Нынешняя атомная энергетика построена как на весьма совершенных, так и на вполне архаичных технологиях. Самый яркий пример последних — собственно способ получения электроэнергии из тепла, все эти вода, пар, турбина… Это знакомо просвещенной публике с XIX века, только вместо дров и угля тепло отнимается от урана. Может, пора что-то изменить?
В силу бесхитростности этого механизма проблемы у АЭС те же, что и у ТЭС, — низкий КПД (для электрогенерации часто на уровне 40%). В СССР вопрос намеревались закрыть, создав атомные станции теплоснабжения (АСТ) и использовав низкопотенциальное тепло для опреснения воды и ряда других задач, но бесстрашие тогдашних руководителей по отношению к мирному атому предсказуемо исчезло в 1986 году, и строительство трех реакторов подобного типа было заморожено. Вроде бы атомные станции теплоснабжения теперь собирается строить Россия — плавучие, для Крайнего Севера. Но фамилии лиц, ответственных за проект, внушают надежды: эти менеджеры так эффективны, что АСТ, скорее всего, ждет судьба реформы электроэнергетики, планировавшейся ради ввода новых энергомощностей и снижения цен на рынке благодаря конкуренции.
Можно ли попробовать возобновить советские усилия по повышению КПД АЭС вне формата ИБД (имитации бурной деятельности), столь любимого в наших пенатах в последние десятилетия?
Чарльз Форсберг (Charles Forsberg) из Массачусетского технологического института (США) работает как раз в этом направлении. Он планирует настоящую свадьбу Франкенштейна — «поженить» АЭС и альтернативную энергетику, чтобы породить… Впрочем, обо всем по порядку.
Гм, скажет рядовой чтец, ведь компенсировать перепады в малопредсказуемом производстве энергии солнечными и ветряными электростанциями атомная энергетика не может, ибо быстрое изменение мощности, забираемой от АЭС, очень неприятно сказывается на безопасности реактора.
Г-н Форсберг предлагает сразу три варианта использования низкопотенциального тепла АЭС, которое нельзя конвертировать в электричество. Первые два более или менее традиционны — искусственный теплорезервуар геотермального типа, откуда затем можно забирать пар на генерацию электричества в моменты пиковых нагрузок, и выработка водорода методом разложения воды или природного газа при сильном нагреве.
Ну а третий сценарий — самый необычный и интересный — предполагает использование такого тепла для добычи сланцевой нефти.
Пар от АЭС, расположенной поблизости от месторождения керогена, нагревает его, после чего из него выделяются легкая нефть и природный газ, а в самом месторождении в твердом виде остается лишь каменноугольная смола. Сейчас «сланцевую нефть» (напомним, что мы несколько скептически относимся к этому термину) добывают, «согревая» кероген продуктами сгорания того же природного газа. В итоге она дороже, а энергетическая рентабельность (соотношение полученной энергии к затраченной) для сланцевой нефти воистину ужасна. Как только на нее направят ныне ни на что не расходуемый подостывший АЭС-пар, энергозатраты на добычу упадут в несколько раз, а энергорентабельность вырастет.
Что особенно важно, процесс не требует регулярного ввода одинаковых количеств пара. То есть АЭС может производить электроэнергию более гибко: когда электричество в сети не нужно, пар просто отводится к месторождению, что не даст контуру охлаждения перегреться или пару — «уйти в гудок». Подобная гибкость поможет АЭС вытеснить ТЭС в смысле замены колеблющейся выработки солнечных и ветровых электростанций, дополнительно снижая сжигание ископаемого топлива и выбросы углекислого газа.
Львиная доля таких месторождений керогена сосредоточена в западных штатах США — то есть близко к центрам энергопотребления. А значит, описанное использование АЭС позволит сделать их новыми центрами относительно недорогой нефтедобычи. «Нам повезло. У такой нефти будет самое малое влияние на выбросы углекислого газа изо всех ископаемых, — считает Чарльз Форсберг. — Некоторые из этих месторождений могут принести миллион баррелей с акра [0,4 га]. На земле нет другого такого места».
Отчет об исследовании опубликован в журнале Energy Policy.
Так что «свадьба» возможна. К тому же известно, как выбрать ведущего на свадьбу. (compulenta.computerra.ru/Энергетика Украины, СНГ, мира)
