ГДЕ БРАТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО? Получение энергии в последние

ГДЕ БРАТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО?
Франтишек ХЕЗОУЧКИ
Nuclear Power Engineering Section, Division of Nuclear Power
International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria
Получение энергии в последние годы стала объектом практически общенациональной
дискуссии в моей стране (в Чешской республике), особенно в период ввода в эксплуатацию
атомной электростанции Темелин. Однако обсуждения часто носили непрофессиональный
характер. Говорили скорее чувства и эмоции, а не знание проблемы. Эти чувства и эмоции,
впрочем, включают в себя нечто более общее, нежели просто модное явление: тревога за
качество окружающей среды с одной стороны, которую я лично понимаю и разделяю, а
также боязнь со стороны многих живущих сегодня людей из технической цивилизации,
которая находится слишком далеко от них.
Не существует разногласий в том, что любая установка, вырабатывающая энергию,
значительно влияет на окружающую среду. Однако мир стремится использовать все больше
энергии, в особенности, электрической. В соответствии с отчетом Всемирной энергетической
комиссии общее потребление электричества должно возрасти к 2020 году до 75 % и почти
утроиться к 2050. Развивающиеся страны, такие как Бангладеш и Танзания, в настоящее
время используют менее 100 кВтч в год на человека, в то время как Швеция – около 15 000
кВтч. Потребление электрической энергии на душу населения в Корее выросло с 70 кВтч в
1960 году до 5770 кВтч в 2001 году, в связи с ростом благосостояния.
Дефицит электрической энергии является, и будет являться большой проблемой для
значительной части населения планеты. Недостаток энергии является одной их причин роста
бегства людей из более бедной и проблемной части мира в более богатые его части.
Вопрос: откуда взять электричество?
Постоянно возрастающее поступление парниковых газов, прежде всего и главным
образом CO2, в атмосферу Земли, снижает утечку тепловой энергии, излучаемой земной
поверхностью, в космическое пространство и, очевидно, является причиной возрастания
температуры поверхности Земли с потенциально катастрофическими последствиями не
только для людей, но и для текущего состояния природы в целом. Тот самый часто
упоминаемый „парниковый эффект”.
Всевозрастающая тенденция увеличения содержания CO2, ускоряемая ростом населения
помноженного на ожидаемое увеличение жизненных стандартов пока еще бедного
большинства человечества, послужит причиной того, что предсказываемые сегодня
последствия роста парникового эффекта станут реальностью. И не существует технологии,
способной устранить или нейтрализовать испускание CO2 в большом объеме.
Ведется много разговоров о необходимости уменьшения выброса CO2, однако, ни
конвенция “Среда и Развитие”, принятая в Рио-де-Жанейро в 1992 году, ни Киотский
протокол не решат проблему, пока существуют особые национальные экономические
интересы. Обязательство президента Клинтона (на конференции по окружающей среде в
Нью-Йорке 1997 году) снизить производство CO2 в США, не было реализовано, и таким
образом, сегодняшний самый большой загрязнитель атмосферы Земли не смог преподать
урок ответственности остальной части человечества. Однако невозможно требовать от
беднейших стран отказаться от экономического прогресса и сохранить их отставание в
развитии от “развитого мира”. Так что очевидно, что не может быть достигнуто какое-либо
снижение CO2 без целенаправленных и скоординированных международных усилий.
Одним из предлагаемых технических корректирующих инструментов является
увеличение эффективности в производстве и использовании энергии, получаемой от
ископаемого топлива: чем меньше потребление ископаемого топлива, тем меньше выброс
CO2. Однако рост потребления энергии происходит быстрее вклада от эффективности ее
использования и сбережения. Ответственное мировое промышленное сообщество,
осознающее глобальные взаимосвязи, должно систематически снижать технологии,
использующие сжигание.
Должны поддерживаться источники возобновляемой энергии, несмотря на значительное
число справедливых оговорок. Гидроэлектростанции во многих индустриальных странах,
включая мою, достигли потолка теоретической возможности. В настоящий момент доля
других возобновляемых источников энергии во всем мире, включая геотермальную и
биомассовую, достигает только около 2% производства энергии. Причина такой
ограниченной роли в малой плотности энергии, получаемой от этих источников и,
следовательно, энергия, полученная от ветра, солнечного излучения и биомассы, является
дорогой. Необходимо найти правильное использование возобновляемых источников, даже
если многие из них никогда не смогут быть использованы для массового применения по
экономическим причинам в связи со специфическими географическими условиями
отдельных стран. И сверх всего этого: рост производства электроэнергии с использованием
возобновляемых источников, во много раз ниже, чем рост ее потребления.
Если кто-либо скажет, что переход к возобновляемым источникам дает основной
ответ на вопрос с CO2, тот доложен иметь в виду, что страны, отказывающиеся от
использования атомной энергии, не заменили ее возобновляемыми источниками. Вместо
этого, построены угольные электростанции, сжигающие ежедневно многие поезда угля и
производящие огромное количество выбросов CO2.
Вследствие этого в течение определенного периода атомные станции все еще должны
будут играть ключевую роль в развитых индустриальных странах, как бы ни росла боязнь
возможности повторения Чернобыльской катастрофы. Однако мы можем и должны строить
и эксплуатировать только такие атомные электростанции, которые пользуются доверием
населения в части их безопасности. Конечно эта задача не только техническая, но также
психологическая.
В принципе существует четыре замечания, используемые против атомной энергии:
•
•
•
•
Высокая стоимость этой возможности и долгий период строительства некоторых
атомных электростанций
Подсознательная ассоциация атомной технологии с распространением ядерного
оружия
долгоживущие радиоактивные отходы,
Понимание рисков аварий.
Существуют серьезные и подробные ответы на такие замечания:
‰ Экономичность атомной энергии остается жизненно важной. Она зависит от
проектировщиков, конструкторов, эксплуатации и надзорных органов, то есть также
находится в ваших руках. Значение экономических факторов во всех этих областях
должно расти, не снижая безопасности. Это правда, что в сравнении с альтернативой
использования процессов сжигания, атомная электростанция более требовательна я
точки зрения инвестиций. Однако, эксплуатационные затраты, надежность
эксплуатации, возможность продления срока службы 60 и более лет благоприятствует
дальнейшему использованию атомной альтернативы.
‰ Другим замечанием является то, что атомная энергия может привести далее к
распространению атомного оружия и торговле ядерными материалами. Однако
разработка атомного оружия производится во многих случаях вне разработки технологии
атомной энергии. Более того, современные ядерные энергетические реакторы не
подходят для производства делящихся материалов, необходимых для атомного оружия.
И в дополнение к этому, риск распространения атомного оружия будет существовать вне
зависимости от числа атомных электростанций. Международным сообществом сделаны
большие усилия для минимизации риска распространения и торговли ядерными
материалами. Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) активно
вовлечено в эту область усилением инспекций и аудитов, имеющих целью
предоставление во всех видах мирного использования атомной энергии уверенности, что
любое ее неправильное использование будет предупреждено или своевременно
обнаружено.
‰ Третье замечание против доверия к ядерной энергетике связано с долгоживущими
радиоактивными отходами. Однако трудно найти какой-либо вопрос с
промышленными отходами, к которому относились бы с такой же высокой степенью
ответственности, как к гражданским ядерным отходам. Если бы с отходами,
образующимися в результате сгорания ископаемого топлива, обращались так же, как с
отходами от ядерного распада, и такое же внимание уделялось бы обращению с
гербицидами, инсектицидами и удобрениями, то наихудшие проблемы мировой
окружающей среды уже были бы решены. Объем отходов атомной электростанции очень
ограничен. Поэтому они могут быть ответственно и полностью изолированы от
биосферы. Технология хранения отходов и вывода из эксплуатации атомной станции
хорошо известна, вот почему можно достаточно хорошо оценить ее стоимость. Для
атомных станций с реакторами на воде под давлением она составляет около 5 - 10 % от
стоимости строительства. Проблема ядерных отходов не столько техническая, сколько
психологическая. Существует полное международное согласие относительно принципов,
применяемых к безопасному хранению ядерных отходов. Посредством
“Общей
конвенции по безопасному обращению с использованным топливом и радиоактивными
отходами”, подготовленной Международным агентством по ядерной энергии,
государства обещают признавать общепринятый набор принципов. Они также обязаны
предоставлять информацию о своей практике на встречах и должны быть согласны с
инспекциями своих хранилищ отходов. Какая еще промышленная область делает чтолибо подобное?
‰ И, наконец, позвольте вернуться к безопасности атомных электростанций. Тревожные
предчувствия, касающиеся тяжелой ядерной аварии, являются, возможно, основой
многих человеческих подходов к ядерной энергии. Недопустимо, чтобы Чернобыльская
авария 1986 года не подвергалась правильной оценке. Эта катастрофа должна быть
правильно оценена, и мы должны посмотреть на нее с правильной позиции, чтобы
получить от нее пользу. Выработка энергии (как на атомных, так и на не атомных
электростанциях) с абсолютной безопасностью (с устранением какого-либо риска)
недостижима. Несмотря на это, безопасность ядерной энергетики должна являться
первичной целью для проектировщиков, конструкторов, эксплуатационников и как
национальных, так и международных регулирующих органов. Сегодня мы можем
сказать, что вопрос ядерной безопасности стал вопросом международным, и что рост
ядерной и радиационной безопасности явился результатом усилий международного
сотрудничества, а именно в областях, включающих обсуждение и усвоение легально
заключенных международных конвенций, подготовке и приему рекомендованных общих
стандартов безопасности, а также реализации проверок и предоставления
консультационных услуг. Конвенция по ядерной безопасности, вступившая в силу в 1996
году, - это вклад в обязательные международные соглашения. А что еще? Миру, для
развивающихся стран, необходимы простые проекты с очень высокой неотъемлемо
присущей безопасностью.
Это не кажется слишком трудным для ядерного сообщества. Однако путь установления
публичного доверия к ядерной энергетике ведет через повышение уверенности,
основанной на лучшем образовании и обмене информации между специалистами и
остальным населением. Таким образом, общая деятельность по образованию должна
всячески поощряться. Наша – инженеров-энергетиков – аргументация должна
основываться на знаниях, а также на общем чувстве ответственности за защиту
окружающей среды, когда мы говорим о нуждах мировой энергетики.