Кафедра Ваннаха: Экобомба германского образца

Для аккуму­ляции энергии можно исполь­зовать и гидро­аккумули­рующие станции. Только не забудьте, что террор никто не отменял, а гидрозатворы очень уязвимы.

В США был Трёхмильный остров. В СССР - Чернобыль. У японцев - Фукусима. А вот в Европе ядерная энергетика работала беспроблемно и безаварийно. Пока. Но, согласно великому мыслителю и пламенному прусскому патриоту Гегелю, всё в мире, в том числе и абсурд, должно достигнуть своего логического завершения. И опасность подкрадывается к атомным станциям Германии - и, наверное, всей Европы, - с совершенно неожиданной, экологической стороны.

Ну, может, и не совсем с экологической. Во главе угла всегда стоит экономика. А в апреле цены в Германии выросли по сравнению с аналогичным периодом 2010 года на 2,4 процента. (Европейский Центробанк заявляет о стабильности цен, если инфляция не превышает двух процентов.) Столь резкого скачка цен страна не переживала последние два с половиной года. Инфляция в Германии находилась на аналогично высоком уровне в октябре 2008 года.

Главной причиной ускорения инфляции немецкие статистики называют рост цен на энергоресурсы. (Что русскому, если он своевременно приватизировал немного углеводородов, здоров, то немцу смерть) И, естественно, рачительные бундесбюргеры норовят на углеводородах сэкономить. Для этого сначала строили ядерные станции (известный политик Франц Йозеф Штраус признал в своих мемуарах, что бомбу очень хотелось, и французы шли на встречу, но страх перед русскими оказался сильней). Потом, после Чернобыля, увлеклись возобновляемыми источниками энергии, из которых наиважнейшими сочли ветряные мельницы.

Ну, всякий, наблюдавший Европу в последнюю пару десятилетий, помнит, как ветрогенератор стал привычной чертой пейзажа, наряду с кирхой, ратушей и римской развалиной. Вот так росла мощность установленных ветряков в ФРГ:

Рост, как видим, довольно энергичный. Но вот беда: ветряк, стометровая башня с генератором и гигантскими лопастями, весьма дорог. И, как всякая механическая система, требует постоянного обслуживания. Тоже дорогого. По сравнению с этим всякие там проблемы шума и урона, наносимого популяции летучих мышей, уходят на второй план. (Хотя ветряки последних моделей ощутимо урчат меньше, нежели ранние.)

Мегаватт/час, произведённый ветрогенераторами, обходится в 72-85 евро, в то время как цена энергии, произведённой на атомных станциях, составляет чуть больше тринадцати евро. В Испании, скажем, за последние три года, по мере увеличения доли ветроэнергетики в энергетическом балансе страны, плата за электричество увеличилась в два раза. Причём это увеличение, как считают экономисты, не предел. Правда, сейчас средняя розничная цена на электроэнергию в Германии составляет 23 цента за киловатт/час, включая налоги.

Посмотрим на список стран, лидирующих по доле ветра в энергобалансе. На 2009 год в Дании с помощью ветрогенераторов производится двадцать процентов всего электричества, в Португалии - шестнадцать процентов, в Ирландии - четырнадцать, в Испании - тринадцать. Как видим, за исключением Дании, список изумительно коррелирует с теми странами, которые доставляют наибольшие экономические проблемы ЕС. Но это я так, к слову.

Но вот и Германия - локомотив европейской экономики - после Фукусимы решила резко ускорить процесс вывода из эксплуатации своих атомных станций. И на смену им предполагается установить ветряки. В 2010 году 6,2 процента электроэнергии Германии было получено из энергии ветра. К 2020 году немцы планируют производить 19,6 процента электроэнергии из возобновляемых источников энергии, в основном из ветра.

Ну а срочно составленный после Фукусимы экологический сценарий просто поражает. Сочинивший его профессор Олаф Хомайер (Olav Hohmeyer), который занимается вопросами энергетики и природных ресурсов во Фленсбургском университете, полагает, что в 2030 году 80 процентов электроэнергии будут вырабатывать ветряки, 10 процентов - станции на солнечных батареях, по 5 процентов - работающие на биотопливе и гидроэлектростанции. Для этого нужно строить ветряки на мачтах в полтораста метров высотой (такие, скажем, уже установлены в морском ветропарке у острова Боркум в группе Фризских островов).

Всё это очень благородно, но есть маленькое "но"… Дело в том, что ветер - нестабилен. Когда он дует - прекрасно. Скажем, ветреной ночью 7 февраля 2011 года ветряные электростанции выработали около трети германского электричества. Но иногда его, ветра, не бывает… И Солнце, зараза такая, по ночам не светит! А лампочку (холодильник, кондиционер, СВЧ-печку, стиральную машину и компьютер) использовать хочется. Как быть? Да очень просто! Придется запускать станции, не зависящие от диссипированных видов энергии. И кто тут первый претендент?

Ну, угольные станции, топливо для которого есть в самой Германии, применят вряд ли: борьба с выбросами ЦеО-два и глобальным потеплением. Русский газ, с чего мы и начали, дорог, разгоняет инфляцию. А это похуже всех экологических страшилок. Значит, остаётся что?

Правильно! Атомные станции, которые ныне вырабатывают 26,1 процента энергии. Гринпис, конечно, призывает отключить от сети немецкие АЭС к 2015 году, но это вряд ли возможно. Реактор - штука почти живая. Даже завершив его промэксплуатацию, придется долгие годы ждать охлаждения рабочей зоны, падения радиации и т.п. Так что станции на своих местах будут стоять ещё долгие десятилетия. И, скорее всего, для регулирования пиковых нагрузок и компенсации штилевых провалов будут запускаться именно АЭС новых типов. То есть такие, которые будут работать не в режиме постоянной нагрузки, а на переходных процессах. А это, как знает каждый инженер, штука неполезная.

Ну, вот пресловутая лампочка в пожарном депо Ливермора, Калифорния, которая горит с 1901 года. А вот Саяно-Шушенская ГЭС. О причинах аварии на ней мы говорили в статье "Игра в буру и технические системы", опубликованной в бумажной "Компьютерре" за 2009 год, №43, с. 15. Поскольку в удобочитаемом виде в Сети статьи этой нет (только PDF журнала по ссылке), вкратце напомним содержание.

Люди на станции погибли из-за выхода из строя гидроэнергетического агрегата, срезало шпильки из-за усталостного ослабления металла на 64 процента. Агрегат этот был рассчитан на 30 лет эксплуатации, после чего подлежал замене, как техника повышенной опасности, а проработал 29 лет и 10 месяцев. Но вины конструкторов и технологов в этом нет. Дело в том, что хотя было известно, что агрегат "имеет узкий регулировочный диапазон…", он был "введён в работу с регулируемой нагрузкой". То есть на перпроцессах. Дальше вибрации, гидроудары, срыв крышек и трагедия тонущих на рабочем месте людей.

И вот в аналогичной роли, "…с регулируемой нагрузкой", могут оказаться германские АЭС. Ведь массам, имеющим право голоса, объяснили, что экология (не наука, введённая Геккелем в его "Generelle Morphologie der Organismen", а то, чем занимается Гринпис) - это хорошо, а атом - опасно и плохо. А что такое переходные процессы, широким массам, имеющим право голоса, да и экономистам с юристами малопонятно. А как они влияют на надёжность технических систем, понятно ещё меньше. Так что трогательная любовь к возобновляемым источникам энергии в очередной раз мостит дорогу туда, куда ведут все добрые намерения…

P.S. Нет, для аккумуляции энергии, конечно, можно использовать и гидроаккумулирующие станции. Желающие жить у нижнего бьефа могут указать это в комментариях к данной статье. Только не забудьте, что террор никто не отменял, а гидрозатворы - штука весьма уязвимая. Куда уязвимей, чем замкнутая кольцом стационарной охраны АЭС…