logo Кочетов Алексей

Тихий ядерный переворот: сельская атомная станция...

ЧАСТЬ ‎2

Самым‏ ‎важным ‎критерием ‎оценки ‎увеличения ‎доступности‏ ‎благ ‎для‏ ‎общества‏ ‎является ‎ежегодное ‎увеличение‏ ‎покупательской ‎способности‏ ‎населения. ‎Доступность ‎базовых ‎потребностей‏ ‎в‏ ‎виде ‎электричества‏ ‎и ‎тепла‏ ‎должна ‎из ‎года ‎в ‎год‏ ‎расти,‏ ‎и ‎одним‏ ‎из ‎путей‏ ‎достижения ‎этой ‎цели ‎может ‎быть‏ ‎снижение‏ ‎конечной‏ ‎стоимости ‎этих‏ ‎видов ‎энергии‏ ‎для ‎потребителей.

В‏ ‎России‏ ‎тарифы ‎на‏ ‎энергию ‎(электроэнергию, ‎тепло, ‎газ) ‎индексируются‏ ‎ниже ‎инфляции,‏ ‎что‏ ‎в ‎теории ‎должно‏ ‎увеличивать ‎покупательскую‏ ‎способность ‎населения.

Однако ‎есть ‎в‏ ‎нашей‏ ‎жизни ‎один‏ ‎такой ‎очень‏ ‎важный ‎аспект ‎как ‎увеличение ‎количества‏ ‎доступной‏ ‎энергии ‎через‏ ‎потребление ‎углеводородов,‏ ‎которое ‎возможно ‎только ‎в ‎краткосрочной‏ ‎перспективе‏ ‎и‏ ‎на ‎небольшой‏ ‎промежуток ‎времени.

Россия,‏ ‎являясь ‎богатой‏ ‎углеводородами‏ ‎страной, ‎уже‏ ‎к ‎2080 ‎году ‎может ‎столкнуться‏ ‎с ‎их‏ ‎дефицитом,‏ ‎который ‎будет ‎покрывать‏ ‎только ‎потребности‏ ‎внутреннего ‎рынка, ‎тогда ‎как‏ ‎про‏ ‎экспорт ‎газа‏ ‎можно ‎будет‏ ‎забыть.

  • Так, ‎например, ‎с ‎2011 ‎по‏ ‎2021‏ ‎годы ‎нефтяные‏ ‎запасы ‎России,‏ ‎по ‎данным ‎Минприроды, ‎сократились ‎на‏ ‎33%,‏ ‎газовые‏ ‎— ‎на‏ ‎27,4%.

Запасов ‎газа‏ ‎при ‎текущих‏ ‎темпах‏ ‎добычи ‎осталось‏ ‎примерно ‎на ‎70 ‎лет, ‎нефти‏ ‎- ‎на‏ ‎30‏ ‎лет. ‎За ‎последние‏ ‎25 ‎лет‏ ‎было ‎открыто ‎в ‎10‏ ‎раз‏ ‎меньше ‎месторождений,‏ ‎чем ‎за‏ ‎предыдущее ‎25 ‎лет.

Являясь ‎частью ‎глобальной‏ ‎экономики,‏ ‎мы ‎будем‏ ‎продавать ‎свою‏ ‎нефть, ‎газ ‎и ‎продукты ‎их‏ ‎переработки‏ ‎в‏ ‎энергодефицитные ‎страны,‏ ‎нуждающиеся ‎в‏ ‎этих ‎ресурсах.

Газ‏ ‎будет‏ ‎замещать ‎уголь‏ ‎в ‎энергетике ‎и ‎всё ‎больше‏ ‎использоваться ‎как‏ ‎сырьё‏ ‎для ‎водородной ‎энергетики‏ ‎и ‎нефтехимии.

К‏ ‎началу ‎2050 ‎года ‎в‏ ‎России‏ ‎из ‎природного‏ ‎газа ‎(метана)‏ ‎планируется ‎производить ‎от ‎7,9 ‎млн‏ ‎до‏ ‎33,4 ‎млн‏ ‎тонн ‎водорода‏ ‎методом ‎пиролиза ‎и ‎парового ‎реформинга‏ ‎с‏ ‎попутным‏ ‎улавливанием ‎и‏ ‎захоронением ‎СО2.

Диаграмма‏ ‎симуляции ‎прогноза‏ ‎истощения‏ ‎месторождений ‎газа‏ ‎в ‎России ‎(млрд ‎куб.м ‎природного‏ ‎газа). ‎Учитывая,‏ ‎что‏ ‎запасов ‎газа ‎в‏ ‎России ‎при‏ ‎текущей ‎добыче ‎хватит ‎на‏ ‎70‏ ‎лет ‎(также‏ ‎следует ‎брать‏ ‎в ‎расчёт ‎рост ‎потребления), ‎все‏ ‎известные‏ ‎на ‎сегодня‏ ‎месторождения ‎будут‏ ‎истощены ‎к ‎2085 ‎году.

Новые ‎технологии‏ ‎добычи‏ ‎газа‏ ‎(например, ‎в‏ ‎газогидратах) ‎потребуют‏ ‎огромных ‎инвестиций‏ ‎в‏ ‎технологии ‎их‏ ‎разработки ‎и ‎добычи ‎. ‎Они,‏ ‎конечно, ‎продлят‏ ‎время‏ ‎использования ‎газа, ‎но‏ ‎никак ‎дешевле‏ ‎его ‎не ‎сделают.

Стоимость ‎газа‏ ‎будет‏ ‎только ‎расти,‏ ‎так ‎как‏ ‎остаться ‎без ‎газа ‎- ‎значит‏ ‎не‏ ‎только ‎остаться‏ ‎без ‎доступной‏ ‎энергии, ‎но ‎и ‎полностью ‎утратить‏ ‎высокотехнологичную‏ ‎промышленность,‏ ‎так ‎как‏ ‎природный ‎газ‏ ‎– ‎это‏ ‎сырьё‏ ‎для ‎благородных‏ ‎газов, ‎таких ‎как ‎гелий, ‎неон,‏ ‎аргон, ‎криптон,‏ ‎ксенон.‏ ‎А ‎без ‎них‏ ‎никакие ‎высокие‏ ‎технологии ‎невозможны.

Самые ‎массовые ‎на‏ ‎сегодня‏ ‎сферы ‎использования‏ ‎природного ‎газа.

Это‏ ‎одна ‎из ‎причин, ‎почему ‎Россия‏ ‎при‏ ‎столь ‎больших‏ ‎запасах ‎углеводородов‏ ‎развивает ‎передовую ‎атомную ‎энергетику.

Тут ‎всё‏ ‎просто:‏ ‎только‏ ‎атомная ‎энергия‏ ‎может ‎безопасно‏ ‎и ‎эффективно‏ ‎заменить‏ ‎углеводородное ‎топливо,‏ ‎отведя ‎нефти, ‎газу, ‎и ‎углю‏ ‎роль ‎ценного‏ ‎сырья‏ ‎для ‎нефтехимической ‎промышленности‏ ‎и ‎водородной‏ ‎энергетики. ‎Полностью ‎вытеснить ‎углеводороды‏ ‎из‏ ‎мировой ‎энергетики‏ ‎получится, ‎возможно,‏ ‎только ‎к ‎2100 ‎году.

Сегодня ‎в‏ ‎России‏ ‎существует ‎уникальный‏ ‎проект ‎"домашней"‏ ‎ядерной ‎станции, ‎прототип ‎которой ‎полностью‏ ‎прошёл‏ ‎десятилетия‏ ‎испытаний, ‎а‏ ‎технология ‎полностью‏ ‎готова ‎к‏ ‎внедрению.‏ ‎В ‎среднесрочной‏ ‎перспективе ‎такая ‎установка ‎станет ‎частью‏ ‎нашей ‎жизни.

Речь‏ ‎идёт‏ ‎о ‎полностью ‎автономных‏ ‎и ‎необслуживаемых‏ ‎ядерных ‎реакторах ‎малой ‎мощности,‏ ‎способных‏ ‎эффективно ‎работать‏ ‎25-30 ‎лет‏ ‎на ‎одной ‎заправке ‎урановым ‎топливом.

Более‏ ‎подробно‏ ‎о ‎действующем‏ ‎прототипе ‎этой‏ ‎технологии ‎я ‎писал ‎тут:

ссылка

Для ‎обеспечения‏ ‎автономности‏ ‎отдалённых‏ ‎посёлков ‎и‏ ‎небольших ‎производств‏ ‎в ‎СССР‏ ‎к‏ ‎1990 ‎году‏ ‎был ‎разработан ‎проект ‎атомной ‎тепловой‏ ‎электростанции ‎малой‏ ‎мощности‏ ‎АТЭС ‎«Елена».

Реакторная ‎установка‏ ‎"Елена". ‎Масса‏ ‎установки ‎составляла ‎168 ‎тонн,‏ ‎включая‏ ‎все ‎необходимые‏ ‎системы ‎защиты.‏ ‎В ‎качестве ‎топлива ‎используется ‎диоксид‏ ‎урана,‏ ‎обогащенного ‎до‏ ‎17%, ‎массой‏ ‎в ‎1082 ‎кг, ‎количество ‎тепловыделяющих‏ ‎сборок‏ ‎-‏ ‎109.

Согласно ‎расчётам‏ ‎тех ‎лет,‏ ‎«Елена» ‎тепловой‏ ‎мощностью‏ ‎в ‎3‏ ‎МВт ‎и ‎электрической ‎в ‎100‏ ‎кВт ‎могла‏ ‎обеспечивать‏ ‎энергией ‎поселение ‎до‏ ‎2000 ‎человек‏ ‎на ‎протяжении ‎25 ‎лет.

К‏ ‎настоящему‏ ‎времени ‎требования‏ ‎в ‎энергопотреблении‏ ‎выросли, ‎и ‎эти ‎расчёты ‎более‏ ‎не‏ ‎актуальны.

Использование ‎АТЭС,‏ ‎как ‎единственного‏ ‎источника ‎энергии, ‎в ‎современных ‎реалиях‏ ‎непрактично,‏ ‎но‏ ‎использование ‎в‏ ‎качестве ‎основного‏ ‎и ‎резервного‏ ‎источника‏ ‎- ‎вполне‏ ‎допустимо.

Конструкция ‎реактора ‎разработана ‎так, ‎чтобы‏ ‎быть ‎полностью‏ ‎необслуживаемой‏ ‎в ‎течение ‎всего‏ ‎срока ‎активного‏ ‎выгорания ‎ядерного ‎топлива.

Принципиальная ‎схема‏ ‎станции.

Рассмотрим‏ ‎принцип ‎действия‏ ‎установки.

Вода ‎под‏ ‎давлением ‎в ‎200 ‎атмосфер ‎подогревается‏ ‎в‏ ‎реакторе ‎до‏ ‎328 ‎градусов‏ ‎Цельсия ‎и ‎под ‎действием ‎естественной‏ ‎циркуляции‏ ‎попадает‏ ‎в ‎блоки‏ ‎термоэлектрических ‎генераторов‏ ‎(ТЭГ), ‎которые‏ ‎преобразуют‏ ‎часть ‎тепловой‏ ‎энергии ‎воды ‎в ‎электроэнергию, ‎вследствие‏ ‎чего ‎сами‏ ‎ТЭГ‏ ‎нагреваются ‎и ‎подогревают‏ ‎теплоноситель ‎второго‏ ‎контура, ‎в ‎котором ‎циркулирует‏ ‎вода‏ ‎под ‎давление‏ ‎в ‎3,7‏ ‎атмосферы, ‎нагретая ‎до ‎температуры ‎в‏ ‎110‏ ‎градусов ‎Цельсия.

Тепло‏ ‎воды ‎второго‏ ‎контура ‎передаётся ‎теплоносителю ‎третьего ‎контура,‏ ‎который‏ ‎выходит‏ ‎за ‎пределы‏ ‎реактора ‎к‏ ‎специальным ‎бойлерам,‏ ‎тепло‏ ‎от ‎которых‏ ‎передаётся ‎уже ‎сетевому ‎трубопроводу, ‎идущему‏ ‎напрямую ‎к‏ ‎потребителям.‏ ‎Температура ‎воды ‎достигает‏ ‎90 ‎градусов‏ ‎Цельсия.

Параметры ‎теплоносителя ‎третьего ‎контура‏ ‎поддерживаются‏ ‎с ‎помощью‏ ‎воздушных ‎градирен,‏ ‎которые ‎способны ‎сбрасывать ‎до ‎100%‏ ‎тепловой‏ ‎мощности, ‎стабилизируя‏ ‎нагрузку ‎на‏ ‎реактор.

Разрез ‎энергоблока ‎(в ‎собранном ‎виде‏ ‎«Елена»‏ ‎представляет‏ ‎собой ‎цилиндр‏ ‎диаметром ‎4,5‏ ‎и ‎высотой‏ ‎15‏ ‎метров).

Таким ‎образом,‏ ‎электрическая ‎и ‎тепловая ‎мощность ‎реактора‏ ‎никогда ‎не‏ ‎меняется,‏ ‎даже ‎при ‎полном‏ ‎прекращении ‎потребления‏ ‎посёлком ‎энергии.

Термоэлектрические ‎генераторы, ‎являясь‏ ‎полупроводниковыми‏ ‎генераторами ‎электрического‏ ‎тока, ‎работают‏ ‎от ‎разности ‎температур ‎теплоносителя ‎первого‏ ‎и‏ ‎второго ‎контура,‏ ‎генерируя ‎электроэнергию‏ ‎без ‎движущихся ‎частей.

Ресурс ‎активной ‎зоны‏ ‎реактора‏ ‎составляет‏ ‎25 ‎лет,‏ ‎перезагрузка ‎топлива‏ ‎в ‎течение‏ ‎всего‏ ‎срока ‎эксплуатации‏ ‎отсутствует. ‎При ‎выводе ‎из ‎эксплуатации‏ ‎предусматривается ‎удаление‏ ‎активной‏ ‎зоны.

На ‎протяжении ‎всего‏ ‎срока ‎эксплуатации‏ ‎реактор ‎работает ‎в ‎полностью‏ ‎автономном‏ ‎режиме, ‎сам‏ ‎себя ‎регулируя‏ ‎при ‎помощи ‎естественной ‎циркуляции ‎теплоносителей.

Макет‏ ‎станции‏ ‎«Елена».

Согласно ‎государственной‏ ‎программе ‎«Развитие‏ ‎техники, ‎технологий ‎и ‎научных ‎исследований‏ ‎в‏ ‎области‏ ‎использования ‎атомной‏ ‎энергии ‎в‏ ‎РФ ‎на‏ ‎период‏ ‎до ‎2024‏ ‎года», ‎ядерная ‎термоэлектрическая ‎станция ‎«Елена»‏ ‎включена ‎в‏ ‎перечень‏ ‎серийного ‎строительства ‎инновационных‏ ‎атомных ‎электростанций‏ ‎малой ‎мощности.

Ядерные ‎технологии ‎с‏ ‎1990‏ ‎годов ‎шагнули‏ ‎далеко ‎вперёд.‏ ‎Например, ‎появились ‎новые ‎материалы, ‎способные‏ ‎выдержать‏ ‎эксплуатацию ‎в‏ ‎активной ‎зоне‏ ‎подобных ‎АЭС ‎малой ‎мощности ‎на‏ ‎протяжении‏ ‎40‏ ‎лет. ‎Поэтому,‏ ‎хоть ‎сам‏ ‎проект ‎"Елена"‏ ‎является‏ ‎хорошо ‎проработанным‏ ‎реактором, ‎который ‎уже ‎планировали ‎к‏ ‎постройке, ‎в‏ ‎современных‏ ‎реалиях ‎он ‎нуждается‏ ‎в ‎доработки,‏ ‎а ‎именно ‎- ‎во‏ ‎внедрении‏ ‎новых ‎технологических‏ ‎решений ‎и‏ ‎материалов, ‎что ‎только ‎улучшит ‎характеристики‏ ‎и‏ ‎увеличит ‎сроки‏ ‎эксплуатации.

Собственно, ‎так‏ ‎и ‎было ‎сделано. ‎В ‎2020‏ ‎году‏ ‎был‏ ‎представлен ‎обновленный‏ ‎проект ‎-‏ ‎"Елена-М" ‎(‏ ‎модернизированная)‏ ‎- ‎энергоустановка‏ ‎электрической ‎мощностью ‎от ‎100 ‎кВт‏ ‎до ‎1‏ ‎МВт‏ ‎и ‎тепловой ‎мощностью‏ ‎от ‎3‏ ‎МВт ‎до ‎10 ‎МВт.


Схема‏ ‎энергоблока‏ ‎с ‎реактором‏ ‎«Елена-М»

Этот ‎проект‏ ‎уже ‎куда ‎более ‎основательный, ‎ведь‏ ‎реактор‏ ‎представляет ‎собой‏ ‎модульную ‎конструкцию,‏ ‎схожую ‎с ‎реактором ‎"РИТМ-200". ‎Срок‏ ‎эксплуатации‏ ‎"Елены-М"‏ ‎продлён ‎на‏ ‎5 ‎лет‏ ‎относительно ‎предыдущей‏ ‎установки,‏ ‎и ‎составляет‏ ‎30 ‎лет.

Можно ‎провести ‎экономический ‎анализ‏ ‎интеграции ‎АТЭС‏ ‎«Елена-М»‏ ‎в ‎инфраструктуру ‎в‏ ‎коттеджных ‎посёлках.



Стиральная‏ ‎машина ‎Electrolux ‎PerfectCare ‎600‏ ‎EW6S4R06‏ ‎— ‎купить‏ ‎по ‎выгодной‏ ‎цене ‎на ‎Яндекс.Маркете

ya.cc

Средняя ‎стоимость ‎коттеджа‏ ‎(в‏ ‎пределах ‎40‏ ‎км ‎от‏ ‎МКАД) ‎с ‎внутренней ‎отделкой ‎площадью‏ ‎150‏ ‎м2‏ ‎на ‎6-8‏ ‎сотках ‎земли‏ ‎в ‎посёлке‏ ‎экономкласса‏ ‎с ‎полностью‏ ‎развитой ‎коммунальной ‎инфраструктурой ‎(вода, ‎канализация,‏ ‎электричество, ‎газовая‏ ‎магистраль)‏ ‎оценивается ‎в ‎10‏ ‎миллионов ‎рублей.


Множество‏ ‎подобных ‎коттеджных ‎посёлков ‎в‏ ‎располагаются‏ ‎Московской ‎области.

В‏ ‎расчёт ‎возьмём‏ ‎100 ‎домовладений.

Но ‎об ‎этом ‎в‏ ‎следующей‏ ‎статье.

ЧАСТЬ ‎3:

Анализ‏ ‎целесообразности ‎использования‏ ‎ядерного ‎миниреактора ‎АТЭС ‎"Елена-М" ‎в‏ ‎посёлках‏ ‎типа‏ ‎СНТ...


Предыдущий Следующий
Все посты проекта
3 комментария

Комментарий удален. Восстановить?
7
avatar
Уровень внутри проекта
7
Уровень на sponsr.ru
7
kvarkk 10 месяцев назад
"природный‏ ‎газ ‎–‏ ‎это ‎сырьё ‎для‏ ‎благородных‏ ‎газов, ‎таких‏ ‎как ‎гелий,‏ ‎неон, ‎аргон, ‎криптон, ‎ксенон" - это каким же образом?
Комментарий удален. Восстановить?
A
avatar
Уровень внутри проекта
A
Уровень на sponsr.ru
117
Кочетов Алексей 10 месяцев назад
В природном газе присутствуют благородные газы. Думаю вас смутил тот факт того,что например ксенон получают из сжиженного воздуха, но в газе от тоже есть. Есть даже расчеты: https://sciencejournals.ru/view-article/?j=fizkhim&y=2019&v=93&n=11&a=FizKhim1909025Sergeeva
Показать еще 1 ответ

Подарить подписку

Будет создан код, который позволит адресату получить бесплатный для него доступ на определённый уровень подписки.

Оплата за этого пользователя будет списываться с вашей карты вплоть до отмены подписки. Код может быть показан на экране или отправлен по почте вместе с инструкцией.

Будет создан код, который позволит адресату получить сумму на баланс.

Разово будет списана указанная сумма и зачислена на баланс пользователя, воспользовавшегося данным промокодом.

Добавить карту
0/2048