Положительные и отрицательные факторы аэс: Каковы плюсы и минусы атомных электростанций?

«плюсы» и «минусы» АЭС — Обеспечение безопасности на объектах атомной энергетики и влияние атомной физики на жизнь людей

Атомные электростанции‎ > ‎

«плюсы» и «минусы» АЭС

В чем же преимущества АЭС перед другими видами выработки энергии

Главное преимущество — практическая независимость от источников топлива из-за небольшого объёма используемого топлива, например 54 тепловыделяющих сборки общей массой 41 тонна на один энергоблок с реактором ВВЭР-1000 в 1-1,5 года (для сравнения, одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля). Расходы на перевозку ядерного топлива, в отличие от традиционного, ничтожны. В России это особенно важно в европейской части, так как доставка угля из Сибири слишком дорога.
Огромным преимуществом АЭС является её относительная экологическая чистота. На ТЭС суммарные годовые выбросы вредных веществ, в которые входят сернистый газ, оксиды азота, оксиды углерода, углеводороды, альдегиды и золовая пыль, на 1000 МВт установленной мощности составляют от примерно 13 000 тонн в год на газовых до 165 000 на пылеугольных ТЭС. Подобные выбросы на АЭС полностью отсутствуют. ТЭС мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислорода в год для окисления топлива, АЭС же не потребляют кислорода вообще[7]. Кроме того, больший удельный (на единицу произведенной электроэнергии) выброс радиоактивных веществ даёт угольная станция. В угле всегда содержатся природные радиоактивные вещества, при сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду. При этом удельная активность выбросов ТЭС в несколько раз выше, чем для АЭС[8][9]. Также некоторые АЭС отводят часть тепла на нужды отопления и горячего водоснабжения городов, что снижает непродуктивные тепловые потери, существуют действующие и перспективные проекты по использованию «лишнего» тепла в энергобиологических комплексах (рыбоводство, выращивание устриц, обогрев теплиц и пр. ). Кроме того, в перспективе возможно осуществление проектов комбинирования АЭС с ГТУ, в том числе в качестве «надстроек» на существующих АЭС, которые могут позволить добиться аналогичного с тепловыми станциями КПД.
Для большинства стран, в том числе и России, производство электроэнергии на АЭС не дороже, чем на пылеугольных и тем более газомазутных ТЭС. Особенно заметно преимущество АЭС в стоимости производимой электроэнергии во время так называемых энергетических кризисов, начавшихся с начала 70-х годов. Падение цен на нефть автоматически снижает конкурентоспособность АЭС.
Затраты на строительство АЭС находятся примерно на таком же уровне, как и строительство ТЭС, или несколько выше.

Недостатки АЭС-Единственный фактор, в котором АЭС уступают в экологическом плане традиционным КЭС — тепловое загрязнение, вызванное большими расходами технической воды для охлаждения конденсаторов турбин, которое у АЭС несколько выше из-за более низкого КПД (не более 35 %), этот фактор важен для водных экосистем, а современные АЭС в основном имеют собственные искусственно созданные водохранилища-охладители или вовсе охлаждаются градирнями.

Падение цен на нефть автоматически снижает конкурентоспособность АЭС.

Главный недостаток АЭС — тяжелые последствия аварий, для исключения которых АЭС оборудуются сложнейшими системами безопасности с многократными запасами и резервированием, обеспечивающими исключение расплавления активной зоны даже в случае максимальной проектной аварии (местный полный поперечный разрыв трубопровода циркуляционного контура реактора).
Серьёзной проблемой для АЭС является их ликвидация после выработки ресурса, по оценкам она может составить до 20 % от стоимости их строительства.
По ряду технических причин для АЭС крайне нежелательна работа в манёвренных режимах, то есть покрытие переменной части графика электрической нагрузки.

Атомная энергетика: За? Против? Воздержимся?

Крайне высокотехнологичная и наукоемкая отрасль фактом своего существования способствует не только достижению своей прямой цели – производства электроэнергии, но способствует развитию научного знания, концентрации усилий на прорывных направлениях исследований в различных областях, начиная от материаловедения и заканчивая экологией. Иван Ющенко рассуждает о плюсах и минусах атомной энергетики сегодня. 

Атомный котел

Как только человечество в лице своих передовых ученых немного разобралось с тем, что такое самоподдерживающаяся цепная реакция, оно придумало, как ее применить к делам практическим. Прежде всего, к изготовлению атомной бомбы. Но также, будем справедливы, и к производству электроэнергии при помощи ядерных реакторов, где реакция деления происходит не лавинообразно, а контролируемо, в результате чего получается определенное количество тепла. Тепло это нагревает воду, а вода превращается в пар, который вращает турбины электрогенераторов. Энергия поступает в электрическую сеть. Это предельное упрощение, голый скелет принципа действия АЭС. Но нет смысла вдаваться здесь в подробности конструктивного устройства разных типов реакторов. Главное, что 3 сентября 1948 г. в Ок-Ридже, штат Теннесси, США, впервые экспериментально запитали электрическую лампочку от ядерного реактора. А в 1954 г., 27 июня, в СССР, в городе Обнинске Калужской области, была запущена в промышленную эксплуатацию первая в мире атомная электростанция, подключенная к общей электрической сети. Стало быть, у нас было больше полувека, чтобы познакомиться с мирным атомом и поразмыслить, что к чему. Первое, что надо сказать: мирный атом – это в принципе хорошо, и как противоположность атому военному, и по другим причинам. 

 

Ах, хорошо!

Большущий плюс атомных электростанций? В мировом масштабе. Честно? Им не страшны колебания цен на нефть, уголь и газ. 

Кроме того, и сейчас это уже критически важно, электростанции, работающие на угле и природном газе, выбрасывают в атмосферу углекислый газ – это увеличивает парниковый эффект, способствует нагреву земной атмосферы, приводит к климатическим изменениям, дестабилизирует погоду, вызывает подъем уровня мирового океана, и так далее. На атомных электростанциях выбросы CO2 ничтожны. И при текущем объеме энергии, производимом АЭС, в атмосферу не попадает дополнительных 555 миллионов тонн (а по другим данным, даже 2,2 миллиарда тонн) основного парникового газа.

 Если говорить о загрязнении, дело не только в углекислом газе – радиоактивных выбросов при нормальном функционировании ядерной станции в атмосферу попадает в сто раз меньше, чем при работе электростанции на угле! Дело в том, что при сжигании угля получается летучая зола с высокой концентрацией урана и тория. Кроме того, ядерная энергия требует гораздо меньшего количества топлива. Ядерное деление производит примерно в миллион раз больше энергии на единицу веса, чем ископаемое топливо.

Из важных экономических преимуществ (ни в коем случае нельзя забывать, что ядерная энергетика – это отрасль экономики, и не будь она выгодна, ее не было бы и в помине) следует учитывать низкую стоимость эксплуатации. Если не брать в расчет первоначальные затраты на строительство, ядерная энергетика – одно из наиболее экономически эффективных энергетических решений. Стоимость производства электроэнергии здесь намного ниже, чем на ТЭС, использующих газ, уголь или нефть, если только эти топливные месторождения не расположены совсем рядом со станциями (а ведь станции строят вдали от месторождений в густонаселенных, промышленных районах неслучайно – там они ближе к потребителю, что уменьшает потери электричества при транспортировке и снижает затраты на строительство ЛЭП).

Атомные станции – это источник энергии, на который можно рассчитывать, не принимая во внимание погодные условия, без оглядки на время суток, времена года, облачность, дождь, силу ветра и высоту волн. В отличие от таких «зеленых» решений, как солнечная и ветровая энергия, например. Что опять-таки обеспечивает хорошую отдачу от инвестиций.

На ближайшие 70-80 лет разведанных запасов урана для станций на планете хватит. Это тоже обнадеживающий фактор. Конечно, в исторической перспективе такой отрезок времени может показаться не таким уж долгим, однако совершенствуются технологии более полного использования радиоактивного топлива. Строятся, в частности, реакторы на быстрых нейтронах. В их активной зоне нет замедлителей нейтронов, и спектр нейтронов близок к энергии нейтронов деления (~105 эВ), нейтроны этих энергий называют быстрыми, отсюда и название этого типа реакторов. Они превращают отработавшее ядерное топливо в новое топливо для АЭС, что дает возможность использовать его потенциал в 10 раз эффективнее (30% против нынешних 3%).

Неудивительно, таким образом, что ядерная энергия широко используется для производства электричества. Мировым лидером по установленной мощности являются США. Доля АЭС составляет около 20% всей электроэнергии. В стране эксплуатируются 98 ядерных энергетических реакторов, расположенных в 30 различных штатах. В России доля атомной энергетики в общей выработке объединенных энергетических систем в 2020 году составила 20,28% (11 действующих АЭС, 38 энергоблоков общей установленной мощностью примерно 31 ГВт). Чрезвычайно большую долю имеет атомная электрогенерация в энергобалансе Франции – в данном вопросе эта страна опередила всех в мире – 70%! Поскольку энергию реакторы производят стабильно, при любой степени развития других возобновляемых источников энергии, сочетание их с АЭС выглядит очень перспективно.

И в свете этих недюжинных достоинств даже не кажется удивительным, что Чернобыльская атомная электростанция была полностью выведена из эксплуатации только… в декабре 2000 г., когда выключили последний работающий 3-й энергоблок. До этого в 1996-м заглушили энергоблок № 1, а энергоблок № 2 был остановлен в 1991 г. после очередной аварии. Но, к сожалению, навеки прославил Чернобыльскую атомную электростанцию имени Владимира Ильича Ленина энергоблок № 4, реактор которого взорвался в ночь с 25 на 26 апреля 1986 года. Логично будет с этого начать разговор о минусах ядерной энергетики.

 

Есть чего бояться

Авария на Чернобыльской АЭС стала всемирным шоком. До сих пор она считается самой крупной катастрофой в истории ядерной энергетики. В результате взрыва реактора четвертого энергоблока в окружающую среду было выброшено около 10 тонн радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131, цезия-134, цезия-137, стронция-90, суммарной активностью примерно 380 миллионов кюри. До четырех тысяч человек скончались от лучевой болезни и отдаленных последствий радиоактивного поражения. Облако, образовавшееся от горящего реактора, разнесло различные радиоактивные материалы, прежде всего радионуклиды йода и цезия, по большей части Европы. Наибольшие выпадения вблизи реактора отмечались на территориях Белоруссии, Российской Федерации и Украины. Из 30-километровой зоны отчуждения вокруг АЭС было эвакуировано все население – более 115 тысяч человек. Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы. За все годы более 600 тысяч человек участвовали в ликвидации последствий аварии. Именно после этой трагедии повсеместно усилились антиатомные настроения общественности. Именно после Чернобыля во многих странах заговорили о постепенном сворачивании программ по развитию ядерной энергетики и стали закрывать АЭС (правда, существенную роль в этом сыграли экономические и политические факторы, но сопутствующая риторика неизменно была «экологической»).

Однако же то, что мирный атом, греющий воду в котлах теплоэлектростанций, является ближайшим родственником не уютного рыбацкого костерка, над которым варится ушица, а атомной бомбы, стало ясно очень рано. Аварии на предприятиях атомной энергетики внушают вполне оправданный страх человечеству. Вспомним некоторые из них, как широко известные, так и оставшиеся в тени. Для четкости картины не станем останавливаться на инцидентах вроде кыштымских (в 1948 и 1967 годах), связанных с военным предприятием «Маяк» и производством ядерного оружия, или крупнейшую аварию на комплексе по производству оружейного плутония «Селлафилд» в Британии (1957). Не станем также подробно рассматривать происшествия на АЭС, не сопровождавшиеся утечками радиации, вроде семичасового пожара на АЭС «Браунз-Ферри» в США, когда чудом удалось не допустить радиационной аварии. Возьмем только основные происшествия с утечками. 

Первая в мире серьезная авария на атомной электростанции. 12 декабря 1952 года. Канада, провинция Онтарио, Чок-Ривер. Техническая ошибка персонала привела к перегреву и частичному расплавлению активной зоны. Тысячи кюри продуктов деления попали во

внешнюю среду, а около 3 800 кубических метров радиоактивно загрязненной

воды было сброшено прямо на землю, в мелкие траншеи неподалеку от реки

Оттава. (Любопытная деталь: в составе команды, занимавшейся дезактивацией территории станции, работал будущий президент США Джимми Картер, тогда – ядерный инженер-атомщик Военно-морского флота.)

 

17 октября 1969 года. Франция, АЭС «Сен-Лоран-дез-О». При перегрузке топлива на работающем реакторе оператор ошибочно загрузил в топливный канал не тепловыделяющую сборку, а устройство для регулирования расхода газов. В результате расплавления пяти тепловыделяющих элементов около 50 килограммов расплавленного топлива попало внутрь корпуса реактора. Произошел выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду. Реактор был остановлен на год. Загрязнение не вышло за пределы АЭС, и население не было проинформировано в соответствии с политикой Électricité de France (инцидент не приводил к прямому ущербу людям, имуществу и окружающей среде). Тяжелый радиационный инцидент 4-го уровня по шкале INES. 

В том же 1969 году – авария швейцарского подземного ядерного реактора в городке Люсанс (кантон Во), расплавление активной зоны. 5 баллов из 7 по шкале INES. 

30 ноября 1975 года. СССР. На Ленинградской АЭС в Сосновом Бору произошло расплавление нескольких тепловыделяющих элементов в одном из технологических каналов, что привело к частичному разрушению активной зоны реактора первого энергоблока. Во внешнюю среду было выброшено 1,5 млн кюри радиоактивности. Инцидент третьего уровня по шкале INES.

22 февраля 1977 года. АЭС «Богунице» в Словакии. Авария при загрузке ядерного топлива на первом энергоблоке станции. Со свежей тепловыделяющей сборки не было удалено защитное покрытие, силикагель. Локальный пережог топливных оболочек и радиоактивные продукты деления попали в первый и второй контуры реакторной установки. Четвертый уровень по международной шкале ядерных событий (INES). После аварии было принято решение прекратить эксплуатацию блока А1, в основном по экономическим причинам: ремонт оборудования признали слишком затратным. 

 31 декабря 1978 года. СССР, Свердловская область, поселок Заречный, Белоярская АЭС. Пожар на втором энергоблоке АЭС, из-за падения плиты перекрытия машинного зала на маслобак турбогенератора. Выгорел весь контрольный кабель. Реактор оказался неуправляем. При подаче в него аварийной охлаждающей воды переоблучились восемь человек.

8 марта 1981 года. Япония, префектура Фукуи, город Цугура, АЭС «Цугура». Утечка около 15 тонн высокорадиоактивной воды сквозь трещину в дне здания, где хранились отработавшие тепловыделяющие сборки. 56 работников подверглись радиоактивному облучению. Всего за период с 10 января по 8 марта 1981 г. там произошли четыре подобные утечки. При аварийно-восстановительных работах повышенное облучение получили 278 работников АЭС. 

9 декабря 1986 года. США, штат Вирджиния, город Сарри, АЭС «Сарри». В результате коррозии трубопровода второго контура произошел выброс 120 кубических метров перегретых радиоактивных воды и пара. Восемь работников АЭС попали под кипящий поток. Четверо из них скончались от полученных ожогов. 

21 января 1987 года. СССР, город Сосновый Бор, Ленинградская АЭС. Несанкционированное увеличение мощности реактора, приведшее к расплавлению 12 тепловыделяющих элементов, загрязнению активной зоны цезием-137 и выходу радиоактивных веществ за пределы АЭС.

22 декабря 1992 года. Россия, Свердловская область, Белоярская АЭС. Авария при перекачке жидких радиоактивных отходов на спецводоочистку. Из-за халатности персонала было затоплено помещение обслуживания насосов, а затем около 15 кубических метров радиоактивных отходов вытекло по специальной дренажной сети в водоем-охладитель. Суммарная активность цезия-137, попавшего в него, – 6 милликюри. Инцидент третьего уровня по международной шкале INES.

25 июля 1996 года. Украина, город Нетешин, Хмельницкая АЭС. Авария третьего уровня по шкале INES. Произошел выброс радиоактивных продуктов в помещения станции. Один человек погиб.

30 сентября 1999 года на заводе по изготовлению топлива для АЭС в японском городе Токаймура в результате ошибки персонала облучению подверглись 439 человек, 119 из них получили дозу, превышающую ежегодно допустимый уровень. Трое рабочих получили критические дозы облучения двое из них умерли.

10 апреля 2003 года. Венгрия, город Пакш, АЭС «Пакш». Во время плановых ремонтных работ на втором энергоблоке АЭС произошел выброс в атмосферу инертных радиоактивных газов и радиоактивного йода. Причина – повреждение топливных сборок при проведении химической очистки их поверхности в специальном контейнере. Авария третьего уровня по шкале INES.

9 августа 2004 года. Япония, остров Хонсю, префектура Фукуи, АЭС «Михама». Авария на АЭС, расположенной в 320 километрах к западу от Токио. Из лопнувшей трубы второго контура системы охлаждения третьего энергоблока вырвалась струя пара с температурой 270° и обварила рабочих, которые находились в турбинном зале. Четыре человека погибли, 18 серьезно пострадали.

25 августа 2004 года. Испания, город Ванделлос, АЭС «Ванделлос». Крупная утечка радиоактивной воды из системы охлаждения реактора второго энергоблока АЭС.

 

И безусловно, самые резонансные события в этом ряду – аварии в США на станции «Три-Майл-Айленд», в СССР на Чернобыльской АЭС и в Японии на станции «Фукусима». 

28 марта 1979 года в США на АЭС «Три-Майл-Айленд» в штате Пенсильвания была повреждена активная зона реактора. На втором энергоблоке станции произошла утечка теплоносителя первого контура реакторной установки, ядерное топливо перестало охлаждаться, расплавилось около 50% активной зоны реактора. Энергоблок после аварии признали не подлежащим восстановлению. Помещения АЭС подверглись значительному радиоактивному загрязнению. Аварии присвоен уровень 5 по шкале INES. Инцидент стал самой серьезной аварией в атомной энергетике страны. В атмосферу, по официальным данным, попало 2,37 миллиона кюри радиоактивных веществ, в основном газы ксенон-133 и йод-131 (по независимым оценкам противников атомной энергетики, количество значительно занижено). Из района радиационного воздействия добровольно после предупреждения губернатора штата эвакуировались около 200 тысяч человек. Через три недели, когда обстановка была признана не представляющей серьезной опасности, они вернулись в свои дома. Средняя доза облучения от радиации, полученная населением (порядка 2 миллионов человек) в результате аварии на АЭС «Три-Майл-Айленд», по опубликованным официально данным, составила не более чем 1% от годовой дозы, получаемой от фоновой радиации облучения и в ходе медицинских процедур. 

Однако на общественность этот громкий предупреждающий звонок произвел гнетущее впечатление и сильно затормозил развитие ядерной энергетики США. О настроениях той поры свидетельствует, например, фантастический романа Айзека Азимова «Роботы и Империя». Его действие происходит в далеком будущем, но вот что говорит один из персонажей: «Есть место, которого избегают все земляне и земные роботы… Это квинтэссенция всего, что подразумевает под собой расщепление атома… Место “инцидента”, который навсегда настроил умы землян против деления ядра как источника энергии. Это место называется Три-Майл-Айленд».

Здесь, пожалуй, самое место пояснить, что шкала INES, не раз упомянутая выше, это Международная шкала ядерных событий (сокращение от английского International Nuclear Event Scale). Ее разработало Международное агентство по атомной энергии в 1988 г. и с 1990-го она используется для единообразия при оценке чрезвычайных случаев, связанных с аварийными радиационными выбросами в окружающую среду на атомных станциях (а позднее ее стали применять ко всем установкам, связанным с гражданской атомной промышленностью). В этой шкале, в частности, уровень 3 – это серьезный инцидент (облучение населения более 10 годовых доз), видимые несмертельные эффекты, например ожоги, сильное радиоактивное загрязнение в зоне, не предусмотренной проектом, с низкой вероятностью утечки наружу; уровень 4 – авария с локальными последствиями (минимальный выброс, единичные смертельные случаи, расплавление или повреждение топливных сборок с небольшим выбросом, вероятна утечка наружу). К 7-й, высшей категории, относятся крупные аварии – помимо Чернобыля, пока только та, что произошла на станции «Фукусима» в Японии в 2011 г. Тогда из-за сильнейшего в истории Японии землетрясения и последовавшего за ним цунами вода затопила подвальные помещения станции, где располагались распределительные устройства, резервные генераторы и батареи. АЭС была полностью обесточена, все системы аварийного охлаждения отказали. В реакторах 1, 2 и 3-го энергоблоков расплавилось топливо, произошли взрывы гремучей смеси на энергоблоках № 1, № 3 и № 4. Хотя ни одного случая острой лучевой болезни не зарегистрировано, ликвидаторы получили повышенную дозу радиации и это увеличило риск возникновения у них онкологических заболеваний. Правительство Японии подтвердило, что есть уже несколько таких случаев, один из ликвидаторов в 2018 г. скончался. С загрязненных территорий было эвакуировано около 164 тысяч человек. При эвакуации больниц вследствие недостатка ухода погибло 50 тяжелобольных пациентов. В течение нескольких лет после эвакуации из-за физического и психологического стрессов и неудовлетворительного медицинского обслуживания и ухода наступили 2 304 преждевременные смерти, в основном среди эвакуированных людей пожилого возраста. В декабре 2013 г. АЭС была официально закрыта. На территории станции продолжаются работы по ликвидации последствий аварии. По оценке Токийской электроэнергетической компании, чтобы привести станцию в стабильное, безопасное состояние, может потребоваться до 40 лет.

 При всей драматичности и далеко идущих последствиях подобных эпизодов есть, однако, у ядерной энергетики и другие недостатки, которые присущи ей повседневно.

 

Рутинные проблемы 

Начнем с экономических. Несмотря на то что эксплуатация АЭС сравнительно недорога, требуются огромные средства для того, чтобы станцию построить. Уже первое поколение атомных станций в США оказалось настолько дорогим, и в процессе строительства стоимость настолько возрастала по сравнению с проектной, что половина из них осталась недостроенными. В дальнейшем ситуация продолжала усугубляться: если, например, в 2004 г. закладывались расходы 2-4 млрд долларов, то уже к 2008-му те же работы стоили 9 млрд. Помимо затрат на строительство, атомные станции должны выделять средства на обеспечение радиационной безопасности производимых ими отходов и хранить их в охлаждаемых конструкциях с соблюдением всех необходимых процедур. Хранение радиоактивных отходов – серьезная проблема, с которой сталкиваются атомные электростанции. Уничтожить эти отходы невозможно, текущее решение – надежно запечатать их в контейнерах и хранить глубоко под землей, где они не могут загрязнить окружающую среду. Остается только надеяться, что по мере совершенствования технологий найдутся какие-то эффективные способы с ними управляться. Не стоит забывать о том, что процесс получения энергии на АЭС включает в себя и добычу топлива. А добыча и обогащение урана не являются экологически безопасными процессами. Открытая добыча урана безопасна для горняков, но оставляет после себя радиоактивные частицы, вызывает эрозию и даже загрязняет близлежащие источники воды. Подземная добыча ненамного лучше и подвергает горняков воздействию большого количества радиации. При этом на всех этапах добычи и обогащения образуются радиоактивные отходы.

Еще одна серьезная и пока, к счастью, потенциальная проблема состоит в том, что АЭС представляют собой лакомую мишень для террористов. Чернобыльскую катастрофу многие комментаторы называли взрывом «грязной ядерной бомбы». А что если некие безумцы сознательно попытаются использовать станции для проведения чудовищных террористических актов? Опыт 11 сентября 2001 г. показывает, что это отнюдь не праздное беспокойство. И обеспечение безопасности ядерных материалов и атомных электростанций чрезвычайно важная задача.

 

Итого

Взвешивая все достоинства и недостатки ядерной энергетики, нельзя не отметить еще одну важную вещь. Эта огромная, крайне высокотехнологичная, крайне наукоемкая отрасль одним фактом своего существования способствует не только достижению своей прямой цели – производства электроэнергии, но способствует развитию научного знания, концентрации усилий на прорывных направлениях исследований в различных областях, начиная от материаловедения и заканчивая экологией. Служит локомотивом развития промышленности. И требует подготовки огромного количества специалистов высочайшей квалификации в самых различных областях. И физиков-ядерщиков, и физико-химиков, и радиобиологов. И конечно, тех, кто будет заниматься ядерной тематикой непосредственно. И, может быть, именно кто-то из тех, кто сегодня учится в СПбПУ, в Институте энергетики или Институте ядерной энергетики, сможет – почему не помечтать, тем более на то есть исторические основания! – спроектировать абсолютно безопасную станцию, разработать технологию, сводящую к ничтожному минимуму опасность радиоактивного загрязнения среды на любом этапе, или вообще совершить какой-то пока еще не представимый шаг в светлое, энергетически изобильное будущее человечества. Дело стоящее – почему не помечтать?

 

Максим Конюшин: основная тенденция развития атомной энергетики – это использование новых типов ядерных реакторов поколения IV

Преподаватель Политеха рассказывает о проблемах и перспективах отрасли, а также о том, смогут ли альтернативные и возобновляемые источники энергии вытеснить АЭС с рынка.

Что реально дает атомная энергетика человечеству? 

В настоящий момент вовсю идет цифровизация производства и нашей обыденной жизни.

Человечество все больше и больше использует различные технические устройства, которые потребляют электрическую энергию. Это не только различная автоматизация производства, где используются промышленные роботы и специальное оборудование, потребляющее электрическую энергию, но и повседневная жизнь людей. Уже невозможно представить нашу жизнь без смартфонов, компьютеров, электрических бытовых приборов и т.п. В результате этого растет энергопотребление, и одним из вариантов обеспечения человечества энергией является использование атомной энергии.

Атомная энергия – это колоссальный источник энергии. Всего 1 кг урана с обогащением до 4% дает столько же энергии, сколько сжигание примерно 100 тонн высококачественного каменного угля или 60 тонн нефти.

С учетом роста энергопотребления необходим такой источник энергии, который сможет обеспечить человечество необходимыми объемами энергии, и в этом случае атомная энергия – именно тот необходимый источник.

Начиная с 1954 г., когда была введена в эксплуатацию Обнинская АЭС – первая атомная электростанция в мире, человечество получает полезную энергию из деления ядер урана. Естественно, в дальнейшем продолжится развитие, все больше и больше будут автоматизироваться рутинные процессы. И без надежного и энергоемкого источника энергии это невозможно представить.

Стоит также упомянуть, что атомную энергию мы можем использовать не только для производства электрической энергии, но и для обеспечения человечества другими ресурсами. Мы можем использовать тепло, вырабатываемое в ядерных реакторах, для опреснения морской воды, тем самым обеспечив засушливые регионы необходимыми запасами пресной воды. Но также можно вырабатывать водород, один из самых перспективных источников энергии.

Насколько далеко мы продвинулись в обеспечении безопасности эксплуатации АЭС?

Безопасность атомной энергетики неразрывно развивалась с освоением эксплуатации АЭС. Развитие атомной энергетики невозможно без обеспечения должного уровня безопасности для населения и окружающей среды.

Благодаря внедренным технологиям оказалось возможным снизить уровень возникновения тяжелой аварии для каждого энергоблока АЭС до значения 1 раз в 100 000 лет.

Невозможно представить ни одну современную АЭС без специальных технических устройств, обеспечивающих безопасность. Среди таких устройств стоит упомянуть: ловушку расплава, предназначенную для локализации расплава активной зоны реактора; пассивные системы отвода тепла, обеспечивающие охлаждение ядерного топлива в реакторе без использования энергии; использование основных и резервных систем безопасности для гарантированного обеспечения безопасности эксплуатации АЭС.

Причем все системы безопасности АЭС расположены в отдельном здании, в четырех защищенных и изолированных друг от друга каналах, что обеспечивает высокий уровень надежности работы систем.

Радиоактивные отходы. Пути решения проблемы

К сожалению, в процессе работы АЭС возникают радиоактивные отходы. Эти отходы высокоактивные и представляют определенный уровень опасности для населения и окружающей среды. В настоящий момент отходы захороняют в специальных хранилищах.

Однако атомная энергетика продолжает свое развитие. Проводятся исследования по возможности переработки радиоактивных отходов для снижения их уровня опасности. В качестве примера можно привести исследования в области использования реакторов на быстрых нейтронах для «дожигания» высокоактивных минорных актинидов, например кюрия или америция, для снижения их концентрации в отходах. Причем такие реакторы уже строятся – это проект Опытно-демонстрационного энергетического комплекса с реактором БРЕСТ-ОД-300 (проект «Прорыв» ГК Росатом).

Проекты такого рода позволят решить одну из главных проблем ядерной энергетики – замыкание ядерного топливного цикла, и обеспечить использование атомной энергии еще на долгое время.

«Зеленая» повестка и атомная энергетика. Смогут ли альтернативные и возобновляемые источники энергии вытеснить АЭС с рынка?

Очень много ведется разговоров о том, сможет ли тот или иной источник энергии быть единственным. Это кардинально неверно. Энергетика не сможет существовать, используя только один источник энергии, ведь его потеря – это потеря всей возможной энергии. Поэтому энергетика развивалась на различных источниках энергии не только из-за конкуренции между ними, но и благодаря необходимости использовать различные источники для поддержания надежного энергоснабжения потребителей. Энергетику надо рассматривать в целом.

В некоторых моментах удобнее использовать возобновляемые источники энергии, в случае необходимости больших мощностей возможно использование атомной энергии, если рядом есть месторождение полезных ископаемых – то использовать ископаемые.  Отсюда следует, что возобновляемая энергетика не сможет вытеснить атомную, потому что необходимо использовать и развивать различные источники энергии.

Перспективы развития атомной энергетики в обозримом будущем

Основная тенденция развития атомной энергетики – это использование новых типов ядерных реакторов поколения IV.

Реакторы нового типа позволят решить различные проблемы атомной энергетики, начиная от замыкания ядерного топливного цикла и заканчивая возможностью использования ядерных реакторов не только для производства электрической энергии, но и вторичных продуктов (пресной воды или водорода).

Технологии реакторов новых типов базируются на разработках существующих ядерных реакторов. Но, к сожалению, ввести новые реакторы в строй мы сможем только через 20-30 лет, потому что нужно помнить о главном критерии развития атомной энергетики – это безопасность для населения и окружающей среды. Новые технологии должны быть апробированы, созданы экспериментальные варианты и накоплен необходимый опыт для их безопасной эксплуатации.

Тем не менее такие реакторы уже строятся, это упомянутый ранее «Прорыв» ГК Росатом – реактор БРЕСТ-ОД-300. Внедрение таких проектов обеспечит устойчивое развитие атомной энергетики во благо человечества.

Не остается без внимания и вопрос использования ядерных реакторов малой мощности в обозримом будущем. Например, согласно информации от ГК Росатом, к 2028 году в Якутии будет построена атомная станция малой мощности для развития энергоснабжения региона. Атомная энергетика будет развиваться для обеспечения человечества энергией.

Поделиться записью

Каково влияние источника энергии?

28 мая 2019 г. обновлено 08 апр. 2022 г. 18:52

Каковы плюсы и минусы атомной энергетики? Power-technology.com взвешивает мнения о противоречивом источнике энергии.

По
Джек Анвин

Фото: Philipp Egli

Немногие темы энергетической отрасли обсуждаются так активно, как атомная энергетика. Для некоторых ядерная энергия является недостаточно используемым источником энергии. Они говорят, что дешевая в производстве и низкоуглеродистая, ядерная энергия должна составлять большую часть мирового энергетического баланса, поскольку она переходит от ископаемого топлива к низкоуглеродной и возобновляемой энергии.

Бесплатный отчет

Изучите перспективы использования возобновляемых источников энергии для Марокко

В своей новой стратегии сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) до 2050 г., представленной в Организацию Объединенных Наций (ООН), Министерство энергетического перехода и устойчивого развития (MEM) Марокко предложило повысить доля возобновляемой мощности в общей структуре установленной мощности страны до 80%.

В настоящее время Марокко стремится увеличить долю возобновляемых источников энергии в общей мощности до 52% к 2030 году. В новой стратегии планируется увеличить долю возобновляемых источников энергии до 70% к 2040 году и до 80% к 2050 году.

Экспертный анализ GlobalData посвящен текущему состоянию и потенциальному росту рынка возобновляемых источников энергии в Марокко. Мы покрываем:

  • Цель на 2020 год по сравнению с достигнутой
  • Цель на 2030 год и текущий прогресс
  • Энергетическая стратегия до 2050 
  • Зеленый водород
  • Прогнозы на будущее  

Загрузите полный отчет, чтобы согласовать свои стратегии для достижения успеха и опередить конкурентов.

от GlobalData

Введите свои данные здесь, чтобы получить бесплатный отчет.

Пожалуйста, введите рабочий/рабочий адрес электронной почты




United KingdomUnited StatesAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia and HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCongo, The Democratic Republic of
TheCook IslandsCosta RicaCote D»ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Islands (Malvinas)Faroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Southern TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-bissauGuyanaHaitiHeard Island and Mcdonald Islands
Святой Престол (город-государство Ватикан) ГондурасГонконгВенгрияИсландияИндияИндонезияИран Исламская Республика ИракИрландияОстров МэнИзраильИталияЯмайкаЯпонияДжерсиЙорданияКазахстанКенияКирибатиКорея, Народно-Демократическая Республика
Республика Корея, Республика Кувейт, Кыргызстан, Лаосская Народно-Демократическая Республика
ЛатвияЛиванЛесотоЛиберияЛивийская Арабская ДжамахирияЛихтенштейнЛитваЛюксембургМакаоМакедония, бывшая
Yugoslav Republic ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Federated States ofMoldova, Republic ofMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian Territory, OccupiedPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Pierre and MiquelonSaint Vincent and The Grenadines
СамоаСан-МариноСан-Томе и ПринсипиСаудовская АравияСенегалСербияСейшельские островаСьерра-ЛеонеСингапурСловакияСловенияСоломоновы островаСомалиЮжная АфрикаЮжная Джорджия и Юг
Сандвичевы островаИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирийская Арабская РеспубликаТайвань, провинция КитаяТаджикистанТанзания, Объединенная Республика ТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанОстрова Теркс и КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыМалые Соединенные Штаты
ОстроваУругвайУзбекистанВануатуВенесуэлаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, СШАУоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве

Нажимая кнопку «Загрузить бесплатный отчет», вы принимаете положения и условия и подтверждаете, что ваши данные будут использоваться, как описано в политике конфиденциальности GlobalData.
Загружая этот отчет, вы подтверждаете, что мы можем передавать вашу информацию нашим партнерам/спонсорам по официальному документу, которые могут обращаться к вам напрямую с информацией о своих продуктах и ​​услугах.

Посетите нашу политику конфиденциальности, чтобы получить дополнительную информацию о наших услугах, о том, как мы можем использовать, обрабатывать и передавать ваши личные данные, включая информацию о ваших правах в отношении ваших личных данных и о том, как вы можете отказаться от подписки на будущие маркетинговые сообщения. Наши услуги предназначены для корпоративных подписчиков, и вы гарантируете, что предоставленный адрес электронной почты является вашим корпоративным адресом электронной почты.

Спасибо. Чтобы загрузить отчет, проверьте свою электронную почту.

Для других атомная энергия так же плоха, если не хуже, чем ископаемое топливо. Они утверждают, что потенциал ядерной катастрофы, такой как Чернобыль и Фукусима, перевешивает положительные стороны ядерной энергетики, равно как и чрезмерные затраты и трудности с утилизацией образующихся ядерных отходов.

Pro –  Низкоуглеродный

В отличие от традиционных ископаемых видов топлива, таких как уголь, ядерная энергетика не производит выбросов парниковых газов, таких как метан и CO 2 .

Группа защиты ядерной энергии Всемирной ядерной ассоциации установила, что средние выбросы для ядерной энергетики составляют 29 тонн CO 2 на гигаватт-час (ГВтч) производимой энергии. Это выгодно отличается от возобновляемых источников, таких как солнечная (85 тонн на ГВтч) и ветер (26 тонн на ГВтч), и еще более выгодно с ископаемыми видами топлива, такими как бурый уголь (1054 тонны на ГВтч) и уголь (888 тонн на ГВтч).

Выбросы атомной энергии примерно такие же или меньше, как у возобновляемых источников, поэтому ее можно считать экологически чистым источником энергии.

Con –  Если что-то пойдет не так…

Антиядерные активисты приведут в пример три крупных ядерных аварии последнего времени: Три-Майл-Айленд в 1979 году, Чернобыль в 1986 году и совсем недавно Фукусиму в 2011 году.

Несмотря ни на что меры безопасности на этих атомных станциях, различные факторы привели к их расплавлению, которое было разрушительным для окружающей среды и для местных жителей, которые были вынуждены покинуть пострадавшие районы.

Официальное число погибших в Чернобыле составило 54 человека, хотя это постоянно оспаривается, а Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) установило цифру в 4000 прогнозируемых смертей в более долгосрочной перспективе. Стоит ли потенциал ядерной энергетики риска мощных утечек радиации, массовых эвакуаций и миллиардных затрат на ремонт?

Pro –  Непрерывный

Президент США Дональд Трамп, как известно, порицал энергию ветра за ее прерывистость, говоря: «Когда ветер перестает дуть, это конец вашей электроэнергии». Последовательная критика возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия, заключается в том, что они производят энергию только тогда, когда дует ветер или светит солнце.

Атомная энергия, однако, не является прерывистой, так как атомные электростанции могут работать без перерывов в течение года и более без перерывов или технического обслуживания, что делает их более надежным источником энергии.

Con –  Ядерные отходы

Одним из побочных эффектов ядерной энергетики является количество образующихся ядерных отходов. Подсчитано, что в мире ежегодно образуется около 34 000 м 3 ядерных отходов, отходов, на разложение которых уходят годы.

Антиядерная экологическая группа Гринпис в январе 2019 года опубликовала отчет, в котором подробно описывается то, что она назвала «кризисом» ядерных отходов, для которого «не существует решения на горизонте». Одним из таких решений стал бетонный «гроб» с ядерными отходами на острове Рунит, который начал трескаться и потенциально мог высвободить радиоактивный материал.

Pro –  Дешевая эксплуатация

Атомные электростанции дешевле в эксплуатации, чем их угольные или газовые конкуренты. Было подсчитано, что даже с учетом таких затрат, как обращение с радиоактивным топливом и утилизация атомных станций, стоимость угольной электростанции составляет от 33 до 50%, а газовой электростанции с комбинированным циклом — от 20 до 25%.

Количество производимой энергии также превосходит большинство других форм. По оценкам Министерства энергетики США (DOE), для замены атомной электростанции мощностью 1 ГВт потребуется 2 ГВт угля или от 3 ГВт до 4 ГВт из возобновляемых источников для производства такого же количества электроэнергии.

Con –  Дорого строить

Первоначальные затраты на строительство атомной электростанции высоки. Стоимость недавнего виртуального испытательного реактора в США выросла с 3,5 млрд долларов до 6 млрд долларов наряду с огромными дополнительными расходами на содержание объекта.

Южная Африка отказалась от планов добавить 9,6 ГВт ядерной энергии в свой энергетический баланс из-за затрат, которые оценивались где-то между 34-84 миллиардами долларов. Таким образом, несмотря на то, что атомные электростанции дешевы в эксплуатации и производят недорогое топливо, первоначальные затраты отталкивают.

Бесплатный отчет

Изучите перспективы использования возобновляемых источников энергии для Марокко

В своей новой стратегии сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) до 2050 г., представленной в Организацию Объединенных Наций (ООН), Министерство энергетического перехода и устойчивого развития (MEM) Марокко предложило повысить доля возобновляемой мощности в общей структуре установленной мощности страны до 80%.

В настоящее время Марокко стремится увеличить долю возобновляемых источников энергии в общей мощности до 52% к 2030 году. В новой стратегии планируется увеличить долю возобновляемых источников энергии до 70% к 2040 году и до 80% к 2050 году.

Экспертный анализ GlobalData посвящен текущему состоянию и потенциальному росту рынка возобновляемых источников энергии в Марокко. Мы покрываем:

  • Цель на 2020 год по сравнению с достигнутой
  • Цель на 2030 год и текущий прогресс
  • Энергетическая стратегия до 2050 
  • Зеленый водород
  • Прогнозы на будущее  

Загрузите полный отчет, чтобы согласовать свои стратегии для достижения успеха и опередить конкурентов.

от GlobalData

Введите свои данные здесь, чтобы получить бесплатный отчет.

Пожалуйста, введите рабочий/рабочий адрес электронной почты




United KingdomUnited StatesAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia and HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCongo, The Democratic Republic of
TheCook IslandsCosta RicaCote D»ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Islands (Malvinas)Faroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Southern TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-bissauGuyanaHaitiHeard Island and Mcdonald Islands
Святой Престол (город-государство Ватикан) ГондурасГонконгВенгрияИсландияИндияИндонезияИран Исламская Республика ИракИрландияОстров МэнИзраильИталияЯмайкаЯпонияДжерсиЙорданияКазахстанКенияКирибатиКорея, Народно-Демократическая Республика
Республика Корея, Республика Кувейт, Кыргызстан, Лаосская Народно-Демократическая Республика
ЛатвияЛиванЛесотоЛиберияЛивийская Арабская ДжамахирияЛихтенштейнЛитваЛюксембургМакаоМакедония, бывшая
Yugoslav Republic ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Federated States ofMoldova, Republic ofMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian Territory, OccupiedPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Pierre and MiquelonSaint Vincent and The Grenadines
СамоаСан-МариноСан-Томе и ПринсипиСаудовская АравияСенегалСербияСейшельские островаСьерра-ЛеонеСингапурСловакияСловенияСоломоновы островаСомалиЮжная АфрикаЮжная Джорджия и Юг
Сандвичевы островаИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирийская Арабская РеспубликаТайвань, провинция КитаяТаджикистанТанзания, Объединенная Республика ТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанОстрова Теркс и КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыМалые Соединенные Штаты
ОстроваУругвайУзбекистанВануатуВенесуэлаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, СШАУоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве

Нажимая кнопку «Загрузить бесплатный отчет», вы принимаете положения и условия и подтверждаете, что ваши данные будут использоваться, как описано в политике конфиденциальности GlobalData.
Загружая этот отчет, вы подтверждаете, что мы можем передавать вашу информацию нашим партнерам/спонсорам по официальному документу, которые могут обращаться к вам напрямую с информацией о своих продуктах и ​​услугах.

Посетите нашу политику конфиденциальности, чтобы получить дополнительную информацию о наших услугах, о том, как мы можем использовать, обрабатывать и передавать ваши личные данные, включая информацию о ваших правах в отношении ваших личных данных и о том, как вы можете отказаться от подписки на будущие маркетинговые сообщения. Наши услуги предназначены для корпоративных подписчиков, и вы гарантируете, что предоставленный адрес электронной почты является вашим корпоративным адресом электронной почты.

Спасибо. Чтобы загрузить отчет, проверьте свою электронную почту.

Плюсы и минусы ядерной энергии

Возобновляемая энергия  |

Ядерная энергия  |

Плюсы и минусы атомной энергетики

Последнее обновление 10. 11.2021

Как и в случае любого источника энергии, возобновляемого или невозобновляемого, использование ядерной энергии имеет свои плюсы и минусы. Мы рассмотрим некоторые из этих основных преимуществ и недостатков, которые следует учитывать при сравнении атомной энергии с другими источниками энергии.

Основные плюсы и минусы ядерной энергетики

Несмотря на ограниченное развитие атомных электростанций в последнее время, ядерная энергия по-прежнему обеспечивает около 20 процентов электроэнергии в США. Как и любой другой источник энергии, он имеет ряд преимуществ и недостатков. Вот лишь некоторые из них, о которых следует помнить:

Плюсы и минусы ядерной энергетики

Плюсы ядерной энергии Минусы атомной энергетики
Безуглеродное электричество Уран технически невозобновляемый
Небольшой участок земли Очень высокие первоначальные затраты
Высокая выходная мощность Ядерные отходы
Надежный источник энергии Неисправности могут иметь катастрофические последствия

С положительной стороны, ядерная энергия является безуглеродным источником электроэнергии (с другими экологическими преимуществами!), для ее работы требуется относительно небольшая площадь земли, и она является отличным источником энергии для надежной базовой нагрузки для электрическая сеть. С другой стороны, ядерная энергия технически является невозобновляемым источником энергии, атомные электростанции имеют высокие первоначальные затраты, связанные с ними, а ядерные отходы и эксплуатация атомных электростанций в целом создают некоторые проблемы для окружающей среды и здоровья.

Ниже мы более подробно рассмотрим эти плюсы и минусы.

Преимущества ядерной энергии

Вот четыре преимущества ядерной энергии:

  • Безуглеродное электричество
  • Небольшой участок земли
  • Высокая выходная мощность
  • Надежный источник энергии

Безуглеродное электричество

В то время как традиционные источники выработки ископаемого топлива выбрасывают в атмосферу огромное количество углекислого газа (основная причина глобального изменения климата), атомные электростанции не производят углекислый газ или какое-либо загрязнение воздуха во время операция. Однако это не значит, что они совсем не загрязняют окружающую среду — процесс добычи, переработки и подготовки урана требует энергии, а ядерные отходы представляют собой совершенно отдельную экологическую проблему. Позже мы обсудим роль ядерных отходов во всем этом.

Малая занимаемая площадь

По сравнению с другими обычными объектами экологически чистой энергии (особенно ветровой и солнечной), атомные электростанции занимают гораздо меньше места. По данным Министерства энергетики, типичная ядерная установка, производящая 1000 мегаватт (МВт) электроэнергии, занимает площадь около одной квадратной мили. Для сравнения, ветряная электростанция, производящая такое же количество энергии, занимает в 360 раз больше площади, а крупная солнечная электростанция — в 75 раз больше. Это 431 ветряк или 3,125 миллиона (!!!) солнечных панелей. Посмотрите на этот график от Министерства энергетики, чтобы увидеть более интересные сравнения источников энергии, например, сколько корветов необходимо для производства того же количества энергии, что и один ядерный реактор.

Высокая выходная мощность

Атомные электростанции производят больше энергии по сравнению с большинством источников энергии (особенно возобновляемых источников), что делает их отличным поставщиком электроэнергии для базовой нагрузки. . «Базовая нагрузка» просто означает минимальный уровень потребления энергии в сети за определенный промежуток времени, скажем, за неделю. Атомная энергетика потенциально может стать таким высокопроизводительным источником базовой нагрузки, и мы движемся в этом направлении — с 1990 года атомные электростанции вырабатывают 20% электроэнергии в США. Кроме того, атомная энергетика является главным кандидатом на замену существующих источников электроэнергии базовой нагрузки, которые вносят значительный вклад в загрязнение воздуха, таких как крупные угольные электростанции.

Надежный источник энергии

Наконец, ядерная энергия является надежным возобновляемым источником энергии, основанным на ее постоянном производстве и доступности. Атомные электростанции производят на максимальной выходной мощности чаще (93% времени), чем любой другой источник энергии, и из-за этой круглосуточной стабильности это делает атомную энергию идеальным источником надежного базового электричества для сети.

Недостатки ядерной энергии

Вот четыре недостатка ядерной энергии:

  • Уран технически невозобновляемый
  • Очень высокие первоначальные затраты
  • Ядерные отходы
  • Неисправности могут иметь катастрофические последствия

Уран невозобновляемый

Хотя ядерная энергия является «чистым» источником энергии, технически она не возобновляема. Современные ядерные технологии используют в качестве топлива урановую руду, которая в ограниченных количествах существует в земной коре. Чем дольше мы полагаемся на ядерную энергию (и в частности на урановую руду), тем более истощенными будут запасы урана на Земле, что повысит стоимость его добычи, а также негативное воздействие на окружающую среду от добычи и переработки урана.

Высокие первоначальные затраты

Эксплуатация атомной электростанции является относительно недорогим предприятием, но, прежде всего, ее строительство очень дорого. Ядерные реакторы — это сложные устройства, вокруг которых необходимо построить множество уровней безопасности, что увеличивает стоимость новых атомных станций.

Ядерные отходы

А теперь к щекотливому вопросу о ядерных отходах — мы могли бы написать сотни статей о науке о ядерных отходах, их политических последствиях, анализе затрат/выгод и многом другом, когда речь заходит об этой конкретной теме. Ключевой вывод из всего этого будет следующим: ядерные отходы — сложный вопрос, и мы не будем претендовать на звание экспертов . Ядерные отходы радиоактивны, что делает их катастрофой для окружающей среды и здоровья. Именно по этим причинам правительства тратят кучу денег на безопасную упаковку и утилизацию отработавшего ядерного топлива. В конце концов, да, ядерные отходы являются опасным побочным продуктом атомных электростанций, и для надлежащего обращения с ними требуются крайняя осторожность и передовые технологии.

Неисправности могут иметь катастрофические последствия

Ядерный расплав происходит, когда тепло, создаваемое ядерным реактором, превышает количество тепла, отводимого системами охлаждения; это приводит к превышению температуры плавления системы.

Положительные и отрицательные факторы аэс: Каковы плюсы и минусы атомных электростанций?