Энергетика сегодня и завтра

Конечно, при создании атомной станции должны учитываться возможные поломки оборудования, отказы различных систем, ошибки персонала, и этот учет является обязательным при ее проектировании и проведении конструкторских и научно-исследовательских работ. Рассматриваются различные «потенциальные» аварии и необходимые технические меры по их локализации и предотвращению развития. С этой целью ядерный реактор оборудуется различными аварийными системами: энергопитания, расхолаживания, герметизации. Правила при таком проектировании достаточно строги.

Так в соответствии с этими правилами в качестве первопричины аварии должен рассматриваться не только отказ любой одной системы, но и совпадение этой поломки с еще одной не обнаруженной до аварии поломкой другой системы.

И все же приведшая к взрыву авария на Чернобыльской АЭС показала, что нужно еще более тщательно и строго рассматривать возможные виды «потенциальных» аварий и меры по их локализации.

Работа по повышению безопасности АЭС интенсивно ведется у нас и в других странах мира. Почти в полтора раза возросла за последние десятилетия стоимость АЭС за счет совершенствования и введения дополнительных систем и оборудования, обеспечивающих безопасность.

Наиболее ответственное звено в ядерном топливном цикле — его завершающий этап, захоронение радиоактивных отходов. Для их надежного изолирования разработаны такие способы, как цементирование, битумирование и стеклование.

Эти способы проверены в реальных условиях, в том числе в различных непредвиденных обстоятельствах — например, когда в хранилища проникают грунтовые воды.

По сей день изыскиваются самые надежные и дешевые методы предотвращения какого-либо радиоактивного загрязнения окружающей среды. Такое серьезное отношение к захоронению отходов — залог того, что атомная энергетика есть и будет одним из самых чистых источников энергии:.

Энергетические реки текут вспять

Куда исчезает энергия?

В реках энергетических течение обратное рекам земным. Мощные потоки газа, угля, нефти, воды и ядерного топлива разделяются по перерабатывающим заводам и фабрикам; попадают на электростанции. Потом энергия мелкими речками растекается по предприятиям и городам. Ручейки ответвляются к цехам, домам, бензоколонкам. И уже струйки ее попадают в печи, электромоторы, квартиры.

Энергия рассеивается и исчезает.

Исчезает? Где? Насколько полезно мы ее использовали?

За всеми ручейками, текущими вспять, не проследишь.

И невозможно выявить все щели и поры, по которым происходит утечка, пропадает добро. Еще труднее рассказать о всех способах борьбы с ненужными потерями.

И все же попытаемся пройти по некоторым энергетическим руслам.

Прежде всего около половины всех энергетических ресурсов поступает на выработку электроэнергии, а также нагревание воды и пара как теплоносителей. Все остальное топливо непосредственно сжигается в печах, двигателях. Четверть ресурсов тратится в промышленности, а еще одна четверть — на транспорте, в сельском хозяйстве и коммунально-бытовой сфере.

Такой срез не дает полного представления о том, сколько же в целом какая-либо отрасль потребляет энергии. Например, транспорт или сельское хозяйство не только используют топливо непосредственно, но получают также электроэнергию, горячую воду, пар.

Если учесть и эти поступления, то основным потребителем энергии окажется промышленность — около миллиарда тонн условного топлива в год. Из них около четверти потребляют черная и цветная металлургия, примерно столько же — нефтехимическая и химическая промышленность, включая нефтепереработку, а машиностроение и металлообработка — одну шестую часть.

У энергетиков есть такое понятие — «конечная энергия», то есть энергия на выходе с последней ступени ее преобразования. Она и поступает народному хозяйству.

Она может иметь вид электроэнергии, тепла различного потенциала, механической энергии. Доля конечной энергии от первичной, содержащейся в добываемых энергетических ресурсах, составляет всего две пятых. Шестьдесят процентов энергии исчезает на пути к потребителю.

Что же происходит дальше?

Рассмотрим пример — сколько энергии нужно для обработки детали на токарном станке. Предположим, из шахты или скважины добыто 100 единиц энергии. Вот ее дальнейшая судьба:

Поступило — 100

90 — на электростанцию

85 — для генерации пара

32 — механическая энергия ротора турбогенератора

30 — в трансформаторы линии электропередачи

28 — в линии электропередачи

25 — на электропривод станка

19 — на вращающийся вал станка

1,5 — для обточки детали — необходимая энергия преодоления межмолекулярных сил

Потеряно

10 — истрачено на собственные нужды: при транспортировке на электростанцию

5 — с отходящими дымовыми газами

53 — с охлаждающей водой в конденсаторе

2 — в электрогенераторе

2 — на собственные нужды электростанции

3 — при передаче электроэнергии

6 — в электроприводе станка

17,5 — на преодоление сил трения и отдано охлаждающей воде