Фрагмент статьи “Будущее электроэнергии” на тему почему атомная энергетика нас не спасет. От автора статей о пике сложности человеческой цивилизации.
…Атомная энергетика — это просто неудачный эксперимент по замене угля. Нам не осталось ничего, кроме 440 самых дорогих (и самых опасных) водогрейных котлов на Земле.
Чтобы построить новые, придется добыть много сырья (урана и железной руды), используя дизельное топливо, затем много электроэнергии для обогащения урана, а также сжигания лучших углей для производства стали и цемента (очень много), затем снова дизель, чтобы построить конструкцию с помощью всех эти грузовиков, самосвалов и экскаваторов. Ядерной энергетика требуются тонны сырья, ископаемого топлива, рабочей силы, техники и специальных знаний — ничто из этого не становится дешевле или доступнее в наши дни… На самом деле, как раз наоборот.
Все эти технические детали не касаются сказочного мира бесконечных природных ресурсов, где уголь, газ, нефть, полезные ископаемые, леса никогда не кончаются, и который при этом может поглотить неограниченное количество отходов в качестве бонуса. Жаль вас разочаровывать, но наш мир не таков: ресурсы быстро истощаются, а загрязнения убивают жизнь на этой планете угрожающими темпами.
Неудивительно, что здесь, в Европе мы имеет нарастающий технологический долг, постоянно откладываемое техническое обслуживание стареющего ядерного оборудования Франции вкупе с несвоевременным закрытием немецких атомных станций начали представлять серьезную угрозу стабильности энергосистемы, цитата:
До сих пор Франция была в относительное безопасности от энергетического кризиса, нависающего над соседями. Однако теперь страна, зависящая от ядерной энергии, внезапно оказалась в той же лодке, что и другие европейские страны, испытывающие нехватку энергии, из-за «ряда проблем с техническим обслуживанием, включая коррозию отдельных стареющих реакторов Франции, проблемы в контролируемой государством энергетической группе EDF и отсутствия серьезных новых инвестиций в атомную энергетику на протяжении многих лет», — говорится в сообщении Financial Times. Решение проблемы коррозии 12 из 56 реакторов Франции, может занять годы. Тем временем инфляция стремительно растет, а счета за электроэнергию во Франции достигли рекордного уровня.
«И теперь вместо экспорта огромных объемом электроэнергии в Великобританию, Италию и другие европейские страны, отказывающиеся от российской нефти, — пишет The New York Times, — этой зимой Франция столкнется с тревожной перспективой начала веерных отключений электроэнергии и необходимостью импортировать электроэнергию». Неудачное время начала кризиса EDF усугубляется проблемой сокращения Путиным экспорта природного газа в ЕС, что подтолкнуло такие страны, как Германия, Италия, Австрия и Нидерланды, к «горькому и неохотному возвращению к углю».
Прозрели? Так распадается невероятно сложная глобальная система, быстро приближая нас к моменту, когда не останется дешевой энергии, чтобы поддерживать корабль на плаву. Конечно, за определенную цену можно отремонтировать что угодно. Но не всё…
Всем – по солнечной панели!
Все указанные неблагоприятные факторы (недостаток технического обслуживания и инвестиций, рост числа сбоев, снижение доступности ископаемого топлива для поддержки системы и, как следствие, потеря стабильности) сети в западном полушарии делают все более неспособными принимать большой объем зависящей от погоды «возобновляемой» электроэнергии и поддержание стабильной частоты и напряжения в сети. Энергия, полученная и преобразованная солнцем и ветром, не может сравниться с углем или природным газом, используемым на электростанциях:
- Возобновляемые источники могут дестабилизировать напряжение и частоту сети, поэтому их необходимо уравновешивать либо газовыми электростанциями, либо батареями.
- Энергия, зависящая от погоды, доступна в лучшем случае половину времени, поэтому вам нужно удвоить, утроить номинальную мощность, чтобы гарантировано было достаточно.
По этим причинам ветер и солнечная энергия даже близко не начали заменять инфраструктуру, работающую на ископаемом топливе — см. диаграмму:
Альтернативная энергия — просто дополнение к постоянно растущей основе на ископаемом топливе. Когда рост энергии на основе ископаемого топлива полностью прекратится и обратится вспять, мы столкнемся со все более серьезными трудностями в поддержании баланса энергосистемы.
А почему бы нам не установить больше батарей и энергетических суперсетей будущего? Эколог Уильям Э. Рис указывает на несколько интересных фактов:
- США ежегодно потребляют около 4000 тераватт-часов электроэнергии, что в 563 раза превышает существующую емкость аккумуляторов.
- Целый год производства аккумуляторов на многомиллиардной фабрике Gigafactory может удовлетворить годовой спрос на электроэнергию в США всего лишь на три минуты.
- Таким образом, хранение 24-часового запаса электроэнергии в США в литиевых батареях обошлось бы в 11,9 триллиона долларов, заняло бы 345 квадратных миль и весило бы 74 миллиона тонн…
… и потребуется 10 лет, чтобы 48 (!) гигафабрик размером с Неваду производили аккумуляторные элементы. Все это за счет огромных экологических и сырьевых затрат (литий, кобальт, никель, медь и потоки токсичных отходов). Энергия, потребляемая добычей полезных ископаемых составляет 10% от нашего глобального энергопотребления, также резко возрастет, создавая дополнительную нагрузку на энергосистемы, которые уже находятся на пределе.
Также нужно учитывать такие факторы как:
- сезонность (зимой солнце светит намного меньше, а небо покрыто облаками гораздо чаще, чем летом)
- разряд батареи (который происходит намного быстрее в холодные месяцы)
- старение и необходимость замены каждые 4-5 лет. Да, даже до того, как мы пройдем половину пути к нашей цели по накоплению дневного количества электроэнергии, нам придется начинать все заново…
Все это – при сегодняшнем уровне потребления, без учета миллионов новых электромобилей и будущей электрификации всего остального (сельского хозяйства или самого процесса добычи сырья).
Солнечные батареи сделаны из песка, который заканчивается. Производство фотогальванических пластин для солнечных батарей требует огромного количества энергии, связано с интенсивным использованием высокотоксичных химических веществ и создает огромное количество отходов, таких как тетрахлорид кремния (три-четыре тонны которого производятся на каждую тонну желаемого поликремния). , образующий соляную кислоту при контакте с водой, которые часто сбрасывается куда-попало и опустошает ландшафты Китая.
На данный момент можно с уверенностью сказать, что общенациональную стабильную электрическую сеть (доступную в режиме 24/7, как сегодня) практически невозможно построить на основе только возобновляемых источников энергии и аккумуляторов и поддерживать без помощи ископаемого топлива. Вскоре, с долгой медленной кончиной угля, даже не превратив планету в горячую пустыню. 2052 год, похоже, наступит намного раньше, чем я ожидал…
Другие «решения» (например, гравитация) страдают теми же болезнями: нехватка ресурсов в сочетании с неспособностью мыслить масштабно, вопиющее непонимание даже элементарной физики. Мы должны отчаятся, если подобный уровень невежества и магического мышления требуется для поддержания веры в современную цивилизацию…
Вы не можете договориться с природой и ее законами. Сеть сначала должна быть разбита на более управляемые части, чтобы предотвратить сбои на всем континенте, а затем электричество должно быть нормировано вместе с природным газом и другими видами топлива. Можно ожидать, что запланированные веерные отключения электроэнергии станут нормой до тех пор, пока не появятся небольшие самоподдерживающиеся микросети, обеспечивающие нашу будущую, более локализованную экономику. Затем, когда закончатся последние оставшиеся ресурсы, людям придется заново учиться жить без электричества.
Всё промышленное производство, в том числе поликремниевых пластин для солнечных батарей или добыча и плавка редкоземельных металлов для создания неодимовых магнитов для ветряных турбин и электродвигателей, на 100% зависит от дешевого и доступного ископаемого топлива. От карьерных экскаваторов, самосвалов и грузовых судов, поглощающих дизельное топливо бочками, до металлургических заводов, работающих на стабильном технологическом тепле и электрическом токе, вырабатываемом углем и природным газом. Ископаемое топливо повсюду…
До сих пор на Земле нет ни одной солнечной панели или ветряка, произведенного только с использованием «возобновляемой» электроэнергии (от добычи до установки, полностью вне сети, без поддержки ископаемого топлива или бухгалтерских трюков). Таким образом, вполне логично предположить, что как только исчезнут ископаемые виды топлива, исчезнут и возобновляемые источники энергии. Без промедления. Если вы думаете иначе, скажите мне, почему в настоящий момент не реализуются реальные проекты, направленные на доказательство того, что возобновляемые источники энергии действительно могут быть существовать исключительно за счет собственных ресурсов…?
Думаю, вы начинаете понимать о чем я.
