Зелёная альтернатива. Будущее - это баланс безуглеродных видов энергетики

По словам генерального секретаря ООН Пан Ги Муна, «заключили сделку с будущим» - выразили намерение не только сохранить привычный климат планеты, но и изменить глобальные приоритеты развития. Как взятые обязательства повлияют на основу нынешней мировой системы - энергетику?

Это обсуждали на прошлой неделе представители 50 стран мира, которых собрал в Москве VIII Международный форум «Атомэкспо». Его главная тема: «Атомная энергетика как основа безуглеродного энергобаланса».

Где баланс?

Сначала небольшое уточнение. Соглашение, подписанное 22 апреля, закрепило договорённости, коих достигли немного раньше - на Парижской конференции по климату в начале декабря 2015 г. Собственно, поэтому документ, подписи под которым ставили в зале Генеральной Ассамблеи ООН, так называется.

Основная задача сформулирована в нём так: не допустить ежегодного повышения среднегодовой температуры воздуха более чем на 1,5-2°С - чтобы избежать глобальной катастрофы. Выполнить её, как по­считали эксперты разных стран, можно, если вместо электростанций, работающих на углеводородных источниках энергии, развивать альтернативную энергетику - ту, которая не даёт выбросов СО2. Это, конечно, наши лучшие друзья - солнце, воздух и вода. А также атомная энергетика - пожалуй, наиболее эффективный источник этой генерации.

Хотя Сергей Кириенко, генеральный директор госкорпорации «Росатом»,­ считает противопоставление одного вида генерации другим бессмысленным занятием. «В мире всегда будет существовать конкуренция между разными типами генерации, и каждая страна будет искать свой оптимальный баланс, - убеждён он. - Другое дело, что сегодня этот баланс неизбежно смещается в сторону снижения углеводородной составляющей».

«Безуглеродный энергобаланс возможен. Это достижимая мечта», - убеждён французский эколог Бруно Комби, президент Ассоциации «Защитники природы за атомную энергию». Он живёт в своём экологическом доме с солнечными панелями и ездит на электромобиле. Но только энергия солн­ца, по его словам, планету не спасёт. Для промышленных потребителей есть один надёжный источник - атомные электростанции, не производящие выбросов.

Что надёжнее?

Многие, кто бывал в последние годы в Германии, Швеции, Дании, других европейских странах, своими глазами видели, как они переходят на возобновляемые источники энергии (ВИЭ): ветряки там на каждом шагу, солнечные электростанции - тоже не редкость. Правда, такие масш­табы солнечных и ветропарков не означают, что они дают много энергии. Коэффициент использования установленной мощно­сти у них ещё низкий - 40-45% (у АЭС - 80-90%), и для строитель­ства парка на 1 гВт требуется площадь, в 500 раз превышающая ту, что нужна под аналогичную атомную станцию.

Поэтому эксперты не очаровываются количеством ветряков и солнечных панелей. Луис Эчаварри, консультант испанской компании Ingeniero Industrial, сомневается в том, что в Дании на долю ВИЭ приходится 40% вырабатываемой электроэнергии - как говорится в статистике. Эта страна интегрирована в энергосистему с другими, поясняет он, а значит, может «добирать» чужую энергию - ту, что производят иными способами. А в Германии, по его словам, курс на отказ от атома привёл к увеличению использования угля.

За последние 4 года здесь, как уточняют эксперты, выбросы СО2 в атмосферу увеличились на 10% - именно за счёт активного использования угольной генерации. А вот в Финляндии, где работает атомная станция, они, наоборот, сократились - на 20%.

Почему же «зелёная» Германия обратилась к углю? Да потому что как ветер, так и солнце слишком непостоянны. Сегодня они есть, а завтра - нет. А потребление энергии неравномерно - у него бывают пики и спады, и пики далеко не всегда приходятся на солнечные и ветреные дни. Значит, нужно «добавлять» из более надёжных источников - кто-то же должен стабильно держать базовую нагрузку. Но кто, если атомных энергоблоков всё меньше? Только снова «коптить»…

Хотя атом, помимо стабильной выработки столь необходимых нам кВатт/часов, имеет и другие преимущества. Энергоёмкость топлива у АЭС с реакторами на тепловых нейтронах в 88 тыс. раз (!) выше, чем у угольных электростанций. Да ещё и цена их энергии предсказуема, поскольку не прыгает в зависимости от колебаний цен на сырьё. Это потому, что доля сырья в конечной себе­стоимости продукции составляет всего 4-5% в отличие от 60% - в углеводородной генерации. И при заключении контрактов на строительство новых станций наши атомщики могут гарантировать цену электроэнергии аж на 15 лет. Так, например, строятся отношения с финскими заказчиками АЭС «Ханхикиви», которая возводится по россий­скому проекту.

Российская госкорпорация стала мировым лидером по количеству сооружаемых энергоблоков именно в силу того, что иметь дело с ней надёжно во всех отношениях, а российские реакторные технологии эксперты считают одними из самых эффективных и безопасных.

Новые технологии? Уже скоро!

И всё же при всём непостоянстве ВИЭ (за исключением гидростанций) вложения в их развитие впечатляют. По данным Виктора Вексельберга, президента Фонда «Сколково», который активно инвестирует в солнечную энергетику, это 330 млрд долларов, причём за последнее время эффективность этих вложений выросла вдвое. Это объясняется тем, что себестоимость производст­ва энергии из возобновляемых источников за последние 5 лет сократилась в 5 раз и потенциал снижения ещё велик. А всё, что могут предложить источники традиционные, - это 1-2%. Если рассматривать производст­во единицы энергии в рамках жизненного цикла станций, то солнечные уже превосходят угольные.

Виктор Вексельберг тоже считает, что нужно не противопоставлять разные неуглеродные способы получения энергии, а «научиться правильно структурировать их, чтобы найти баланс». Ему не нравится тезис «нет солнца - нет энергии», который часто звучал в дискуссиях на форуме «Атом­экспо». По его словам, уже появляются такие технологии, при которых достаточно будет просто дневного света.

«Надо быть готовыми к кардинальным изменениям, что могут произойти в ближайшее время в технологиях. 20 лет назад не у каждого в кармане был мобильный телефон. А о добыче на шельфе даже не помышляли. Я уверен, что эффективность использования энергии ветра, солнца значительно возрастёт. И проблема хранения энергии тоже будет решена», - сказал он.

Атомную энергетику президент Фонда «Сколково» назвал чрезвычайно высокотехнологичной индустрией, сочетающей в себе разные направления. Он думает, что она, как «один из системообразующих локомотивов нашей экономики», может стать и генератором инноваций в ВИЭ. В «Росатоме» заявили в ответ, что рассматривают возможность вхождения в проекты ветрогенерации. А научный дивизион атомщиков уже активно занимается сверхпроводниками, новыми видами трансформаторов и других накопителей энергии, то есть теми самыми технологиями, от которых зависит будущее возобновляемых источников энергии.

Ветер дует к атому

Российские атомщики, возможно, скоро станут развивать не только ядерную энергетику, но и ветровую.

Александр Корчагин, генеральный директор Объединённой теплоэнергетической компании госкорпорации «Росатом», сообщил на форуме «Атомэкспо», что сейчас идёт процесс обсуждения и, возможно, вскоре будет решено начать двигаться в сторону ветроэнергетики.

Старая парадигма в энергетической отрасли, по его словам, претерпевает серьёзные изменения. Темпы роста ВВП и темпы роста энергопотребления во многих странах - это два разных графика, не связанных друг с другом. В новой энергетической платформе генератор с потребителем в течение одного часа могут меняться местами - это будет такой взаимный переток. В структурах энергобаланса, как считает Александр Корчагин, драйвером, наряду с атомной отраслью, станет распределительная энергетика, а также производство энергии на основе возобновляемых источников.

У нас очень скромный ввод мощностей в сфере ветроэнергетики по сравнению с другими странами. Значит, у госкорпорации широкое поле для деятельности. При этом будут и преимущества, которые даёт кооперация разных направлений, содружество науки и производ­ства. К примеру, уже созданные атомщиками сверхпроводники - это возможность сделать новые генераторы для ветровых турбин. Сейчас в них используют генераторы мощностью 6 МВт, и весят они 200 тонн. Со сверхпроводниками турбины станут значительно компактнее и весить будут существенно меньше - 80 тонн.