углеродного топлива на ней достаточно, это правда. Но даже самое безопасное из них, природный газ, убивает по 4000 человек на каждый триллион выработанных киловатт-часов. Уголь, не говоря уже о биотопливе, убивает много больше — ведь при сгорании он дает больше микрометровых частиц (PM2,5). А именно они, проникая через легкие в кровь, убивают людей, вызывая тромбозы, инфаркты и инсульты, которые все мы принимаем за обычные «болезни, вызванные стрессом». В США от тепловой энергетики умирают десятки тысяч людей в год, а в мире речь идет как минимум о сотнях тысяч погибших ежегодно. Эта проблема давно и серьезно беспокоит ученых, советские академики еще в 1980-х считали отказ от тепловой энергетики неизбежным будущим — именно из этих, экологических соображений.
Современной публике эта ситуация известна мало, и вы не услышите о ней от политиков. Однако и публике, и политикам известны другие соображения, требующие отказа от углеродной энергетики – «потепленческие». По ним, глобальное потепление — катастрофа, и чтобы ее избежать, от углеродных топлив надо отказаться.

«Термоядерная энергия не нужна».

Мы уже не раз писали, что в действительности глобальное потепление снижает смертность. Например, в последнем исследовании по этой теме — на 15 тысяч человек в год только за последние 20 лет. Писали мы и о том, что антропогенные выбросы углерода привели к рекордному расцвету земной растительности и значительному росту урожаев. Но все это вовсе не означает, что с углеродным топливом не надо бороться. Тезисы советских академиков ничуть не устарели и сегодня: углеродное топливо убивает огромное количество людей каждый год, и в России — в том числе.
Так что же современная наука и технологии могут предложить, чтобы, наконец, покончить с этой невидимой войной, дающей сотни тысяч убитых ежегодно? Когда уже термоядерная энергетика выключит последнюю ТЭС? Увы, никогда.
Плюсы термояда неоспоримы...
Термоядерная энергетика с 1960-х — полвека! — обещает нам невиданные перспективы. Килограмм плутония при распаде дает 23,2 миллиона киловатт-часов (в пересчете на тепло), а килограмм дейтерия и трития в термоядерных реакторах — 93,7 миллиона киловатт-часов на килограмм. Разница – в четыре раза, что много. К тому же, воды на планете больше, чем ядерного топлива, а 1/6500 всей воды – суть дейтерий, термоядерное топливо.
Второе преимущество термоядерного реактора: при слиянии ядер атомов его топлива получается гелий и нейтрон. Нейтрон так или иначе из реактора далеко не улетит, а гелий безвреден. Какое-то количество радиоактивного трития в процессе утекает из зоны слияния ядер, но из реактора не выходит, да и радиоактивность от него, если честно, ничтожная. Полураспад трития — 12,3 года, заметно меньше, чем у типичных опасных изотопов, остающихся от распада атомов урана и плутония (это, например, нестабильные изотопы цезия). Если с отработавшим топливом АЭС ничего не делать, оно останется небезопасным тысячи лет. Отработавшее топливо термоядерного реактора будет безопасно уже через 150 лет.
Общая схема реакций в современных термоядерных реакторах. Ядро атома дейтерия (один протон и один нейтрон) сливается с ядром атома трития (один протон и два нейтрона). В итоге получается одно ядро атома гелия (два протона, два нейтрона) и один лишний нейтрон высокой энергии / ©Wikimedia Commons
Третье преимущество термоядерного реактора: в отличие от ядерного, в нем невозможна самоподдерживающаяся реакция. Без огромных усилий по поддержанию высокого давления и температуры реакция сразу остановится. Окружающее вещество реактора реакцию подпитать никак не может: там ядра атомов тяжелее дейтерия и трития. Их слияние просто не даст выделения энергии, которое могло бы расплавить активную зону (как на Фукусиме) или перегреть теплоноситель (как в Чернобыле). Явный плюс по безопасности. По крайней мере, так кажется на первый взгляд.
Увы, все эти преимущества, о которых нам рассказывали десятилетия, мягко говоря, не совсем точно описывают ситуацию. Не более, чем рассказы о грядущем переходе на «сплошную солнечную и ветровую энергетику».
...Или нет
Начнем с повышенной отдачи на единицу топлива. Бесспорно, дейтерий и тритий дают вчетверо больше энергии на килограмм топлива, но есть нюанс. Он в том, что никакого дефицита топлива нет и в ядерной энергетике — даже близко. Напомним: в России уже работает реактор, использующий плутоний. Это реактор-размножитель: в нем плутоний можно нарабатывать из обычного урана-238, получая на выходе больше делящегося топлива (плутония), чем на входе.
У одной только России уже добытого урана-238 более 700 тысяч тонн. Даже при скромном КПД в 34% из этого можно получить более 5,5 квадриллионов киловатт-часов. Это потребление всей планеты за более чем 200 лет. Надо понимать, что уже добытого урана-238 в других странах тоже довольно много. То есть, используя быстрые реакторы и не добывая никакой урановой руды вовсе, человечество сможет покрывать свои энергетические потребности многие столетия. Если же оно еще и руду будет добывать, то в ближайшие десятки тысяч лет о проблеме «нехватки топлива» следует сразу забыть. И это мы даже не затронули тот факт, что урана в морской воде много больше, чем в урановых рудах на суше.
Второе преимущество термояда — малый срок опасности его радиоактивных отходов — имеет похожую степень актуальности. Дело в том, что уже существующие быстрые реакторы типа БН-800 позволяют вовлечь в работу 95% всего отработавшего топлива. Планируемый к постройке в Сибири реактор на расплаве солей способен вовлечь в энергетический цикл еще 4%. Остается один-единственный процент — но он состоит из изотопов, которые уже через 500 лет будут иметь радиоактивность на уровне природной урановой руды.
У термояда этот срок равен 150 годам, что кажется преимуществом. Но дело в том, что для обеспечения энергией всей планеты на 500 лет вперед нужно порядка 10 миллионов тонн ядерного топлива. Один процент от этого числа — сто тысяч тонн. В силу высокой плотности ядерного топлива, это всего несколько тысяч кубометров. Если все их собрать в одном месте, то получится куб со стороной менее 20 метров. Речь идет о крайне малом объеме, который легко можно хранить прямо на открытых площадках работающих АЭС, как это, собственно, и делается с радиоактивными отходами сегодня, в прочных контейнерах.
Списанный по старости контейнер для перевозки отработавшего ядерного топлива в Британии в 1984 году проверили на устойчивость к крушениям, направив в него поезд на скорости 160 километров в час. Несмотря на мощный удар, уничтоживший локомотив и платформу, на которой находился контейнер, сам он остался цел / ©Wikimedia Commons
А вот отходы термоядерной энергетики, хотя и меньшие по массе, но радикально менее плотные. Поэтому, несмотря на срок хранения в 150 лет, места на открытых площадках они займут примерно столько же, сколько и отходы ядерных реакторов.
Хорошо, но что с безопасностью? Кажется, здесь-то преимущество термояда неоспоримо: у него неконтролируемого разгона реактора быть не может?
И опять утверждение по существу верное... но опять есть нюанс. Он в том, что в современных атомных реакторах тоже не может быть никакого серьезного (опасного для людей) неконтролируемого разгона — просто в силу законов физики. Если в существующей АЭС начнется разгон реакции деления ядер, и само топливо, и теплоноситель рядом с ним нагреются. В обычном серийном реакторе (в наше время они водо-водяные) тепло отводит вода — и при перегреве она закипит, резко потеряв в плотности. Но та же вода замедляет нейтроны, делая возможной самоподдерживающуюся цепную реакцию в реакторе на медленных нейтронах. И если вода становится менее плотной, закипает — замедление нейтронов падает. Быстрые нейтроны захватываются ураном-235 намного хуже, чем медленные, — и реакция деления автоматически резко затормозится.
В быстром реакторе типа БН-800 ситуация иная. Замедлителя там нет, небольшую часть нейтронов захватывает натриевый теплоноситель. Но и он при нагреве резко теряет плотность и меняет тем самым нейтронные свойства внутри реактора. Тот опять-таки тормозится. Сам, просто в силу законов физики.
То есть, да, термоядерный реактор не может неконтролируемо разгоняться... но это не дает ему никаких преимуществ над современными АЭС, потому что они тоже не могут этого сделать.
А как же Чернобыль — почему там был неконтролируемый разгон и гибель людей? Все дело в том, что там был реактор совсем другого типа — немодернизированный РБМК. Строго говоря, сам по себе он тоже не мог неконтролируемо разогнаться. Но при проектировании допустили просчет, из-за которого замедление нейтронов в активной зоне при вводе аварийных стержней торможения росло, а не падало. Этот недостаток был известен проектировщикам, и они уведомили о нем АЭС с такими реакторами — но сделали это непонятным для обычных людей языком, отчего и случился Чернобыль.

«Современные ядерные реакторы безопасны — вопреки тому, что думают люди».

Но у сегодняшних реакторов такая ситуация невозможна по чисто физическим причинам: они исходно спроектированы так, что нажатие педали «ядерного тормоза» не ведет к их разгону, как это было с РБМК.
Подведем итоги. Все три теоретических преимущества термоядерных реакторов — избыток топлива, решение проблемы радиоактивных отходов и безопасность — уже решены для атомных реакторов. Более того, как мы покажем ниже, это далеко не все.
Почему ядерные реакторы будут лучше термоядерных и через полвека?
Ключевая проблема термояда заключается в том, что он экономически не сможет конкурировать с АЭС — скорее всего, никогда.
Все дело в том, что для слияния ядер атомов им нужно преодолеть кулоновский барьер. В центре Солнца это делать просто: кругом десятки миллионов градусов и огромное давление. В термоядерном реакторе такого давления нет и нужно компенсировать это дополнительным нагревом — минимум до ста миллионов градусов. Жарче, чем в центре Солнца, и в тысячи раз жарче, чем на его поверхности.
Для удержания плазмы в термоядерном реакторе ИТЭР нужно 25 сверхпроводниковых электромагнитов. Каждый из них — крупнейший в мире и весит 400 тонн. Диаметр — до 18 метров. На фото один из них находится слева, в центре — камера для его пропитки, справа — упаковка для транспортировки магнита. В сумме 25 магнитов весят десять тысяч тонн / ©tnenergy.livejournal.com
Термоядерный реактор нагревает плазму с дейтерием и тритием до таких температур, удерживая ее сильнейшим магнитным полем. Сильнейшее оно потому, что если такую плазму не удержать в центре вакуумной камеры, то она повредит любой мыслимый материал — просто прожжет его.
Так вот: магнитная ловушка такого типа требует больших, сверхмощных магнитов, сделанных из сверхпроводящих материалов — и охлаждаемых жидким гелием. Установка такого удержания фантастически сложная и очень трудоемкая. В том числе и за счет нее экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР стоит 25 миллиардов евро. Это цена шести гигаваттных реакторов Росатома — с годовой выработкой в полсотни миллиардов киловатт-часов. Что, напомним, равно одной двадцатой энергопотребления такой страны, как Россия.
Тор для удержания плазмы в термоядерном реакторе имеет сверхмощные электромагниты из сверхпроводящих материалов. Это весьма трудоемкая конструкция, несопоставимо сложнее, чем у стенок атомного реактора / ©Wikimedia Commons
А вот у ИТЭР мощность совсем не полдюжины гигаватт, а лишь 500 «тепловых» мегаватт. Причем реактор экспериментальный — он не может выдать ее постоянно, только во время коротких импульсов. Да и его энергозатраты в режиме нагрева могут превышать 700 мегаватт, что больше, чем возможная энергетическая отдача.
Представим себе на секунду, что все проблемы термоядерных реакторов решены, они держат плазму постоянно и не затрачивают на ее разогрев вообще нисколько энергии. Может быть, термояд станет конкурентоспособным хотя бы тогда?
Увы, нет. При существующих и перспективных типах реакторов это просто невозможно. Возьмем тот же ИТЭР: реактор там высотой 30 метров и диаметром , мощность, напомним, всего 500 тепловых мегаватт в импульсе. Обычный атомный реактор БН-800 имеет высоту активной зоны меньше метра, а диаметр порядка 2,5 метра. При этом его постоянная (а не импульсная) тепловая мощность — более 2000 мегаватт. Кстати, будущие термоядерные реакторы будут еще крупнее ИТЭР. Ясно, что здание вокруг ИТЭР (и его преемников) нужно радикально крупнее и дороже, чем вокруг БН-800 (и это так и есть на практике).
Здание токамака (фактически, термоядерного реактора) — размерами 120х90 метров, высотой в семь этажей, весом в 300 тысяч тонн, стоимостью в 250 миллионов евро, строилось семь лет / ©ITER
Кроме этого в стоимость термоядерного реактора надо включить большую вакуумную камеру (в которой атомный реактор не нуждается). И огромный набор сверхпроводящих магнитов с охлажденным жидким гелием. Легко понять, что при их учете экономически сравнивать термоядерные и ядерные электростанции довольно сложно.
Отдельно оговоримся: все это остается верным при любых изменениях в ценах на дейтерий, тритий, уран или плутоний. Дело в том, что даже у АЭС доля цены топлива в итоговом киловатт-часе — всего 5%. Мыслимые изменения этой цены, таким образом, на стоимость электричества почти не влияют. Больше всего влияют капиталовложения при строительстве — и они у термоядерных реакторов намного выше. И останутся выше во всем обозримом будущем.
Причина — все в той же физике. Чтобы запустить атомный реактор, достаточно просто поднести друг к другу стержни с плутонием-239 или ураном-235. Нейтроны, которые их атомы испускают спонтанно, сами запустят цепную реакцию деления ядер. Чтобы запустить термоядерный — нужна многометровая вакуумная камера с сотней миллионов градусов в ее центре. Нет никаких путей развития, которые позволили бы такому сооружению иметь ту же цену, что небольшая (2х1 метр) емкость с натрием — безо всякого вакуума, и с температурами заведомо ниже одной тысячи градусов.
Криокомбинат ИТЭР — самый большой в мире. Газгольдеры, генераторы азота, компрессоры азота, колонны сжижения азота, компрессоры гелия, системы очистки гелия, вакуумные боксы для сжижения гелия — все это немаленькое здание обслуживает нужды сверхпроводящих магнитов токамака. У всех остальных типов электростанций в мире просто нет таких экзотических и недешевых потребностей, как жидкий гелий / ©Wikimedia Commons
Основная часть стоимости и АЭС, и термоядерных электростанций — это капиталовложения. И у последних они всегда будут много выше, чем у АЭС. А это заведомо перекрывает любую экономию из-за меньшей массы потребляемого топлива.
Следует отдельно пояснить: несмотря на все сказанное, ИТЭР — замечательный научный проект, что-то типа Большого адронного коллайдера. Да, он дорог, но позволяет больше узнать о контроле над высокотемпературной плазмой, что рано или поздно может пригодиться и в совсем иных областях. Просто не стоит ждать от него будущего энергетического изобилия: за термоядерными реакторами нет такого греха, как низкие цены.
Что же получается — из энергетического тупика нет выхода?
Тот же Илон Маск считает, что нужды в термоядерном реакторе нет еще и потому, что в небе уже горит один такой. Достаточно собирать его энергию, полагает предприниматель, нет смысла пытаться построить новый. Однако, к сожалению, главным источником мировой генерации не может стать и солнечная энергетика. И это, если уж на то пошло, одна из причин, по которым все тот же Маск ратует за строительство реакторов атомных.
Мы не раз в деталях описывали, почему ветровая и солнечная энергетика не смогут закрыть энергетику углеродную. Для развитых стран это невозможно чисто технически, даже если вы оснастите их огромным количеством накопителей электроэнергии. Ведь и США, и ЕС, и почти все развитые страны мира находятся в тех частях земного шара, где зимняя выработка солнечных электростанций в разы ниже, чем летняя. Запасти энергию на полгода вперед нельзя: нужный объем аккумуляторов для США будет стоить столько же, сколько их годовой ВВП. Ветряки не смогут справиться с той же задачей из-за долгих морозных антициклонов, когда их выработка может упасть вообще до нуля.
Часть криокомбината ИТЭР изнутри / ©tnenergy.livejournal.com
Отдельно мы рассматривали и вопрос о том, почему водородная энергетика не в состоянии решить этот вопрос накоплением водорода, выработанного летом (и в период сильного ветра), и расходом этого водорода зимой. Если коротко: такой «зеленый водород» выходит настолько дорогим, что попытка его массового использования торпедирует даже самую сильную экономику.
Выше мы разобрали то, почему термоядерная энергетика никогда не сможет стать перспективнее ядерной. Получается, что никакого выхода нет вообще?
На самом деле, ситуация чуть более сложная. Выход, в теории, есть уже сорок лет — но на практике можно гарантировать, что им никто не воспользуется.
Взглянем на ситуацию трезво: сегодняшний мир не просто основан на углеродной энергетике, но и делает все, чтобы остаться основанным на ней в будущем. Каждый политик и каждый эколог, который выступает за полное замещение ТЭС ветряками и солнечными батареями, на деле выступает за вечную зависимость от ТЭС. Все дело в том, что мы очертили выше: ветряки и солнечные электростанции имеют нестабильную выработку, которая меньше всего в безветренные зимние морозные дни.
Один из девяти секторов вакуумной камеры термоядерного реактора ИТЭР. Каждый сектор весит 440 тонн, всего же вакуумная камера весит тысячи тонн. АЭС таких экзотических нужд, как глубокий вакуум, просто не имеют — сомнительно, что термояду когда-то удастся достичь цены ядерных реакторов. / ©Wikimedia Commons
Чем больше вы введете в строй ВЭС и СЭС — тем больше вы будете зависеть от электричества ТЭС зимой. Например, в основном ядерная Франция зимой зависит от ТЭС слабо: ее электростанции работают 24 часа в сутки, вне зависимости от погоды. Дания зимой зависит от ТЭС (в том числе ТЭС соседей) куда сильнее: в морозный антициклон ее ветряки стоят.
У этого подхода есть четко сформулированная еще при СССР безуглеродная альтернатива: атом. Атомные электростанции производят энергию по цене незначительно выше тепловых даже в России, где цены на газ намного ниже, чем в Азии, и несколько ниже средних для Европы. Еще в СССР было начато строительство АЭС, обеспечивающих не электричеством, а теплом — при том, что именно на тепло приходится основная часть энергетических трат нашей цивилизации. Более того: из исторического опыта известно (смотри график ниже), что скорость ввода АЭС может быть огромной, в разы выше скорости ввода солнечных электростанций и ветряков.
Цифры по горизонтальной оси показывают, сколько выработки безуглеродной электроэнергии на душу населения (в киловатт-часах) ежегодно добавляли разные страны в разные периоды времени. Голубым показан ввод атомной генерации, красным – ввод СЭС, розовым показан ввод ВЭС / ©Junji Cao et al.
На графике выше легко видеть: Франция и Швеция без малейшего перенапряжения экономики в 1980-х вводили в строй так много АЭС, что каждый год добавляли по 440-630 киловатт-часов «атомного» электричества на душу своего населения. Современные развитые страны потребляют примерно по 9 тысяч киловатт-часов на душу (в России, конечно, меньше — только 7 тысяч на душу). Значит, чтобы заместить углеродную энергетику современной развитой страны атомом, нужно 15-20 лет (за 15 справилась бы Швеция, за 20 — Франция). По историческим меркам — это почти мгновенное замещение.
Точно ясно, что солнечная и ветровая генерации таких темпов обеспечить не могут. И мы сейчас не только о Дании на графике выше — так же обстоят дела во всем мире. В 2020 году ввели 113 гигаватт ВЭС и 178 гигаватт СЭС. Их общая выработка в год — примерно 480 миллиардов киловатт-часов. Это значит, что СЭС и ВЭС за прошлый год добавили по 60 киловатт-часов выработки на душу населения на нашей планете.
Если вам кажется, что 60 киловатт-часов на душу в год — это в десять раз меньше, чем в Швеции 80-х, или в семь раз меньше, чем во Франции 80-х, — то не торопитесь с выводами. На самом деле все еще хуже, чем вам кажется.
Интересно, что ВЭС и СЭС не просто увеличивают зависимости от ТЭС, но еще и требуют вытеснения АЭС. Все потому, что АЭС, в отличие от ТЭС, нежелательно включать и выключать по несколько раз в сутки. А если их не выключать, то некуда будет девать солнечную энергию в полдень или ветровую энергию в те моменты, когда ветер дует сильнее всего. Фактически, солнечные панели и ветряки цементируют зависимость людей от углеродных источников энергии: без ТЭС, работающих на ископаемом топливе, СЭС и ВЭС просто не получится использовать / ©Jeanne Menjoulet, CC BY 2.0
Дело в том, что АЭС работает полвека на одинаковой мощности. Фактически, их мощность часто наращивают после пуска за счет теплотехнической оптимизации, но мы даже опустим этот момент. Итак, полвека на одинаковой мощности — а вот ветряк через 25 лет службы надо менять. Солнечная батарея за счет деградации теряет 0,5% мощности в год — то есть через полвека ее выработка упадет на четверть. Потом ее поменяют, потому что смысла терпеть снижения выработки уже не будет.
Если бы вместо этих солнечных и ветровых электростанций в 2020 году ввели АЭС с выработкой в 480 миллиардов киловатт-часов (60 киловатт-часов на душу населения планеты), то за свою жизнь эти АЭС выработали бы 480х50=24 триллиона киловатт-часов. Введенные же в реальности СЭС и ВЭС за жизни выработают — с учетом их меньшего срока службы — менее 15 триллионов киловатт-часов.
Это значит, что ввод безуглеродной генерации во Франции 1980-х был не в семь раз выше, чем ввод безуглеродной генерации в сегодняшнем мире. Нет, он был в двенадцать раз выше. Современный безуглеродный переход в двенадцать раз медленнее, чем он был в 1980-е годы.
Если мы будем строить СЭС и ВЭС в темпе 2020 года, то закроем все потребности мира в электроэнергии через (в теории) 50 лет. Именно такая цифра получается, если разделить потребление электричества в мире (24 триллиона киловатт-часов в год) на введенную в прошлом году солнечно-ветровую генерацию (480 миллиардов киловатт-часов).
На практике мы не сделаем это вообще никогда. Потому что через 25 лет введенные сегодня ветряки надо будет менять. А генерация солнечных батарей, введенных сегодня, через 25 лет уменьшится на 1/8. При сегодняшних темпах «обезуглероживания» мы будем как Алиса в Зазеркалье — все время бежать изо всех сил, просто чтобы оставаться на месте.
График роста углеродных выбросов по странам мира показывает, что основная их часть уже давно приходится не на западные страны. Это значит, что замена даже половины углеродной генерации там на СЭС и ВЭС довольно умеренно изменит траекторию развития мирового климата / ©Wikimedia Commons
Почему современные западные экологи и политики умалчивают об этих фактах? Отчего они не сообщают своим сторонникам, что современный безуглеродный переход на СЭС и ВЭС в дюжину раз медленнее, чем безуглеродный переход во Франции 1980-х? Почему не информируют, что при сегодняшних темпах «перехода» он не закончится вообще никогда, — потому что ветряки и солнечные батареи придется заменить раньше, чем удастся заместить углеродную генерацию?
Ответ на этот вопрос очень прост: они и сами не имеют об этом ни малейшего понятия. Ситуации такого рода случаются постоянно. Один ученый, столкнувшийся с подобным, описал ее так: «Люди часто думают, что политические решения основаны на неких научных открытиях или экспертных знаниях. Но в реальности, те, кто формируют политические решения, часто принимают их только потому, что те кажутся им «приятными на слух». А затем ученые с большим трудом пытаются понять, как бы это можно было реализовать».
Потребности в электроэнергии (серым, внизу) и в тепловой энергии (красно-коричневым) в Великобритании по месяцам. Хорошо видно, что потребление тепла в зимние месяцы в разы выше, чем электричества. Ни СЭС, ни ВЭС не смогут покрыть потребности в тепле зимой за разумные деньги / ©Wikimedia Commons
На практике, западные политики и экологи захотели перейти к солнечной и ветровой энергии потому, что она «приятна на слух». У них в прямом смысле очень удачные названия — они отсылают к природным явлениям, вроде солнца и ветра. Атом — название неудачное, оно отсылает к атомной бомбе. Поэтому, как мы уже писали, антиатомное движение заблокировало развитие АЭС в США еще до Чернобыля (и даже до Три-Майл Айленда).
Поэтому совершенно не важно, что Чернобыль за десятки лет убил меньше людей, чем ТЭС в США убивают каждый месяц. Неважно и то, что ни один другой ядерный инцидент на АЭС не убил ни одного человека. Несмотря на все это, шансы АЭС на замещение углеродной энергетики близки к нулю: они «не приятны на слух», ни политикам, ни экологам.
Из этого легко спрогнозировать будущее мировой энергетики и наше с вами. Политики и экологи Запада будут триумфально рассказывать нам об успехах зеленой генерации еще не один десяток лет. Все это время основная часть энергии на планете будет получаться так же, как и сегодня: сжиганием углеродного топлива. Каждое следующее поколение политиков и экологов будет говорить, что их предшественники были недостаточно решительны, — и обещать «углубить, расширить, и перестроить». Каждое из этих поколений не сможет этого сделать, потому что оно никогда не пробовало само посчитать, почему на самом деле их предшественники так и не смогли добиться «зеленого перехода».
А мы и дальше будем вдыхать продукты сгорания ископаемого топлива — и умирать от этого сотнями тысяч в год.

[свернуть]

[АниКей]

zavtra.ru
Эко-невидаль
Арсений Латов

Призрак бродит по Европе – призрак капитализма. Все силы современной Европы объединены в общем порыве: молчать, скрывать и таить, что Старый Свет — плоть от плоти капитализм в своём наиболее лицемерном изводе – капитализм-в-камуфляже. Да, он скрывается за бессмысленными саммитами, за соглашениями-пустышками и псевдо-зелёными инициативами. Но из-за кубометров подписанных в никуда бумаг, из-за засаленных томов протоколов ни о чём, как из амбразуры, свинячьими глазками поглядывает кондовый капитализм. И энергетический кризис, который вот-вот захлестнёт не только Европу, но и весь мир, станет ещё одним доказательством того, что «зелёное будущее» выкрашено в такой цвет не из-за зелени долин и лесов, а из-за денег и только денег.

Спойлер

Пробуждение мировой экономики после ковидной спячки повлекло за собой абсолютное истощение энергетических ресурсов Европы. Прошедшее лето, выставившее европейскую ветроэнергетику на посмешище в связи с рекордно безветренными месяцами, обнажило как техническую, так и ресурсную неподготовленность старосветских стран перед сколькими-нибудь внеплановыми издержками. Цены на электричество растут, а вместе с ними и цены на продукты первой необходимости. Франция и Испания не придумали ничего лучше кроме, как субсидировать малообеспеченных либо напрямую бюджетом (в случае Парижа), либо изъятием и перераспределением сверхприбылей (в случае Мадрида) у тех же энергокомпаний, не справляющихся со своей основной функцией. Другой пример: Италия собирается проводить внутренние коммунальные реформы, а еле сводящая концы с концами Греция вводить льготы и денежные пособия для самых бедных слоёв населения.
Однако особо отличились два других столпа европейского равновесия: Германия и Великобритания. И Берлин, и Лондон убеждены: когда дом нечем отапливать, на помощь всегда придёт «невидимая рука» рынка. Строго говоря, если немецкую пассивность можно оправдать остротой политической гонки на парламентских выборах, то бездействие англичан привело прямо к продовольственному кризису. Закрывшиеся по причине слишком дорогого энергообеспечения американские заводы минеральных удобрений, отменили до 60% производства консервантов в Великобритании, тем самым загубив технологию упаковки и охлаждения продуктов, забоя скота. В скором времени отзовётся и немецкая беспечность: на фоне тотального подорожания сырьевого топлива энергетика Германии за эту осень перешла с природного газа (пока он не закончился) на уголь (который уже заканчивается). На заре виднеется и жесточайший кризис автопромышленности вследствие недостаточной добычи в Китае импортируемого Германией марганца.
Ситуация без преувеличения такова, что рядовой европеец вскоре не сможет зарядить мобильный телефон – да даже зажечь лампочку. Потому же европейские страны возвращаются к «древнему злу» экологически грязных электростанций. И потому же последнюю надежду начинают возлагать на ядерную энергетику. 11 октября представители политической элиты Франции подписались под статьёй в газете Le Figaro, посвящённой необходимости использования атомной электроэнергии. К французским министру экономики, финансов и восстановления Брюно Ле Мэру и министру-делегату по вопросам промышленности Аньес Панье-Рюнаше присоединились премьер-министры, министры экономики и министры энергетики Румынии, Чехии, Финляндии, Хорватии, Финляндии, Словакии, Хорватии, Словении, Болгарии, Польши и Венгрии. Ввиду условий европейской зависимости от топливного сырья подписавшиеся под статьёй видят в ядерной энергетике единственный выход из положения как здесь и сейчас, так и в долгосрочной перспективе. «Нам необходима ядерная энергетика, чтобы одержать победу в битве за климат. Это наше лучшее оружие для ведения такого боя. Это источник чистой, надёжной, независимой и конкурентоспособной энергии. Она предоставляет нам, европейцам, возможность продолжать развивать нашу промышленность», – подчёркивается в статье.
Летом нынешнего года в европейском информационном поле часто мелькал документ «Net Zero by 2050. A Roadmap for the Global Energy Sector» («Нулевой баланс выбросов к 2050-му году. Дорожная карта для глобального энергетического сектора»). Подготовленная Международным Энергетическим Агентством (МЭА), эта бумага пропагандировала отказ от угольных электростанций, внедрение современнейших систем захвата углекислоты и ряд других прекраснодушных идей. Но подобные решения экологического вопроса оказались сугубо иллюзорными в парадигме современного европейского капитализма.

[свернуть]

Порядок вещей таков, что ориентация на чистую энергетику привела только к обнищанию людей и усилению важности функционирования «грязных» электростанций. Нефть и газ, несмотря на преувеличенные слухи об их скорой смерти («Спрос на нефть уже никогда не вернётся к пику 2019 года», – говорится в докладе МЭА), продолжают греть и давать работу среднему европейцу. Капитализм внимательно следит за тем, чтобы ничего не менялось. По статистике, представленной нобелевским лауреатом по экономике Жаном Тиролем, только 4% мировых инвестиций вкладываются в «зелёную» энергетику, а это значит, что будущее будет стоить катастрофически дорого.

[Alex_II]

Хорошая цитата Ельцина -
Не дождетесь.

Этот старый еврейский анекдот значительно старше Ельцина... Ну и случаев бессмертия кроме одного гражданина пару тысяч лет назад пока не зафиксировано. Так что дождемся...

[vlad7308]

zavtra.ru

обоже

[NightFlight]

Илон Маск прав: термояд не нужен. Будущее, которого у нас не будет.
До массовой термоядерной энергетики 20 лет -- и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад.

С этим трудно не согласится. Термоядерная энергетика если когда и будет, то это дело ну очень отдаленного будущего. Пока есть уран, даже 238-й, атомные реакторы будут дешевле.

На графике выше легко видеть: Франция и Швеция без малейшего перенапряжения экономики в 1980-х вводили в строй так много АЭС, что каждый год добавляли по 440-630 киловатт-часов «атомного» электричества на душу своего населения.

Точно ясно, что солнечная и ветровая генерации таких темпов обеспечить не могут. И мы сейчас не только о Дании на графике выше -- так же обстоят дела во всем мире. В 2020 году ввели 113 гигаватт ВЭС и 178 гигаватт СЭС. Их общая выработка в год -- примерно 480 миллиардов киловатт-часов. Это значит, что СЭС и ВЭС за прошлый год добавили по 60 киловатт-часов выработки на душу населения на нашей планете.

Не вполне корректно сравнивать показатели на душу населения в конкретной высокоразвитой страну и "на душу населения на нашей планете", включая негров в Африке. Но дело даже не в этом. А нужны ли сейчас такие темпы ввода мощностей? Растет ли с такой скоростью потребление? И если строительство новых АЭС по сравнению со строительством ВИЭ не выгодно, то эксплуатация старых АЭС по сравнению со строительством ВИЭ вполне выгодна. Ведь они уже построены, так что по существу "бесплатны". Сносить их экономического смысла нет.



На картинке стоимость ЭЭ по источникам за весь жизненный цикл (включая и капвложения, и топливо, и ремонт и все-все-все). Long Term Operation это АЭС с продленными сроками эксплуатации. То есть считается, что строительство оплачено во время первоначально назначенного срока эксплуатации и с точки зрения "продленного" оно уже ничего не стоит.

[vlad7308]

Ну и случаев бессмертия кроме одного гражданина пару тысяч лет назад

кстати, еврея и обрезанного иудея

[Alex_II]

Что написано? Аэс плохо маневрируют мощностью? - бред.

АЭС (коммерческие) реально плохо маневрируют мощностью, им лучше всего удается работа в одном режиме. Лучше всего мощностью будет маневрировать большой аккумулятор наверное, типа того, что Маск построил в Австралии. Только уж больно оно дорогое...

[Alex_II]

обоже

Ну, эти как всегда, подгавкнуть "на злобу дня"...

[vlad7308]

Илон Маск прав: термояд не нужен. Будущее, которого у нас не будет.
До массовой термоядерной энергетики 20 лет -- и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад.

С этим трудно не согласится. Термоядерная энергетика если когда и будет, то это дело ну очень отдаленного будущего.

это возможно. Но далеко не факт.
Глупо строить долговременные планы в расчете на еще не случившиеся достижения и открытия. Но и не принимать во внимание их вероятность (в данном случае немалую) не менее глупо.

[KBOB]

ИТЭР -- самый большой в мире. Газгольдеры, генераторы азота, компрессоры азота, колонны сжижения азота, компрессоры гелия, системы очистки гелия, вакуумные боксы для сжижения гелия -- все это немаленькое здание обслуживает нужды сверхпроводящих магнитов токамака. У всех остальных типов электростанций в мире просто нет таких экзотических и недешевых потребностей, как жидкий гелий / ©Wikimedia Commons
Основная часть стоимости и АЭС, и термоядерных электростанций -- это капиталовложения. И у последних они всегда будут много выше, чем у АЭС. А это заведомо перекрывает любую экономию из-за меньшей массы потребляемого топлива.

ВЫ не поняли смысла термояда - у него нет критической массы! Вместо 4-х блоков такой-то АЭС можно построить один большой блок, вместо 10-ти маленьких реакторов можно построить два больших (один основной, один резервный) на земной шарик и бесплатная энергия потечет в каждый дом, а если кто против демократии - чик и рубильник отключили! С увеличением размера будет расти рентабельность. ИТЭР это  только первый шаг, потом будет DEMO, который станет переходным звеном между ITER и первыми коммерческими термоядерными реакторами.