vilnius
Литва
Эстония
Латвия

Сюжеты

Оборудование на АЭС
РИА Новости

Обрести атомную гармонию. Почему мир будет использовать АЭС все больше

Единственный стабильный, безопасный и экологичный способ удовлетворить растущий спрос на энергию – это постепенно наращивать использование атомных электростанций.

По прогнозам, через 30 лет потребление энергии в мире вырастет на 17%. Единственный стабильный, безопасный и экологичный способ удовлетворить растущий спрос – это постепенно наращивать использование АЭС. К 2050 году доля атомной энергетики должна увеличиться более чем вдвое. Как же быть, если этот план противоречит антиядерным настроениям в Европе?

Профессионалы атомной энергетической отрасли стали первыми, кто подошел к решению задач, поставленных Парижским соглашением по климату с инженерной точки зрения. Были взяты два условия: необходимо удержать рост глобальной температуры до 2050 года в пределах 1,5 градусов, и при этом не оставить без внимания тот факт, что, по данным ООН, сегодня более 1 миллиарда человек на планете вообще не имеют доступа к электроэнергии, еще около 500 миллионов человек этот доступ имеют в ограниченном виде.

Игналинская АЭС
© CC BY 3.0. Vadik_01
Смерть "Игналинки": как ликвидировать АЭС и сколько это стоит

Международное энергетическое агентство прогнозирует рост потребления энергии в мире до 2050 года примерно на 17% по сравнению с уровнем 2015 года, причем это достаточно осторожный прогноз. В том случае, если мы начнем массово переходить с имеющих двигатели внутреннего сгорания автомобилей на электромобили, то спрос на электроэнергию может оказаться еще выше. Также это значительно может подстегнуть процесс урбанизации в Азии и в Африке.

Такое наращивание объема генерации электроэнергии только за счет сжигания ископаемых видов энергетических ресурсов однозначно перечеркнет планы Парижского соглашения – следовательно, нужно искать некий "срединный путь", чтобы и доступ к электроэнергии у всех появился, и чтобы количество тепловых выбросов при этом не росло в катастрофическом темпе.

Баланс ядерной и "зеленой" энергетики

Перекос в сторону энергетики ВИЭ (возобновляемые источники энергии в виде солнечных панелей и ветровых турбин) может привести к прерывистой альтернативной генерации в общем балансе объединенных энергетических систем объема более 30%, а значит и к разбалансировке таких систем, что крайне негативно влияет на энергобезопасность.

Оценив все это, Всемирная ядерная ассоциация (WNA, World Nuclear Association) вычислила оптимальное соотношение различных видов генерации электроэнергии в мировом балансе.

Оборудование на ТЭС
© РИА Новости
Лидеры соревнований. Почему Россия – энергетическая сверхдержава

Напомним, что по состоянию на 2014 год мировой баланс выглядел следующим образом: на долю электростанций, работающих на ископаемых видах топлива (нефть и продукты ее переработки, уголь и природный газ) приходилось 67% объема генерации электроэнергии, на долю ВИЭ, включая ГЭС – 22%, на долю атомной энергетики – 11%.

Для решения обеих задач (максимальной доступности электроэнергии и удержании глобального повышения температуры в пределах 1, 5 градусов) баланс должен быть изменен следующим образом: ископаемое топливо – 50%, ВИЭ – 25% и атомная энергетика – 25%.

© Baltnews .

Это изменение мирового баланса энергетики WNA и назвала программой "Гармония" (Harmony) – она действительно позволяет гармонизировать решение сразу двух задач: доступности электроэнергии и экологической безопасности.

Преимущества атомной энергии

Разумеется, это именно общий мировой баланс, а не некое "задание" для каждой страны. Каждая страна стремится найти для себя оптимальный энергобаланс. Это справедливо и для каждого региона, и для планеты в целом. Оптимальный энергобаланс, сочетающий в каких-то пропорциях различные источники энергии, должен формироваться с учетом всех факторов, таких как местные условия (география, климат, плотность населения, инфраструктура) и экология (выбросы парниковых газов, загрязнение земли и воды).

Линии электропередач
© CC0. pixabay
"Зеленый квадрат" Росатома: как выглядит будущее энергетики

Что такое генерация электроэнергии на АЭС даже при ее нынешней доле в 11%? По официальной оценке климатологов, все болеарные (северные таежные) леса в течение года поглощают до 1 миллиарда тонн углекислого газа. Если представить, что вместо действующих АЭС работают электростанции на ископаемом топливе, то это привело бы к дополнительным выбросам 2 млрд тонн углекислого газа.

При этом АЭС, в отличие от прерывистой альтернативной генерации, работают вне зависимости от времени суток и года, вне зависимости от погоды, обеспечивая удовлетворение спроса на стабильное, надежное, гарантированное поступление электроэнергии.

Линии электропередач
© РИА Новости
Присядем на дорожку. Как Калининград подготовился к отключению от энергосистем Балтии

И теперь остается решить совсем уже несложное математическое уравнение – сколько требуется построить АЭС для того, чтобы доля атомной генерации в мировом балансе выросла с 11% до 25%. Учитывая общий рост мирового производства электроэнергии и то, что часть действующих атомных энергетических блоков предстоит выводить из эксплуатации по причине их устаревания, число получилось неожиданно "круглое".

До 2050 года необходимо построить атомные энергетические блоки общей установленной мощностью 1 000 ГВт. Такое вот инженерное воплощение концепции "зеленого квадрата", предложенной в 2017-м году российской государственной корпорацией по атомной энергетике "Росатом".

Поврежденная в результате землетрясения атомная электростанция ​​Фукусима в японском городе Футаба, 12 марта 2011 года
© AFP 2019 / JIJI PRESS / STR
Поврежденная в результате землетрясения атомная электростанция ​​Фукусима в японском городе Футаба, 12 марта 2011 года

1 000 ГВт мощности можно попробовать пересчитать в атомные реакторы поколения III+ – к этому поколению МАГАТЭ относит реакторы, в конструкциях которых учтены все причины всех трех крупных аварий в истории атомной энергетики. Это – авария 1979-го года на американской АЭС "Три-Майл-Айлэнд", авария 1986-го года на Чернобыльской АЭС в СССР и авария 2011-го года на японской АЭС "Фукусима Дайичи".

Постфукусимские требования безопасности

Для того, чтобы обезопасить АЭС от любой из подобных аварий, МАГАТЭ  и профессионалы из государственных регуляторов атомной отрасли разработали так называемые постфукусимские требования к системам безопасности. На соответствие им были проверены все атомные энергоблоки до единого, и сейчас в подавляющем большинстве стран нет ни малейшего желания строить АЭС предыдущих поколений, даже несмотря на то, что их строительство могло бы обойтись дешевле, чем строительство АЭС поколения III+.

Ликвидация последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Разлом стены четвертого энергоблока, 1986 год
© РИА Новости
Ликвидация последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Разлом стены четвертого энергоблока, 1986 год

К реакторам этого поколения относятся четыре проекта: российский ВВЭР-1200, американский АР-1000, французский EPR-1600 и китайский HPR-1000 (он же – "Дракон-1", то есть Hualong-1). Их общая характеристика – постфукусимский уровень систем безопасности.

Числа после названий проектов обозначают электрическую мощность реакторов в мегаваттах, потому рассчитать самый "реакторозатратный" вариант не сложно – в АР-1000 или в HPR-1000 нужно построить ровно 1 000 атомных энергоблоков.

Достижим ли такой результат? Программа "Гармония" предложена в 2017 году, до 2050 года оставалось 33 года. Самым результативным в истории атомной энергетики пока остается 1984 год, когда в мире были построены 31 атомный энергоблок.

За минувшие 30 с лишним лет мировая энергетическая отрасль стала более мощной, способной производить большее количество необходимого оборудования. Так что никакой фантастики – задачи программы "Гармония" вполне достижимы.

Авария на АЭС Три-Майл-Айленд, 23 марта 1979 года
© AP Photo/Paul Vathis
Авария на АЭС Три-Майл-Айленд, 23 марта 1979 года

 

Всемирная ядерная организация предполагает, что до 2020 года достаточно строить по 10 атомных энергоблоков (по 1 000 МВт), с 2021 по 2025 увеличить темп строительства до 25 блоков, а с 2025 по 2050 – строить по 35 блоков в год. Сложно, требует больших усилий, но вполне реально, вполне выполнимо. При этом, разумеется, требование "номер ноль" к каждому такому блоку – полное соответствие постфукусимским требованиям по безопасности.

Антиядерные настроения

Вполне адекватно Всемирная ядерная организация оценивает и еще одну проблему, которая стоит на пути реализации программы "Гармония" – антиядерные настроения в целом ряде европейских и азиатских государств, где после катастрофы на японской АЭС "Фукусима Дайичи" были приняты решения о полном отказе от атомной энергетики.

Высоковольтные линии электропередач
© РИА Новости
Энергетики риск. Какие страны лучше подготовлены к выходу из БРЭЛЛ

С другой стороны, та же Япония прилагает максимум усилий для того, чтобы облегчить выполнение программы "Гармония": год за годом, без спешки, там продолжают модернизировать остановленные АЭС, внедряя все необходимые дополнительные системы безопасности. До катастрофы 2011 года в Японии работали 54 атомных реактора, остановлены на перепроверку со стороны МАГАТЭ были все до одного, то есть потенциально работа около 50 реакторов может быть восстановлена. Но и перезапуск АЭС во многом зависит от уровня антиядерных настроений – даже проверки МАГАТЭ не успокаивают население некоторых японских префектур.

Насколько антиядерные настроения обоснованы, чего в них больше – надуманных страшилок, или же за ними стоит что-то серьезное? Непростой вопрос, ответить на который можно только в том случае, если представлять себе разработанные МАГАТЭ требования к системам безопасности и то, каким образом они учтены в реакторах поколения III+.

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.

Ссылки по теме

Загрузка...

Сюжеты