Представим некую страну, в которой имеется весь набор электростанций – атомные, тепловые, гидро и т.д.
При этом атомная энергетика в стране настолько мощная, что одна только она способна покрыть все базовые потребности государства.
ВОПРОС: если вывести из строя все электростанции этого государства, но оставить только АЭС – сможет ли государство функционировать дальше?
Чтобы ответить на этот вопрос, давайте начнем немного издалека:
Как мы потребляем электричество?
Если одним словом – НЕРАВНОМЕРНО.
Зимой больше, чем летом. Днем больше, чем ночью и так далее.
Даже в течение дня есть свои пики потребления.
Например, в утренние часы, когда все собираются на работу (ставят чайники, готовят завтраки, гладят одежду, да и просто включают в доме свет) – потребление энергии большое.
Потом оно снижается, но снова возрастает в обеденные часы. Потом снова спад и вечером потребление взлетает к новому пику, т.к. граждане возвращаются домой и врубают все, что только могут врубить :)
Нам, как потребителям, все это кажется очень простым и непринужденным процессом – щелкнул выключателем и загорелся свет, нагрелась плита или закрутился барабан стиральной машины.
Но мало кто задумывается, что в этот момент происходит "по ту сторону розетки" – на электростанциях.
А там происходит настоящая борьба – ежечасно, безостановочно энергетики стремятся подстроить количество выработанного электричества под его потребление.
Электростанция не может работать "вхолостую". То есть, например, она выработала 1000 Мегаватт, а люди потребили всего 200 Мегаватт – это непорядок. Такого быть не должно, это может испортить станцию.
И тем более такого не должно быть, когда людям нужно 3000 Мегаватт, а электростанция дает всего 1000. Из-за недостатка может и отключение целого города произойти...
Поэтому специальные люди сидят на электростанциях и регулируют их мощность. В утренние часы и вечером они "добавляют газа", то есть разгоняют электростанцию посильнее. А ночью, например, сбавляют обороты и вырабатывают энергии на минимуме, лишь бы хватило холодильникам и любителям ночных ТВ-передач.
Говорят, что энергетики готовятся даже к показам по ТВ крупных футбольных матчей.
Представьте, 5 миллионов человек смотрят футбол в прямом эфире. Первый тайм 45 минут... Все сидят на диване, смотрят, не отрываются. И тут – перерыв между таймами. 5 миллионов человек как по команде встают и начинают делать свои дела – кипятить чай, греть еду, смывать унитаз и т.д.
Потребление электроэнергии в стране мгновенно взлетает вверх, но с началом второго тайма – снижается:
И вот даже к таким "точечным" скачкам энергетики должны быть готовы, чтобы так же "точечно" изменить выработку энергии.
Всё это интересно даже само по себе, без привязки к теме нашей сегодняшней статьи, согласитесь. Однако еще более интересно будет дальше.
Дело в том, что не все электростанции можно вот так легко "разогнать" и "затормозить". Например, тепловые и гидроэлектростанции – можно.
Условно "бросил в топку больше угля" или "открыл напор воды посильнее" – и вот уже дополнительные Мегаватты текут в сеть.
Другая ситуация с атомной электростанцией – она так не умеет. Ядерная реакция внутри реактора – этот не тот процесс, который можно быстро разогнать или быстро остановить. Поэтому АЭС очень инертны. Они не умеют "подстраиваться" под резкие скачки потребления.
Что же делать?
Уже давным давно энергетики нашли выход. Они разделили выработку электроэнергии на "базовую" и "маневровую".
Здесь и далее я говорю максимально простыми словами с сильными упрощениями, чтобы поняли вообще все.
Давайте посмотрим на условный график потребления энергии. Он выглядит как волна:
При этом есть некий минимальный уровень, ниже которого потребление просто не опускается. Обозначим его красным пунктиром:
Вот этот минимальный уровень потребления мы назовем "базовым". Он не может меняться быстро. Ну, только если в случае форс-мажоров. А вообще, он меняется плавно. Например, от лета к осени, от осени к зиме и т.д.
Так вот эта базовая потребность в электроэнергии обеспечивается атомными станциями. Они ведь как раз инертны и не могут изменять свою мощность резко. Но этого от них и не требуется для этого уровня:
А вот все остальное, все эти скачки потребления – все они ложатся на плечи ГЭС, ТЭС и других более маневренных станций.
Что произойдет, если какая-либо страна лишится "обычной" энергетики и останется только с атомной?
Это будет означать, что страна лишится возможности маневрировать мощностью. То есть в стране будут скачки потребления, а АЭС продолжат работать на одном и том же уровне.
То есть практически в любой момент времени они:
- Либо вырабатывают слишком много энергии
- Либо вырабатывают ее слишком мало
И вот это очень опасно для АЭС. Особенно опасно, когда она работает "вхолостую" – то есть вырабатывает энергии больше, чем люди могут потребить.
Как я понимаю, авария на Чернобыльской АЭС как раз потому и произошла – эту станцию пытались использовать не как базовую, а как "маневровую". Получилось не очень, как мы знаем.
Именно поэтому, если АЭС лишается поддержки со стороны обычных электростанций, то ее тоже требуется остановить. Она не может работать в одиночестве, т.к. скачки потребления с большой долей вероятности приведут к аварии и нехорошим последствиям.
Таким образом, для полной остановки энергетики какой-либо страны, вовсе не обязательно уничтожать ее АЭС. Достаточно вывести из строя обычные электростанции, а АЭС будут остановлены сами собой.
*******
Друзья, гораздо больше моих статей можно читать по платной подписке на "Дзен-Премиум". Новые материалы там выходят регулярно. Спасибо за ваше внимание и до связи!
