В Европе давно идут споры: можно ли считать атомные электростанции экологически чистым источником энергии. Чтобы решить этот вопрос раз и навсегда, было проведено обширное исследование, в ходе которого сравнивались различные электростанции [1]. Результаты оказались неожиданными.
Дело в том, что при анализе учитывалась не только выработка энергии, но и все этапы жизненного цикла электростанций — начиная от добычи необходимых для строительства ресурсов до демонтажа и переработки получаемых отходов.
Экотоксичность электростанций
Начнем с анализа экологического ущерба электростанций для водных экосистем.
![Экотоксичность измеряется эквивалентно воздействию грамма 1,4-дихлобензола на выработку одного КВт/час. 1,4-дихлорбензол — токсичный канцероген, который вызывает рак [2, 3, 4].](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/271828/pub_66be63ffe9584e26af033535_66c08b243a3e4865065411c9/scale_1200)
Как видим, уголь и нефть являются наиболее токсичными источниками энергии. Ветряные и солнечные электростанции уступают атомным. Наименее токсичными, на удивление, оказались электростанции на природном газе.
Интересно, но неубедительно. Экологический вред для рек и морей больше волнует разумных осьминогов из романа «Терранавты». Как это повлияет на людей?
Здоровье человека зависит не сколько от парниковых газов, сколько от выделения тяжелых металлов, оксидов азота и серы, летучих органических соединений, а также мелких твердых частиц, которые вызывают болезни лёгких.
Согласно исследованиям, только в США от выбросов угольных электростанций ежегодно погибают свыше 50 тысяч человек в год. Для человека, живущего неподалеку от электростанции, мест её захоронения или изготовления, экологический вред гораздо выше, чем для далёких обитателей океана.
При этом мы анализируем обычный жизненный цикл электростанций. Если хотя бы одна атомная электростанция взорвётся, экологический ущерб будет большим, чем от десятилетней работы всех ветряных и солнечных электростанций вместе взятых. Этот сценарий маловероятен, но возможен.
Большая часть экологического ущерба от альтернативной энергетики связана с двумя проблемами:
- утилизацией отработанных электростанций. Её часто не проводят, ограничиваясь захоронением;
- добычей сырья для их производства, которая часто ведётся с экологическими нарушениями.
Насколько конкурентоспособны ветряные и солнечные электростанции по дефицитному сырью?
Истощение ограниченных ресурсов: когда даже уголь лучше ветряка
Ресурсы на Земле сильно различаются. Некоторые ресурсы, такие как уголь, железо, цемент встречаются в большом количестве. Однако запасы многих металлов и материалов существенно ограничены. А ведь именно их широко используют при создании ветряных и солнечных электростанций.
Если учесть, что ресурсы ограничены, даже угольные электростанции выходят эффективнее, чем ветряные и солнечные. Меньше всего ресурсов нужно для газовых и атомных электростанций.
При стандартном расчёте потенциала абиотического истощения всё верно. Однако стандартный расчёт не учитывает такие редкие и истощаемые ресурсы, как уран. Возможно, в расчётах уже заложена надежда на российскую технологию переработки атомного топлива.
Обратим внимание на большой разброс у альтернативных источников энергии. Многое зависит от того, насколько эффективно утилизируют и повторно используют ресурсы, потраченные на их создание. С этим пока туго. Однако внедрение новых технологий утилизации может существенно изменить ситуацию.
Выходит, что ветряные и солнечные электростанции больше других способствуют исчерпанию ограниченных ресурсов. Но снижение выброса парниковых газов они хотя бы обеспечивают? Давайте посмотрим.
Снижение выброса парниковых газов: атом и ветер
На первый взгляд, по сравнению с дымящей ТЭС или огромной АЭС, альтернативные источники энергии кажутся идеальным образцом безуглеродной политики. Если сравнить жизненный цикл электростанции полностью, картина может измениться.
Атомные и ветряные электростанции создают наименьший выброс. Солнечные электростанции по уровню выбросов ненамного чище газовых.
Следует обратить внимание на очистку выбросов газовых теплоэлектростанций. Даже в Москве разница в уровне выбросов различных электростанций составляет три порядка.
Снижение выбросов электростанций уменьшит выделение парниковых газов, но и улучшит качество воздуха, добавив мне и вам по 2–3 года здоровой жизни.
Исследование доказало экологическую чистоту атомных станций. Они оказывают минимальное воздействие на природу и человека и выделяют мало парниковых газов по сравнению с другими видами электростанций.
Сравнительно экологически чисты и газовые электростанции. Они требуют мало ограниченных ресурсов, но нуждаются в дальнейшем снижения выбросов и улучшения экологической эффективности.
Солнечные и ветряные электростанции малоэкологичны. Они требуют больше ограниченных ресурсов, пусть и по объемам выбросов парниковых газов соизмеримы с атомной энергетикой.
Почему их так интенсивно внедряют в Европе, США и Китае? Только из-за влияния на климат?
Дешевый источник возобновляемой энергии
Ответ на этот вопрос — деньги. Стоимость постройки новых ветряных, солнечных и газовых электростанций уже соизмерима.
В Краснодарском крае стоимость 1 МВт мощностей газовой ТЭС (ТЭС «Ударная») составила 112 миллионов рублей, солнечной электростанции («Лабинская СЭС») — 106 миллионов рублей, а ветряной электростанции («Адыгейская ВЭС») — 153 миллиона рублей.
Если для ТЭС необходимо регулярно покупать топливо, то затраты на содержание солнечных и ветряных электростанций — это с их обслуживание и текущим ремонтом — примерно 2-3 тысячи рублей за КВт в год. Они не могут работать на полную мощность и нестабильны, но электричество, которое они производят, дешевое и доступное.
В Европейском союзе энергетику в 2050 году видят следующим образом:
Получается, что 48% электроэнергии производится за счёт нестабильных источников — солнца и ветра, 16% приходятся на возобновляемые ГЭС и биоэнергетику, ещё 22% — атомные электростанции нового поколения и 13% — газ. Подобная система будет поставлять электроэнергию стабильно и дешево. Схожую схему предлагает и «Энергетическая стратегия Российской Федерации».
Как думаете, получится?
Список использованных источников прилагается в закрепленном комментарии
