Перспективы немецкой энергетики или Путешествие Олафа Шольца в Африку

Статьи и рассылки / Темы статей / Экономика и право
Тема
[-]
Проблемы энергетической отрасли экономики страны  

***

Геотермия

6 мая канцлер Германии Олаф Шольц посетил геотермальную электростанцию Olkaria I мощностью в 185 МВт в Кении.

Кения – развивающаяся страна с населением почти 50 млн. Есть в том же, богатом на геотермию районе, еще станции II, III и IV, Olkaria I – самая мощная в Африке. Уже сегодня в Кении 90% электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников, главным из которых является геотермия. Шольц неравнодушен, судя по всему, к геотермии, он и в Германии посещал строящиеся установки. Энергетический шок, испытанный Германией этой зимой, заставляет политиков идти навстречу инновациям в области энергетики, хотя в Германии пространства для маневра у них стараниями зеленых почти что нет.

Кстати, на сегодня самой мощной в мире считается геотермальная станция в Калифорнии (1534 МВт), состоящая из 24-х блоков. А в Германии работают 11 геотермальных электростанций, самая мощная из которых в Sauerlach вблизи Мюнхена имеет 80 МВт. Геотермия в сравнении с другими видами энергетики – бедный родственник. Там, где тепло само идет из-под земли, например, в виде гейзеров в Исландии, там им понемножку и пользуются.

Между тем, независимо от геотермальных вод, чем глубже в землю, тем температура выше. В самом центре нашей планеты, на глубине 6378 км, температура расплавленного ядра составляет 6.000 C0, ну, и давление невероятное, 3,5 миллиона бар. Но человеку глубина дается невероятно сложнее, чем высота. Уже до конца Солнечной системы добрались, а на собственной Земле только чуть-чуть в земную кору углубились, рекорд – 12.262 м на Кольском полуострове. Каждый метр под землю дается труднее миллиона километров в космосе.

Но нас интересует подземное тепло. Оказалось, что на рекордной глубине в 12 км температура равна 215 градусов. Есть немало мест, где высокие температуры достигаются на значительно меньших глубинах, например, в Исландии, Новой Зеландии или Японии.

В центральной Европе температура растет на 3 градуса каждые 100 м глубины. На глубине в 3 км измеряли температуру 80-120 C0, на 5 км – 130-160 C0. На первый взгляд, углубляться в земную кору на километры ради сотни градусов – себе дороже. И действительно, расчеты показывают, что отопление с помощью геотермии обходится на 60-80% дороже в сравнении с отоплением газом или нефтью.

 

Сегодня применяют два способа использования геотермии: в одном случае просто для отопления нагретой земным теплом воды, во втором – вырабатывается электроэнергия. В первом случае вода циркулирует по трубкам, нагревается на глубине и поступает в отопительную систему зданий. Такое отопление отличается высокой стабильностью и простотой в обслуживании в течение многих лет и даже десятилетий.

Во втором варианте жидкость, состоящая из воды и антифриза, циркулирует по системе труб, проходящих через область нагрева, после чего поступает в турбину для выработки электричества. У геотермии немало недостатков. Например, использовать подземное тепло хоть с какой-то выгодой можно только в районе бурения. А бурить землю можно далеко не везде. И район должен быть сейсмически спокойным. Ремонт, контроль, регламентные работы – сложно и дорого. 

Но есть и другая сторона медали. Солнца много на экваторе, а в северных широтах – мало, в светлое время суток энергия от него поступает, а в темное– от него никакой энергии, а ведь именно в темное время суток на освещение требуется много энергии. И еще: для оптимальной выработки солнечной энергии нужно безоблачное небо, И ветроэнергетика не без греха: ветры дуют равномерно не везде и не всегда, от ветряков страдают птицы, кое-где это превратилось в проблему, орнитологи и защитники окружающей среды протестуют. 

А вот геотермия, даже в сравнении с энергией солнца и ветра, экологически почти безупречна. И, в отличие от них, не портит пейзаж, всё упрятано под землю. Она не подвержена сезонным, погодным и климатическим колебаниям. Характерно, что сегодня к добыче подземного тепла проявляют всё больший интерес нефтегазовые компании. Казалось бы, геотермия им прямой конкурент, но, с другой стороны, именно они обладают опытом и техникой глубинного бурения, они лучше «чувствуют» глубину. И им тоже ясно, что время углеводородных ископаемых, нефти и газа, неумолимо близится к концу. 

Одним из самых перспективных решений использования низкопотенциального подземного тепла в дополнение к обычной электроэнергии является применение так называемых тепловых насосов. Не вдаваясь в технические детали, отметим лишь, что они позволяют экономить до 50 % электричества. 

Сенсацией самого последнего времени стала продажа производства тепловых насосов (Wärmepumpe) немецкой фирмы Viessmann в США. Там они являются хитом продаж, спрос на них непрерывно растет. Сегодня в эксплуатации находится до двух миллионов тепловых насосов, а к 2050 году число их должно достичь 28 миллионов. Америка ведь страна не столько небоскребов, сколько домов на одну семью, именно для них и предназначены тепловые насосы. И в Германии спрос на эту технику заметно растет.

А лидером применения тепловых насосов в Европе является Финляндия – 69 агрегатов на 1000 человек населения. Этот вид обогрева весьма развит и в других скандинавских странах. Вообще крупнейший тепловой насос построен недавно немецкой фирмой MAN в Дании на морском берегу, именно морская вода является источником тепловой энергии для 100 тысяч человек.

Стоимость сделки с Viessmann составляет 12 млрд долларов, производство насосов будет и дальше вестись в Германии. Намечается повсеместная замена обогрева помещений углеводородным топливом на тепловые насосы.

В Германии активно функционируют 42 глубинные геотермальные установки, еще четыре – в постройке. Проведены расчеты, согласно которым геотермия может покрыть потребность Германии в тепле на 25 %. Вероятно, так оно и есть. Больше того, я думаю, что подземное тепло может покрыть даже не 25, а все 100 процентов потребности – вопрос лишь в деньгах. Никто сегодня не способен инвестировать в подобные мега-проекты, но они, тем не менее, технически вполне осуществимы. Недаром один из геотермальных проектов в США так и называется «Heat-Under-Your-Feet» (Тепло из-под ног).

Атомная энергетика

Ни одна страна Европы не отказалась столь бесповоротно от атомной энергии как Германия. Теперь можно полной грудью дышать чистым воздухом? В прошлом году в Германии на один киловатт-час выработанной электроэнергии проходилось 402 грамма CO2. Много это или мало? Рекорд у Эстонии – 945 г (дровами что ли топят?), далее Польша – 750 г, у Голландии почти как у нас – 418 г., в Италии – 247, в Литве – 155, в Австрии – 114, Финляндии – 77, Франции – 67, а далее идут Норвегия (27), Швейцария (20) и Швеция (9). В среднем по ЕС – 275 грамм углекислого газа.  АЭС не выделяет углекислого газа (парникового), солнце, ветер и вода – тоже, это всё от газа и угля. И с таким гигантским выхлопом парниковых газов Германия, ведомая зелеными, делает еще один шаг ко всемирному потеплению. Можно понять тех, кто в антропогенное, по-простому, рукотворное потепление не верят. Но зеленые на эти идеи молятся, и при этом делают немало для потепления, вот как, например, с закрытием АЭС…

После некоторой отсрочки, вызванной острым энергетическим голодом, в Германии всё же закрыли последние АЭС. За это отдельное спасибо вице-канцлеру Хабеку, оказавшемуся как раз в центре скандала по протекционизму в интересах своих «зеленых» друзей, которые являются крупными (особенно по части зарплат и гонораров) специалистами по энергетическому повороту.

Мало того, Хабек даже поставил крест на исследовательских работах в области атомной энергетики, ломать – так уж ломать. Хабека и следа уже не будет, а учиняемый им разгром важнейших исследований будет десятилетиями тормозить Германию. Вспомним, запрет на генетику отбросил Советский Союз в этой области на многие десятилетия. Не так давно, перечисляя грехи канцлера Меркель перед Германией, я включил в их число и разгром атомной энергетики. Меркель давно не у власти, но ее разрушительные идеи усиленно проводятся и новым правительством, в котором преобладают социалисты и зеленые.

А между тем ... что же творится в мире за пределами Германии?

Начнем с наших европейских соседей. Голландия имеет всего одну АЭС, но ее планируют расширить, а вот Бельгия – целых семь. Швеция 30% своего тока получает от шести АЭС, и это при том, что, согласно народной воле, от атомной энергии давно должны были отказаться. К счастью для шведов – не случилось. Сейчас консервативное правительство готовит закон о возобновлении строительства АЭС. А в Финляндии строят две АЭС в дополнение к двум работающим.

И Чехия покрывает треть энергетической потребности за счет двух АЭС, и об отказе от атома нет и речи. В Словакии строят два реактора, другие страны Восточной Европы тоже не думают следовать примеру Германии. Проблемой, правда, стало то, что строителем и поставщиком техники до сих пор выступала Россия; теперь вмешалась политика. Между тем Россия успешно строит АЭС и для себя, и на экспорт, ситуация с атомной энергетикой такова, что у небогатых развивающихся стран выбор между Россией и Китаем.

В Дании опрос в августе распределил сторонников атомной энергетики и их противников в соотношении 46 к 39.

Франция после нефтяного кризиса 1973 года взяла курс на развитие атомной энергетики и за счет этого добилась полной энергетической независимости. Сегодня она является крупнейшим экспортером электроэнергии. Она располагает 56 реакторами, каждый второй в Европе – французский. Они покрывают 70% ее собственной потребности в электроэнергии. Срок службы действующих АЭС продлевается до 60 лет. Президент Макрон выступает за интенсивное строительство новых АЭС, планируется шесть новых.

В довоенной Украине работало 15 реакторов, еще два строились, часть электроэнергии экспортировалась в Европу. Но все же Европа – не лидер атомной энергетики. Лидером по постройке и введению в строй новых АЭС является Китай: работают 55 блоков, и, несмотря на это, в 2021 году от солнца и ветра было получено вдвое больше энергии. Запланировано строительство еще 47 реакторов.

Стремительно развивается атомная энергетика Индии: в дополнение к 23-м работающим планируется еще 12. Больше всего атомных реакторов в США, 92. Они, видимо, достигли насыщения, строительство новых почти прекращено. Доля атомной энергетики составляет в США 19 %.

Говорим Япония, и тут же вспоминается ядерная катастрофа в Фукусиме в 2011 году, именно она подтолкнула канцлера Меркель к отказу от АЭС. Япония, сделав паузу, планирует теперь новые атомные станции. Для достижения экологических целей, для нейтралитета по углю, для индустрии Японии необходимо иметь 27 АЭС до 2030 года и 40 – 2050-го.

Ее конкурент – Южная Корея, где нынешние политики возобновили приостановленное строительство двух АЭС. К 2030 году корейцы хотят производить до 30% электроэнергии на АЭС, для этого потребуется 30 реакторов, сейчас их 24.

И все-таки сейчас в мире происходит сокращение числа реакторов, пик приходился на 1970-80 годы. В 2022 году в мире было 415 функционирующих реакторов (23 из них приостановлены) и 57 реакторов в постройке. Из этого числа – 3 в Германии, сейчас они остановлены. Во Франции имеется 56 реакторов, в Китае – 53, в России – 37, Украине – 15, в Великобритании – 12, Бельгии – 7... (По расчетам Путина, Германия, ушедшая от ядерной энергетики, уходящая от угля  и лишенная русского газа, в кратчайшие сроки должна была бы прекратить поддержку Украины, просто чтобы пережить зиму. Но он в который раз просчитался).

Около 300 реакторов в мире являются двухконтурными водяными высокого давления., а около 60 – одноконтурные на водяном пару. Конструкции большинства атомных реакторов разрабатывались в 60-70-е годы прошлого века, далее принципиальных изменений не происходило. Но исследовательские работы не прекращаются (за исключением Германии). Наоборот, именно сейчас ученые подступают к практической реализации новых идей в атомной энергетике.

Например, компактные модульные реакторы, которые заряжаются топливом лет на десять. Или, скажем, высокотемпературные реакторы, предназначенных для выработки водорода. Или чрезвычайно многообещающие реакторы не на уране, а на тории (Китай уже запустил один экспериментальный). Ториевые реакторы при массовом производстве будут дешевле урановых и значительно безопаснее как по возможной аварийности конструкций, так и по весьма низкой радиоактивности отходов.

Одна из самых перспективных идей – переход от воды в качестве теплоносителя к растворам солей или жидким металлам, таким, как натрий или сплав свинца и висмута. Это, в свою очередь, открывает путь к газотурбинным установкам второго контура, работающих не на водяном паре, а на горячем воздухе. Такие реакторы уже считаются реакторами 4-го поколения. Среди них выделяются так называемые реакторы на быстрых нейтронах. Они должны быть одновременно компактнее, надежнее, эффективнее.

Чуть не главная проблема АЭС – радиоактивные отходы, хотя до сих пор их удавалось надежно хранить без каких либо аварий.

Между тем находящиеся сегодня в разработке новые реакторы должны будут давать отходы со значительно более низким уровнем радиации, а их изотопный состав сделает их уже через 100 лет на 90% более безопасными, через 300 лет они вообще не будут представлять опасности. И пусть не страшат эти гигантские сроки – обычные радиоактивные отходы и через тысячу лет предельно опасны.

Так что опасность, связанная с отходами, на деле – очередная страшилка. Из отходов (обедненного урана) делают, например, бронебойные снаряды, уже применяемые с обеих сторон в Украине, и это пытались обыграть как чуть ли не ядерную войну.

Зеленые как политическое движение сформировались в Германии в конце 70-х годов именно из протестов по поводу складирования радиоактивных отходов в Горлебене в Нижней Саксонии. Отцы и даже деды сегодняшних климатических активистов ложились на рельсы перед составами с отходами, приклеивать себя, как их потомство, они не догадывались. Или клея такого 50 лет назад еще не было?

В мире по теме ядерной энергетики растут, как грибы, стартапы, стремящиеся сделать атомные станции будущего недорогими и надежными. И их обильно финансируют во имя энергетической независимости. Еще не запущены реакторы четвертого поколения, но уже предлагаются реакторы пятого. Однако возведение их в Европе, тем более в Германии, маловероятно, например изобретенный немцем Гётцем Рупрехтом (Götz Ruprecht) инновационный реактор появится ... в Африке.

Германия как государство на этом пиру технологий отсутствует. А ведь было время, когда немецкая физика (впрочем, и другие науки тоже) вызывала восхищение во всем мире, Лиза Мейтнер и Отто Ган первыми осуществили расщепление ядра урана. Для сегодняшней Лизы Мейтнер в Германии не нашлось бы места, как и тогда, в 30-40-е, но не нашлось бы просто за невостребованностью в Германии талантов.

Вопрос: мы, немцы, самые умные, самые предусмотрительные, самые осторожные или просто самые трусливые? Или мы на другой планете живем?

(Окончание следует.)

Автор С. Мучник

Источник - https://www.partner-inform.de/pa


Дата публикации: 05.07.2023
Добавил:   venjamin.tolstonog
Просмотров: 201
Комментарии
[-]
 Dropwarez | 25.08.2023, 16:17 #
At Dropwarez, we understand that successful e-commerce ventures require effective store management. Our comprehensive suite of tools and resources empowers you to efficiently handle inventory, process orders, and engage with customers. With Dropwarez Store Management, you're equipped to streamline operations, provide exceptional customer experiences, and drive your online business to new heights.
 Vallee Real Estate | 21.09.2023, 08:32 #
Discover exquisite Lake Como Houses for Sale. Explore a range of charming houses for sale, offering breathtaking views of the serene lake and the surrounding Italian countryside. Nestled amidst breathtaking landscapes, these properties offer the perfect blend of luxury and tranquility.Your dream home by the water awaits in this picturesque destination.

Ваши данные: *  
Имя:

Комментарий: *  
Прикрепить файл  
 


Оценки
[-]
Статья      Уточнения: 0
Польза от статьи
Уточнения: 0
Актуальность данной темы
Уточнения: 0
Объективность автора
Уточнения: 0
Стиль написания статьи
Уточнения: 0
Простота восприятия и понимания
Уточнения: 0

zagluwka
advanced
Отправить
На главную
Beta