itemscope itemtype="http://schema.org/WebPage"

Атомный рубеж: что будет с мировой энергетикой?

24 сентября 2019 года на знаменитой американской АЭС «Три-Майл Айлэнд» заглушили последний реактор. Теперь станцию ожидают десятилетия чистки и утилизации радиоактивных материалов. Говорят, всё это закончится только в 2078 году. Закрытие предвестника «чернобыльской эры» — повод задуматься: а есть ли будущее у мирного атома?

/
6.9K
28
41
74

24 сентября 2019 года на знаменитой американской АЭС «Три-Майл Айлэнд» заглушили последний реактор. Теперь станцию ожидают десятилетия чистки и утилизации радиоактивных материалов. Говорят, всё это закончится только в 2078 году. Закрытие предвестника «чернобыльской эры» — повод задуматься: а есть ли будущее у мирного атома?

Предшественники безатомной эры?

Крупная станция, запущенная в 1970-х, «Трёхмильники» прославились аварией в марте 1979 года. Причём буквально за несколько дней до ЧП в американский прокат пошёл фильм «Китайский синдром». В нём авария на гипотетической АЭС и идиотская реакция властей — замалчивание, отрицание, признание сквозь зубы, полицейский штурм — были показаны во всей красе.

В результате реальной аварии облучились и получили дозу — точнее, политкорректно выражаясь, подверглись воздействию радиации и радиоактивных изотопов — около двух миллионов американцев.

Нет, трёхруких и трёхголовых мутантов с разжиженными мозгами не появилось.

Не было даже роста числа онкозаболеваний.

Но на самом деле, как уверяли конспирологи и озабоченные защитники «зелёных технологий», власти просто круто скрывали все улики. Радиофобия, этот бич современного общества, поднялась на новый уровень. А потом в апреле 1986 года случился Чернобыль. И всё полетело под откос.

Атомный рубеж: что будет с мировой энергетикой?

Если до этого времени атомную энергетику просто не жаловали, то теперь по всему миру число её хейтеров увеличивалось в геометрической прогрессии. Хотя и без них у атомной энергетики были проблемы, которые серьёзно повлияли на её будущее.

Дорогие игрушки

Большинство АЭС, кроме сравнительно недорогих исследовательских реакторов, — штука очень затратная и сложная. Ещё и места требует очень много.

После аварии на Фукусиме в 2011 году и последовавшей истерики в СМИ правила эксплуатации станций ужесточились, а цена стала ещё выше. Сейчас даже одна АЭС — это 15 млрд долларов на постройку. А ещё надо обучить персонал и найти источники топлива. Сплошная головная боль.

Авария на Фукусиме
Авария на Фукусиме

Другое дело — ВИЭ (возобновляемые источники энергии). Направление модное, даже экологию спасающее.

Не то что эти ваши гигантские чернобыли.

Воткнул ветрогенератор, подключил его к электросети — и вот ты уже участник энергорынка. Или можно солнечными панелями крышу дома покрыть. А что, дёшево и сердито. И главное — места они занимают мало, времени для подключения им нужно немного и стоит всё это удовольствие вроде бы дёшево, учитывая госсубсидии…

Проблемы зелёной энергетики

То, что выглядит дёшево с точки зрения потребителя, может быть очень дорогим, если смотреть с точки зрения энергосистемы. Она представляет собой распределённую генерацию — огромное число подключённых в сеть автономных источников энергии: от пяти — десяти кВт и выше, до целых станций на сотни МВт. И это сплошной геморрой. В электросети надо постоянно поддерживать одинаковую частоту, а для этого внимательно следить за балансом выработки и потребления. Упадёт частота в сети ниже 50 Гц — надо увеличивать выработку и отключать нагрузку. А ВИЭ, прямо скажем, очень неустойчивые источники генерации

Атомный рубеж: что будет с мировой энергетикой?

А когда вместо одной АЭС у нас 100500 источников с непостоянной генерацией, поддержание баланса превращается в тот ещё квест. Компенсировать нестабильную выработку приходится за счет базовой генерации — АЭС, ТЭС, крупные ГЭС. Или использовать промышленные накопители энергии (аккумуляторы). А они дорогие, и Илон Маск тут пока никак не поможет. А главное — чем больше источников выработки «зелёной энергии», тем больше их нужно.

Но пока что всё это дёшево, а государственные субсидии на выработку электроэнергии творят чудеса. Системы генерации АЭС, ещё лет пять–семь назад чуть ли не самые дешёвые, оказываются в отстающих. Стоимость киловатт-часа у них в полтора раза выше. Модернизация станций слишком дорогая. А уж утилизация отходов…

И в каждом дворе по реактору

Но и у АЭС есть порох в пороховницах. Самое очевидное решение — сделать их небольшими по размеру. Может ли АЭС стоить не десять млрд, а раз эдак в 50-100 меньше? В принципе, да. В США в 2019 году существовало около 60-70 проектов так называемых SMR — малых модульных реакторов. Каждый такой реактор — почти что законченная АЭС мощностью 60-100 МВт.

Реактор от NuScale
Реактор от NuScale

Наиболее близко к реализации подошла американская фирма NuScale. Её агрегат, к слову, относится к наиболее распространённому на территории экс-СССР типу — легководным реакторам (ВВЭР, ГВР).

Систему управления сильно упростили, убрав кучу задвижек и насосов. В случае перегрева сброс тепла идёт напрямую в охладительный бассейн.

Самое интересное у АЭС с такими реакторами — кроме стоимости — их размер. Реактор на 60-100 МВт занимает площадь, составляющую всего около 2% от площади реактора типа ВВЭР-440 или ВВЭР-1200. Можно даже в черте города ставить.

Что внушает оптимизм — в США, Великобритании и Китае с конца 2010-х годов министерства энергетики вовсю спонсируют проекты этх самых SMR.

Предполагаемый вид АЭС, укомплектованной SMR-реакторами от NuScale
Предполагаемый вид АЭС, укомплектованной SMR-реакторами от NuScale
Замецки
Замецки

Невозможно рассказать обо всём. Например, в статью не вошли последние разработки в области ториевых или солевых реакторов. Успешное использование ИИ для предсказания режимов работы энергосистемы, после чего большие станции ВИЭ оказываются особо не нужны. А уж если вы решили неиллюзорно побороться за климат, так тут даже ООН согласилась с тем, что без АЭС будет полная труба.Вот, даже Эстония решила разжиться своей АЭС. Реакторы, понятное дело, американские — BWRX-300, малой мощности на 300 МВт. Короче, слухи о том, что «атомка — всё», очень сильно преувеличены.

Ториевый реактор, который сейчас испытывают в Петтене, Нидерланды
Ториевый реактор, который сейчас испытывают в Петтене, Нидерланды

Больше АЭС хороших и разных?

На смену большим и «страшным» АЭС могут прийти маленькие и симпатичные. Небольшие реакторы прямо под домом — плюс 100 очков к карме. Но на этом благие намерения не заканчиваются.

Обычно АЭС работает в жёстко заданном режиме выработки. Такого, чтобы станция скакала от условных 100 МВт в ночные часы до 1 ГВт в дневные, обычно не бывает. Поэтому часто станция не работает в режиме слежения за нагрузкой, а стабильно выдаёт положенную мощность. И это уже ваши проблемы — найти, чем её загрузить. Иначе это работа вхолостую и сплошные убытки.

Впрочем, бывают исключения. Так, во Франции АЭС могут работать в манёвренном режиме. Реакторы типа N4, которые относятся к четвёртому поколению французских реакторов PWR (они, вообще говоря, аналог советских/российских ВВЭР), способны работать в режиме изменения мощности от 30 до 100 процентов. Причём для них стали использовать менее поглощающие «серые» стержни. Однако тут есть нюанс: спустя определённое время манёвренные свойства, увы, ухудшаются. Впрочем, каких-то нерешаемых проблем с чередованием энергоблоков, работающих на АЭС в разных режимах, нет. Просто нужен обученный персонал.

Атомная электростанция в Сиво, оборудованная реакторами N4
Атомная электростанция в Сиво, оборудованная реакторами N4

Есть пример работы модернизированных реакторов ВВЭР-440 (на 520 МВт) на финской АЭС «Ловииса». Там они меняют мощность в довольно широком диапазоне — от 50% до 100%. Так что есть возможность добиться работы реактора самой обычной АЭС в манёвренном режиме без особых потерь. Нужны только деньги на модернизацию, время и желание её проводить.

Но даже если всё вышесказанное — не по фэн-шую, есть ещё один вариант. АЭС, работающая в связи с накопителем энергии.

И нет, это не очередной вундерпроект от Илона Маска. Это обычная гидроаккумулирующая электростанция — ГАЭС. Формально реактор и парогазовое оборудование атомной станции будут работать на номинальной мощности. Но благодаря ГАЭС любой потребитель — от металлургического завода или города до портового склада — получит столько мощности, сколько ему нужно. А лишнюю можно будет запасать.

Схема гидроаккумулирующей электростанции
Схема гидроаккумулирующей электростанции

Пентагон нас спасёт. Наверное

Конечно же, не везде можно поставить ГАЭС. И не каждое правительство будет вкладывать бабки в модернизацию уже построенных станций. Далеко не всякий частник сможет довести до работающего тестового прототипа SMR-реактор. Не стоит сбрасывать со счетов и озабоченную общественность — палки в колёса она умеет ставить просто на «отлично».

Но у АЭС есть мощные поклонники в Пентагоне.

После атаки дронов на саудовский нефтезавод американские ВВС задумались о создании лазерного ПВО с питанием от компактной атомной установки. Сверхмалый атомный реактор для военных целей — то, что надо мировой энергетике.

Будем надеяться, под данную разработку Пентагон выделит пару миллиардов долларов (а ещё лучше — пару десятков). Чтобы «зелёные» политики не успели угробить атомную энергетику — одно из лучших достижений 20 века. Впрочем, атомная энергетика вполне способна сама разобраться со своими проблемами.

Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.
Как охраняют торговые суда: что можно противопоставить современным пиратам?

Пираты — главная проблема морских путей в XXI веке. И, хотя Совбез ООН ещё в 2008 году разрешил применять силу против морских разбойников, окончательно решить проблему никак не удаётся. Получив информацию из первых рук, WARHEAD.SU рассказывает, как обстоят дела с охраной на современных кораблях.

15K
27
9
38
Кто такие гренадеры: могучие великаны военной истории

Многие почему-то зовут их гренадёрами. Это ошибка, но возможно, в таком наименовании подсознательно отразилась сама суть этого рода войск. Ведь гренадеры всегда были не прочь надрать пятую точку любому противнику.

95K
49
9
358
Легионы американского космодесанта: традиции, слава и скелеты в шкафу

Кавалерийская дивизия — более бронетанковая, чем, собственно, сама бронетанковая. Тропическая дивизия с базами на Аляске. «Индейская» дивизия, которая на самом деле частично корейская. Альпийские стрелки — среди знаменитых горных хребтов штата Нью-Йорк. Примазавшиеся к армейским дивизиям нацгвардейцы. Всё это — реалии современной американской армии.

20K
28
26
93
«Кавалерийский шок»: кто такие кирасиры

Вплоть до появления нарезного стрелкового оружия и пулемётов на полях сражений господствовала конница. Несущиеся на неприятеля всадники были во время сражения столь сильным аргументом, что пехота порой теряла строй и отступала…

83K
43
17
444
Ботаническое оружие: как не умереть от ожогов борщевика

Жителей Подмосковья обязали бороться с борщевиком. Теперь, если запустили участок, будьте добры оплатить штраф. Речь в законопроекте идёт о борщевике Сосновского. Что это за зверь, чем он опасен для страйкболистов и куда его нельзя прикладывать — давайте разбираться.

29K
17
16
715
И числом, и умением: кто такие драгуны

Это был самый многочисленный род кавалерии. В некоторых странах даже единственный. А в России — самый прославленный в боях. Происхождение его имени — загадка, а тактическое использование отличалось от любой другой конницы. Встречайте — драгуны!

37K
27
18
139
Крах европейской мечты: как Первая мировая уничтожила рантье

Больше ста лет это было великой европейской мечтой. Главной целью, показателем успешности. Ради этого европейцы отказывали себе во множестве повседневных удовольствий, экономили каждый франк и копили каждый пенс. Чтобы в один прекрасный день сказать: «Я больше никогда не будут работать!» И превратиться в рантье.

21K
34
12
476
Конституция США: менять нельзя оставить

Сразу после Американской революции молодое государство из тринадцати штатов приняло Конституцию, которая действует до сих пор — всё такая же боевая и готовая дать врагам отпор. Но не устарела ли она?

6.8K
20
1
30
Голштинская гвардия — потешные войска Петра III

У трёх правителей России были потешные войска. В течение всего XVIII века считалось, что каждый наследник престола по примеру Петра Великого должен иметь собственные военные части, которыми может полноправно распоряжаться. О потешных самого неоднозначного императора — Петра III — и мифах, связанных с его голштинской гвардией, будет наш рассказ.

8.9K
13
9
79
10 «школьных» заблуждений о русской военной истории

На Куликовом поле не было пехоты, стрельцы не воевали в красном, Карл XII не нападал на Россию!

375K
152
100
897
Правда ли? Эсэсовцы массово воевали во французском Иностранном легионе

Французский Иностранный легион имел германский акцент с первых дней: король Луи-Филипп создал его в 1831 году из наёмных немецких и швейцарских полков. Непростое, но массовое присутствие немцев в Легионе продлилось полтора века — его не прекратили ни мировые войны, ни взаимная ненависть французов и немцев.

276K
101
20
336
Зенитная самоходка «Деривация»: отличная новинка — или полный провал?

В последние годы российский ВПК показал большое количество новых образцов военной техники. Многие из них вызывают критику — и часто справедливую. Но порой ругают проекты, которые этого не заслуживают. Один из подобных примеров — новая ЗСУ «Деривация». Давайте разберёмся подробно.

202K
69
90
114
Азербайджанский эксперт — о войне и мире в Нагорном Карабахе

Сегодня президент Азербайджана Ильхам Алиев написал в Твиттере о взятии под контроль города Джебраил (Мехакаван) и нескольких сел, прилегающих к Нагорному Карабаху. Армянская сторона не подтверждает это заявление и сообщает о гибели мирных жителей под обстрелами в городах Шуша и Степанакерт.

133K
49
124
132
Как начинают войны: ликбез

Чтобы пересчитать все горячие точки планеты в 2017, вам не хватит пальцев обеих рук. В 2016 году в них погибло более 130 тысяч человек, что значительно меньше, чем в 2014, но примерно столько же, сколько в 2015. Хотя официально ни одной войны сейчас не идёт. Война вообще-то запрещена.

272K
73
12
274
Плавучие ветераны Второй мировой: самые старые действующие военные корабли

Вторая мировая была настолько давно, что корабли, принимавшие в ней участие, уже давно превратились в плавучие музеи. Но не все! Некоторые всё ещё стоят в строю и гордо несут флаги своих стран. Мы собрали для вас подборку самых интересных кораблей-ветеранов.

170K
45
14
81
Чёрные и белые мифы о ленд-лизе: в трёх соснах

Вторая мировая война — и ленд-лиз. А можно ли было вообще без него? Здесь не будет срывания покровов и погружения в нюансы, но большинство спорщиков о ленд-лизе обычно блуждают именно в этих трёх соснах.

116K
146
445
884
Острее бритвы: как правильно точить ножи

Пришли на шашлыки, а тупой «дедушкин» ножик не режет мясо? Вовремя затачивать надо было! Чтобы вы больше не попали впросак в такой ситуации — наша статья о том, как же правильно «лечить» затупившиеся клинки.

170K
80
59
467
Поездка в Тихий Холм. История одной командировки
Игра WARHEAD.SU

Странная командировка в маленький городок, который не найти даже на карте. Смутное ощущение тревоги от встречи с Тихим Холмом перерастает в настоящий ужас, когда становится понятно — этот город вовсе не то, чем кажется.

7.8K
26
27
88
WARBLOGS