[«Зелёная квадрига»*] Четыре низкоуглеродных источника энергии («зеленый квадрат»): атомная и гидроэнергетика генерируют базовую нагрузку, а ветеряная и солнечная компенсируют пиковую

отметили
24
человека
в архиве
[«Зелёная квадрига»*] Четыре низкоуглеродных источника энергии («зеленый квадрат»): атомная и гидроэнергетика генерируют базовую нагрузку, а ветеряная и солнечная компенсируют пиковую

По словам генерального директора Росатома Алексея Лихачева, только сочетание АЭС, гидроэлектростанций, ветряков и солнечных батарей может быть устойчивым вариантом для энергосистемы будущего: такой «зеленый квадрат» низкоуглеродных источников энергии обеспечит решение климатических целей, которые сегодня стоят перед человечеством.

Неудивительно, что глава Росатома просит не забывать о стабилизирующей роли атомной энергетики. Но в чем она состоит?

Заявление Росатома

«Мы называем эти четыре низкоуглеродных источника энергии «зеленым квадратом», где атомная энергия и гидроэнергетика в нижней части обеспечивают генерацию базовой нагрузки, а ветер и солнце в верхней части отвечают за пиковую нагрузку», — заявил генеральный директор Росатома Алексей Лихачев в видеообращении к участникам сессии «Ядерная энергетика и возобновляемые источники энергии для углеродно-нейтрального будущего» на климатической конференции ООН в Глазго.

По словам Лихачева, ядерная энергетика является необходимым условием для завершения планируемого перехода к углеродно-нейтральной энергетике, а те варианты, в которых от использования АЭС сознательно отказываются, являются предельно рискованными и неустойчивыми. Глава Росатома подчеркнул, что такая позиция — не его личное мнение, она поддержана экспертами Международного энергетического агентства (МЭА) и профильных комитетов и комиссий ООН.

«Сегодня на карту поставлен важнейший вопрос — признание атома источником зеленой энергии. В России наше правительство уже приняло это решение, в сентябре утверждена таксономия зеленых проектов, в список входит атомная энергетика, — заявил глава российской корпорации. — Мы видим проблемы с ценами на электроэнергию в Европе и разделяем мнение Франции, Венгрии, Польши и других стран о том, что ядерная энергия является ответом на переход к более эффективной энергетике. Мы надеемся, что Брюссель вскоре примет решение в пользу включения атомной энергии в европейскую таксономию».

Так что же такое базовая нагрузка, почему для ее обеспечения нужны атомные и гидроэлектростанции, а вот ветряки и солнечные батареи малопригодны? Или же и вовсе — бесполезны? Попробуем объяснить.

Без базы нет надстройки

Потребление электроэнергии нерегулярно: обычно люди используют ее больше утром и вечером для освещения. В жарком климате присутствует еще один выраженный пик — обычно с 10 часов утра и до 16 часов вечера, который связан с использованием кондиционеров.

Кроме того, потребление электроэнергии растет и при снижении температуры, поскольку часть ее используется для отопления помещений. В холодном климате говорят о двух сезонах потребления: низком (весенне-летнем) и высоком (осенне-зимнем). Более-менее устойчиво потребление электроэнергии только в сферах промышленности и транспорта, которые обычно работают в круглосуточном режиме.

Это создает основную сложность в балансировке любой энергосистемы: человечество пока не научилось эффективно запасать электроэнергию, а все предлагаемые способы такой аккумуляции обычно очень дороги и напрямую влияют на тарифы для конечного потребителя. Как следствие, в любую энергосистему стремятся включить два вида генерирующих мощностей: базовые, дающие более дешевую электроэнергию, и пиковые, дающие энергию более дорогую, но которую можно быстро «влить» в энергосистему на пике потребления и избежать ее развала от недостатка мощности.

На роль базовых генераторов действительно хорошо подходят ГЭС и АЭС: оба вида этих электростанций дают дешевую энергию. Гидроэлектростанции к тому же можно использовать и на пике, поэтому богатые гидроресурсами страны, например, Швейцария, так и делают. В швейцарской системе почти всю энергию — и базовую, и пиковую — дают именно ГЭС. А вот те страны, где рек мало и они не столь полноводны, стараются в базовую генерацию поместить надежные АЭС, которые к тому же не зависят от внезапной засухи и не нуждаются в затоплении больших площадей плодородной земли под водохранилища, как у ГЭС.

Ветряки же и солнечные батареи в базовую генерацию вписываются плохо, причем сразу по двум параметрам. Во-первых, полученная с их помощью электроэнергия дорогая и уже вряд ли станет дешевле — оба вида электростанций уже прошли долгий путь совершенствования конструкции. Во-вторых, и ветер, и солнце — это непостоянная энергия, целиком зависящая от природных, климатических и погодных условий.

Количество не переходит в качество

Попытка решить эту проблему путем увеличения количества ветряков и солнечных батарей уже показала свою несостоятельность. Причем многие эксперты предупреждали о пагубности этого подхода еще в начале «зеленого» перехода, когда страны Евросоюза сделали ставку на ветряки и солнечные батареи.

Проблема в том, что даже пространственное разнесение ветряных и солнечных генерирующих мощностей так и не решило их зависимость от природных, климатических и погодных условий.

Например, в такой ситуации прошлой зимой оказался Техас, где неожиданный холодный дождь, который застыл в ледяную корку, а потом и сильный снегопад вывели из строя практически все ветряки и солнечные батареи. В результате энергосистема этого огромного американского штата полностью развалилась, а сотни тысяч людей оказались без света и тепла в ситуации резкого похолодания.

Ставка на ветряки и солнечные батареи оказалась пагубной и для Евросоюза: месяц штиля и пасмурной погоды истощил возможности энергосистемы по внутреннему регулированию, после чего рост тарифов стал практически неизбежным. Вместо простаивающих ветряков и бесполезных солнечных батарей в странах ЕС даже пришлось заново вводить в строй предельно грязные угольные блоки на ТЭС! Ведь, к сожалению, вернуть в строй бездумно закрытые в прошлом АЭС оказалось отнюдь не так просто.

Так что слова главы Росатома, обращенные к руководству Евросоюза, высвечивают только путь разумного решения существующей проблемы. А уже от лидеров ЕС и США зависит, прислушаются ли они к российским рецептам о включении АЭС в «зеленую» повестку или же продолжат с завидным постоянством наступать на все те же грабли, связанные с изначально проигрышной и исключительной ставкой только на ветряки и солнечные батареи.

Алексей Анпилогов
 
*
Добавил suare suare 7 Ноября 2021
проблема (2)
Комментарии участников:
Stopor
+2
Stopor, 7 Ноября 2021 , url

Пятерик пока что. Потому что без традиционных угольных ТЭС и ТЭЦ ещё не придумали гарантиии надёжных компенсаций при неблагоприятной погоде.

Но мирный атом рулит, без него самоубьются. 

suare
+2
suare, 7 Ноября 2021 , url

«зеленый квадрат» низкоуглеродных источников энергии обеспечит решение климатических целей, которые сегодня стоят перед человечеством

Stopor
+2
Stopor, 7 Ноября 2021 , url

сочетание АЭС, гидроэлектростанций, ветряков и солнечных батарей может быть устойчивым вариантом

Может быть, а может не быть, риски пока велики. Но главный посыл статьи в другом — АЭС необходимы, и это точно. 

suare
+3
suare, 7 Ноября 2021 , url

Движение на субатомный уровень за энергией — неизбежность уже ближайших десяти лет, когда заработают термоядерные станции и станции на быстрых нейтронах, утилизирующие отработанное урановое топливо без отходов, которые уже стали реальностью в России.

свидетель из
+1
свидетель из, 7 Ноября 2021 , url

неизбежность уже ближайших десяти лет, когда заработают термоядерные станции

Хотелось бы, конечно, но...

fakenews
+1
fakenews, 7 Ноября 2021 , url

когда заработают термоядерные станции

 не заработают. ITER вон достраивают там еще много лет экспериментов, потом если промышленные строить это тоже займет время минимум несколько лет (ближе к 10 для АЭС — 6 лет время строительства). И термоядерные станции потребуют огромных инвестиций.

Это при условии что на ITER этом все нормально пойдет.

fakenews
+3
fakenews, 7 Ноября 2021 , url

Стройку, стоимость которой первоначально оценивалась в 5 миллиардов евро, планировалось закончить в 2016 году. Однако, в результате значительных технических трудностей и неопределённостей при проектировании и производстве компонентов, сроки неоднократно сдвигались:

  • в июне 2009 года был согласован перенос даты пуска на 2018 год;
  • в феврале 2010 года срок был сдвинут на 2019 год[11];
  • в ноябре 2015 года срок окончания постройки ITER сдвинули еще на 6 лет (от ранее запланированного 2019) к 2025 году, а предполагаемая сумма расходов выросла до 19 миллиардов евро

как-то так.

с 5 лярдов евро до 19 лярдов, европейские рукожопы, да fStrange fStrange ?

precedent
+1
precedent, 7 Ноября 2021 , url

Легко извлекаю квадригалы. В мировом масштабе несостоятельная формула. Дефицит воды во многих частях света. 

suare
+1
suare, 7 Ноября 2021 , url

Он не уточнил, какую территорию для генерации электроэнергии и тепла он имеет в виду. Таким полным «зелёным квадратом» генерирующих отраслей энергетики обладают считанные страны на земле.

Или он мыслит, «так сказать, в мировом масштабе»?

waplaw
+2
waplaw, 8 Ноября 2021 , url

Вы все увлеклись и за лесом бревна не заметили. Может и я тоже, но в ближайшей исторической перспективе, по моему мнению, проглядывается строительство ещё одного потока из России в Германию. И скорее всего это будет электрический поток, т.к. Германия отказалась от АЭС, а на зелёный водород у неё «силёнок» не хватит.



Войдите или станьте участником, чтобы комментировать