1. Большая стоимость

Это является частой причиной отказа приобретать солнечные панели, так как на начальном этапе они требуют больших вложений и люди не могу себе этого позволить. Но во многих развивающихся странах правительство помогает своим гражданам приобрести и установить солнечные электростанции, выдавая им кредиты и помогая им оформить все нужные документы для этого. В этой области Россия очень сильно отстает, и поэтому это является проблемой для большого процента населения.

2. Загрязнение окружающей среды

Как упоминалось ранее, солнечная энергия является самым экологически чистим видим энергии. Но для ее добычи необходимо производить солнечные панели, при производстве которых в атмосферу выбрасываются парниковые газы, и химические соединения, опасные для окружающей среды и человека.

3. Низкая мощность на квадратный метр

Один из самых важных параметров электроэнергии является средняя плотность мощности на квадратный метр (м2), который измеряется в Вт/м2 и количество энергии, которые можно получить с единицы площади. Для солнечной энергетики этот показатель в среднем равен 170 Вт/м2, данное значение больше чем у всех используемых возобновляемых источников энергии, но в сравнении с традиционными источниками энергии (нефть, уголь, газ, атомная энергия) этот показатель гораздо ниже. Что приводит к увеличению площади солнечный панелей для добычи 1 кВт энергии.

4. Прерывающийся цикл

Солнце не светит ночью, и в пасмурные дни количество вырабатываемой энергии ощутимо снижается, что во многих случаях делает солнечную энергию не основным источником электроэнергии. Но даже учитывая эти факторы, солнечная энергия остается гораздо стабильнее, чем, например, также распространённая ветроэнергетика.

5. Проблемы аккумулирования энергии

Аккумуляторные батареи нужны в данной отрасли для аккумулирования энергии и периодического сглаживания неравномерного поступления энергии от солнечных панелей. Их главный минус – цена, так как АКБ больших мощностей стоят довольного дорого, и не каждому человеку доступна такая цена. Частичное решение этой проблемы состоит в том, что пиковая нагрузка приходится на светлое время суток, где практически всю нужную энергию вырабатывают солнечные панели.

6. Используемые элементы

Для изготовления солнечной панели требуются материалы, которые являются редкоземельными, что увеличивает их стоимость и делает их очень трудными в изготовлении и утилизации. В итоге это приводит к существенному увеличению цен на солнечные панели.

https://tokarsenal.ru/solnechnaya-energetika-plyusy-i-minusy

И ещё до кучи:

Кратковременный износ (деградацию) поли- и монокристаллических модулей на уровне от 1% до 3% за первый год эксплуатации. После одного года использования панелей, их КПД имеет сокращение уже на уровне 0,8% - 0,9% ежегодно. Дополнительно: - чувствительность от загрязнения рабочих поверхностей. – существует зависимость от значений высоких температур. - повреждении защитного стекла. Появление микротрещин способствует проникновению влаги внутрь батареи. В результате на внутренней стороне стекла начинает собираться конденсат, который снижает производительность фотоэлектрических элементов, снижая светопропускную способность.

На фоне нарастающего энергодефицита и климатических изменений "Росатом" представил концепцию "зеленого квадрата" – необходимость ускоренного развития гидроэнергетики, энергетики ветра и солнца и энергетики атомной. Эта четверка использует технологии, при которых тепловые выбросы и образование углекислого газа равны нулю.

В декабре 2015 года в Ле-Бурже, близ Парижа, прошла международная конференция, посвященная климатическим изменениям. Основной результат конференции – подписание принятого консенсусом Парижского соглашения по климату, пришедшего на смену Киотскому протоколу.

Возможный вклад энергетики в глобальное потепление не оспаривается – любое использование ископаемых энергетических ресурсов приводит к образованию тепловых выбросов и углекислого газа. Конечно, дело не только в энергетике – автомобильный, судоходный, железнодорожный транспорт во многих странах мира по-прежнему работает на двигателях внутреннего сгорания, добавляя выхлопные газы к тепловым выбросам электростанций.

Раз уж человечество не может отказаться от использования электроэнергии, имеющееся соотношение нужно менять. Летом 2017 года, во время проведения международной выставки "Атомкэкспо-2017" "Росатом" представил концепцию "зеленого квадрата" – необходимость ускоренного развития гидроэнергетики, энергетики ветра и солнца и энергетики атомной. Эта четверка использует технологии, при которых тепловые выбросы и образование углекислого газа равны нулю – ГЭС, СЭС (солнечные электростанции), ВЭС (ветровые электростанции) и АЭС не используют химическую реакцию горения.

Подробнее про "Зеленый квадрат" смотрите в нашем ролике :

Немного слов, что такое проект Геоэнергетика.инфо

Россия – самая уникальная страна планеты.

Эта аксиома не связана с политическими предпочтениями, с формой собственности на средства с производства – на Земле больше нет государства, раскинувшегося на 11 часовых поясах: с поздней весны до ранней осени над нашей страной не заходит Солнце. Уже этой уникальной особенности достаточно для того, чтобы понимать – нам не подходят формы управления государством, экономикой, социальной сферой, выработанные что в странах коллективного Запада, что в странах Востока. Но это ведь далеко не все: российский юг – это практически субтропики, а наш Север – «окрестности Северного полюса», Заполярье занимает более половины нашей территории. Самая большая по площади страна, расселение народа по территории которой никогда не было равномерным. Россия – страна, которую не просто так называли и называют «Хартлэндом». Россия граничит с Европой, все еще являющейся регионом с самой высокой покупательной способностью. Россия граничит с Юго-Восточной Азией, которая стала сейчас регионом с самым высоким темпом развития экономики. Россия граничит с Южным Кавказом, а за Каспийским морем начинается Центральная Азия – это регионы с самым высоким темпом роста населения, настойчиво ищущие возможности для улучшения уровня жизни. А по ту сторону Северного Ледовитого океана лежат земли государства, которое 75 лет назад провозгласило Россию своим главным цивилизационным врагом: Соединенные Штаты с осени 1945 года строили и строят планы ядерной бомбардировки нашей страны.

Россия – «Хартлэнд XXI века»

Мы живем вот в таком окружении – другого не будет, так распорядилась история. Хотим мы того или не хотим, но бронепоезд на запасном пути приходится держать в полностью рабочем состоянии, обеспечивать его полным боекомплектом и личным составом – и это первый, самый очевидный вызов, стоящий перед Россией. Есть и второй – у нас имеются все необходимые возможности для того, чтобы границы между странами огромного материка Евразия не превращались в неприступные стены. Матушка-природа одарила недра России огромным количеством энергетических ресурсов – того, что обеспечивает рост уровня жизни, что обеспечивает функционирование транспортных артерий. Дороги железные, морские, речные, воздушные – то, что жизненно необходимо и самой России, и всей Евразии. Мирная жизнь обеспечивалась и обеспечивается взаимными и взаимовыгодными торговыми, инфраструктурными, технологическими проектами, которые способны сглаживать любые политические противоречия. География – на нашей стороне, огромный технологический задел, созданный в минувшие годы – на нашей стороне, наш опыт мирного сосуществования людей сотен национальностей разного вероисповедания – уникален. Необходимость научиться организационно использовать, совмещать то, другое и третье – еще один вызов, стоящий перед Россией. Только в этом случае по ту сторону границы нашей страны будут появляться не «вероятные противники», а союзники, которым выгодно сотрудничать с нами на принципах равноправия. Мы совершенно сознательно избегаем слово «друзья» – в политике, в экономике нет такого понятия, понятия союзники и противники порой меняются местами стремительно и неожиданно. «Братская» Болгария, которую наши предки освобождали от Османской империи, воевала против России во время обеих мировых войн, в годы существования Совета Экономической Взаимопомощи Болгарию называли «шестнадцатой республикой СССР», а сейчас на ее территории стоят войска НАТО. Классический пример, наглядно доказывающий – добрососедство возможно только в случае совместной реализации взаимовыгодных проектов, но полагать, что отношения не могут быть испорчены в результате смены складывающейся ситуации – глупость, которую Россия больше не имеет права себе позволить. С нашей стороны к любым внешним партнерам возможен только прагматичный подход, опирающийся не на эмоции, а на трезвый расчет. Наша сильная сторона – то, что нам всегда есть, что предложить, а соглашаться с нашими предложениями о совместных проектах, пусть решают потенциальные партнеры и союзники.

Геоэнергетика – это о том, что российская огромность запасов всех видов энергетических ресурсов не «сырьевое проклятие», а наше преимущество, которым мы обязаны распорядиться так, чтобы вдохнуть новый смысл в понятие «энергетическая сверхдержава». Сейчас под этим понимают любую страну, имеющую месторождения хотя бы одного энергетического ресурса в объемах, достаточных для организации масштабного экспорта и вооруженную силу, гарантирующую защиту этих месторождений от любых внешних сил. Но это – всего лишь еще один вариант проекта «недра на распашку», не более того. Российский атомный проект, опираясь и развивая опыт, знания, технологии советского периода, смог сформулировать «комплексное предложение Росатома», в которое входит все, что необходимо для развития атомной энергетики в любой стране мира. Разработать и реализовать проект строительства АЭС, помочь согласовать законодательство с требованиями МАГАТЭ, подготовить специалистов, которые со временем смогут сформировать собственные научно-технические школы, предоставить ядерное топливо на 50-60 лет вперед, обеспечить переработку топлива облученного, обеспечить всеми технологиями для обеспечения радиационной безопасности… Список огромен, и на день сегодняшний в мире нет других атомных корпораций, способных вот на такой комплексный подход. Если мы смогли добиться этого в самой новой, в самой технологически сложной отрасли – значит, мы обязаны суметь пройти такой же путь и во всех остальных направлениях энергетики. Поставлять заказчикам в разных странах не только уголь, нефть и природный газ, но и все технологии, обеспечивающие использование этих ресурсов в энергетике, в химической промышленности. Электростанции всех типов и самой разной мощности, проектирование и строительство трубопроводов, регазифкационных терминалов для СПГ, нефте- и газоперерабатывающие заводы и комбинаты, сталелитейные заводы, предприятия оп производству азотных удобрений и все это – со смежными технологиями, отвечающее всем экологическим требованиям. И для всего этого – подготовка кадров у нас в России, что гарантирует самый мирный, взаимовыгодный способ расширения нашей сферы влияния. Не военной, не оборонной – а государства, получающие комплексную выгоду от равноправного долгосрочного сотрудничества с нашей страной. Геоэнергетика – это про Россию как энергетическую свердержаву XXI века, поскольку для нашего пути развития это логично, поскольку для России это выгодно и это – подход, прямо противоположный бесконечному сидению на пресловутой «нефтяной игле».

«Четвертый уклад» и реиндустриализация

Все эти вызовы встроены в логику существования, в логику развития России, мы не имеем права рассуждать только о том, что связано в тем, что принято считать новым технологическим укладом – цифровизацией, роботизацией, внедрением искусственного интеллекта, прилагать усилия только в этом направлении. Можно и нужно радоваться промышленному производству компьютерных процессоров российской разработки, технологиям цифровых двойников месторождений полезных ископаемых и многому другому, что в последние годы все чаще становится центром внимания многих СМИ и экспертного сообщества. Но даже самый замечательный квадрокоптер не расчистит в январе снег на сортировочной станции Тында, не обеспечит доставку бурового оборудования на побережье Таймыра, не поможет с кузнечной поковкой для корпуса атомного реактора, не сварит листы корабельной обшивки для танкера ледового класса. Поэтому самый главный вызов, стоящий перед Россией – подготовка специалистов, профессионалов одновременно и для самых «трендовых» направлений, и для того, что в глазах обывателей выглядит куда как более брутально. Нам нужна молодежь, готовая и способная встать в рубку атомного ледокола, прокладывать Северный широтный ход, строить новые линии электропередач, рассчитывать технологические линии производств, которых у нас раньше никогда не было. А для этого мы должны знать и понимать значимость, важность людей, обеспечивающих само существование нашей цивилизации. При всем кажущемся могуществе, цивилизация городской жизни невероятно хрупка – те, кто постарше, помнят, что такое блэкауты, что такое веерное отключение электроэнергии. Несколько часов – и наши уютные городские квартиры превращались в холодные и темные каменные пещеры, разделенные на отсеки. Отключите любому крупному городу на планете подачу электроэнергии на несколько суток – и неожиданно выяснится, что без освещения, без работы водопровода, отопления и канализации, без возможности пользоваться общественным электрическим транспортом, при неработающих на АЗС насосах подачи топлива горожане окажутся в средневековье. Не будет споров о новинках от самых популярных блогеров, не будет дискуссий о новинках театральной жизни, перестанут радовать закругленные уголки самых что ни на есть новых гаджетов – ценнее всего окажутся ведра, лопаты да топоры.

Энергетика – основа развития цивилизации

Геоэнергетика – это о том, что весь ход развития нашей техногенной цивилизации задается темпом освоения новых видов генерации энергетики, способов использования энергетических ресурсов. От мышечной силы человека – к силе мышц одомашненных животных, к энергии текущей воды и напора ветра, от энергии пара, полученного при помощи дров – к энергии угля, к электрической энергии, к использованию нефти, урана, природного газа. Это они, энергетические ресурсы, сделали возможными транспортную связь между самыми удаленными частями планеты – авиационный керосин позволяет добраться из Москвы в Петропавловск-Камчатский за считанные часы, а не за несколько лет, да и то только в том случае, если фортуна улыбнулась. Цифровизация, компьютеризация, «всемогущество интернета» – все это звучит грандиозно, но только в том случае, если в помещении, откуда идет этот звук, не слишком холодно, не слишком жарко, а в розетке имеется 220 вольт.

Геоэнергетика – это о том, что мы способны развивать нашу цивилизацию только благодаря тем возможностям, которые дает Гео, то есть планета Земля. Это в ее недрах – ископаемые ресурсы, это благодаря ее силе тяжести и вращению мы можем использовать себе на благо энергию воды и ветра, это ее ядро дает нам геотермальную энергию, это ее атмосфера отсекает от нас жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, это ее леса и болота обеспечивают нам баланс кислорода и углекислого газа. Это в ее недрах мы можем создавать гигантские хранилища газа, из этих же закромов мы добываем металлы, из которых научились производить провода и трубы, рельсы и массу самых разных видов транспорта. Но Гео далеко не всегда ласкова к нам – ее климат поставил перед нами границы обитания, преодолеть которые далеко не просто. Но при этом не стоит забывать о том, что из 25 самых холодных городов планеты 23 находятся в России – это тоже просто факт. Мы умеем жить там, где все другие народы «героически выживают». Такая нам «досталась» страна – бескрайность ее просторов стала причиной нашего способа мыслить. Сотни лет, при царях и при смуте, во время и после войн и революций мы упорно шли туда, где европейцев и азиатов начиналась бездна, край Ойкумены. На Дальний Восток, в Арктику, по льдам Северного Ледовитого океана – в хрупких лодчонках под парусом да на веслах, на лошадях, на оленях, на собаках и просто пешком. Конный караван в XV веке в Индию, деревянные боты в XVII веке – на Аляску посмотреть, на парусных шлюпах в XIX веке – Антарктиду открывать, поскольку кроме нас некому. Так что это тоже факт – именно мы способны справляться с любыми климатическими трудностями и сложностями. Кто сомневается – пусть взглянет еще разок сначала на Колымскую или Усть-Хантайскую ГЭС, а потом – на Асуанскую, памятуя о том, что все это спроектировано и построено Россией (в тот исторический период, когда она называлась СССР).

Энергетика и геополитика, геополитика и энергетика

Геоэнергетика – это о том, что все энергетические ресурсы, как и любые другие полезные ископаемые на нашей планете, конечны. Рано или поздно, но мы вычерпаем всю нефть, выкачаем весь газ и выкопаем весь уголь, реки сменят свои русла, для солнечных и ветряных электростанций закончатся сначала редкие металлы, а потом и любые другие. Кто бы и чтобы не рассказывал про «зеленую революцию» в энергетике, как бы часто не произносились эти мантры, любой образованный человек понимает, что еще с прошлого века основные причины «горячих» и «холодных» войн, новомодных «теплых» конфликтов связаны с борьбой государств и крупных корпораций за контроль над месторождениями энергетических ресурсов и над маршрутами их доставки. Конфликты между Индией и Пакистаном, между Индией и Китаем – это «чистая политика» или, если присмотреться, борьба за контроль над гидроэнергетическими ресурсами рек, берущих свое начала на тамошних высокогорьях? Откровенная ненависть США по отношению к Ирану – это политика или страх за то, что Исламская Республика в любой момент способна перекрыть Ормузский пролив, главную «нефтяную артерию» планеты? Дискриминационные меры США против Венесуэлы – это политика или же борьба за контроль над государством с самыми большими в мире запасами нефти? Политика влияет на развитие энергетики, но в то же время энергетика во многом определяет политику – от смены правительств в угоду энергетическим корпорациям до «небольших победоносных войн» то в Ливии, то в Ираке. То, как происходит это взаимное влияние, у каких группировок какие успехи и неудачи, как эти группировки создаются и переформатируются – это тоже геоэнергетика. Отказ многих и многих политиков от понимания того, что именно энергетика является фундаментом, базой для всей остальной экономикой, попытки доказать, что настала пора отказа от ископаемых ресурсов, от традиционной энергетики в пользу совершенно новых технологий, не прошедших этапов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, опытно-промышленной эксплуатации – это тоже геоэнергетика. Борьбу сторонников подчинения энергетики финансовому капиталу и финансовым спекулянтам против тех, кто намерен сделать энергетику общедоступной для жителей всех уголков планеты, мы наблюдаем в реальном режиме времени. Однако увидеть, за что именно идет борьба, не так просто – истинный смысл скрыт целыми слоями слов красивых, звонких, но лишенных содержания, и эти груды демагогии нужно уметь откидывать в сторону.

Энергетика – база для науки, технологий и промышленности

Геоэнергетика – это о том, что понятию «культура» упорно пытаются придавать точно такое же значение, каким оно было в середине XIX века. Живопись, скульптуру, театральное искусство теперь дополнены киноискусством, разнообразными шоу и фестивалями, перформансами, выставками модной одежды. Это красиво и захватывающе, но можно ли в XXI веке считать культурным человека, отказывающегося обогащать свой ум хотя бы минимальными знаниями о всем том, что в действительности создает облик цивилизации, задает темп ее изменениям? Человек, который даже в пять утра способен отличить мелодию Шуберта от музыкального произведения Моцарта – это, конечно, хорошо, но почему он понятия не имеет, каких усилий требует то, что он в пять утра сумел включить свет в своей спальне, чтобы получше рассмотреть вопрошающего? XXI век – это век централизованной подачи электроэнергии, синтетической одежды и пластика во всех сферах жизни, это асфальт на дорогах и самолеты в небе, это горячая и холодная вода в каждом жилище. Так каким образом можно считать действительно культурным человека, который не знает элементарных основ электротехники, производства и передачи тепловой и электрической энергии, способов добычи, переработки и хранения нефти, природного газа, использования урана в атомной энергетике? Электрик без произведений живописи точно может прожить, а вот сможет ли современный живописец творить свои творения при свете керосиновой лампы, а режиссер передавать вдохновение артистам в не отопленном театральном зале – это большой вопрос. Кроме того, незнание основ энергетики, отказ от понимания причин, по которым опоры ЛЭП, плотины ГЭС стали неотъемлемыми частями пейзажа во всех странах и на всех континентах, обладает еще и своеобразным мультиипликативным эффектом.

Энергетика немыслима без теснейшего взаимодействия со многими и многими отраслями экономики. Нефть и газ для своей транспортировки требуют развития трубной промышленности, все углеводороды задают темп развития судостроения и вагоностроения, ресурсам и оборудованию для их добычи и переработки нужны железные дороги, а железным дорогам – электрификация. Нефть и газ – не только энергетические ресурсы, но еще и сырье для химической промышленности, отдельных направлений в которой великое множество, атомная энергетика при своем эволюционном развитии «внезапно» для невовлеченного наблюдателя выходит в космос и порождает совершенно новые направления в медицине, в материаловедении и даже в сельском хозяйстве. Тот, кому кажется, что нет ничего важного и интересного в отличии постоянного тока от переменного, может внезапно обнаружить, что не способен понять, как и почему появляются новые направления в автомобилестроении, в фармакологии, в самолетостроении. Незнание множится, норовя превратиться в лавину, а это вызывает апатию и приводит к самому страшному – у человека пропадает любопытство. То самое качество, которое и есть причина развития человеческой цивилизации: почему вот это устроено именно так, а что будет если вот к этому колесику прикрепить вот такую палочку. С таких вот, детских, вопросов началась дорога «разумного прямоходящего» от огня в любимой пещере к выходу в открытый космос. Разучимся задавать такие вопросы самим себе и друг другу – встанет намертво любое развитие. Не так давно научно-популярная литература была распространена чрезвычайно, немалое количество известных ученых, конструкторов, изобретателей свой путь в науку начинали именно с них. Сейчас этот жанр если не умер, то уж точно нуждается в реанимации, реабилитации и прочих «медицинских» процедурах. Так что у нас, команды проекта Геоэнергетика.info выбора, в общем-то, и не остается – мы просто обязаны знакомить своих читателей и зрителей с основами всего того, что составляет огромный «механизм» современной энергетики. При этом, само собой, мы отдаем себе отчет в том, что рассказывать об этом нужно так, чтобы нас понимали люди, не имеющие прямого отношения к этой отрасли, кто в своей жизни занять решением совершенно других проблем. Значит, наш «язык» должен быть таким, чтобы его понимали токари и пекари, домашние хозяйки и домашние сорванцы несерьезного возраста, которым только предстоит понять, насколько серьезные перспективы у них имеются – при должном прилежании и трудолюбии. Геоэнергетика – это про знания, причем касающиеся не только технологий, непосредственно связанных с производством тепловой и электрической энергии, но и тех, которые обеспечивают функционирование этой отрасли. Про геологию, про транспорт, про машиностроение, судостроение, материаловедение – список немал, но мы попытаемся пусть не глубоко, но «копать» и в эту сторону.

В любом проекте самое важное – человек

В любом проекте самое важное – человекКазалось бы, намеченный список тем, которые будут «в поле зрения» Геоэнергетики.info, уже и так велик, но мы не коснулись самого главного. Никакие знания, никакие технологии, никакие изобретения и нововведения невозможны без самой главной составляющей – без человека, без профессионалов, специалистов. Примеров того, насколько это верно, полным-полно. Из-за 30-летней паузы в строительстве новых АЭС в США из этой отрасли ушли люди – нечего делать там, где делать нечего (уж простите за подобный каламбур). В результате уже второй десяток лет мы наблюдаем за тем, как пытаются выехать на старом багаже руководители этой отрасли этой страны. Иногда это выглядит просто забавно, иногда это становится опасно – не в военном плане, а в попытках политиков Штатов остановить развитие атомных технологий, идущих во множестве других стран. Как они дошли до жизни такой? Поэтапно, конечно. Сначала профессии, связанные с энергетикой, перестают быть престижными и популярными, затем об энергетике перестают подробно рассказывать крупные СМИ, потом в эти профессии перестает идти молодежь, а заканчивается это все тем, что не то что новое создавать, а уже созданное эксплуатировать, поддерживать в исправном состоянии без специалистов со стороны не получается. Инженерная инфраструктура пленных не берет – это тоже аксиома. К огромному нашему сожалению, мы невооруженным глазом наблюдаем симптомы этой страшной болезни и у нас, в России. Вслед за научно-популярной литературой исчезло и такое явление, как отраслевая журналистика – СМИ разучились рассказывать о технологиях, о специалистах. Кто-то там где-то там занят какой-то загадочной 3D-сейсмикой, про которую мы знаем только название, где-то кто-то бурит землю, шагает в шахты, разделяет на фракции природный газ и нефть, варит корпуса огромных кораблей, топок тепловых электростанций и атомных реакторов. Прибудет на новый объект кто-нибудь из первых лиц – расскажем. Расскажем о том, как перерезали красную ленточку, запускали в небо шарики, перепечатаем слова, сказанные прибывшими гостями и гостеприимными гостями – и на этом все, разве что пресс-релизом, подготовленным компанией, которая реализовала проект, побалуем. Наверняка многим памятна история с серьезнейшей экологической катастрофой, случившейся летом прошлого года в Норильске. Беду с огромным трудом остановили сотрудники МЧС и самого «Норникеля» – это мы слышали, это мы видели. А окончательно остановили риск загрязнения хрупкой северной природы несколько бригад профессионалов, которых прислал Газпром Нефть – несколько недель, и острота проблемы ушла в прошлое. И – ни одного репортажа о том, что за загадочные люди с такой скоростью и аккуратностью умудрились выполнить эту работу, ни одного слова о том, откуда такие профессионалы взялись у той Газпром Нефти, кто обеспечил их оборудованием, что за технологии были использованы. Таких примеров – к сожалению, предостаточно.

Но этого ведь не должно быть, ведь речь идет о людях, обеспечивающих привычный нам с вами уровень жизни, обеспечивают своей непростой, а порой и просто тяжелой работой. Энергетики, у которых нет самого понятия «выходной», «плохая погода», которых по уровню их ежедневной, ежеминутной готовности справляться с любыми проблемами – вне поля зрения господ журналистов. Причина очевидна – специальности, связанные с энергетикой, перестают быть престижными, потому и нет репортажей о том, как там идет строительство Усть-Среднеканской ГЭС в Магаданской области, как тянут дорогу к побережью Обской губы, как строят порт Саббетта и кто там прибыл на бережок Таймыра строить горно-обогатительный завод на Сарыдасайском угольном месторождении. И на выходе мы уже вынуждены делать недоуменные лица – а как так получилось, что 50% мест в вузах предназначены для менеджеров, маркетологов и юристов, почему молодежь не стремится получать образование по специальностям, необходимым для реального сектора экономики. Да, Геоэнергетика Инфо не скрывает нашего желания вырасти в нечто большее, чем одно из многих электронных СМИ. Мы действительно хотим вырасти до уровня, который позволяет вести репортажи из лабораторий, заводских цехов, с бортов ледоколов и танкеров, с приисков и из заводских цехов – ведь именно там происходит самое интересное! Да, кто-то, конечно, должен рассказывать о новых театральных постановках и веяниях на музыкальной эстраде, но ведь рассказы о том, как корпуса оборудования весом в сотни тонн «путешествуют» откуда-нибудь с Ижорских заводов близ Санкт-Петербурга к пирсу порта в Бангладеш, где идет строительство АЭС по нашим технологиям, как отчаянные электрики тянут новую ЛЭП от Певека до Билибино в невероятных условиях – это никак не менее захватывающе. Удастся ли нам такой рост? Мы будем стараться, но по этой причине Геоэнергетика Инфо – это еще и про поиск единомышленников, знающих и любящих энергетику, умеющих о ней рассказывать. Дорогу осилит идущий, любая дорога начинается с первого шага – мы об этом знаем, мы этого не хотим бояться. И потому будем искренне рады любой поддержке – советами и критикой, предложением новых тем и направлений, предложением статей от тех, кто хочет присоединиться к команде.

О деревьях и о лесе

И, наверное, последнее, чего обязательно нужно коснуться. Мы не хотим превратиться в очередное отраслевое издание, хотим избежать контроля со стороны отраслевых компаний, какими бы замечательными они ни были. Безусловно, внутри таких компаний есть блестящие эксперты, знающие свою отрасль до последнего винтика, до каждой молекулы используемых ресурсов, перед объемом знаний которых можно замереть в восхищении. Но за громадьем повседневных дел их внимания далеко не всегда хватает на то, чтобы пристально следить за тем, что происходит в смежных областях и направлениях. Взгляд узкого специалиста – это, безусловно, благо, но мы уверены, что нужен, востребован подход, который позволяет «за деревьями видеть лес». Как могут быть востребованы компетенции угольных компаний для развития СПГ-отрасли, как угольщикам могут помочь физики-атомщики, какое отношение теоретические труды химиков-аналитиков могут иметь к проблемам Кузбасса, как могут быть связаны дноуглубление сибирских рек и развитие СПГ-индустрии?.. Подобного рода тем, лежащих на стыках энергетики и промышленности, энергетики и транспортных проектов, в России, да и не только в России – множество, увидеть их «изнутри» отдельного направления чрезвычайно сложно. Геоэнергетика – это попытка рассмотреть и показать не узкий, а именно широкий взгляд на все возможные направления возможного развития технологий как сугубо энергетических, так и находящихся на стыках с новыми технологиями в промышленности, показать потенциальное значение таких направлений для развития России. Поэтому команда аналитического онлайн-журнала Геоэнергетика.info заинтересована в единомышленниках – авторах, которым есть что сказать, которым интересно сделать свои знания доступными для всех. Наши контакты – на сайте, присоединяйтесь, вместе мы сможем стать сильнее!

Автор: Стас Ворчун.

В европейских странах активно пропагандируется переход от «плохой невозобновляемой» энергетики, к которой относят тепловые электростанции на ископаемом топливе, а также атомные, к «хорошей зелёной», к которой относят в первую очередь солнечные и ветровые. В данной статье будет разобрана зависимость альтернативной энергетики от атомной.

I. «Плохая невозобновляемая» энергетика

К невозобновляемым источникам энергии отнесены все электростанции на ископаемом топливе – тепловые на угле, на мазуте, на газе, ядерные. Действительно, все они используют топливо, добытое из-под земли.

Что касается электростанций на ископаемом углеродном топливе, они действительно серьёзно влияют на экологическую обстановку. Если не говорить о парниковых газах, а только о прямом вреде для живого, даже газовые электростанции дают вредные для живых существ выхлопы, а самые «грязные» среди тепловых — электростанции на торфе и буром угле. Угольные электростанции дают довольно много золы, которая могла бы быть использована, например, в качестве удобрений, если бы она не содержала значимые количества радиоактивных изотопов. В частности, зола тепловых электростанций, работающих на кузбасских углях, содержит уран и торий на уровне, типичном для урановых руд. Зона превышения ПДК по радионуклидам вокруг угольной электростанции охватывает сотни квадратных километров[18].

В выхлопе электростанций на нефтепродуктах (мазуте и твёрдых углеводородах, сюда же относятся дизельная генерация) радионуклидов меньше, зато больше оксидов серы, азота и других не полезных для животных и растений веществ[16].

С ядерными электростанциями ситуация несколько иная. Во время эксплуатации современные АЭС дают сравнительно низкий уровень загрязнений – ни парниковых газов, ни заметной радиоактивности[17]. Даже три худшие аварии на АЭС, двумя из которых медийные персоны любят пугать обывателей – чернобыльской и фукусимской, по своим последствиям менее тяжёлые, чем крупные аварии на неядерных технологических объектах. Например, число жертв крупнейшей ядерной аварии – чернобыльской аварии 1986 года в десятки и тысячи раз меньше, чем число жертв крупной аварии 1984 года на химическом заводе в Бхопале: в Чернобыле умерли 29 человек от острой лучевой болезни, а общее число смертей от последствий аварии по разным оценкам составляет от 50 до 4000 человек[11]; в Бхопале за день умерли 3000 человек, в течение недели – 10 тысяч, за последующие 20 лет – 15 тысяч. Причём данные по бхопальской трагедии не оценочные: это официальная информация об умерших в результате отравления ядохимикатами[3]. В фукусимской аварии 2011 года радиоактивная вода утекла в океан и разбавилась там до безопасных концентраций, и жертвой аварии стал один человек – сотрудник АЭС, который умер в 2018 году от рака лёгкого[1].

С топливом ситуация также сильно отличается в случае угля, нефти, газа с одной стороны, и ядерного – с другой. Для углеродных видов топлива уже видны или достигнуты пределы для их добычи. Пики добычи углеводородов и угля пройдены во многих странах[22]. Что касается топлива для ядерных электростанций, мало того, что оно разведано на 50–80 лет вперёд, так еще и существует рабочая технология для его получения из стабильного изотопа урана, что отодвигает проблему на тысячи лет[19]. При уже достигнутом темпе прогресса это даёт уверенность в том, что до исчерпания запасов будет найден другой удобный источник энергии.

Таким образом, атомная энергетика совершенно зря записана «зелёными» энтузиастами в «плохой» лагерь. Это скорее результат радиофобии, а не реальных недостатков.

II. «Хорошая зелёная» энергетика

К «зелёной» энергетике, использующей возобновляемые ресурсы, в последнее время относят исключительно солнечные и ветровые электростанции. На самом деле старейшие действующие электростанции работают как раз на возобновляемом источнике – энергии падающей воды, и это ГЭС. У гидроэлектростанций есть преимущества по сравнению с тепловыми, есть и недостатки. С точки зрения влияния на экологическую обстановку ГЭС совсем не идеальны, хотя и намного лучше, чем ТЭС. Но не лучше АЭС. Дело в том, что при строительстве ГЭС затопляются большие территории. Водохранилища изменяют локальный и региональный климат и ухудшают экологическую обстановку[12].

Ветровые электростанции, как ни странно, не безвредны. В частности, большие «поля» ветряков приводят к нагреву почвы, что изменяет местный климат[9]. Другой минус ветряков – они убивают птиц и летучих мышей[10].

Солнечные электростанции при массовом строительстве тоже внесут свой вклад, хотя он может считаться скорее положительным – большое количество СЭС в пустынях будет приводить к их увлажнению. Правда и выработка энергии при этом на них снизится[7].

Казалось бы, с фотовольтаикой всё хорошо. Но нет. Срок службы солнечных панелей – не более 50 лет. Их производство и переработка далеко не безопасны для экологии, и массовое производство фотовольтаики чревато серьёзной экологической проблемой[20].

III. Зависимость

Теперь взглянем на процесс производства электроэнергии. Любая электростанция используют мощное силовое оборудование. У «зелёных» ветровых и солнечных электростанций требования к силовому электрооборудованию намного выше, чем у традиционных. Дело в том, что они вырабатывают электричество недостаточно стабильно. Ветер изменяет скорость и направление, солнце светит тоже по-разному как в течение дня, так и в разные дни. Поэтому вырабатываемое напряжение (и выдаваемая мощность) у «зелёных» источников постоянно меняется. Кроме того, и ветряки, и солнечные панели дают постоянный ток, а вся энергетика работает на переменном. Чтобы передать энергию потребителям, низковольтный постоянный ток нужно преобразовать в высоковольтный, обычно переменный (причём синхронизированный с электросетью), но иногда и постоянный. Таким образом, ВЭС и СЭС нужны мощные преобразователи электроэнергии[2].

В настоящее время все эффективные преобразователи электроэнергии используют мощные высоковольтные полупроводниковые приборы – биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) и тиристоры с изолированным затвором (IGCT)[2][4][6]. Мощность таких приборов достигает сотни мегаватт, коммутируемое напряжение – более 6 киловольт. И тут непосвящённых ожидает сюрприз: полупроводники для мощных высоковольтных транзисторов и тиристоров изготавливают методом нейтронно-трансмутационного легирования (англ.: Neutron Transmutation Doping) в ядерных реакторах[4][21]. Наименование этих материалов говорят сами за себя: «ядерно-легированный кремний» (или «радиационно- легированный кремний»), «ядерно-легированный арсенид галлия» (используется реже) и так далее[15]. Химические технологии легирования не способны обеспечить необходимую для мощных силовых приборов чистоту и равномерность легирования полупроводника. Из-за неоднородностей химического легирования возникают области локального перегрева, и прибор выходит из строя[6], а когда силовое высоковольтное оборудование выходит из строя, это сопровождается зрелищными «спецэффектами» с разлетающимися искрами и дуговыми разрядами вплоть до пожара.

Мощные тиристоры из ядерно-легированного кремния используются в ЛЭП постоянного тока с конца 1960-х, к примеру, они работают в канадской ЛЭП Nelson River II[5]. В настоящее время ядерное легирование полупроводников не имеет альтернатив, поскольку только эта технология способна обеспечить характеристики материала, требуемые для мощных полупроводниковых приборов. Более того, технологию ядерного легирования пришлось оттачивать для соблюдения требуемой равномерности распределения легирующих атомов в полупроводнике, что было сделано в 1980-е[8], и нынешнее производство ядерно-легированного кремния – обычный технологический процесс. В западных странах такое производство размещено на исследовательских реакторах[6], в России – и на исследовательских, и на энергетических. В частности, ещё в 1982 году в СССР была разработана технология производства ЯЛ-кремния на реакторах РБМК[21].

Исходя из нынешней ситуации в области производства силового оборудования, вся «зелёная» энергетика фатально зависит от существования ядерных реакторов, и от этой зависимости никуда не деться. Альтернативой будет отказ от единой системы электроснабжения, замена «большой энергетики» на малые электростанции локального электроснабжения и неизбежные блэкауты.

Получается, что «зелёные» активисты, настаивающие на закрытии как АЭС[14], так и исследовательских реакторов[13], действуют довольно недальновидно. Мало того, что негативное влияние «атома» на экологическую обстановку сопоставимо со влиянием альтернативных источников энергии, да и сам вопрос о том, что приносит больший вред остается открытым, так еще ядерные реакторы просто необходимы для самой возможности постройки «зелёных» электростанций.

Над статьей работали:

Автор: Стас Ворчун (творческий псевдоним)

Редактор: Леонид Рогов

Эксперт: Федотов Антон

Оригинал: https://vk.com/wall-171205282_3237

Пост с навигацией по Коту

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!