Почему мы затеяли разговор о целесообразности строительства большого числа малых атомных станций вместо ограниченного числа крупных? Выскажу своё мнение, во-первых, таким образом у нас появится возможность значительно сократить потери электроэнергии при транспортировке. Во-вторых, отказ от крупных энергетических объектов в первую очередь речь идёт о ТЭЦ (работающих на угле, мазуте и газе) и ГЭС позволит значительно улучшить экологию в стране. Например, не секрет, что ради выработки электроэнергии некоторые наши крупные реки чрезмерно зарегулированы и страдают их экосистемы, рыбное хозяйство, транспортное сообщение. Эти и многие другие проблемы можно решить созданием сети малых атомных электростанций с замкнутым процессом использования воды.
Начнём с того, что малые атомные электростанции позволят экономить на строительстве и эксплуатации ЛЭП. Примерная стоимость возведения 1 км ЛЭП-1150 составляет порядка 40 млн руб. Стоимость её обслуживания в год составляет примерно 5% от сметы строительства. Уровень потерь электроэнергии при передаче её от производства к потребителю в год составляет чуть больше 10%. Давайте произведём простой арифметический подсчёт. Например, в 2020 году в России было выработано 1047, 03 млрд Квт/час. 10% потерь от этого объёма составят 104, 703 млрд Квт/час, получается весьма кругленькая сумма в рублях. В среднем по России стоимость одного Кв/ч составляет 4 руб. Итого: «на ветер» улетает 418, 812 млрд рублей в год только из-за потерь электроэнергии от производства к потребителю. Если я вас не убедила уже в первом абзаце, продолжим наши размышления.
ЛЭП и АЭС
Высоковольтных ЛЭП в нашей стране проложено более 5 млн км. Охранная зона каждой из них от 20 м и выше. То есть, потеря полезных земель составляет 0,1 млн кв км. И это существенно. Напоминаю, что общая площадь территории нашей страны 17 098246 кв км. Эта тема ещё не исчерпана. Дело в том, что проживание рядом с ЛЭП грозит человеку букетом заболеваний, в том числе и онкологических. А у мужчин снижается репродуктивная функция. Проблема в возникновении при передаче электроэнергии по высоковольтным ЛЭП электромагнитных полей (ЭМП), превышающих по мощности допустимый порог. А плотность ЭМП, превышающая 0,1 микротеслы – опасна для человеческого организма.
ЛЭП открыты влиянию климатических явлений. Довольно частые грозы в нашей климатической зоне являются в 80% случаев причиной аварий на ЛЭП. Обильные снегопады и участившиеся в последнее время ледяные дожди становятся причиной обрыва проводов на ЛЭП, что делает сам способ передачи электроэнергии очень ненадёжным. Именно этот фактор делает неудобной и нерациональной эксплуатацию крупных АЭС. Кроме того, большие атомные электростанции сложнее защитить от воздействия природы и человека. На них могут возникнуть серьёзные аварии, приводящие к катастрофам, из-за землетрясения, падения метеорита или из-за человеческого фактора в конце концов.
ГЭС и ТЭС
Возведение крупных электростанций стало настоящей катастрофой для многих россиян. Только при возведении Саяно-Шушенской ГЭС было затоплено более 2000 домовладений, ради Красноярской ГЭС - 132 населённых пункта. При строительстве Братской ГЭС под водой оказалось более 100 деревень, ради Устьилимско-Богучаской ГЭС утопили 33 населённых пункта. Волжско-Жигулёвская ГЭС стала причиной исчезновения 88 населённых пунктов и ещё 61 был частично затоплен. Нижнекамская ГЭС в этом роде одна из передовых, ради её возведения уничтожили более 300 населённых пунктов. И как вы понимаете список можно продолжать. В России 14 очень крупных ГЭС и около 90 поменьше. Мы здесь ещё не учли потери лесов и пахотных земель.
Гидроэлектростанции помимо прочего сильно вредят экосистемам рек, на которых они сооружены. И ещё плотины ГЭС являются серьёзным препятствием для миграции рыб, в том числе и ценных пород. Например, Волга и её притоки когда-то славились обилием осетровых. Добыча их в этой реке с 1900 года по 1995 год сократилась более чем в 10 раз: с 22,6 тыс. т в год, до 2,2 тыс. т в год. По подсчётам экспертов в Волге погибло более 80% промысловых рыб. Совершено очевидно, что замена ГЭС на малые атомные станции даст значительный эффект как в экологии, так и в рыбоводстве, более того можно будет восстановить утраченные полезные земли и лесные массивы. Также восстановится круговорот воды в целых регионах.
Примерно 25% теплоэлектростанций работают на угле, мазуте или торфе. И около 80% ТЭС используют в качестве энергоносителя – природный газ. В России 124 угольных ТЭС. Из-за их эксплуатации в атмосферу попадает чуть ли не вся таблица Менделеева. Гарь, которая является основным компонентом дыма ТЭС, и прочие примеси оседают на почву, травянистый покров и кроны деревьев, попадают в воду и в органы дыхания людей и животных. Всё это является губительным фактором, как для человека, так и для экологии целых районов. Среди наиболее токсичных примесей: мышьяк, бериллий, ртуть, фтор, свинец, цинк, таллий, хром, никель. Данные элементы накапливаются в почвах и отравляют растительность, они же накапливаются в организме людей и постепенно превращают их в инвалидов. Вред от ТЭС, работающих на мазуте или торфе практически сопоставим с тем, что описано выше.
АСММ
Российский проект, связанный с подготовкой пяти площадок для размещения на них атомных станций малой мощности (АСММ) в Арктике, можно сказать, является взглядом в будущее энергетики. Сначала о проекте. Для размещения АСММ выбраны места в заполярье на Чукотке, в Иультинском районе близ золотых приисков в Совином; в Красноярском крае также на золотых приисках «Остров Большевик» в архипелаге Северная земли и в Эвенкийском районе, в Якутии на приисках редкоземельных металлов Агылкинское в Томпонском районе, а также рядом с посёлком Багатай в Верхоянском районе.
Преимущество АСММ в том, что не придётся создавать громоздкую инфраструктуру и тянуть многокилометровые ЛЭП от производства электроэнергии к потребителю, они, по сути, изолируются от окружающей среды и не вредят экологии, а также есть возможность обеспечить их надёжную защиту от воздействия извне.
Завоз каких-либо грузов вообще и топлива для объектов энергетики в частности проблематичны для крайнего севера, эксплуатация атомных реакторов – решение этой проблемы, поскольку загрузка топлива в них производится на большой период времени. Первую малую станцию уже возводят в Усть-Янском районе Якутии. Её строительство завершится к 2028 году.
Это очень перспективный проект, который Россия может внедрить повсеместно, заменяя на них ТЭС, ГЭС и даже большие АЭС. Эффективность эксплуатации АСММ очевидна. И затраты на их возведение окупятся довольно-таки быстро. Наверняка есть возможность их автоматизации, что исключит полностью человеческий фактор. Систему эксплуатации и безопасности для таких станций можно замкнуть в широкую сеть, которую создать в век цифровых технологий не сложно. Одна АСММ в состоянии обеспечить электроэнергией крупные отраслевые промышленные предприятия, город или небольшой регион. Эти станции не требуют громоздкой инфраструктуры, а сети для подачи от неё электроэнергии по возможности уберут под землю или в случае с горными районами и на вечной мерзлоте создадут хорошо защищённые линии коммуникаций. Главное - эти станции позволят значительно уменьшить нагрузку производственную на окружающую среду, что позволит сохранять экологию.
В мире реализуются 72 таких проекта, из них 17 – российские. Уже работают: у нас АСММ на судне Академик Ломоносов и две станции в Китае.
Конечно же есть в деле создания электроэнергетики на АСММ проблемы. Малые водо-водяные ректоры дают больше отходов на единицу израсходованного топлива чем на больших АЭС. Это связано с неполным выгоранием ТВЭЛов и другими факторами, которые предстоит устранить применением более совершенных технологий. В этом плане перспективны быстрые, жидкосолевые или газоохлаждаемые реакторы.
ЗОЛОТАЯ ЖИЛА
Аварии, приводящие к катастрофе, на крупных атомных станциях: на АЭС «Три Майл Айленд» в США в 1979 году, на «Чернобыльской» АЭС в 1986 году, на «Фукусима-1» в 2011 году, говорят о невозможности обеспечить безопасность больших атомных объектов вообще. Резкое понижение объёмов воды в водохранилищах США, Азии и западной Европы ведёт к снижению самой возможности выработки электроэнергии на ГЭС. Борьба за сохранение окружающей среды от токсичных выборов ТЭС, заставляет эксплуатантов идти на дополнительные огромные расходы на строительство очистных сооружений и содержание фильтров. На этом фоне АСММ становятся очень привлекательными и в плане экологии, и в экономическом смысле. Экспорт малых атомных электростанций очень перспективен, поскольку их востребованность очевидна и на мировом рынке очень мало игроков, способных предложить подобную продукцию из-за технологической сложности её производства и эксплуатации. По сути, Россия осваивает новый очень выгодный бизнес – настоящую золотую жилу.