1. Генеральная схема
Если мы посмотрим на генеральную схему размещения объектов энергетики до 2050г (от 30 декабря 2024 г. № 4153-р), то увидим, что именно атомные станции выделяются на фоне прочих генерирующих мощностей.
Блоки мощностью 600...1200 МВт как ВВЭР, так и БН по всей территории России начиная от европейской части до Дальнего Востока, включая АЭСММ:
- Чукотская АЭС ММ (Чукотский автономный округ, Иультинский район), Шельф-М-10, 1 блок, итого 10 МВт;
- МПЭБ Баимский (Чукотский автономный округ, мыс Наглѐйнгын, городской округ Певек), РИТМ-200С, 4 х 106, итого 424 МВт;
- Южная АЭС (Ростовская область, Краснодарский край) ВВЭР-1200, 2 х 1200, итого 2400 МВт;
- Приморская АЭС (Приморский край, городской округ Фокино) ВВЭР-1000 2 х 1000, итого 2000 МВт;
- Хабаровская АЭС (Хабаровский край, Солнечный район, с. Эворон), ВВЭР-600, 2 х 600, итого 1200 МВт;
- Норильская АСММ (Красноярский край, г. Норильск), РИТМ-400, 4 х 80, итого 320 МВт;
- Якутская АСММ (Республика Саха, Усть-Янский улус, пос. Усть-Куйга), РИТМ-200Н, 2 х 55, итого 110 МВт;
- Рефтинская АЭС (Свердловская область, поселок городского типа Рефтинский), БН-1200, 2 х 1255, итого 2510 МВт;
- Северская АЭС (Томская область, г. Северск), БН-1200, 2 х 1255, итого 2510МВт;
- Сибирская АЭС (Иркутская обл., конкретное местоположение будет уточнено), БН-1200, 2 х 1255, итого 2510 МВт.
А также:
- Кольская - 2, 1 ВВЭР-600;
- Центральная, Смоленская, Нижегородская - по 2 ВВЭР-ТОИ;
- Татарская – 1 ВВЭР-ТОИ;
- Южноуральская – 1 БН-1200;
- Северская – 1 БРЕСТ – 300;
- Белоярская – 1 БН-1200.
2. Нет альтернатив
Но у России нет иных разумных альтернатив, кроме как развивать атомную энергетику. Почему? Ну, что могло бы быть альтернативой? ВИЭ? Почему бы и нет! В мире давно в тренде и за последние несколько десятилетий мощности ВИЭ только прибавляются.
Но в условиях России их далеко не везде можно разместить. В конце концов не стоит забывать, что у нас северная страна, где солнца много не бывает. А чтобы иметь мощные ветропарки нужны огромные площади, которые тоже, если речь идет о размещении на материке, надо еще сперва подготовить.
На шельфах морей, да, пожалуйста, так и делают. Там не нужно леса вырубать и т.д. Понавтыкал, грубо говоря, и можно пользоваться. И про невысокий КПД не стоит забывать. Именно поэтому и нужны огромные площади.
Таким образом, за счет ВИЭ можно лишь запитать отдельные маленькие региончики, но не так, чтобы в масштабах целой энергосистемы. Увы, при текущем техническом уровне их развития это нереально.
Что еще из альтернатив? Термояд? Да, конечно! Как же мы про него забыли! Но тут дело обстоит еще хуже. Исторический запуск ITER все время откладывается. Сейчас это не ранее 2034г. Да и то сперва в режиме отладки чисто ядерного синтеза сперва на дейтерий-дейтериевом синтезе, затем на дейтерий-тритиевом. Все это растянется аж до 2049г. После чего при условии, что период отладки штатно пройдет, начнутся испытания по преобразованию энергии ядерного синтеза в электрическую. В общем, как-то так...
Ну, на углеводородах далеко не уедем и так понятно без всяких комментариев.
3. Потому только АЭС
Так что в таких условиях выбор и сделан именно на атомную энергетику, т.е., традиционные АЭС (деление ядра). И это реально правильно.
Во-первых, технология атомных станций давно освоена и поставлена в серию, а кроме того, конечно же, постоянно совершенствуется, конкурирует и эволюционирует по всем направлениям:
- эффективность,
- надежность
- безопасность.
Таким образом, развитие всей атомной энергетики идет по эволюционному пути.
Более того, во-вторых, только атомные станции обладают неоспоримым преимуществом по наработке ядерного топлива для самих себя. Да, речь идет и замыкании ядерного топливного цикла благодаря реакторам на быстрых нейтронах.
В третьих, ядерное топливо самое энергоемкое. 1см3 ядерного топлива при обогащении 4,4% по урану 235 (ядерная концентрация 10^21 яд/см3) дает 32 ГДж тепловой энергии. Комментарии излишни…
В-четвертых, себестоимость электроэнергии от АЭС гораздо ниже, чем у любой ТЭС на природном газе.
4. И в пятых, удачный тандем…
Концепция водородной энергетики подразумевает производство водорода из воды с получением вновь воды в результате сжигания водорода без углеродного следа. Это справедливо только в случае кислорода в качестве окислителя.
И есть только один метод, при котором образуется и водород, и кислород из воды. Да, это, конечно же, электролиз воды. Процесс энергоемкий, но при наличии дешевой электроэнергии это не проблема. Вопрос, где взять дешевую электроэнергию?
И вот тут-то тандем АЭС+электролиз просто идеально сочетаются друг с другом. Каким образом? Про это и речь…Стратегия развития энергетики России до 2050г планирует использовать АЭС в маневренном режиме, т.е., через разгрузку. Но, как известно, АЭС должны работать только в базе. По каким конкретным причинам так сложилось и почему не стоит и не нужно от этого отходить, я разъясню в новой публикации.
Поэтому с целью недопущения разгрузки необходимо невостребованную электроэнергию АЭС использовать на нужды электролиза воды. А дешевая она в этом случае будет по той причине, что отпускается на электролиз по себестоимости, а это примерно 1,5руб./кВтч ввиду того, что в этом случае электролизное производство будет являться как средство предотвращения разгрузки АЭС, т.е., как единый энергетический комплекс, а не два разных предприятия.
Заключение
Да, конечно, развивать атомную энергетику это дорого и долго. АЭС самые дорогие из всех известных генерирующих мощностей. Удельные капиталовложения в новое строительство блоков поколения 3+ обходятся в 5000 долл./кВт. Окупаемость порядка 20 лет.
Но другого пути просто нет и в ближайшие десятилетия на вряд ли появится. И, надо сказать, что ряд других развитых стран также это понимают и также активно развиваются в направлении атомной генерации.
И, к тому же, у атомной энергетики ряд неоспоримых преимуществ, в том числе эффективность производства водорода в тандеме с электролизом воды.
Кроме того, Россия единственная страна, кто взял курс на замыкание ядерного топливного цикла. И это правильно, т.к., чем раньше мы за это возьмемся, тем раньше всех остальных уйдем далеко вперед и займем превосходную позицию.