CC BY
93
Экономические науки Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 4 (1), с. 237-240
УДК 330.15
ОПЕРЕЖАЮЩЕЕ РАЗВИТИЕ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ КАК РЕШЕНИЕ МИРОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ
© 2011 г. Е.Н. Летягина
Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского
Поступила в редакцию 13.05.2010
Обозначены основные составляющие мировой энергетической проблемы: рост энергопотребления, экологический кризис и др. Исследованы состояние и перспективы развития атомной энергетики.
Ключевые слова: энергопотребление, атомная энергия, загрязнение окружающей среды, ядерная сфера, энергетика.
Энергетический сектор обеспечивает жизнедеятельность всех отраслей национального хозяйства, способствует консолидации субъектов Российской Федерации, во многом определяет формирование основных финансово-экономических показателей страны. Природные топливно-энергетические ресурсы, производственный, научно-технический и кадровый потенциал энергетического сектора экономики являются национальным достоянием. Эффективное его использование создает необходимые предпосылки для вывода экономики страны на путь устойчивого развития, обеспечивающего рост благосостояния и повышение уровня жизни населения. Опережающее развитие топливноэнергетического комплекса в течение ближайших десятилетий позволит России стать первой энергетической державой мира, способствующей решению крайне острой для всего человечества энергетической проблемы, связанной с ростом энергопотребления.
В соответствии с видением Энергетической международной администрации (EIA, DOE, США) предполагается, что общее потребление первичной энергии в мире вырастет на 57% с 412 Британских тепловых единиц (БТЕ) в 2009-м до 654 БТЕ в 2025 году (рис. 1) [1].
Рост потребления энергии обусловлен несколькими факторами. Во-первых, прогнозируемый рост численности населения Земли. По данным ООН, к 2050 году ее численность достигнет уровня 9 миллиардов человек (на настоящий момент данный показатель составляет 6.3 миллиарда человек). Прирост населения будет происходить исключительно за счёт неразвитых или плохо развитых регионов мира, доля которых в общем производстве энергии ничтожна. Например, по прогнозу ООН, численность населения Пакистана, на настоящий мо-
мент равняющаяся численности населения России (145 миллионов человек), к 2050 году составит уже 345 миллионов. Для сравнения - к тому же времени прогнозируемая численность населения в России составит 105 миллионов.
Вторым важным фактором роста энергопотребления в мировом масштабе является интенсифицирующийся процесс вывоза производства и капитала из развитых стран в развивающиеся. Это связано с поиском новых рынков дешевой рабочей силы, развитием мировой торговой системы и транспортной инфраструктуры, высокими темпами роста ведущих развивающихся стран (Китай, Индия, Бразилия и др.), поиском новых рынков сбыта, образованием системы глобального контроля за развитием стран третьего мира и другими глобальными тенденциями мировой экономической системы. Кроме того, на увеличение потребления энергии влияют процессы повышения уровня жизни населения развивающихся стран, внедрения связанных с электроэнергией технологий в сельское хозяйство, связь, торговлю, медиа, развлечения и т.п.
Одновременно с надвигающейся мировой энергонедостаточностью Россия и мир будут вынуждены иметь дело с продолжающимся и нарастающим экологическим кризисом. Согласно прогнозам специалистов, рост населения в условиях недостатка энергии приведёт к резкому снижению уровня обеспечения элементарных потребностей жизни и к одновременно резко усиливающемуся загрязнению окружающей среды, которое при этом наложится на естественный рост индустриального загрязнения биосферы в развитых странах по причине использования в качестве основного источника энергии углеводородов. Количественная оценка воздействия энергетической отрасли на атмосферу и гидросферу приведена в таблице.
800 700 600 500 400 300 200 100 о
1980 1990 1995 2000 2004 2010 2015 2020 2015 2030
Рис. 1. Динамика мирового энергопотребления, 1980-2030 гг., 1014 БТЕ
Таблица
Динамика загрязнения окружающей среды отечественными предприятиями электроэнергетики
7 4
1 Э
1
—''Зо у 6
-гя в
Загрязнение атмосферного воздуха, млн т
Загрязнители 2001 г. 2005 г. 2010 г.
Всего по отрасли 4.60 5.20 6.00
Диоксиды серы ^Ох) 1.94 2.18 2.52
Оксиды углерода (СО) 0.25 0.26 0.3
Оксиды азота (№>х) 1.09 1.25 1.44
Метан 0.02 0.06 0.06
Твердые вещества 1.30 1.45 1.68
Загрязнение гидросферы, млн м3
Загрязнение вод 1497 1647 1976
Основные экологические проблемы гидроэнергетики состоят в неблагоприятном воздействии водохранилищ ГЭС на микроклимат прилегающих территорий, ухудшение гидрологического режима (подтопление земель), отчуждение больших территорий и затопление ценных земель и лесных массивов, снижение проточности рек с ухудшением видового состава их флоры и фауны, постепенном превращении водохранилищ в накопители вредных и токсичных веществ. При создании водохранилищ ГЭС происходит не только подтопление земельных угодий и нарушается естественный биогеоценоз водоемов, но и отмечается ущерб их фауне и флоре. Самым опасным видом воздействия тепловых электростанций является загрязнение воздушной среды дымовыми выбросами оксидов серы и азота, монооксида углерода, твердых аэрозолей (золы, сажи), включающих токсичные и канцерогенные компоненты, например тяжелые металлы.
Атомные электростанции при нормальной эксплуатации практически не загрязняют природную среду: системы обработки газообразных выбросов на современных АЭС улавливают практически все радиоактивные вещества. Проблемы обращения с радиоактивными отходами, связанные прежде всего с их хранением, переработкой, транспортировкой и захоронением,
могут быть решены путём перехода к замкнутому ядерному топливному циклу, предусматривающему практически безотходное производство электроэнергии. Таким образом, единственным видом энергии, которая допускает многократный рост экологически чистого энергопроизводства и любых производных от энергии ресурсов, является ядерная.
Атомные электростанции являются по существу тепловыми станциями, в которых пар получается не при сжигании топлива, а при освобождении внутриатомной энергии. АЭС работают на ядерном топливе, в качестве которого используются уран и плутоний. Ядерное топливо обладает теплотой сгорания примерно в
2.5 миллиона раз выше, чем теплота сгорания обычного органического топлива. Один килограмм урана может дать столько теплоты, сколько может быть получено при сжигании от
2.6 до 3 тысяч тонн каменного угля. Общий объем обнаруженных запасов урана, расходы на добычу которого не превышают 130 долларов за килограмм, составляет примерно 4.7 миллиона тонн. Основываясь на расчетах 2004 года, запасов урана для производства электроэнергии хватит на 85 лет. При этом неразведанные запасы урана в мире составляют порядка 35 миллионов тонн [2]. Атомные электростанции могут быть сооружены в любом географическом
Б 20 40 «а ВО 1□□
Рис. 2. Количество эксплуатируемых ядерных реакторов в мире, 2007 г.
ЦЗА
РПЛУКЕ
,1Д--Л\и ЯиЗ£|А чППГй ПлРгГ 1К
САМАОА
Г0П1А
ЧкНЗГЕ
г^иоеш
Я=\ЫЧ
БСЮИМ
с^ьниер.
арийки
5У1Т<;ЕР1.И^0
^П.А'ОО
ДПСЕнТт
ЕЗД2И
МЕМЭО
РАКЕТДЫ
КШМАПГЛА
ЙЙЦЕГЖ
иТШАГ;|А
^ТНКР|
йда»™>(
аптеки?
районе, в том числе и труднодоступном, но при наличии достаточно мощного источника водоснабжения, поэтому АЭС особенно эффективны в районах, бедных топливными ресурсами. Количество (по массе) потребляемого топлива (уранового концентрата) незначительно, что облегчает требования к транспортным связям. Выбросы радиоактивных газов и аэрозолей при нормальной эксплуатации незначительны, что позволяет сооружать АЭС вблизи городов и центров нагрузки.
Таким образом, очевидно, что, во-первых, недопустимо свёртывать развитие ядерной энергетики и, во-вторых, абсолютный выигрыш получит та страна или коалиция стран, которая сделает ставку на сверхинтенсивное развитие ядерной энергетики не только для собственных нужд, но и для нужд большей части населения Земли.
В развитии атомной энергетики заинтересованы многие страны. Так, программа развития ядерной энергетики Китая предусматривает к 2030 году двадцатикратное увеличение ядерных генерирующих мощностей страны к уровню 2006 года путём доведения суммарной установленной мощности АЭС до 120-160 ГВт. Для этого строятся более 100 энергоблоков АЭС мощностью 1000 МВт каждый. Успешная реализация этой программы позволит Китаю превратиться в крупнейшего в мире производителя энергии на атомных электростанциях, обогнав США, Францию и Японию.
Следует отметить, что в 2007 году в мире действовало 437 ядерных энергетических реакторов общей установленной мощностью 370.708 ГВт, что составляло порядка 11% от общей мощности энергетики в мире, 6 ректоров находилось в стадии длительной остановки, 30 реакторов - в разной степени сооружения (рис.
2) [3]. К 2025 году из этого числа более 100 реакторов в мире будет остановлено для вывода из эксплуатации по причине достижения установленного срока службы.
Россия может и должна стать мировым лидером в области производства дешевой и неограниченной по объему энергии через развитие ядерной сферы. Активная переструктуризация российской атомной энергетики позволит совершить скачок в качественно новое состояние, снизить давление и зависимость от газовой и нефтяной составляющей в топливной корзине первичных энергоисточников на фоне снижения темпов роста их добычи и усложнения ситуации с обеспечением внутреннего и внешнего энергетических балансов. Увеличение абсолютных значений и относительных долей других энергоисточников позволят в долгосрочном плане выполнять обязательства российских производителей первичных энергоресурсов на международных рынках, закрепить свое положение на рынках Европы и Азии в качестве одного из крупнейших игроков, что принесет не только экономическую пользу для страны, но и создаст объективные факторы для дальнейшего улучшения благоприятного политического положения РФ на мировой арене. Это также означает ускоренное научно-техническое развитие в энергетике и энергомашиностроении, что создаст благоприятную возможность существенного повышения доли высокотехнологичной продукции в объеме экспортных поставок из России в абсолютных и относительных показателях. В конечном итоге российская ядерная сфера, включая экспортируемые энергоустановки, должна будет к 2030 году производить не менее
1.5 млн ГВт/часов «ядерного электричества», т.е. увеличить производство примерно в 5 раз. Это обеспечит лидирующее положение страны
в общем мировом атомном электропроизводстве, которое, по оценкам специалистов, к 2030 году составит не менее 5 млн ГВт/часов [4].
Основными направлениями развития атомной энергетики России в ближайшие годы должны стать:
1) наращивание мощности и количества российских АЭС и энергоблоков внутри России и за рубежом;
2) организация перехода атомной энергетики России к универсальному замкнутому ядерному топливному циклу;
3) производство и массированное применение модульных малых ядерных АЭС до 50 МВт;
4) развитие на основе ядерной сферы смежных наук (радиомедицины, радиологических биотехнологий и др.).
Список литературы
1. EIA, International Energy Annual 2004 (May-July 2006), Projections: EIA, System for the Analysis of global Energy Markets (2007). Сайт. URL: www.eia.doe.gov/iea. (дата обращения 10.05.2010).
2. Сайт украинской государственной генерирующей атомной компании «Энергоатом»: сайт. URL: http://www.energoatom.kiev.ua/ua/media/
3. А.В. Кацай, Г.П. Кашурникова // Научнотехнологический форсайт энергетики на период до 2025 года. Ч. 1: Анализ и оценка текущего научнотехнологического состояния некоторых ключевых секторов российской экономики (энергетика и ТЭК) / Под общ. ред. к.ф.н. А.В. Кацая/ 1-е изд. М.: Центр «Атом-инновации». 2008, 218 с.
4. Ю.В. Крупнов, Г.А. Кауров, Б.В. Крупнов, А.И. Любжин, С.Э. Мелентьев, С.В. Смирнов. //Ядерная доктрина России. Проект для обсуждения / Под общ. ред. Ю.В. Крупнова. М.: Институт мирового развития, 2005. 41 с.
PRIORITY DEVELOPMENT OF NUCLEAR ENERGY AS A SOLUTION FOR THE WORLD ENERGY PROBLEM
E.N.Letyagina
The article indicates the main components of the global energy problem: the growing energy consumption, the environmental crisis, etc. The current state and the prospects for the development of nuclear energy are investigated.
Keywords: energy consumption, nuclear energy, environmental pollution, nuclear sphere, power engineering.
