Энергетика мира
АЭС при возможных форс-мажорных обстоятельствах: землетрясениях, ураганах,
и т. п. - здесь старые модели энергоблоков представляют потенциальную
опасность радиационного заражения территорий из-за неконтролируемого
перегрева реактора. Однако повседневная работа АЭС сопровождается рядом
негативных последствий:
1. Существующие трудности в использовании атомной энергии –
захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций
сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой
охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших
глубинах в теологически стабильных пластах.
2. Катастрофические последствия аварий на некоторых устаревших
АЭС – следствие несовершенной защиты системы.
3. Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов.
Функционирование АЭС, как объектов повышенной опасности, требует
участия государственных органов власти и управления в формировании
направлений развития, выделения необходимых средств.
Факторы, влияющие на размещение электрических станций
На размещение различных видов электростанций влияют различные
факторы. На размещение тепловых электростанций оказывает основное влияние
топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как
правило, в местах добычи топлива, чем крупнее электростанция, тем дальше
она может передавать электроэнергию. Потребительскую ориентацию имеют
электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически
выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте,
располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей
промышленности.
Так как гидравлические электростанции используют для выработки
электроэнергии силу падающей воды, то, соответственно, ориентированы на
гидроэнергетические ресурсы. Огромные гидроэнергетические ресурсы мира
расположены неравномерно. Для гидростроительства в нашей стране было
характерно сооружение на реках каскадов гидроэлектростанциях. Каскад-группа
ТЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для
последовательного использования его энергии. При этом помимо получения
электроэнергии, решаются проблемы снабжения населения и производства водой,
устранение паводков, улучшения транспортных условий. К сожалению, создание
каскадов в стране привело к крайне негативным последствиям: потере ценных
сельскохозяйственных земель, нарушению экологического равновесия.
Равнинные водохранилища обычно велики по площади изменяют природные
условия на значительных территориях. Ухудшается санитарное состояние
водоемов: нечистоты, которые раньше выносились реками, накапливаются в
водохранилищах, приходится применять специальные меры для промывки русел
рек и водохранилищ. Сооружение ГЭС на равнинных реках менее рентабельно,
чем на горных, но иногда это необходимо, например, для создания нормального
судоходства и орошения.
Атомные электростанции можно строить в любом районе, независимо от
его энергетических ресурсов: атомное топливо отличается большим содержанием
энергии (в 1 кг основного ядерного топлива – урана - содержится энергии
столько же, сколько в 2500 т. угля). В условиях безаварийной работы АЭС не
дают выбросов в атмосферу, поэтому безвредны для потребителя. В последнее
время создаются АТЭЦ и АСТ. На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и
электрическая и тепловая энергия, а на АСТ только тепловая.
Проблемы развития ядерной энергетики
После катастрофы на Чернобыльской АЭС под влиянием общественности в
России были существенно приторможены темпы развития атомной энергетики.
Существовавшая ранее программа ускоренного достижения суммарной мощности
АЭС в 100 млн. кВт (США уже достигли этого показателя) была фактически
законсервирована. Огромные прямые убытки повлекло закрытие всех строившихся
в России АЭС, станции, признанные зарубежными экспертами как вполне
надежные, были заморожены даже в стадии монтажа оборудования. Однако,
последнее время положение начинает меняться: в июне 93го года пущен 4ый
энергоблок Балаковской АЭС, в ближайшие несколько лет планируется пуск еще
нескольких атомных станций и дополнительных энергоблоков принципиально
новой конструкции. Известно, что себестоимость атомной энергии значительно
превышает себестоимость электроэнергии, полученной на тепловых или
гидравлических станциях, однако использование энергии АЭС во многих
конкретных случаях не только незаменимо, но и является экономически
выгодным - в США АЭС за период с 58 года по настоящий момент принесли 60
млрд. долларов чистой прибыли. Большое преимущество для развития атомной
энергетики в России создают российско-американские соглашения о СНВ-1 и СНВ-
2, по которым будут высвобождаться огромные количества оружейного плутония,
невоенное использование которого возможно лишь на АЭС. Именно благодаря
разоружению традиционно считавшаяся дорогой электроэнергия, получаемая от
АЭС, может стать примерно в два раза дешевле электроэнергии ТЭС.
Российские и зарубежные ученые-ядерщики в один голос говорят, что
для радиофобии, возникшей после чернобыльской аварии, серьезных оснований
научно-технического характера не существует. Как сообщила правительственная
комиссия по проверке причин аварии на Чернобыльской АЭС, «авария произошла
вследствие грубейших нарушений порядка управления атомным реактором РБМК-
1000 оператором и его помощниками, имевшими крайне низкую квалификацию».
Большую роль в аварии сыграла и состоявшаяся незадолго до нее передача
станции из Минсредмаша, накопившего к тому времени огромный опыт управления
ядерными объектами в МинЭнерго, где такого опыта совсем не было. К
настоящему времени система безопасности реактора РБМК существенно улучшена:
усовершенствована защита активной зоны от пережога, ускорена система
срабатывания аварийных сенсоров. Журнал Scientific American признал эти
усовершенствования решающими для безопасности реактора. В проектах нового
поколения атомных реакторов основное внимание уделяется надежному
охлаждению активной зоны реактора. Последние несколько лет сбои в работе на
АЭС в разных странах происходят редко и классифицируются как крайне
незначительные.
Развитие атомной энергетики в мире неотвратимо и это сейчас понимает
большинство населения планеты, да и сам отказ от ядерной энергетики
потребовал бы колоссальных затрат. Так, если выключить сегодня все АЭС,
потребуется дополнительно около 100 млрд. тонн условного топлива, которое
просто неоткуда взять.
Принципиально новое направление в развитии энергетики и возможной
замене АЭС представляют исследования по бестопливным электрохимическим
генераторам. Потребляя натрий, содержащийся в морской воде в избытке этот
генератор имеет КПД около 75%. Продуктом реакции здесь является хлор и
кальцинированная сода, причем возможно последующее использование этих
веществ в промышленности.
Средний коэффициент использованной мощности АЭС по странам мира
составил 70%, однако в некоторых регионах он был выше 80%.
Альтернативные источники энергии
К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе,
чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они
будут за сотни лет. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как
не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом
условии запасов топлива может хватить на века. К сожалению, многие
нефтедобывающие страны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходуют
подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчас многие из этих стран,
особенно в районе Персидского залива, буквально купаются в золоте, не
задумываясь, что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же
произойдет тогда, – а это рано или поздно случится, – когда месторождения
нефти и газа будут исчерпаны? Происшедшее повышение цен на нефть,
необходимую не только энергетике, но и транспорту, и химии, заставило
задуматься о других видах топлива, пригодных для замены нефти и газа.
Особенно призадумались тогда те страны, где нет собственных запасов нефти и
газа, и которым приходится их покупать.
Поэтому в общую типологию электростанций включаются электростанции,
работающие на так называемых нетрадиционных или альтернативных источниках
энергии. К ним относят:
o энергию приливов и отливов;
o энергию малых рек;
o энергию ветра;
o энергию Солнца;
o геотермальную энергию;
o энергию горючих отходов и выбросов;
o энергию вторичных или сбросовых источников тепла и другие.
