Фукусима навеяла…

Но сейчас я не об этом.

Я хочу сказать несколько слов тем, кто сразу стал шуметь о необходимости прикрытия ядерной энергетики как таковой.

Всегда были люди, выступавшие против АЭС, это движение то нарастало, то затихало, а сейчас, естественно, вспыхнуло с новой силой.

Но ведь эти люди потребляют электричество, как все. Откуда же они думают его брать?

Может быть, они считают, что все правительства, которые строят или допускают строительство АЭС, делают это из чисто научного интереса? Нет, АЭС строят потому, что их энергия нужна. Нужна сегодня и будет ещё нужнее завтра. Потому что в реальной, видимой перспективе их заменить нечем.

Не буду нудить про недостатки тепловых станций (ТЭС). Экология, ограниченное количественно и постоянно растущее в цене топливо – это всем известно.

ГЭС – отличная штука, по самой идее своей подходят для выработки «хорошо упакованного», удобного в употреблении электричества. Но большая ГЭС – это огромные затопленные площади. Да, 50 лет назад на это шли без особых сожалений, по крайней мере у нас, с нашей плотностью населения и особенностью её территориального распределения. Но теперь и у нас – что-то я давно не слышал о проектах крупных ГЭС; а в тесной Европе, думаю, они уж и совсем невозможны.

Про всякого рода мелкие станции скажу ниже.

Но зелёное лобби и не говорит про ТЭС и ГЭС. Оно говорит: будущее завозобновляемыми источниками. За экологически чистыми.

Что это за возобновляемые, экологически чистые, мы все знаем. Ветер, солнце,приливы, геотермал.

Геотермальные станции не могут быть мощными в принципе, мощность каждой из них физически ограничивается теплопроводностью горных пород, которая, как вы понимаете, невелика. Да и перепад температур, на котором они работают, невелик. А это, как вы, опять же, понимаете, – тоже ограничение по максимально достижимой мощность одного энергоузла.

Да и, в конце концов, в мире не так много мест, где геотермал легкодоступен. Можно, конечно, бурить к центру Земли, там температура, говорят, минимум 6600 градусов; но сколько это будет стоить? Да и не умеют пока люди бурить глубже полутора десятков километров.

Конечно, геотермальные станции пробуют строить. Вот у нас созидают Мутновскую ГеоЭС, планируемая мощность – 80 МВт. Строят где-то с начала 2000-х, до 80 МВт ещё не добрались. А помните, какая мощность у ДнепроГЭСа, построенного по плану ГОЭЛРО? Проектная – 560 МВт, сейчас – 600 МВт.

А ведь он, ДнепроГЭС, сравнительно маленький. Саяно-Шушенская ГЭС – это 6,4 ГВт. А тут – 80 МВт… Нет, геотермал – явно не спасение человечества.

ПЭС – приливные. Самая большая, с плотиной длиной 800 м, – 240 МВт. Это французская «Ля Ранс». Стоимость её энергии, как пишут, в полтора раза меньше стоимости энергии французских же АЭС. Это, конечно, хорошо; а только средняя высота приливов в устье реки Ранс, где и построена одноимённая станция, составляет 8 м, а порой доходит до 13,5 м.

Полагаю, таких мест в мире не очень много. Особенно в «цивилизованном мире», который в основном и потребляет энергию. То есть ПЭС, очевидно, могут служить хорошим довеском к энергопроизводству, но не могут быть его основой.

Но эти два вида станций, если я правильно понимаю, хотя бы доказали свою способность вырабатывать конкурентоспособное (естественно, по цене) электричество. Думаю, одна из причин – то, что режимы «входной», потребляемой ими мощности – земного тепла и динамики уровня воды – не то что предсказуемы, а попросту стабильны. Это позволяет сразу, без сложного преобразования, вырабатывать то самое «хорошо упакованное» электричество. В смысле, со стабильной частотой и напряжением. Просто за счёт равномерного вращения турбин чётко просчитанными и легко управляемыми потоками «входной» мощности.

(То же самое характерно для тепловых станций и ГЭС, но к ним я возвращаться не буду).

Солнечная энергетика. Сейчас, когда говорят о ней, имеют в виду почти исключительно фотовольтаические установки, или, проще говоря, солнечные батареи. Крупнейшая такая станция в мире, введённая в строй в прошлом году, находится в Канаде и имеет мощность 97 МВт. Её составляют 1,3 млн солнечных панелей, занимающих площадь 385 гектаров. То есть почти 4 квадратных километра.

Интересная фишка в том, что энергию этой станции ОБЯЗАЛОСЬ покупать правительство провинции Онтарио в течение 20 лет. А как иначе, если она и построена во исполнение правительственных требований по использованию энергии из возобновляемых источников.

Догадываетесь, зачем хозяевам станции это обязательство? Не знаю, как вы, а я думаю, затем, что стоимость электричества у них слишком велика, чтобы пускать его на свободный рынок.

Или, может быть, сложнее. Встречаются сообщения по некоторым проектам группового строительства солнечных станций, что, мол, стоимость их киловатт-часа уже доведена до половины стоимости киловатт-часа АЭС. Не знаю, верить ли, ведь чаще всего об этом рапортуют поставщики соответствующего оборудования… Но вот что мне ясно.

Во-первых, ночью солнечная станция, точнее, её генерирующая часть, бесплодна. А днём – климат-то везде разный. Много есть мест, и, в частности, как раз в Европе, где даже относительно солнечных дней – меньше половины в году. То есть, кроме генерации, такие станции нуждаются в хранилище.

Во-вторых, всюду в быту и на производстве используется переменный ток. Не знаю, какая солнечная энергия вдвое дешевле атомной, но думаю, что та, которая до преобразования. Или там, где преобразование не нужно. Например, если солнечная батарея используется лишь для работы нагревательных приборов, да ещё и специально под неё разработанных.

А так – чтобы работали телевизоры, чтобы ездили троллейбусы, постоянный ток солнечной батареи надо преобразовывать в переменный с привычными параметрами. А если хотим передать далеко, то нужны ещё преобразователи – уже в сотни киловольт. Впрочем, чтобы потребить 97 МВт, особо длинных линий передачи не надо.

А в целом, думаю, солнечная энергетика сегодня ещё очень дотационна… Вот и покупает её не сетевая компания, которая живёт на прибыль, а правительство провинции, которое живёт на налоги.

В-третьих, мощность, скажем, Запорожской АЭС – правда, это самая крупная АЭС в Европе, – равняется 5,7 ГВт. Нетрудно подсчитать, что солнечная станция такой же мощности, построенная аналогично канадской – свежайшей!, – займёт площадь 226 квадратных километров.

Где вы найдёте в Европе такие свободные площади?

Построить в Сахаре? Тогда точно нужны сотни киловольт, и ещё – тысячи километров ЛЭП. Сколько будет стоить сахарский киловатт в квартире европейца? Про политические риски я не говорю…

Ветровые электростанции. Очень их любят, например, в  Германии. Но. Типовая мощность агрегата, выпускаемого более или менее массово, – от 750 до 1500 кВт. То есть – сугубо локального применения. Не так давно немецкая фирма Repower A.G. построила установку мощностью 5 МВт – то есть тоже не бог весть сколько. Это, знаете, что такое? Башня высотой 183 м, а наверху – агрегатный блок весом 400 т с ротором диаметром 126 м. Опять же, для замены Запорожской АЭС надо построить 1140 таких ветряков.

Думаю, их строительство будет отнюдь не дешевле строительства АЭС; а сколько, опять же территории займёт ТЫСЯЧА таких башен? То есть тут та же проблема территории, что и у солнечных станций.

И другие проблемы схожи.

Ветер может быть, может не быть – значит, надо аккумулировать. Ветер, он переменчив, значит, нужно сложно управлять ротором, чтобы сохранять постоянное число оборотов и, следовательно, частоту тока. Но при этом меняется мощность – опять никакой стабильности.

Сильно повышать агрегатную мощность проблематично. Интегральный показатель – стоимость электроэнергии – у ветряков с ростом агрегатной мощности растёт нелинейно, с ускорением.

И вот ещё интегральный показатель. В Германии любят ветроэнергию потому, что правительство страны в течение 20 лет выделяет ветроэнергетикам и производителям соответствующего оборудования по 20 млрд евро ежегодно.

На будущее, может быть, и полезно; но это ещё бабушка надвое. А вот сейчас уж точно – махровая дотационность.

И – я обещал об этом сказать – общая проблема всех перечисленных вариантов «чистой» энергетики: малая агрегатная мощность.

Могут сказать: а что нам она? Зачем нам выделять в одном месте четверть тыщи квадратных километров?  Построим по станции возле каждого завода и каждого квартала и будем жить счастливо.

Нет, не так всё просто.

Во-первых, не надо упускать из виду то, что энергетическая отрасль страны, реализованная на таких станциях, по-любому займёт огромные площади, которые пригодились бы и для других целей. 

Во-вторых, не забудем про обслуживание десятков тысяч установок, которые надо будет иметь даже небольшой стране. Рабочие места – это, конечно, хорошо; но ведь надо платить зарплату, давать социальный пакет и прочая… Стоимость киловатт-часа растёт. Но главное – в-третьих.

В-третьих, равномерно распределённые по территории маломощные агрегаты потребуют коренного изменения инфраструктуры доставки и распределения электроэнергии. Инфраструктуры, создававшейся вот уже почти столетие. Это невозможно сделать быстро, и это будет стоить просто бешеных денег. И эти деньги опять потребуют от правительств.

Впрочем, это не имеет значения. Какая вам разница, как будут изыматься у вас деньги за весь этот зелёный прогресс. Или прямо из кармана, через тарифы «с инвестиционной составляющей»; или через госбюджет, который составляется из налогов, которые опять-таки извлекаются из вашего кармана.

Я делаю вывод: «зелёная» энергетика ещё не готова занять главенствующее место на энергетическом рынке планеты. И ещё долго не будет готова.

Так что же делать?

Давайте смотреть на вещи реально. Не будем рассуждать о космических солнечных станциях, передающих на Землю миллионы мегаватт энергии в лучевой форме. До этого ещё очень далеко; а если такой луч, не дай бог, промажет мимо приёмного устройства… или оно сломается…

Похоже, реально остаётся только улучшать качество атомных станций. В первую очередь – в смысле безопасности. Уже сейчас есть схемы реакторов, принципиально не способных «пойти в разнос» ни при каких ошибках или злоумышлениях. Есть проекты плавучих АЭС, что-то такое строится, а что-то уже и построено. Отвести такую подальше в море, туда, где цунами и заметить-то трудно…

Наверное, надо думать ещё, но именно в этом направлении. «Зелёную» энергетику развивать нужно, но потихоньку, без фанатизма, не поддаваясь давлению антиатомного лобби.

И не вешая общественности лапшу на уши по поводу чудо-установок и процентов ветроэнергии в электромощностях страны. Вон, в Дании, как пишут, 20% установленных мощностей – ветряки, а АЭСов и вовсе нет. Только не пишут, что те ветряки имеют мощный бэкап в виде линий электропередач от соседей по дружной европейской семье, и ток в тех линиях течёт преимущественно из АЭС…