С точки зрения науки

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. 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».

Илон Маск

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».

Илон Маск

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 30 метров, 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.

Комментарии

  • Поздравляю автора, получилась интересная, увлекательная статья. С главным выводом полностью согласен: термояду не быть. Никогда. Этот предел человечество преодолеть не сможет. Глобальные проблемы, которые нарастают как снежный ком, в недалеком будущем могут откатить цивилизацию далеко в прошлое. И там будет не точно не до термояда, а встанет вопрос выживание человеческой цивилизации, как таковой.
    Атомная энергетика, конечно, тоже не подарок. Собственно говоря, у всех существующих вариантов получения энергии есть свои существенные недостатки.

    • " Этот предел человечество преодолеть "

      Да вряд ли это предел. Сами по себе термоядерные реакторы уже вполне есть -- просто они непрактичны в энергетике. Это как атомная зажигалка -- сделать такое устройство можно, но будет непрактично.

      "Глобальные проблемы, которые нарастают как снежный ком"

      А в чем они выражаются, если не секрет? Обеспеченность человечества едой на самых высоких исторических уровнях, энергией и ресурсами -- тоже.

      • Разве мало тех проблем которые вы сами описали в статье:
        https://naked-science.ru/article/nakedscience/fond-billa-gejtsa
        Малочисленое и/или сильно религиозное человечество может не справится с какой нибудь глобальной угрозой или проблемой.

    • Обратите внимание на АэроГЭС - каждое облако эквивалентно блоку АЭС.

  • Автору респект! Очень толковая, своевременная статья! Всё правильно. От себя добавлю: Термояд, как и терраформирование Марса по Илону Маску - несбыточные мечты. Скоро человечество столкнется с таким количеством глобальных проблем, что будет не до этой "романтик" из книжек фантастов 20 века.

    • Маск старается успеть до начала проблем построить базу на Марсе с большим населением (желательно полностью независимую от земли но это уж как получится).
      Терраформирование за время своей жизни он не успеет.

      Если на марсе постоянно будут присутсвовать люди и их количество не будет уменьшатся со временем то рано или позно марсиане себе сделают атмосферу.

  • Маск стал специалистом в ядерной энергетике? Когда это он успел? Или Маск наше всё? Советы бывалого? Такими темпами скоро будет вести рубрику для домохозяек, кройки и шитья. Почему бы нет?

    • А когда он успел стать специалистом в автомобилестроении? Или ракетостроении?

      Вопросы, если что, риторические. Они призваны дать вам понять, что совсем не обязательно, чтобы Маск был специалистом в той или иной теме, чтобы его оценки по ней имели серьезное значение.

  • А зачем строить дорогущие и "опаснейшие" АЭС, когда любое облако у вас над головой энергетически эквивалентно блоку АЭС, только куда чище и дешевле?см. АэроГЭС - https://bari-x-andrew.livejournal.com/5896.html

  • Комментарий удален пользователям или модератором...

    • "В реальности АЭС уже проиграли эту гонку по чисто экономическим "

      Нет, не по экономическим причинам. Стоимость энергии АЭС современной постройки довольно низка, ниже, чем у ВЭС и СЭС. - всего 5,1 руб/квтч (для ВЭС начинаются от 5,5, для СЭС -- от 7 рублей за квтч). Причины проигрыша в другом, они описаны здесь: https://naked-science.ru/article/nakedscience/tsena-straha

      "и временным причинам"

      Нет, ввод АЭС в единицу времени на единицу их выработки намного быстрее, чем ввод ВИЭ -- в тексте выше это показано с цифрами в руках.

      "Строить энергетику на базе АЭС - это СРАЗУ вкладывать очень большие и длинные деньги, которые может себе позволить только государство (как и было в 70-е, когда это практически было военное ведомство), а не частные инвесторы"

      Нет, не так. Чтобы построить СЭС и ВЭС тоже нужно "СРАЗУ вкладывать очень большие и длинные деньги" -- как показано в тексте выше, выработка от 1ГВт мощности АЭС за ее жизненный цикл равна выработке 10 ГВт солнечных батарей. А 10 ГВт солнечных батарей стоят намного больше, чем 1 ГВт современной АЭС. То есть, для строительства солнечной генерации надо _больше_ длинных денег, чем для АЭС, Но их строят -- и именно частные инвесторы.

      Ваша ошибка в отношении идеи " которые может себе позволить только государство (как и было в 70-е, когда это практически было военное ведомство), а не частные инвесторы"" отлично иллюстрируется еще и тем фактом, что бурное строительство АЭС в США и Японии 1960-80-х шло на деньги исключительно _частных_ инвесторов, без малейшего государственного участия. И оно и неудивительно: раз уж деньги сегодня находят на строительство СЭС, куда инвестиций на единицу выработки за жизненный цикл надо _больше_, чем в АЭС -- то уж на АЭС-то у частных инвесторов деньги тем более находились. Находились бы и сегодня, разумеется, если бы не https://naked-science.ru/article/nakedscience/tsena-straha

      "+ проблема сроков (АЭС строят 8-10 лет)"

      Нет, АЭС строят не 8-10 лет, а вдвое быстрее. Например: "...JNPC и "Атомстройэкспорт" подписали рамочный контракт на строительство второй очереди Тяньваньской АЭС (третьего и четвертого энергоблоков) на основе проекта ВВЭР-1000. Работы по возведению третьего блока АЭС начались в декабре 2012 года. В сентябре 2017-го был завершен пуск реакторной установки". Это менее 5 лет, а никак не 8-10 лет. Строительство АЭС идет долго там, где долго задерживают финансирование ("зависшие" российские проекты после распада СССР), либо утрачены компетенции строительства (США, Франция).

      "а замораживать деньги на такой срок бессмысленно"

      Так китайцы и не замораживают, а строят быстрее, чем за пять лет. А вот Франция замораживает, да, и причем на сроки радикально больше 8-10 лет -- видимо, не знают, что "бессмысленно".

      "Кроме того климатическая проблема должна быть решена максимум за пару десятилетий,"

      Вы читали текст выше? Это технически невозможно. Ни за пару десятилетий, ни за пять. Вероятнее всего это не будет сделано вообще никогда (и хорошо).

      "а, например, российский Атоммаш (один из крупнейших производителей, которых вообще по пальцам пересчитать) имеет проектную мощность не более 8 реакторов в год, т.е. может дать ~8ГВт (~20 тепловых) в год. А надо заместить порядка 20ТВт мирового энергопотребления... ~1000 лет :)"

      Осталось только напомнить, что для строительства реакторов на быстрых нейтронах циклопические корпуса ВВЭР производства Атоммаша не нужны. А именно реакторы на быстрых нейтронах -- наиболее перспективные.

      И у вас пару ошибок в расчетах. Даже если исходить из крупнокорпусных ВВЭР-1200, 8 таких реакторов в год -- это 9,6 ГВт мощности, или более 100 млрд квтч генерации в год. По выработке такие 8 гипотетических реакторов за жизненный цикл будут равны 100 ГВт солнечных батарей -- то есть тому, сколько солнечных батарей в год устанавливают на всей планете.

      И это даже не говоря о том. что никакого "ограничения Атоммаша" просто нет -- его мощность 8 реакторов в год такова потому, что спроса нет даже на 8 в год. Был бы спрос -- было бы и предложение. Но спроса не будет, по описанным мною выше причинам.

      И куда более грубая неточность,недопустимая в дискуссии об энергетике в принципе: " т.е. может дать ~8ГВт (~20 тепловых) в год. А надо заместить порядка 20ТВт мирового энергопотребления... ~1000 лет :)"

      Некорректно сравнивать мощность с энергопотреблением, как это сделали вы. Потому что мощность измеряется в ваттах, а потребление -- в ватт-часах. 8 ВВЭР дают, как я показал выше, более 100 млрд квтч выработки в год. Чтобы заметить мировые 25 трлн квтч в год, нужно было бы 250 лет работы современного Атоммаша, а не тысячу, как получили вы, "приравняв" ватты к ватт-часам, то есть тараканов к апельсинам.

      Но на практике, как я пояснил выше, никаких 250 лет тоже не потребуется. Замещение углеродной генерации АЭС возможно в темпе во много раз превышающем замещение углеродной генерации ВИЭ,

      • Комментарий удален пользователям или модератором...

        • "Ошибаетесь. Уже в 2018 году цены стали ниже 4-5 р/кВтч "

          Нет, не ошибаюсь. Вы мне привели цены а) западные б) я ранее показал, почему западные цены на энергию СЭС и ВЭС некорректно отражают реальную цену их энергии: https://naked-science.ru/article/nakedscience/vozobnovlyaemaya-energetika-fundament-dlya-tsivilizatsionnoj-katastrofy в разделе "Почему «зеленая» энергетика дешева, но только пока не начинает доминировать".. У меня там разбираются в том числе и цифры Lazard.

          "А уж с ГЭС (а тем более АэроГЭС) вообще смешно сравнивать."

          Смешного не так много, как вам кажется: цена энергии от новых ГЭС в России -- на уровне АЭС: https://cdnimg.rg.ru/pril/article/206/63/44/grafika.jpg Причины банальны: ГЭС требуют больших кредитов. Это при СССР кредитная ставка была низкой, сейчас в России -- она высокая, что оказывает определяющее влияние и на цену АЭС, и на цену ГЭС. В выигрыше в такой ситуации могут быть только ТЭС, перекладаыващие 2/3 стоимости своей энергии на топливо, которое в капзатраты не идет и кредитов поэтому не требует.

          "Да и дело не в себестоимости за весь срок, а в сроке окупаемости - ВИЭ стоят уже значительно дешевле за кВт

          Нет, киловатт-час ВИЭ стоит дороже , чем у АЭС, см. ссылку выше. Западные цены тут нерелевантны по причинам описанным здесь: https://naked-science.ru/article/nakedscience/vozobnovlyaemaya-energetika-fundament-dlya-tsivilizatsionnoj-katastrofy

          "и будут дешеветь дальше"

          Напротив, как я показал здесь https://naked-science.ru/article/nakedscience/vozobnovlyaemaya-energetika-fundament-dlya-tsivilizatsionnoj-katastrofy цена их энергии для общества начинает расти по мере достижения ими порога выше 20%. См. опыт Дании -- 50% энергии от ВИЭ, цены весьма высокие, да еще и 20% электроэнергии приходится импортировать. И см. опыт Франции (70% атомной генерации) -- цены на электричество самые низкие в ЕС, да еще и экспортируют электричество на 3 млрд евро в год. Это куда более надежные индикаторы, чем расчеты Лазард и их аналоги, оперирующие бумажными ценами в бумажной реальности.

          Если бы смелая гипотеза о том, что СЭС и ВЭС дают дешевую энергию имела бы отношение к реальности, Дания и ей подобные страны имели бы энергию дешевле тех, у кого СЭС и ВЭС нет. Да еще и экспортировали бы ее: кто же не будет экспортировать то, что делает дешевле других?

          Но в реальности в Дании цены выше Франции, и налицо огромный импорт. А во Франции -- ниже, чем в Дании и налицо огромный энергетический экспорт.

          "инвесторы будут вкладываться именно в ВИЭ, чтобы быстро окупить сравнительно небольшие вложения, а не замораживать деньги на десятилетия... "так сейчас не носят" :)"

          Они будут делать так ровно до тех пор, пока получают субсидии от общества. Однако кончится все именно датским сценарием -- субсидии урезают, потому что они обходятся обществу слишком дорого, на чем новый ввод ВЭС и СЭС резко тормозится -- а выбросы СО2 на душу все равно остаются выше французских (как и наблюдается в Дании).

          "Так" (АЭС) на Западе сейчас бесспорно не носят -- ибо модны ВЭС и СЭС. Ну так на Западе сейчас и размножения не идет -- а идет сокращение населения, СКР везде ниже 2,1. Но значит ли это, что СКР ниже 2,1 -- это нормально?

          Нет, не значит. Либо Запад вернет СКР назад, либо его население будет ассимилировано незападным. Других вариантов не существует.

          То же самое -- и с АЭС/ВЭС-СЭС. Либо строительство ВЭС и СЭС на Западе затормозится оп датскому сценарию, либо западные экономики потеряют конкурентоспособность, и смогут существовать только под защитой нового железного занавеса.

          • Комментарий удален пользователям или модератором...

          • В углу диаграммы по ссылке, которую я привел выше, видно, откуда беру -- VYGON Consulting Данные за прошлый год, например, доступны тут: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2020/05/26/831097-zelenaya-energiya-v-rossii-vskore-mozhet-stat-deshevle-traditsionnoi

            "Западные цены" меня не устраивают не потому, что они западные, а потому, что это LCOE, которое, как я показал по ссылке выше, являются экстраполяциями, а не фактической ценой контрактов. И экстраполяции эти расходятся с реальностью объективно наблюдаемой в Дании, Франции, США, далее -- везде.

      • Комментарий удален пользователям или модератором...

        • "Сейчас мировое годовое энергопотребление порядка 160000ТВтч - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D1%80%D0%BE... - что, поделив на 8760 чесов в год, и дает интегральную мощность 18.26 ТВт (т.е. ~20ТВт, как я и указал)."

          Вы путаете первичную энергию и электроэнергию. Потребление первичной энергии в мире действительно составляет порядка 160-170 трлн квтч -- но вот потребление электроэнергии составляет только 25 трлн квтч: https://www.vgb.org/en/data_powergeneration.html?dfid=98054#:~:text=The%20worldwide%20gross%20electricity%20consumption,yearly%20increase%20of%20about%202.0%20%25. Остальное приходится либо на тепло для нагрева чего-либо, либо на тепло сжигания топлива в двигателях транспорта.

          АЭС производят электроэнергию -- как и ГЭС, Тепловую энергию они практически не производят сегодня (хотя АЭС и могут). Поэтому и АЭС, и ГЭС , и СЭС и ВЭС считают относительно производства электроэнергии -- то есть 25 трлн квтч, а не 160 трлн квтч. Именно поэтому ваш тезис "Энергопотребление интегрально точно также можно оценить в интенсивных параметрах (что даже более верно), т.е. в мощности. " -- неверен.

          А верен мой: "Чтобы заметить мировые 25 трлн квтч в год, нужно было бы 250 лет работы современного Атоммаша, а не тысячу, как получили вы, "приравняв" ватты к ватт-часам, то есть тараканов к апельсинам."

          • Комментарий удален пользователям или модератором...

          • " Для того и перевел 8 реакторов в ~20 ГВт тепловой энергии, чтобы сравнить энергию как таковую"

            Если считать по тепловой энергии, то 8 8ВЭР имеют тепловую мощность не в 20, а 24 ГВт, годовая выработка -- более 200 миллиардов киловатт-часов. То есть для покрытия всего первичного потребления человечества таких нужно 6400 штук, что равно 800 годам работы Атоммаша при нереалистичном условии фиксации его мощностей и отказа от других типов реакторов.

            Для того, чтобы сделать то же самое с помощью СЭС, вводимых по 100 ГВт в год (выработка порядка 100--140 млрд квтч в год, или, по тепловому эквиваленту, как у 4-6 ВВЭР-1200) надо радикально большее количество времени.

            "Впрочем, как будто 250 лет чем-то лучше"

            Тысяча лет отличается в от 250 в четыре раза, "лучше" тут налицо.

            "Кстати, Атоммаш просто не может делать больше - это его проектная мощность."

            Кстати, Атоммаш -- вовсе не венец развития человеческой цивилизации, а всего лишь завод. И ничто не мешает построить еще много таких. Но и это не главное -- главное, что ВВЭР -- устаревающий тип реакторов, а реакторы типа БН намного менее материалоемкие и никаких эпических корпусов не требуют.

            ."И делают корпус реактора 7-8 лет по чисто технологическим причинам."

            Никто не делал корпус реактора БН 7-8 там просто нечего столько делать -- она размером с комнату в хрущевке.

            "И АЭС вы можете строить хоть каждый год, пока не уткнетесь в отсутствие готовых реакторов"

            Делать корпуса реакторов размером с хрущевку (да еще и тонкостенные, в отличие от ВВЭР) одна только Россия может хоть тысячу в год. Правда, потребностей таких нет -- но если бы были, то запросто.

            "Так как электроэнергию всегда можно без потерь превратить в тепловую."

            Но вот как это делать зимой, в той же России? Вода у нас в это время года ведь склонна замерзать.. И зимой же потребность в энергии максимальна, как и в тепловой, так и в электрической.

          • Комментарий удален пользователям или модератором...

          • "хотя спор был про Атоммаш, а значит про ВВЭР."

            С моей стороны никакого спора не было. Более того, в статье выше ВВЭР даже не упомянуты, поскольку достаточно очевидно, что это не самый перспективный тип существующих реакторов.

            "БН, правда, свои проблемы, главная из которых натрий. "

            На сегодня каких-то проблем у БН незаметно -- санзона там 1 км, возможностей перегрева и закипания нет физически, и т.д.

            "Куда лучше жидкосолевые гомогенные реакторы"

            Они действительно _были бы_ лучше, если бы общество хотело атомные реакторы. Однако оно не хочет, поэтому преимущества эти невостребованы.

            " и безопасней, и "чистить" куда проще"

            Самые перспективные жидкосолевые реакторы -- с ТВЭЛ (stable salt), а для них чистка не принципиально отличается от БН.

            "Но они как-то не пошли."

            Так и БН не пошли. И ВВЭР. Вообще, все атомные реакторы "как-то не пошли", и выше даже объяснено, почему. Если же вы про серию -- то ЖСР вполне натурально проектируют и даже начинают строить. Но из этого опять ничего не выйдет -- по упомянутым выше психологическим причинам.

            "В любом случае, АЭС слишком дороги и"

            Напротив: как я уже показал выше, электричество от АЭС вполне дешевое, дешевле, чем от СЭС и ВЭС,

            " и сложны,"

            Что, простите, в них сложного, если Швеция 40 лет назад могла их вводить темпами на порядок быстрее, чем сегодня удается вводить куда более "простые" СЭС и ВЭС?

            Сложность измеряется на сложностью конструкции. Она измеряется доступностью для производственного исполнения, и по этим факторам -- АЭС куда как проще и СЭС, и ВЭС.

            "чтобы запустить столь массовое производство и заменить всю энергетику за 20-30 лет. "

            В тексте выше четко показано, что АЭС могут заменить основную часть энергетики за 20-30 лет. Причем могли еще 40 лет назад, при принципиально меньшем развитии экономики. См. цифры Франции и Швеции. Ввод по 440-630 электрических квтч на душу в год -- это полное замещение всей генерации как раз за 20-30 лет. А эти цифры ввода -- исторический факт, который невозможно отрицать.

            "У АэроГЭС в этом смысле все куда проще"

            В настоящий момнет у АэроГЭС неизвестна себестоимость, и до первой опытной станции хотя бы мегваттного класса не будет известно. Так же, как неизвестно и то, как они будут снабжать условную Москву электричеством зимой, когда вода замерзает. Я не спорю -- какое-то применение у них может быть, но будет или нет - пока совершенно неясно.

            " и сроки окупаемости на 1-2 порядка ниже,"

            Сроки окупаемости у АЭС порядка 12 лет. На 1-2 порядка ниже -- это от полутора до 14 месяцев. Я несколько сомневаюсь в реальности таких цифр.

            "но все это разговор "в пользу бедных"... :)"

            Да, бесспорно. Реальность в любом случае будет состоять из в основном ТЭС и ВЭС и СЭС, увы.

          • Франция и Швеция - непрезентабельная выборка. У остальных стран нет шансов, а значит их нет и у всего мира.

            "Сроки окупаемости у АЭС порядка 12 лет. На 1-2 порядка ниже -- это от полутора до 14 месяцев. Я несколько сомневаюсь в реальности таких цифр."

            Посмотрите на сайте статьи по ТЭО и комплексной модели, ну или (если найдете полчаса) хотя бы мое интервью 1К - https://youtu.be/FTV8ScGJe2U
            Ну и спасибо за потраченное время :)

      • Комментарий удален пользователям или модератором...

        • Сочувствую Блумбергу. Им следует тщательнее подбирать кадры.

      • Комментарий удален пользователям или модератором...

        • "Это не согласуется с данными по КИУМ."

          Напротив, согласуется.

          "Если для АЭС это действительно ~90% - что, между прочим, достигается постоянной работой в базисе, что требует постоянной поддержки ТЭС или ГЭС,"

          Постоянная поддержка ТЭС и ГЭС требуется любому виду существующей генерации -- даже угольным базовым ТЭС, например.

          "т.е. те же яйца, что и для ВИЭ, только в профиль. :)"

          А вот здесь -- нет, ничего подобного. В системе с доминированием АЭС нужна много меньшая доля пиковой генерации -- см. Францию, доля АЭС до 75%. В Дании с ВЭС и СЭС уже при 50% возникли жесточайшие дисбалансы, требующие нетто-импорта в 20% годового потребления. Причина того, почему это ни разу не "в профиль" в том, что ВЭС и СЭС не могут работать в базе -- только не особо предсказуемо прерывисто. А вот АЭС могут -- то есть им надо только слегка помочь в часы пик, а вот СЭС и ВЭС, напротив, могут сами лишь помочь энергосистеме в те моменты, когда есть солнце и ветер. Совсем разные вещи.

          "Для СЭС это ~20%."

          Конечно же я не ошибся. Потому что КИУМ для СЭС никак не 20%. 20% КИУМ у СЭС в пустыне или полупустыне. В умеренном климате -- 10-13%.https://energycentral.com/c/gr/solar-power-germany-dismal-capacity-factors-10-13 Все потому, что ни в Германии, ни в Великобритании нет пустынь. Да и в России их не так много, и они довольно далеки от населенных мест. А вне пустынь КИУМ СЭС сильно уменьшают и облака, и переменная высота Солнца над горизонтом.

          " (т.е. вы завысили как минимум вдвое - нужно 5 ГВт)"

          Нет, я ровным образом ничего не завысил. Берем реальный КИУМ АЭС -- 91%; и СЭС -- возьмем щедро, 13%. Соотношение -- 1 к 7. Кроме того, СЭС служит 50 лет, деградируя по мощности со 100% в первый год до 75% в 50-й год. А современные АЭС служат 60 лет, деградируя на ноль процентов (а иногда и отрицательное число -- у многих КПД во время эксплуатации растет). Это снижает соотношение выработки 1 ГВт СЭС относительно 1 ГВт АЭС за срок жизни обеих станций с 1 к 7 до 1 к 10,3. Вывод: реальной выработка 1 ГВт АЭС за ее жизненный цикл будет равна выработке 10,3 ГВт СЭС. То есть я никоим образом ничего не завысил.

          "Для оффшорной ВЭС ~45% (т.е. вы завысили в 5 раз - нужно 2 ГВт)"

          И опять никоим образом -- просто вы снова не уловили то место из текста выше, где я упоминаю, что срок работы ВЭС всего 25 лет. Во-первых, подавляющее большинство ВЭС в наблюдаемом мире -- вовсе не оффшорные. а наземные. 34,4 ГВт офшорных ВЭС приходится на 708 ГВт наземных ВЭС ( https://www.google.com/search?q=ofshore+winf+dhare+in+worl+winf+power&oq=ofshore+winf+dhare+in+worl+winf+power&aqs=chrome..69i57.16168j0j4&sourceid=chrome&ie=UTF-8 ) И это логично, потому что электричество от офшорных ВЭС намного дороже, чем от наземных. Во-вторых, реальный КИУМ ветроэнергетики на суше совсем иной: "In 2017, the EU land-based wind capacity factor averaged 21.7%." (источник: https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:hOVs8UGjr_QJ:https://community.ieawind.org/HigherLogic/System/DownloadDocumentFile.ashx%3FDocumentFileKey%3Db1ee7fca-f393-c834-293d-4db886b14370%26forceDialog%3D0+&cd=1&hl=en&ct=clnk&gl=ru ) Таким образом. он в четыре раза ниже, чем у АЭС. Поскольку срок службы современной АЭС -- 60 лет, а офшорного ветряка -- 25 лет, соотношение их выработки за жизненный цикл получается в 1 к 9,6. То есть, чтобы заменить выработку 1 ГВт АЭС за жизненный цикл, нужно 9,6 ГВт ветряков.

          И опять у меня нет никакого завышения.

          "А если там же посмотреть и капиталовложения на кВт, то по деньгам вообще то же самое."

          А если посмотреть на стоимость АЭС в России и Китае (собственно, на кого еще -- французы и США сами строить АЭС успешно в XXI веке пока не смогли), то по деньгам 10 ГВт СЭС и ВЭС будут стоить в разы больше, чем 1 ГВт АЭС,

          • Комментарий удален пользователям или модератором...

          • "И тем не менее мне ясно, что поезд уже ушел.."

            Да, тоже так думаю.

            "А так приходится лишь винить самих себя (Чернобыль, etc)."

            Даже если бы Чернобыля не было, на ситуацию в мире в целом это не смогло бы повлиять заметным образом. Перелом в развитии АЭС в мире в целом случился к середине 1970-х, когда в США стали стопить строительство АЭС на период рассмотрения групповых исков, что в разы подняло стоимость станций. В Европе правовая ситуация была иной, но, кроме Франции, торможение в основном случилось к тому же времени.

            Тенденции развития мира определяет не трезвый расчет, а идеи, управляющие умами масс. Антиатомные идеи в основном победили в умах жителей развитого мира к середине 70-х -- дальнейшее, включая Чернобыль и проч., уже ничего не могло принципиально изменить.

    • Вы уверены что ваши облачные гэс прямо такая экологичная штука которая никак не повлияет на природу? Особенно если начать их клепать на каждом углу чтобы заместить эти тераватты. Меня берут большие сомнения когда смотрю на ваши схемки. Как изменится климат если начать выкачивать воду из облаков в промышленных масштабах? Вряд ли существует модель способная предсказать такое. Никто похоже и не пытается. Но инет просто набит восторгами по поводу очередной "халявы".

      • Чисто теоретически, АэроГЭС -- это просто способ ускорить дождь. Если такое и может повлиять -- то вряд ли больше, чем ВЭС, например. Вопрос заключается в том, что это сильно необычная схема, возможность реализации которой на практике по приемлемым ценам может стать ясна только после крупных НИОКР, На которые, однако, вряд ли кто-то даст средства -- концепция выглядит весьма экзотично, а игроки в энергетике традиционно очень консервативны. Так что у меня, например, пока в итоге даже нет собственного мнения по этой теме. Отчего я на нее и не высказываюсь.

        • У аэроальтернативщиков есть бодрые планы скрестить это дело с водородной энергетикой. То есть воду еще и перерабатывать. Но вы правы навскидку не поймешь в чем подвох. Может оно и к лучшему что энергетики так консервативны. Хотя если верить статьям того же Казанцева (который развил немалую активность по теме) подобные АэроГЭС имеют преимущества перед традиционными источниками нетрадиционной энергии. Пусть займут свою нишу и всем будет хорошо. https://altenergiya.ru/gidro/akkumulirovanie-energii-v-aeroges.html

        • Комментарий удален пользователям или модератором...

          • Не за что: я не очень тактичен, когда надо отвечать на десятки комментариев в день, честно.

            "Тем не менее вы же не будете спорить, что АэроГЭС энергетически по ресурсу (~800ТВт) легко перекрывает потребности планеты"

            Спорить с этим я не буду. Еще я не буду спорить с тем, что себестоимость такой энергии на сегодня не очень ясна, и до первого реализованного проекта заметной длительности и хотя бы мегаваттной мощности -- не очень ясна и будет. Есть и другие нюансы -- зимой, допустим, над Москвой холодно, а в антициклоны -- еще и безоблачно.

            Как я уже отметил, я стараюсь воздерживаться от мнения по вопросам, перспективность которых мне неясна. С АэроГЭС пока именно так.

          • Оценка стоимости имеется в статьях по ТЭО и комплексной модели. Впрочем и так понятно, что АэроГЭС - это ГЭС без плотины, которая сжирает 90% стоимости ГЭС.
            Про зиму, к сожалению, вы правы. Впрочем АэроГЭС исходно задумывалась для южных широт, идеально - для экваториального облачного пояса.

        • И еще одно замечание...
          "Чисто теоретически, АэроГЭС -- это просто способ ускорить дождь"

          Это не совсем так. Энергетически АэроГЭС по сути собирает солнечную энергию с пояса порядка 1000 км - среднее расстояние от испарения воды до выпадения осадков, т.е. использует естественные концентраторы: солнечной энергии (потраченной на испарение) + ветра (осуществляющего перенос влаги) + гидроэнергии (определяющей базу и высоту облаков), что позволяет сконцентрировать испаряемую воду примерно в 1000 раз (на сети), а потом слить вообще в одну точку (шланг/турбина).

      • Для всего энергоснабжения планеты достаточно ~1% гидроэнергии облаков (грубо говоря, только каждая сотая капля дождя) и, очевидно, что вода никуда не денется, а тут же вернется в круговорот. Остальное можно посмотреть в статьях на сайте, включая экономику и моделирование процесса.

  • Жаль что с атомной энергетикой такая засада. Похоже век XXI будет не только веком прогресса, но и веком массовых фобий, истерий и манипуляций общественным мнением. А попросту веком фейк-ньюс. Что делать, издержки глобализации и развития интернетов. Впрочем подобное случилось еще с книгопечатанием. Книги тоже сделали доступной не только правдивую, но и ложную информацию. И все же эффект вышел скорей положительный - развитие наук и общественных институтов заметно ускорилось. Не без потерь конечно - войны и революции тоже сделались заметно кровавей.

  • Хорошая статья, но все же можно взять как пример - компьютерную индустрию. Они когда то были размерами с КамАЗ и толку было как с козла молока. Но теперь вы сами видите результат. Лично я не исключаю возможность такого же результата в данной области.

    • Компьютерная индустрия работает с объектами другой размерности -- и не с энергетикой.

      В области энергетики можно привести другой пример. Зажигалки на химической энергии известны более 180 лет. Увидим ли мы когда-либо зажигалки на ядерной или термоядерной энергии, как вы думаете? С учетом плотностей потоков нейтронов, нужных для таких устройств?

      Может быть, разумеется, все. Но некоторые вещи -- намного менее вероятны, чем другие.

      • Да, прогресс, как любой процесс постоянных улучшений, имеет свой предел, и чтобы через него перейти надо изменить исходные условия. Например, вы добились в стрельбе из какого-нибудь пневмопистолета 100% результата: 400 очков из 400. И на это ушли колоссальные усилия, бесконечные тренировки и.т.д. Что бы только застабилизировать такой результат нужны будут не менее колоссальные усилия. Улучшить этот результат невозможно. Необходимо поменять исходные условия (вид оружия, дистанцию итд) чтобы опять устроить погоню за максимальным результатом. Возможно, чтобы освоить термояд, нужны совсем другие исходные параметры, и их современная цивилизация не сможет достигнуть.

      • В тему закона Мура, IMHO:
        1. проблема климата (даже для самых жутких прогнозов) легко решается лет за 10-15 по технологии АэроГЭС (вместе с проблемой энергии и пресной воды)... только никто не хочет ее решать на самом деле.
        2. климат - это гипотетическая проблема, так как реально сингулярность (смена биологической эволюции на кибернетическую) произойдет скорее всего значительно раньше (~2040), и ИИ оставит нас примерно столько, сколько мы оставляем обезьян в наших заповедниках...

    • А какой собственно результат от компьютеров, любители закона Мура? Рассчёты стали быстрее? И что ещё? И всё?) и всё) так рассчёты всегда проходят потом очень долгой путь, который после внедрения компьютеров никак не изменился. Вот так от, дрова не стали сгорать ярче, Солнышко не изменило свой путь в небе от того что сейчас "Компьютеры!"

  • о чем статья ? автор просто копипаснул чейто материял а сам 0 в атомной энергетике.
    Макс и его мысли это не панацеия ! ало, это во первых. Во вторых ИТЭР что такомаки строящиеся для иследования лишь для изучения, и получении стабильной плазмы. Ибо углерод это в прошлом, а АЭС тупо не безопасно.
    И что примечательно. Только для тех кто в теме , как показывает огромное колличество фото и видео материяла UFO постоянно черпают на солнце энергию.

    • "о чем статья ? автор просто копипаснул чейто материял "

      Тезисы, высказанные в тексте выше относительно термояда, ранее не высказывались никем. Именно поэтому вы и не попытались привести ссылку, подтверждающую ваше предположение про " автор просто копипаснул чейто материял ". Ведь вы и сами знаете, что таких материалов до этого не существовало.

      "а сам 0 в атомной энергетике"

      Простите, но ваше мнение о комптетности автора никому не интересно. В силу его полной голословности.

      Про остальной ваш бред в стиле "НЛО, черпающих на солнце энергию" и проч. -- позвольте не комментировать.

  • Почти 400 комментариев. Не думал, что тема так ярко взлетит и приведёт к такому жаркому обсуждению. А теперь к небольшим проблемам - можно увидеть лишь 5 страниц комментариев, дальше не загружаются, при нажатии на "<<" возвращает на первую страницу комментариев. Тоже самое было и в статье про историю Армении. Так же я поставил плюс комментарию Березина, потом вышел, зашёл и увидев ноль плюсов поставил заново. Стало 2 плюса. Решил проверить, вышел, вновь зашёл и поставил плюс, кажется теперь уже 3 плюса.

    • Такая же ситуация) но возможно поможет кнопочка "по порядку" вместо "популярные"

      • Да, когда смотришь "по порядку" становятся видны последние комментарии, что чуть удобнее, но переключение на страницу комментариев после 5 так же не работает, что "по порядку" что "популярные".

    • Я отправил сообщение о проблеме, спасибо.

      • Сегодня что-то совсем с сайтом плохо. При отправке Сообщения пишет: «Ошибка. Вы не прошли проверку»

    • Спасибо, уже передали разработчикам.

  • Единственное, что не разделяю, пессимизм автора по поводу сроков отрезвления общества относительно глобального потепления и "зелёной" энергетики, в которую попадает по непонятной причине биотопливо. Да, биотопливо относится к возобновляемым, так дрова то не особо "зелёные", как по "углеродному следу" так и по частицам, от которых помирают в основном) вся истерия продлится недолго, на мой взгляд. Мир уже слишком глобализирован, потребности растут, население пока что тоже. По последним новостям около сотни государств так и не смогли договориться об отказе от угольных тэс, оно и понятно. Впереди встреча 26, и там несомненно по этому вопросу ждёт провал. Никому не нужны революции в государстве, ни социалистические, ни оранжевые

    • "Единственное, что не разделяю, пессимизм автора по поводу сроков отрезвления общества "

      Смотрите: вот из-за этой ошибки погибли десятки миллионов человек: https://naked-science.ru/article/nakedscience/borba-s-ddt Отрезвление по поводу нее так и не наступило. Антиатомные настроения возникли в полный рост (и начали вести к блокаде строек АЭС) в 1960-х, и отрезвление так и не наступило. Мне кажется, потребность в сдерживании малярии или в энергии ведь довольно острые. Население и потребности в 1960-2010-е росли очень быстро. Рсклы общества никому не были нужны и в прошлые полвека -- не только сегодня. Если по ним не было отрезвления -- почему оно возникнет здесь? За счет чего?

      • Так всё из-за той же глобализации. Ведь однополярный мир стремительно выходит на совсем иной расклад, теперь у США во врагах не только Россия, но и Китай. Плюс потребность в электроэнергии растёт большими темпами, и это ещё только начало замены автомобилей электроавтомобилями. В некоторых штатах уже приняли закон по ограничению для гражданских лиц в использовании бытовой техники превышающей некоторый лимит по электропотреблению) в их число уже попали игровые ноутбуки) наверняка это те штаты, где всё рушится в прежней энергосети. Рост потребления электроэнергии и снижение выработки и её стабильности - вот что может интенсифицировать процесс понимания

        • То есть, как вы правильно наметили один из возможных сценариев, это ведёт к серьёзным конфликтам планетарного масштаба. Пока что не было терактов на сэс и вэс, но и так понятно, что они уязвимы более чем полностью

          • Даже забавно, декларировать отказ от бензиновых и дизельных авто и переход на энергетику с нулевым углеродным следом, но не атомную, одновременно) мне кажется в такой ситуации понимание придёт всё таки быстрее, когда сами себя загоняют в невыполнимые условия)

        • Возможно, вы правы. Надо подумать над этим поподробнее.