Зачем задумываться об альтернативной энергетике, если уже есть ядерная?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Вокруг нестандартных способов получения энергии сейчас настоящий хайп. Активно внедряются различные штуки типа ветряков или мощных солнечных панелей. Делается это не только любителями сельской жизни, но и на уровне целых городов и даже государств. Впрочем, даже для туризма сегодня можно купить портативную турбину для получения энергии в походах на оранжево-красном магазине.

Портативная солнечная панель
Автор: frimufilms Источник: ru.freepik.com

Эта тенденция понятна и она более чем правильная. Сжигание угля и углеводородов — это путь в никуда и на эту тем уже можно написать десяток подобных статей. Вся отрасль такой переработки связана с объективными проблемами. Начиная от теплового эффекта и кончая банальным истощением недр. Но, казалось бы, можно было и не думать про какие-то солнечные панели, когда уже есть эффективный способ получения энергии, который известен долгие годы. Это получение энергии из расщепления ядра атома. Почему же этот чистый и эффективный способ хоть и используется, но не поход на основной тренд в развитии всей энергетики?

Достоинства через призму предвзятости

Ядерная энергетика превосходна в обеспечении базового потребления, чего нельзя добиться с помощью таких вещей, как солнечная и ветровая энергетика. Ветер есть не всегда, а Солнце порой скрывается за облакам. Она чрезвычайно рентабельна, учитывая высокую плотность энергии урана и относительную эффективность, с которой мы можем извлекать энергию из этого великолепного источника. Но…

У ядерной энергетики есть небольшая проблема с имиджем. Инцидентов в истории достаточно. Вы точно знакомы с такими, как Чернобыль, Фукусима и несколько других. Но не совсем-таки честное описание реальных ситуаций, помноженное на и без того существующие стереотипы, делают эту технологию пугающей. Это является причиной логичного отторжения большинством людей ядерной энергетики. Дело в том, что горящую электростанцию с обычным генератором увидеть не сложно, а очевидный вредный фактор — дым. Но аварию на атомной электростанции просто так не разглядеть, а радиус распространения опасного излучения очень даже немаленький.

Не то, чтобы приятно оно выглядело
Автор: wirestock Источник: ru.freepik.com

Впрочем, есть и ещё ряд факторов, помимо стандартных мнений и сложившихся предубеждений.

Актуальные проблемы, которые остаются у ядерной энергетики

Постройка новой ядерной электростанции требует невероятных вложений. Если финансовые вложения будут отбиты многократно, то время, потраченное на проект и сложность его реализации порой заставляют отказываться от идеи. Например, строительство блока станции в Фламанвилле во Франции началось в 2007 году, но он был запущен только в декабре 2024 года и до сих пор не вырабатывает полную мощность. Стоимость проекта превзошла изначальные расчёты в 4 раза.

При этом когда станция функционирует, то она неизбежно генерирует отходы. Ядерные отходы. Энтузиасты склонны преуменьшать значение этой конкретной проблемы, но хотя в теории это должно легко решаться, на практике все немного по-другому. Низкоактивные отходы, похоже, не представляют большой проблемы; но высокоактивные отходы — это серьезно. Пока у нас есть только два подхода при работе с ними. Это или глубокое геологическое хранилище, где они складируются до снижения показателей излучения, или тщательная переработка. Текущие мировые мощности по переработке намного меньше мирового производства таких отходов. Теперь представьте, что инфраструктура уже не справляется, а мы ещё станций настроим.

Теоретически проблему можно пробовать решить посредством нового типа реакторов. Речь про интеллектуальные модульные реакторы. Они спроектированы так, чтобы глушиться автоматически, если что-то вдруг пойдет не так, и по сути имеют более низкие радиоактивные запасы. Их модульность предполагает, что они будут легко масштабироваться и их будет безопасно строить близко к тому месту, где они нужны. Ведь согласитесь, что если из вашего окна будет видна стандартная атомная электростанция, то некоторое беспокойство вам обеспечено.

Вместо заключения

Между тем, дальнейшая зависимость от ископаемого топлива в настоящее время представляет собой угрозу существованию человечества. Ядерная энергетика совершенно безвредна в сравнении с этим, но слишком далека, от того, чтобы решить проблему. Потому приходится рассматривать и прочие, не совсем стандартные, способы производства энергии. Впрочем, солнечная энергетика точно не самый плохой вариант.

Изображение в превью:
Автор: frimufilms
Источник: ru.freepik.com
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Изучаю физику и стараюсь познать устройство мира с её помощью. Делюсь наработками и открытиями с вами. Кандидат наук, научный сотрудник и когда-то преподаватель. Читайте мои статьи на этой страничке ixbt или смотрите научпоп видео в Telegram-канале!

72 комментария

a
Статья близка к уровню обывательских представлений. Видимо, автор-ИИ ничего не знает об АЭС.
Они спроектированы так, чтобы глушиться автоматически, если что-то вдруг пойдет не так, и по сути имеют более низкие радиоактивные запасы.

Для обывателя «реактор заглушен» означает «реактор не работает и безопасен», что в корне неверно. На Фукусиме реакторы честно заглушились автоматически. А проблема появилась. И как же интерпретировать слова автора статьи?
Когда долбоящеры проектировали систему защиты фукусимы — она еще долго продержалась без аварий. Когда другие долбоящеры ради орденов к первомаю делали «эксперименты» и выводили реактор в неуправляемое состояние — тоже была авария.
A
Тут есть одна проблема. Современными технологиями постройки, обслуживания, утилизации (на самом деле повторного обогащения — это важно) владеет только одна страна. У которой еще и уран есть (у французов своего урана, например, больше нет).
Но часть стран (процентов 10% населения планеты) с ней не дружат. А те кто дружат — получают свои АЭС. В порядке очереди. Там лет на 30 задел уже.
1
Развитые страны, которые «дружат» с этой страной, прекрасно строят аэс сами, причём темпами, которые этой единственной стране и не снились. И развивают ветро- и солнечную энергетику, вводя мощности, превышающие все аэс этой уникальной страны.
A
«Сами» строят только китайцы. По российским технологиям, правда. РФ тоже у них строит.
А так в РФ за XXI век было введено в эксплуатацию 14 энергоблоков. Плюс Индия, Турция Иран и еще по мелочи.
США построили 2 энергоблока. Вот такая вот статистика.
А вообще, чтобы заменить один энергоблок площадь солнечных панелей должна на несколько порядков превышать площадь, на которой разместится АЭС. С ветряками еще хуже.
1
Китай строит НЕ по российским технологиям (кроме Тяньваня), Индия строит не по российским технологиям (свои есть), Южная Корея строит не по российским, а своим технологиям. Самые современные реакторы есть у Вестингауза, Кэнду, GE.
A
В Китае 6 энергоблоков made in Russia, и в Индии тоже 6. Но это другое? А еще у РФ больше 40% рынка ядерного топлива. Но это совсем другое. Реакторы поколения 3+ строит РФ (штук пять построили). Индусы (1) — по нашей технологии и китайцы (1) — это тот самый скандально известный Вестингауз с Тошибой. Так что опять «это другое» получается.
113959542000731561557@google
То есть автор не в курсе, что замкнутый топливный цикл уже в коммерческой эксплуатации?
p
Железногорский горно-химическия комбинат серийно производит МОКС-топливо с 2018 года. БН-600 на Белоярской АЭС был запущен в коммерческую эксплуатация в 1981 году. БН-800 — в 2015 году.
p
Без реакторов на быстрых нейтронах, да. Но с ними, как раз и есть замыкание цикла.
p
БН-350 никогда не был в коммерческой эксплуатации. С чего Вы вдруг его сюда приплели?
p
При этом он всё равно оставался опытным или опытно-промышленным. Коммерческая эксплуатация началась с БН-600 https://www.okbm.nnov.ru/business-directions/bystrye-reaktory-s-natrievym-teplonositelem/
113959542000731561557@google
Я не знаю ни одной действующей установки по добычи урана из морской воды, поэтому не могу сказать какая там экономика добычи.
Ещё я не в курсе что с экономикой захоронения отходов от тепловых реакторов. Её нужно учитывать при сравнении с экономикой зятц
113959542000731561557@google
«ЗЯТЦ, только вот объёмы там на удивление на порядки больше — там на порядки больше слабо фонящих отходов производится, которые ровно также надо захоранивать»
Дайте, пожалуйста, ссылку на этот факт, хочу изучить поподробнее.
1
Это очень правильный комментарий, ключевая фраза в конце -если правильно считать! Все верно, всегда важно кто и как будет считать.
p
Возьмем для СЭС даже не 9%, как в ФРГ, а 15% КИУМ, как на юге РФ. Минимальная стоимость 1 КВт установленной мощности СЭС тоже возьмём минимальную в §150. За солнечный день с 1 КВт установленной мощности можно получить до 12 КВт*ч. И хотя бы половину этой энергии нужно накопить на ночь и на следующий, возможно пасмурный день. Литиевые АКБ для накопления 1 КВт*ч обойдутся в §100. Итого §750 на 1 КВт установленной мощности СЭС. С учетом КИУМ 15% получим §5000 на СЭС 24/7 генерующую 1 КВт.
Перейдем к АЭС, на примере Аккую, мощность 4.8 ГВт за §22 млрд. Получаем §4583 за 1 КВт установленной мощности. С учетом минимального КИУМ 80% получим §5729 на АЭС 24/7 генерирующую 1 КВт. Но эти §700 с лихвой перекрываются сроком службы АЭС, который в три раза дольше, чем срок службы СЭС и литиевых АКБ.
Я что то неправильно посчитал? Или всё же не стоит считать себя умнее тех, кто обосновывает экономическую рентабельность АЭС даже в Турции, где КИУМ СЭС явно выше взятых мной 15%?
p
А с чего Вы взяли, что основная доля потребления днем? Например, в Московском энергоузле среднечасовой объем потребления одинаков в течении суток.
И с чего Вы решили, что КИУМ АЭС в Турции будет не только значительно меньше, чем в США, но даже ниже среднего КИУМ АЭС в РФ?
p
То что основная доля потребления днём — банальный эмпирический факт.

А если взять не «эмпирический», а реальный факт, то всё будет иначе. Например, возьмем отчет Мосэнергосбыта за ноябрь 2024 года. https://www.mosenergosbyt.ru/upload/iblock/382/vkfli10tn4pv6gdzf38nczo4yz01rhma.xlsx
Для трехзонного тарифа потребление ночью (8 часов с 23:00 по 7:00) 4746.67 МВт*ч, в полупик (9 часов 10.00-17.00; 21.00-23.00) 5295.27 МВт*ч, пик (7 часов 7.00-10.00; 17.00-21.00) 4058.27 МВт*ч. То есть, среднечасовое потребление составило ночью 593, в полупик 588, а в пик 580 МВт*ч.
Почему КИУМ будет ниже вам было распедалено в рассказе размером со статью, несколько раз.

Мне словесный понос не интересен. Мне нужны конкретные факты. И не понятно, при чем тут Анталья, до которой от Гюльнара 250 км, когда куда важней крупные промышленные центры Конья и Адана, до которых ~180 км.
фэнтези про то что солнечная генерации и литиевые аккумуляторы работают в три раза меньше чем АЭС оставьте для тех, кого можно легко одурачить ложью

То, что срок службы современных АЭС увеличен до 100 лет, я знаю https://iz.ru/705847/2018-02-08/srok-sluzhby-rossiiskikh-aes-uvelichen-do-100-let
А вот если Вы мне предоставите ссылку на литиевый АКБ, со сроком службы свыше 33 лет, я точно принесу извинения.
Ладно, закончили. Я думаю, что спрашивать Вас о том, где Вы изучали экономику и какой опыт у Вас в экономике энергетики — бессмысленно.
p
львиная доля генерации, а речь не про Москву, а про Турцию, — дневная

Во-первых, при чем тут генерация, если вопрос в профиле потребления? Во-вторых, где пруф?
дураков покупать 15 лет подряд энергию от АЭС за $120 за МВт*ч, прописанных в контракте, не буде

Где пруф? Это всего 11 руб. за КВт*ч, тогда как на московских зарядных станциях для электромобилей с начала годя цена 22 руб. за КВт*ч. Или это опять введенное Вами чудо «эмпирический факт», где первое слово явно противоречит второму? )))
Литиевые аккумуляторы Ampace

Со сроком службы 20 лет по данным производителя https://www.ampacetech.com/en/technology/index
Заврались Вы уже окончательно.
p
То есть, Вы искренне считаете, что энтропия в АКБ нулевая? А если заявленный производителем ресурс автомобиля 200 тыс. км. пробега, то Вы думаете, что если ездить по 1 тыс. км. в год, то автомобиль прослужит 200 лет? )))
Вам производитель открытым текстом пишет, что ресурс 20 лет или 15000 циклов. Но у Вас вдруг возникает проблема со зрением и первое значение Вы не видите?
p
За $530 я готов купить 10 КВт*ч АКБ прямо сейчас. Ссылка?
p
Ну Вы же смогли нагуглить такую ссылку )))
Вот я смог нагуглить $115 и округлил в меньшую сторону до $100
https://www.statista.com/statistics/883118/global-lithium-ion-battery-pack-costs/
p
Я не вижу факта. Я не вижу ни одной ссылки, кроме ссылки на Ваше воспаленное воображение.
он может батарейку подороже найти

Ну так найдите дешевле. Я же изначально просто просил ссылку. За $530 я готов купить 10 КВт*ч АКБ прямо сейчас. Где эта ссылка?
p
Мои соболезнования. Когда научитесь делать ссылки на авторитетные источники информации, тогда продолжим.
p
Это не первоисточник, а какая-то интерпретация журналистами того, чего они не понимают. Еще раз мои соболезнования, раз Вы этого не понимаете и так подвержены манипуляцией сознанием от СМИ.
p
Вы демагог, подменяющий понятия, или дилетант, не понимающий разницы между ячейкой и накопителем энергии на этих ячейках? Про контроллеры заряда, балансировки, систему охлаждения/подогрева и т.п. Вы слышите впервые?
Даже без жидкостного охлаждения минимальную цену, которую мне удалось найти $93 за КВт*ч. А с жидкостным охлаждением, без которого в условиях Турции электрохимические накопители энергии не применимы, я уверен, что дешевле $100 Вы не найдете. Разве что опять в СМИ, после художественного переосмысления журналистами.
115645436292342851334@google
Все эти зелёные генерации дичь собачая, себестоимость электроэнергии 20-25 руб/кВт*ч. У атомных себестоимость 1-го кВт*ч 16 копеек.
115645436292342851334@google
Берём самодел без привлечения компания, аренды участков и прочего для юрлиц, чисто для дома. Срок работы до деградации панелей ставим 25лет.
Панель 7к за 100Вт, нужно 50шт=350к
Мппт контроллер с ИБП на эти 5 кВт — 40-кет.
Акб — сборку панцирных на 48 вольт 210А за 180к, меняем каждые 5 лет, т.е. нужно 5 комплектов, инфляцией пренебрегаем для простоты. Провода с разъёмами ну тыщ 10.
Получаем нужно 1млн 300 тыс. И прямые руки на 25 лет. Берём в среднем солнечных часов 2000 в год*25*5*КПД= 225000 кВт*ч за весь срок использования, это идеальные условия для домашнего использования. 1300000/225000=5.7руб/кВт*ч это просто идеальные условия. В неидеальных вы ещё потратите около 300 тысяч на ремонт и замену мппт 3 раза и половины панелей из-за того что вода попадет внутрь и зальёт ячейки и допустим вы потребите только 500квт в месяц*12 месяцев*25лет и берём инфляцию на замену АКБ 300 тыс. Итого общая сумма эксплуатации и покупки за 25 лет будет 1900000руб, а потребите вы только 150000квт*ч. И будет уже 12.6кВт*ч. И вот эта цифра реальная для своего дома 12.6руб за кВт.
Берём строительство солнечной подстанции: откаты, проекты, выкуп земли, создание организации, которая будет это все обслуживать и строить. И подрядчики ещё установят дорогущие хранилища на литий-титанатных акб. И там будет заоблачные 30 руб*кВт.
Простая математика за 2-ой класс.
103788395379607589034@google
Все эти зелёные технологии проигрывают в главном невозможно планировать выработку энергии. Когда, сколько, где, или вообще ветра нет. Устройства для хранения энергии удорожают производство в разы. И в принципе почему сжигание угля приводит к выработке CO2, а вырубка лесов нет? Посчитал сколько производит углекислого газа электростанция, посадил лес и все проблемы решены. Что в этом трудного.
113643244751205900725@google
Про термобатареи забыли? Их даже в ВОВ применяли для радиостанций. Костерок и водичка, экология почти не нарушена. Костерок можно на тепловую солнечную энергию заменить, охладитель-земля.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему Франция до сих пор владеет кусками океанов по всему миру

Иногда смотришь на карту мира и ловишь себя на странном чувстве: будто бы эпоха империй давно закончилась, но Франция по-прежнему раскинула свои маленькие флажки где-то в Карибах, в Индийском...

Жук-дьявольский броненосец: Броня, созданная природой

Если бы существовал идеальный образец для создания трудно разрушимых крепих материалов, это был бы жук-дьявольский броненосец (Phloeodes diabolicus). Это насекомое способно выдерживать...

Обзор защищенного смартфона Hotwav Hyper 8 Ultra: «ночная» камера, большой динамик и рация Walkie-Talkie с двумя антеннами

Компания Hotwav представила очередной броневичок, который выделяется на фоне основной массы не только своими внушительными размерами, кемпинговым фонариком и большим динамиком, но еще и встроенной...

✦ ИИ  Как бозон Хиггса дает массу «легким» частицам: детектор ATLAS выловил редчайший распад на мюоны

Открытие бозона Хиггса в 2012 году можно считать финальной точкой в построении Стандартной модели. Но для физиков это, на самом деле, лишь начало долгой и трудной работы. Обнаружить...

Обзор беспроводных наушников Atvel S7 Life – проверка звука в тестах и реальных треках

Иногда кажется, что беспроводные наушники уже ничем не удивят, и тогда появляется простой вопрос: за что здесь вообще стоит переплачивать — за звук, за функции или за удобство в...