Сторінка
6

Матеріально-енергетичні баланси промислового виробництва і шляхи вирішення еколого-виробничих проблем

За прискіпливішого аналізу деяких фахівців з’ясувалося, що капіталовкладення на одиницю потужності АЕС майже в два рази більші, ніж у тепловій станції, витрати води більші у 2 — 3 рази, викиди радіоактивних нуклідів навіть тих АЕС, що нормально працюють, за добу становлять близько 300 Сі.

Ще до Чорнобильської трагедії голова комісії з атомної енергії США попереджав: «Мабуть ніхто не розумів, що навіть якщо всі частини системи якісні і підігнані одна до одної як належить, то може статись, що жодна з них є непридатною». «Частини … підігнані як належить» — треба розуміти як узгоджені процеси протягом усього циклу одержання атомної енергії — від добування сировини до знешкодження відходів*.

Нині багато які країни вирішили не форсувати розбудову атомної енергетики до того часу, доки не буде винайдено нових, безпечніших методів вилучення енергії з атома. Відтак перед людством постала актуальна проблема — розглянути альтернативні тепловій і атомній енергетиці джерела.

Під впливом гострої опозиції з боку суспільства було частково зупинено проектування й будівництво нових АЕС і в колишньому СРСР. Після землетрусу у Закавказзі було виведено з експлуатації Вірменську АЕС (нині вона знову запрацювала). 1990 року в СРСР на п’ятнадцяти атомних станціях з реакторами на теплових нейтронах потужністю 440, 1000, 1500 MW було вироблено понад 210 млрд kW × h, що майже у два рази менше від запланованого.

Що далі? Чи будуватимуться нові АЕС? Нині у світі близько 20% електроенергії виробляється на АЕС, до 12% — на гідроелектростанціях і близько 70% — на ТЕС. Індустріальна економіка зазнає дефіциту електроенергії.

Перспективним і конкурентоспроможним паливом щодо вугілля й нафти виявився газ. Але потужні родовища газу сьогодні занадто віддалені від України (Росія, Середня Азія, Іран) — середня відстань становить близько 2500 km.

Крім економічних факторів, на заваді посиленому розвиткові ТЕС стає екологічний фактор, про що вже йшлося раніше. Через це деякі фахівці доводять, що альтернативи атомній енергетиці в центральних регіонах Росії (і в Україні) немає. Останнім часом цей погляд знаходить підтримку серед урядовців і законодавців (насамперед у Росії і Казахстані).

На початку 90-х рр. планувалось збільшити до 2010 р. в цих регіонах сумарну потужність АЕС понад 100 000 MW. Нагадаємо, що четвертий блок Чорнобильської АЕС, який вибухнув 1986 р., мав потужність 1000 MW. Чи буде реалізовано згаданий проект, точно сказати неможливо. Існує ще багато невирішених проблем щодо більш широкої розбудови атомної енергетики, серед яких основна — це надійність функціонування всієї системи технологій атомної енергетики: від добування ядерного палива до знешкодження, переробки й схоронення радіоактивних відходів, демонтажу АЕС і виведення їх з експлуатації.

Особливо гостро ця проблема постала в Україні після Чорнобильської катастрофи. За рекомендацією міжнародних установ реактори РБМК-1000 Чорнобильської АЕС як недосконалі й небезпечні мали були вивести з експлуатації. Уряд України погодився з таким висновком і планує закриття ЧАЕС за умови закордонної фінансової підтримки.

1998 р. в Україні працювало 15 атомних енергоблоків, які виробляли понад 40% від загальної кількості електроенергії країни (у Франції — 76%).

За кількістю електроенергії, виробленої на АЕС, Україна належить до першої п’ятірки країн світу. Перше місце (на 1995 р.) за сумарною потужністю блоків АЕС (GW) належить США — 110, далі Франція — 60, Японія — 35, ФРН — 24, Україна — 15. 1998 р. в різних країнах світу працювало близько 450 блоків АЕС.

Сьогодні науковий потенціал економічно розвинених держав у галузі енергетики спрямований на вирішення проблеми енергетики за рахунок потужнішого і значно безпечнішого джерела — ядерного синтезу. Одержання електроенергії від контрольованих термоядерних реакторів проходить дві основні стадії:

— одержання і стабілізація високотемпературної плазми (понад 100 млн °С);

— розробка конструкції реактора і промислової системи технологій виробництва електроенергії.

Першим термоядерним реактором такого типу, який виявився працездатним у лабораторних умовах, був російський реактор типу «Токамак», принцип дії якого показано на рис. 52.

Рис. 52. Принципова схема енергосистеми ядерного синтезу:

1 — установка ядерного синтезу; 2 — генератор електромагнітного поля; 3 — плазма ядерного синтезу; 4 — теплообмінник; 5 — паровий контур турбін; 6 — парова чи газова турбіна; 7 — електрогенератор.

Зараз багато європейських країн опрацьовує цей принцип видобутку електроенергії, але це — усе ще перспектива далекого майбутнього. Нині країни світу з обмеженим потенціалом природного викопного палива (вугілля, нафти, газу) змушені будувати АЕС.

Парадоксально, що наша країна, яка, на відміну від Франції, може більше ніж на 50% забезпечити свої потреби в електроенергії органічним паливом, і сьогодні продовжує розбудовувати АЕС. Звичайно, така політика диктується сьогочасними економічними мірку­ваннями, але чи є вони справді переконливими? До цього питання ми ще повернемося, аналізуючи проблеми енергозбереження економіки України і конкретні перспективи АЕС. Тут лише зауважимо, що посилання на такі країни, як Франція, де електрозабезпечення країни на 80% залежить від АЕС, не коректні: ні за рівнем науково-технічного забезпечення експлуатації устаткування, ні за рівнем технічної культури персоналу вітчизняні АЕС не відповідають міжнародним стандартам. Передовсім це стосується саме реакторів РБМК-1000 Чорнобильської АЕС. До речі, на АЕС з реакторами такого типу в Росії (Сосновий Бір) і Литві (Ігналінська АЕС) уже виконано роботи з реконструкції активної зони реакторів. На підвищення безпеки витрачено десятки мільйонів доларів.

Урядова політика в Україні щодо АЕС з часу Чорнобильської катастрофи була неоднозначною і суперечливою. Зрозуміло, що вона почала формуватись у Москві ще до розпаду СРСР, а з 1991 р. фінансування ліквідації наслідків аварії було перекладено цілком на мізерний український бюджет. Сьогодні нема одностайності серед науковців-атомників, економістів і урядовців щодо дальшої долі атомної енергетики країни. Проблематичним є питання доцільності створення вітчизняної індустрії замкненого ядерного циклу — від видобутку уранової руди до захоронення відпрацьованого ядерного палива. Стосовно цього колишній міністр енергетики України Віталій Скляров висловився так: «Якщо ми створимо замкнений цикл ядерних реакторів і все, що з ним зв’язане, то це буде такий тягар для України… Невідомо, яка економіка його витримає…» Хоч він і мав рацію, але однозначної відповіді на питання, яким шляхом буде розвиватись енергетика України у перші десятиріччя ХХІ ст., сьогодні не існує. Щодо ядерної енергетики, то збільшення її частки у загальнодержавному балансі буде економічно недоцільним. Це обумовлено самою технологічною природою безперервної генерації електроенергії АЕС, у той час, як потреби в ній протягом доби коливаються в 1,5 — 2 рази. Постійна складова добової потреби електроенергії у загальнодобовій становить 40 — 50%. Саме таку частку електроенергії сьогодні виробляють АЕС.