Запуск и тиражирование по всей России ядерных технологий замкнутого цикла положительно скажется на стабильности электрической генерации и стоимости электроэнергии. Таким мнением с «Энергией+» поделился директор Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, академик Леонид Большов.
— Для обычного потребителя важное значение имеют два аспекта: постоянное наличие электричества в розетке и его стоимость, — отметил академик. — На то и другое запуск новых реакторов должен повлиять положительно.
По словам Леонида Большова, стабильность генерации обеспечит высокая отказоустойчивость новых реакторов: как заявлял ранее генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев, вероятность внеплановой аварии в них равна нулю. Удешевления энергии удастся достичь благодаря замкнутому циклу: как отмечает эксперт, на атомных станциях большая доля расходов приходится на закупку ядерного топлива, которое новый реактор БРЕСТ-ОД-300 будет производить для себя сам.
Любая инновационная технология после ее создания входит в жизнь достаточно долго — в среднем 10–15 лет. Я думаю, именно спустя такой срок атомные установки замкнутого цикла станут для нас обыденной реальностью, и мы в полной мере ощутим все их преимущества.
— Леонид Большов. Директор Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, академик.
В конце марта на международном форуме «Атомэкспо-2024» в Сочи Алексей Лихачев дал старт тестовым испытаниям оборудования по производству инновационного ядерного топлива. Оно создается в рамках проекта «Прорыв», цель которого — строительство и запуск первых в мире реакторов на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем, способным использовать отработавшее и прошедшее переработку ядерное топливо.
На фестивале, посвященном зеленой энергетике, пришлось включать мощный дизельный генератор из-за недостатка солнца, которое приводит в работу солнечные панели.
В конца марта атакам подвергались электростанции не в Киеве, а менее защищенных регионах. Минобороны России подчеркивает, что удары наносятся по военным и энергетическим объектам Украины и связанной с ними инфраструктуре
Фото: Ed Ram / Getty Images
Несколько электростанций на Украине, в частности, в Харьковской области, почти полностью разрушены, сообщает Financial Times со ссылкой на чиновников.
Подробностей о масштабах повреждений на каждой станции собеседники издания не уточнили. Они сказали только, что ущерб энергетике оказался хуже, чем во время ударов по энергоструктуре зимой 2022-2023 годов, хотя и не такой масштабный. FT отмечает, что в последнее время целями ударов становились объекты не в Киеве, где действует лучшая в стране система ПВО, а в менее защищенных регионах.
С 22 по 29 марта атаке подверглись семь теплоэлектростанций и две гидроэлектростанции, отмечает издание. Президент Владимир Зеленский сообщал об ударах по Каневской и Днестровской ГЭС в Черкасской и Черновицкой областях; серьезные повреждения получила ДнепроГЭС в городе Запорожье, который контролирует украинская сторона. Власти сообщали об ударах по объектам генерации электроэнергии в Днепропетровской, Черкасской, Кировоградской, Ивано-Франковской областях.
Гендиректор одной из крупнейших энергетических компаний ДТЭК Максим Тимченко считает целью атак на объекты стремление «уничтожить их полностью, потому что восстановить электростанции в короткие сроки невозможно». Группа потеряла около 80% своих генерирующих мощностей, пять ТЭС были вынуждены приостановить работу. «При отсутствии дальнейших атак по крайней мере 50% поврежденных энергоблоков будут снова подключены к сети», — сказал он, добавив, что ДТЭК рассчитывает восстановиться по-максимуму к октябрю.
Руководитель отдела коммуникаций «Укрэнерго» Мария Цатурян заявила, что небольшие подстанции, которые находятся в ведении компании, можно укрыть от атак при помощи защитных сооружений. Но защитить крупные объекты «очень тяжело, если не невозможно», а на их восстановление понадобится несколько месяцев или даже лет.
Министр энергетики Украины Герман Галущенко в интервью Bloombergназвал ключевым приоритетом правительства восстановление оборудования и защиту энергосистемы. «Мы до сих пор не понимаем масштаб ущерба, поскольку многие объекты все еще лежат в руинах, и мы не можем до них добраться», — сказал он и допустил, что масштабы убытков могут достичь миллиардов долларов. По словам чиновника, Киев ищет оборудование на замену разрушенного в других странах, но если Украина не получит от партнеров достаточно систем ПВО, все это будет напрасно.
Минобороны России 29 марта сообщило о групповом ударе оружием большой дальности воздушного, морского и наземного базирования, в том числе гиперзвуковыми ракетами «Кинжал», по объектам энергетики и противовоздушной обороны ВСУ. Позднее министерство сообщило о новых атаках по военным и энергообъектам в период с 31 марта по 5 апреля.
"Ростех" ввел в эксплуатацию второй энергоблок ТЭС "Ударная", его мощность составила 228 МВт. Новые мощности помогут покрыть энергодефицит на юге страны.
Суммарная мощность ТЭС составит более 550 МВт, в реализации проекта использовались инновационные отечественные технологические решения.
Данный проект обсуждался еще в 2015 году, а в 2019 году власти Краснодарского края заключили соглашение на строительство с подразделением "Ростеха" "Технопромэкспорт".
В involta.media добавили, что сумма на реализацию проекта составила более 55 миллиардов рублей.
Украинские чиновники рассказали Financial Times (FT), что несколько электростанций в республике были почти полностью уничтожены. По их словам, нынешний ущерб хуже, чем нанесенный в зимний период 2022-2023 годов.
«Украина не предоставила подробностей о масштабах ущерба на каждой электростанции, но официальные лица заявили, что некоторые из них, в том числе в Харьковской области (...), были почти полностью разрушены», — сообщили чиновники о состоянии электроподстанций в республике.
Ранее глава компании ДТЭК Максим Тимченко признал, что крупнейшая энергетическая компания республики сможет восстановить урон объектам критической инфраструктуры только с помощью зарубежных поставок. Он подчеркнул, что для устранения повреждений украинская компания использовала почти все свое резервное оборудование, что влияет на сроки восстановления.
Также Тимченко рассказал об ослаблении украинской ПВО за несколько месяцев. По его словам, страна прикладывает много усилий для восстановления поврежденных объектов, но они могут быть разрушены снова всего одной атакой ВС России.
Украинский энергохолдинг "ДТЭК" намерен восстановить хотя бы 50% поврежденных энергоблоков, заявил генеральный директор компании Максим Тимченко.
"Как минимум 50% поврежденных энергоблоков будут вновь подключены к сети", - сказал он в комментарии газете Financial Times, указав, что такая цель реалистична только при условии отсутствия новых ударов по объектам энергетики.
По словам Тимченко, компания планирует восстановить как можно больше энергетических объектов к октябрю 2024 года. "Невозможно восстановить электростанцию в короткое время", - отметил он.
Представитель "Укрэнерго" Мария Цатурян в комментарии Financial Times подчеркнула, что небольшие подстанции возможно обезопасить защитными сооружениями, однако очень трудно прикрыть крупные энергетические объекты, восстановление которых займет "несколько месяцев или даже лет".
3 апреля энергохолдинг "ДТЭК", основателем которого является самый богатый украинский бизнесмен Ринат Ахметов, назвал ситуацию в энергосистеме крайне сложной. В пресс-службе напомнили, что после ударов 22 и 29 марта компания утратила 80% генерирующих мощностей, серьезно повреждены пять из шести ТЭС. 5 апреля в интервью агентству Bloomberg Тимченко заявил, что стоимость ремонтных работ составит $230 млн.
В мире электромобилей борьба за лидерство неизменно продолжается, и в последние годы одной из главных "битв" стала гонка между американской Tesla и китайской компанией BYD. Обе компании представляют передовые технологии и производят высококачественные электрокары, поэтому их конкуренция становится все более острой.
Недавно Tesla смогла обогнать BYD и вернуть себе лидерство на рынке электромобилей. Это стало возможно благодаря успеху Tesla Model 3, которая стала самой продаваемой моделью в мире среди электромобилей. Благодаря своей высокой производительности, дальности хода и инновационным технологиям, Model 3 завоевала сердца миллионов потребителей по всему миру.
BYD, в свою очередь, также активно развивается на рынке электромобилей и выпускает множество успешных моделей. Компания является самым крупным производителем электромобилей в Китае и имеет амбициозные планы по расширению своего бизнеса как внутри страны, так и за ее пределами.
Однако, несмотря на усилия BYD, Tesla все же смогла обогнать китайскую компанию и вернуть себе позицию лидера на рынке электромобилей. Это показывает, что потребители все более предпочитают продукцию Tesla из-за ее качества, надежности и инновационности.
В целом, конкуренция между Tesla и BYD является здоровой и стимулирует развитие отрасли электромобилей. Обе компании продолжают инвестировать в исследования и разработки новых технологий, чтобы удовлетворить спрос потребителей на экологически чистые и высокотехнологичные автомобили. Надеемся, что эта конкуренция будет только способствовать развитию индустрии электромобилей и привести к появлению еще более передовых моделей на рынке.
Все, что было рассказано в предыдущем посте, неосуществимо по энергетическим причинам, по крайней мере в рамках наших современных знаний о природе, а теперь посмотрим по каким причинам.
В графике замедления времени есть очень интересный факт - замедление времени и γ - фактор Лоренца равны, а еще, γ - фактор Лоренца показывает сколько энергии в виде антиматерии+материя со стопроцентным КПД нужно затратить на разгон ракеты.
И отсюда следует, чтобы получить 70 кратное замедление времени нам надо затратить 35кг антиматерии+35 кг материи для разгона 1 кг ракеты до субсветовой скорости. Печаль.
Посмотрим, что можно предпринять на практике если у нас будет антиматерия. Возьмем скорость звездолета в половину скорости света, а именно 150 000 км в сек и посмотрим сколько нам надо энергии для разгона 1кг корабля:
Для вычисления кинетической энергии объекта, движущегося с релятивистской скоростью (близкой к скорости света), мы должны использовать формулу из специальной теории относительности:
E = (γ - 1)mc²
где E - кинетическая энергия, m - масса объекта в покое, c - скорость света, и γ (гамма-фактор) выражается как:
сколько надо антивещества и вещества для аннигиляции, чтобы выделилось 14000 ТДж
Давайте рассчитаем, сколько материи и антиматерии нужно аннигилировать, чтобы получить 14000 ТДж энергии.
По формуле Эйнштейна, энергия, выделяемая при аннигиляции, связана с массой аннигилирующих частиц соотношением:
E = mc²
где E - выделившаяся энергия, m - суммарная масса аннигилировавших частиц, c - скорость света.
При аннигиляции массы m материи и массы m антиматерии суммарная масса аннигилировавших частиц будет 2m. Подставляя это в формулу, получаем:
E = 2mc²
Нам нужно найти m, зная E. Выразим m из этого уравнения:
m = E / (2c²)
Подставим известные значения:
E = 14000 ТДж = 1.4 × 10^16 Дж
c ≈ 3 × 10^8 м/с
m = (1.4 × 10^16) / (2 × (3 × 10^8)²) ≈ 0.0778 кг ≈ 77.8 г
Таким образом, для получения 14000 ТДж энергии путем аннигиляции нужно аннигилировать около 77.8 граммов материи и столько же антиматерии, то есть в сумме около 155.6 граммов.
Вариант путешествия на ракете весом 1000 тонн с 156 тоннами антиматерии выглядит уже интереснее, но вопрос в том - где взять столько антиматерии и как научиться преобразовывать ее в энергию разгона со 100% КПД?
Предположим, что мы отбросили идею с ракетой, и хотим просто отправить 1кг зонд-исследователь в разведку к ближайшим звездам. Допустим, что у нас есть метод подпитки зонда по лазерному лучу с Земли. И посчитаем, сколько надо электроэнергии для подпитки аппарата (14000 ТДж):
Сначала переведем 14000 ТДж в гигаватт-часы (ГВт⋅ч), так как электростанции обычно измеряют свою выработку в этих единицах.
1 ТДж = 10^12 Дж
1 ГВт⋅ч = 3.6 × 10^12 Дж
Таким образом, 14000 ТДж = 14000 × 10^12 Дж = 14000 / 3.6 ГВт⋅ч ≈ 3889 ГВт⋅ч.
Теперь рассмотрим электростанцию с 4 гигаваттными блоками. Если все блоки работают на полную мощность, то общая мощность электростанции составляет:
4 блока × 1 ГВт/блок = 4 ГВт
Теперь мы можем вычислить время, необходимое для выработки 14000 ТДж или 3889 ГВт⋅ч энергии:
Время = Энергия / Мощность
= 3889 ГВт⋅ч / 4 ГВт
≈ 972 часа
≈ 40.5 дней
Итак, электростанции с 4 гигаваттными блоками, работающими на полную мощность, потребуется около 972 часов или 40.5 дней, чтобы выработать 14000 ТДж энергии. Да еще надо затратить столько же энергии на торможение аппарат в точке прибытия аппарата. А это у нас, на секундочку, ЛАЭС в Сосновом Бору. И работать ей на один 1кг зонд 40 дней на разгон и 40 дней на торможение.
И, в заключение, рассмотрим еще один вариант - ядерную или термоядерную ракету. А вот здесь есть такой факт: в расчете на единицу массы аннигиляция материи и антиматерии является самым энергоемким процессом, превосходя деление урана примерно в 2000 раз, а термоядерный синтез - примерно в 500 раз, значит на разгон 1 кг до половины скорости света нам потребуется уже не 155.6 граммов антиматерии, а 77кг термоядерного топлива или 310кг урана. С инженерной точки зрения я не вижу вариантов сделать такую ракету.
Остается ограничиться разгоном до 0.1 скорости света, а вот тогда кинетическая энергия 1 кг ракеты, движущейся со скоростью 30000 км/с (10% скорости света), составляет около 4.5 × 10¹⁴ Дж или 450 ТДж. Соответственно, для получения 450 ТДж энергии путем термоядерного синтеза по реакции D-T потребуется около 0.53 кг дейтерия и 0.80 кг трития, в сумме около 1.33 кг термоядерного топлива. А урана потребуется 5.32 кг на разгон и 5.32 кг на торможение.
Все расчеты проводились при допущении 100% КПД. Вот такая у нас печальная мечта о звездах!