Энергия без вреда
ЗЕЛЕНЫЙ КВАДРАТ
Подготовлено сетью Информационных центров по атомной энергии при поддержке Госкорпорации «Росатом»
Климатическая повестка, экология, «зеленая» энергетика — многие годы эти темы обсуждались политиками самого высокого уровня. Но до реального бизнеса они дошли, кажется, только в последние пару лет. Между тем атомная промышленность — один из ярких примеров ответственного подхода к экологии. За 15 лет с момента своего создания госкорпорация «Росатом» прошла большой путь, став одним из лидеров в части развития экологической деятельности. Ее концепция «Зеленый квадрат» показывает, как уже сегодня можно создать экологически безопасную генерацию.
Чем дальше — тем больше
Если же света нет на предприятии, то замирают мощные высокотехнологичные производственные линии, а станки становятся просто тоннами железа. Чем дальше идет технологическое развитие, тем больше энергии требуется человечеству. Но энергии чистой — не наносящей вреда природе и самому человеку.
Если у вас в последнее время были перебои с электричеством, то вам хорошо знакомо чувство, что жизнь остановилась. Интернета нет, белье не стирается, чаю не вскипятить, лампочки не горят.
Электрическая цивилизация
Современной цивилизации для развития нужна энергия. Если еще пару веков назад ее использовали в основном для обогрева жилищ, то потом — для освещения и более быстрого перемещения в пространстве, чем на гужевом транспорте. Постепенно двигателем прогресса стало электричество. Благодаря ему работают огромные производства, благодаря ему решена масса наших бытовых проблем, благодаря ему созданы новые системы коммуникации и связи.
На каждом новом витке развития потребление энергии возрастает. Каждая новая модернизация производств приводит к увеличению ее потребления. Каждый новый виток цифровизации требует более мощных серверов. Да и в каждой квартире или доме растет количество электроприборов. Если еще в 1990-е все ограничивалось телевизором, холодильником, стиральной машиной активаторного типа да пылесосом, то теперь стиральные машины автоматические, плюс посудомоечные машины, плюс микроволновки, электрочайники и еще масса мелких кухонных электроприборов, плюс домашние кинотеатры, компьютеры и прочие гаджеты…
Можно ли без выбросов?
Долгое время получение электроэнергии требовало добычи из недр Земли невозобновляемых угля, нефти, газа, а также было сопряжено с очень вредными выбросами в окружающую среду.
Выбросы угольных
теплоэлектростанций (ТЭС)
теплоэлектростанций (ТЭС)
доля в электрогенерации России
20%
доля вредных выбросов энергетики
70%
При сжигании угля выделяются
Вредные газы:
оксид углерода
оксид азота
бензпирен
диоксид серы
диоксид азота
сажа
неорганическая пыль
Вредные твердые фракции:
Согласно концепции «Зеленый квадрат» госкорпорации «Росатом», такая генерация должна объединить 4 вида энергетики — солнечную, ветровую, водяную (гидро) и
атомную. Все они экологически безопасны, поскольку не производят выбросов углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу.
атомную. Все они экологически безопасны, поскольку не производят выбросов углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу.
Осознав пагубность такого пути, человек стал искать безвредные способы получения энергии. Помимо безопасной гидроэнергетики, появилась атомная. В последнее время начали использовать ветровую и солнечную энергии. Можно ли уже сейчас создать новую генерацию, которая обеспечит наши потребности и при этом не нанесет вреда природе?
Но при этом солнечная и ветровая энергетика слишком зависят от природных условий и поэтому не гарантируют стабильных поставок электроэнергии. Этот недостаток могут нивелировать гидро- и атомные электростанции, обеспечивающие надежное и бесперебойное энергоснабжение.
Непостоянство ВИЭ
Более, казалось бы, простой путь — создание мощных аккумулирующих энергию устройств, которые при избыточной выработке накапливали бы излишки, а когда солнце сядет или ветер утихнет — выдавали энергию. Однако говорится об этом как минимум десяток лет, а аккумуляторов необходимой мощности так и не появилось.
Непостоянство — общая проблема для солнечной и ветроэнергетики. Решать ее предлагают по-разному. К примеру, есть проект выноса солнечных панелей в космос, где его энергию они могут улавливать круглосуточно. И так же, круглосуточно, на Земле будут получать преобразованную электроэнергию. Но с учетом огромной стоимости этого проекта он представляется мало реалистичным.
Впрочем, в Калининграде компания РЭНЕРА (предприятие «Росатома») строит завод по
производству накопителей энергии для электромобилей. Это будут отечественные литий-ионные аккумуляторы, которые, возможно, дадут толчок дальнейшему развитию технологий накопления энергии.
производству накопителей энергии для электромобилей. Это будут отечественные литий-ионные аккумуляторы, которые, возможно, дадут толчок дальнейшему развитию технологий накопления энергии.
Но пока очевидно: при использовании возобновляемых источников энергии устойчивое снабжение возможно только в сочетании их возможностей с энергией из стабильных источников.
Атом может
Атомная отрасль нашей страны началась с создания ядерного оружия. Но еще до завершения военного проекта по предложению академика Курчатова стартовали исследования и разработки по использованию атомной энергии в мирных целях. Первая в мире опытно-промышленная атомная электростанция в Обнинске, построенная под его руководством, заработала в июне 1954 года.
А в 1956-м «отец советской атомной бомбы» выступил на международной конференции в Англии и произвел сенсацию своим рассказом о программе «мирного атома» в Советском Союзе и призывом к ученым разных стран сотрудничать в этой области.
Сегодня атомная генерация России — это более пятой части вырабатываемой в стране электроэнергии.
Мощность существующих в мире 423 действующих реакторов в 2021 году составила 379 320 МВт.
В сообществе производителей атомной энергии сегодня 32
страны.
страны.
Процесс получения энергии в реакторе АЭС не дает выбросов углекислого газа или каких- либо других веществ в атмосферу — так устроен технологический процесс. А кроме того, весь энергоблок герметичен. В 2021 году атомные станции в России и АЭС российского дизайна за рубежом позволили предотвратить 208 млн тонн выбросов парниковых газов (в эквиваленте СО2).
При этом энергия мирного атома надежна и предсказуема, что необходимо для обеспечения устойчивой работы энергосистем.
При этом энергия мирного атома надежна и предсказуема, что необходимо для обеспечения устойчивой работы энергосистем.
«Тренд сейчас один: всем нужна устойчивая, стабильная, предсказуемая энергосистема. Немаловажными факторами являются ее стоимость и, самое главное, — прогнозирование
этой стоимости и, естественно, экологическая составляющая», — говорит генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев.
этой стоимости и, естественно, экологическая составляющая», — говорит генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев.
“
”
Он убежден, что важнейший компонент достижения нулевых показателей выбросов энергосистемы — это атом. Объединившись в «зеленый квадрат» с гидро- солнечной и ветряной энергетикой, он создаст экологически безопасную и одновременно стабильно работающую систему.
Грибы, рыбы и сапсаны
Экологическая безопасность атома имеет яркие иллюстрации. Рядом с действующими АЭС произрастают разнообразные растения и обитают животные. Технологические водоемы, используемые для охлаждения, зарыбляют. Рыба там прекрасно себя чувствует, а рыбаки устраивают состязания, завершающиеся часто поеданием улова.
К примеру, на рукотворной дамбе Курской АЭС, разделяющей водоем-охладитель, растут
около 130 видов грибов и свыше 650 видов травянистых растений. Там обитают 180 видов
птиц, в том числе краснокнижные — чернозубая гагара, сапсан, усатая синица и др. А на Нововоронежской АЭС недавно прямо на опоре ЛЭП между энергоблоками № 3 и № 5 свила гнездо пара белых аистов, и энергетики решали, что же делать с ними.
К примеру, на рукотворной дамбе Курской АЭС, разделяющей водоем-охладитель, растут
около 130 видов грибов и свыше 650 видов травянистых растений. Там обитают 180 видов
птиц, в том числе краснокнижные — чернозубая гагара, сапсан, усатая синица и др. А на Нововоронежской АЭС недавно прямо на опоре ЛЭП между энергоблоками № 3 и № 5 свила гнездо пара белых аистов, и энергетики решали, что же делать с ними.
Уровень безопасности
Есть международная шкала INES, по которой оценивают уровень безопасности атомных
станций. Она включает 7 уровней, события от 2 до 7 уровня расцениваются как инциденты, события 1 уровня таковыми не являются. Так вот, с 1998 года на российских АЭС не зафиксировано ни одного нарушения безопасности, классифицируемого выше 1 уровня. По критерию надежности работы атомных электростанций Россия входит в первую тройку стран с развитой ядерной энергетикой.
Реактор ВВЭР-1200 (водо-водяной энергетический реактор) российского дизайна на сегодняшний день является самым безопасным в мире.
В основе проектов реакторов
этого типа реализован принцип глубокоэшелонированной защиты.
этого типа реализован принцип глубокоэшелонированной защиты.
При разработке
учитываются даже маловероятные события, которые гипотетически могут произойти.
учитываются даже маловероятные события, которые гипотетически могут произойти.
Помимо этого, есть ловушка расплава активной зоны. А двойная защитная оболочка реактора толщиной около 2,5 м способна противостоять таким природным и техногенным воздействиям, как смерчи, землетрясения или падение самолета.
Здесь сочетаются активные и пассивные системы безопасности, способные функционировать без вмешательства операторов и даже при полном обесточивании станции. К примеру, СПОТ (система пассивного отвода тепла) обеспечит длительный
отвод в атмосферу тепла от активной зоны реактора в условиях отсутствия всех источников электроснабжения.
отвод в атмосферу тепла от активной зоны реактора в условиях отсутствия всех источников электроснабжения.
Если мы говорим о безопасности в смысле отсутствия ионизирующих излучений и выбросов радиоактивных веществ в окружающую среду, то у них на пути 4 барьера.
Первый — это топливная матрица, предотвращающая выход продуктов деления под
оболочку тепловыделяющего элемента.
Второй — сама оболочка тепловыделяющего
элемента, не дающая продуктам деления атома попасть в теплоноситель главного циркуляционного контура.
элемента, не дающая продуктам деления атома попасть в теплоноситель главного циркуляционного контура.
Третий — главный циркуляционный контур, препятствующий
выходу продуктов деления под защитную герметичную оболочку.
выходу продуктов деления под защитную герметичную оболочку.
Наконец, четвертый —
это система защитных герметичных оболочек (контайнмент), исключающая выход продуктов деления в окружающую среду. Если что-то случится в реакторном зале, вся
радиоактивность останется внутри этой оболочки.
это система защитных герметичных оболочек (контайнмент), исключающая выход продуктов деления в окружающую среду. Если что-то случится в реакторном зале, вся
радиоактивность останется внутри этой оболочки.
