Три тумана вокруг урана (часть 2)

М.Ватагин, к.э.н., консультант при Комитете по вопросам ТЭК, ядерной политики и ядерной безопасности Верховной Рады Украины

(первая часть здесь)
Невидимый уран
Если, подойдя и присмотревшись к рыбаку, готовящему на костре уху, мы бы увидели, что огонь в костре есть, вода кипит, рыбак заправляет, пламя нагревает, но дров и углей нет, то, прежде всего, мы бы усомнились в адекватности собственного восприятия. Скорее всего, чтобы не показаться смешным, и не задали бы вопроса: «А почему собственно и как это происходит?»

В конце концов, можно просто не обратить внимания и убедить себя, что померещилось. В такой безобидной ситуации, несомненно, а вот в отношении атомной энергетики, дающей в мире каждый шестой, а на Украине каждый второй кВт-час электроэнергии, используемой для нашего удовольствия, не замечать странного и делать вид, что все нормально, представляется не очень оправданным.

Энергия мирного атома используется людьми уже более 50 лет. По данным МАГАТЭ в настоящее время 31 страна эксплуатирует 442 блока мощностью 370 тыс. МВт, 13 стран строят 28 блоков мощностью 23 тыс. МВт, в т.ч. 21 блок (75%) в Азии, России, Европе, Украине. При этом Украина занимает 7-е место по установленной мощности АЭС и 10 место по количеству блоков, на которых в 2006г. произведено 46,9% энергии при потреблении в среднем на 1 чел. 2,74 ТНЭ (ТНЭ – тонна нефтяного эквивалента, рассчитанная исходя значения удельной теплоты сгорания 10000 Ккал/кг) в год (средний по клубу 8-ми показатель в 2 раза выше - 5,58 ТНЭ). Восемь стран, включая Украину, где проживает 14% мирового населения и потребляется 45% первичных энергоресурсов, обладают 80-тью процентами мощностей АЭС. В 10-ти странах доля АЭС в производстве энергии превышает 40%.

Несмотря на это в государственных балансах производства и потребления первичных энергоносителей, природному урану места не находится (Данное обстоятельство подробно рассмотрено автором относительно некоторых государств, входящих в ядерный клуб с соответствующей аргументацией, статистическим подтверждением количественных параметров и анализом возможных причин еще в конце 2005 г. Результаты опубликованы в статье «Учитывать ли уран в энергетическом балансе», размещенной в №12 журнала «Энергетическая политика Украины». В данной работе нет смысла повторять, то что очевидно и не изменилось за прошедший период).

Там есть уголь, газ, нефть, дрова, торф, сланцы, угольные брикеты и другие, очень значимые виды энергоресурсов. Но урана там нет! Хотя электричество, получаемое на основе его энергии, что называется, имеет место быть.…... Вряд ли такую ситуацию можно считать естественной с точки зрения достаточности информационного обеспечения подготовки и принятия взвешенных решений в области энергетической стратегии и тактики, которыми сегодня крайне озабочены правительства почти всех государств.

Данный вопрос без ответа, по всей вероятности стал уже привычным для самих атомщиков, а для потребительского окружения он еще не превратился в животрепещущий. Особенно на фоне постоянного проявления кризисных признаков то в сфере нефтепродуктов, то на рынке газа или угля. Там цены не просто растут, а скорее высоко и неожиданно подпрыгивают и каждый человек это сразу чувствует своим карманом, платя за бензин или за коммунальные услуги. Что до атомной энергетики с ее низкой чувствительностью к изменению цен на мировом урановом рынке вследствие незначительной доли топливной составляющей в стоимости производства, то к ней очевидно еще не пришло время приглядеться внимательнее. Да и электроэнергия АЭС, например, в Украине с позволения государственного регулятора сегодня вынужденно отдается в рынок почти в 2,5 раза дешевле (cамо по себе подобное соотношение цен в украинском энергетическом псевдо рынке с точки зрения мировой практики выглядят, пожалуй, лишь как демонстрация права на свой, выбранный по сокровенным и неведомым другим соображениям путь, который существенно, а иногда и с точностью до наоборот, отличается от принятого в сообществе. На большинстве исследованных национальных и международных энергетических рынках цена электроэнергии тепловой генерации отличается от цены подобной продукции атомщиков не более, чем на 15-20%. Эта тема конечно важна но требует отдельного рассмотрения вне рамок настоящей работы) энергии ТЭС, ТЭЦ и тем более ВЭС.

Возможные последствия, риски и угрозы сложившегося положения оставим для рассмотрения квалифицированным специалистам по всякого рода безопасности, включая экологическую, энергетическую или экономическую. Думается, они сумеют детально разобраться во всех возможных следствиях отсутствия адекватного представления о происходящем, в очередной раз попытавшись ответить на вечный вопрос «кто виноват и что делать?».

Но вместе с тем, очевидно, что бедной атомной энергетике не хватает чего-то такого, имеющегося у традиционной генерации, что не позволяет ей занять достойное место в составе полноправного партнера в клубе полноправных партнеров, определяющих энергетическую обеспеченность, емкость и зависимость. Не участвует она и в разработке эквивалентных балансов потребления энергетических ресурсов, и планируют ее производство просто отдельной строкой вместе с электроэнергией ГЭС, ВЭС и других нетрадиционалов, обозвав в стратегии до 2030 г. «условно-первичной ядерной энергией». Так в жизни и выходит вроде первичная, но условно. (Так в 2006 г. АЭС Украины первично отпустили в энергетический рынок 84,85 млрд.кВт*ч, а ТЭС натурально, а не условно – на 37,56 млрд. меньше. Фактически на каждый кВт*ч отпускаемый ТЭС, АЭС давали 1,8 кВт*ч. При этом их годовая тарифная выручка составила 7,1 млрд.грн. или на 38,3% меньше суммы продаж ТЭС в размере 9,8 млрд.грн.. Вот такие вот условности в реальности).

Хотя если разобраться в основе выработки электрической и тепловой энергии на АЭС лежит то же производство первичного тепла, преобразуемого в приемлемые для конечного потребления виды энергии почти так же, как и в тепломеханическом цикле ТЭС. Но есть одна мелочь ….. В атомной энергетике не принято соотносить полезный отпуск энергии с расходами топлива, выраженными в том или ином принятом эквиваленте: условное топливо, британская тепловая единица, нефтяной эквивалент и пр.

В традиционной энергетике для количественной характеристики расхода энергетического ресурса на преобразование энергии органического топлива в энергию на постсоветском пространстве повсеместно принято использовать понятие условного топлива (УТ). Единица веса УТ, по сути, является принятой обществом мерной единицей, дающей возможность привести теплотворную способность различных видов органического топлива к единому эквиваленту. В этом смысле УТ ничем не отличается от градуса, метра, грамма или джоуля. При этом, договорились, что теплотворная способность одного килограмма УТ будет равняться 7000 ккал. Далее энергетики пересчитывают реальный вес конкретного топливного ресурса в условные единицы, добавляют расходы на транспорт или косвенные налоги и определяют удельный расход УТ на производство единицы энергии. При этом расчеты производятся по переводным коэффициентам, определяемым по данным инструментальных замеров удельной теплоты сгорания конкретного вида органического топлива и соотнесением результата с эталонным значением теплотворной способности 1 кг УТ. Другими словами оценка ведется снизу вверх, от натуры к условности, от условности к удельному расходу на готовый продукт.

Но даже школьнику понятно, что количество первичного (под первичной тепловой энергией в данном случае понимается тепло, образованное в результате сжигания органического или деления ядерного топлива для передачи в тепломеханический цикл генерирующей установки с целью его трансформации на энергетическом оборудовании в электрическую или тепловую энергию, предназначенную и пригодную для передачи потребителям) тепла, будь то в котле или реакторе, при выражении в условных единицах идентично, да и не может в принципе отличаться. Исходя из хорошо известных количественных соотношений принятых единиц измерения мощности (Вт), энергии (ккал, кВт-час) или механического эквивалента теплоты (Дж/кал) не сложно понять, что для производства одного кВт-ч первичной тепловой энергии необходимо 122,835…. грамм УТ (1 Дж = Н*м = кг*м22 = 1 Ватт*с --> 1 кВт*час = 3600 кДж. 1 ккал = 4,1868 кДж ? 1 кВт*час = 860,420.. ккал или 7000 ккал = 8,141 кВт*час --> 1 кВт*час = 1 / 8,141* 1000 = 122,83503255...грамм условного топлива). Можно даже догадаться, что эта величина постоянна по определению. Она не зависит от типа генерирующей установки, ее технических параметров, используемого топлива, расхода на собственные нужды и прочих премудростей, показывая только количество топливного эквивалента, необходимое для производства единицы первичной тепловой энергии.

В этом смысле значение 122,835..гр.у.т./кВт-чтепл вполне возможно рассматривать как константу теплотворной способности топливного эквивалента, обозначив ее к примеру qt. Если ее разделить на КПД с учетом расхода на собственные нужды получим удельный расход на 1 кВт*час полезногго отпуска электроэнергии. (Или применительно в энергоблоку ВВЭР-1000 его работа на проектных параметрах будет означать что для производства 1 кВт*часа отпускаемого потребителю необходимо qt / (1000/3000)*0,95 = 387,9 гр.у.т.). Параметр удельного расхода УТ с успехом применяется для оценки качества и эффективности работы генерирующей установки или энергетического предприятия. При этом, изменение удельного расхода УТ на единицу энергии, отпускаемую потребителям, зависит исключительно от технико-технологических параметров, характеризующих эффективность тепломеханического цикла конкретного энергоблока или энергетической установки.

Осталось умножить qt на объем первичного тепла (cтатистический учет данного параметра всегда велся и ведется сейчас ПТО АЭС) и можно судить о суммарном расходе условного топлива за период. Ну к примеру просто чтобы сравнить количество, экологическое качество и стоимость.

Теперь вроде бы совсем просто. Натуральное количество есть – включай в баланс и считай как всех. Но вот дальше перед атомщиками и статическими работниками встает задача, приемлемое и адекватное решение которой не находилось до настоящего времени. И опять вроде бы мелочь…. Условность то определить можно, да соотнести ее не с чем. Никак не привязывается она к принятой сегодня мировым сообществом единице учета ядерного топлива – тепловыделяющей сборке (ТВС). Слишком уж велика единичка, да и используется в активной зоне реактора через-чур долго. По крайней мере, гораздо больше времени, нежели продолжительность любого отчетного периода. К тому же и о расходе ЯТ привыкли судить только после окончания полезного использования ТВС, а это, аж через несколько лет после загрузки ее в АЗ. Но приклеить это суждение к финансовой отчетности …увы и ах. С другой стороны добытую урановую руду или закись-окись в эту самую ТВС пересчитать практически невозможно из-за обилия возможных вариантов преобразования одного в другое.

Вот и получается.... как всегда. И уран есть, и используется он в атомной энергетике, которая тоже, вне всякого сомнения, есть и даже энергию дает потребителю. Только продукт этот самый взглядом, вооруженным явно не пригодными инструментами, просто невидим. Можно сказать, статистически невидимый ресурс обеспечивает шестую часть мировой потребности в электроэнергии. Все об этом знают, но ничего определенного по делу показать не могут или не хотят. А ведь баланс энергоресурсов дело не шуточное. Его корректировка ненароком может заставить переосмыслить уже сложившиеся и устоявшиеся представления. А это уже серьезно. Сразу вспоминается высказывание Никколо Макиавелли: «Нет дела, коего устройство было бы труднее, ведение опаснее, а успех сомнительнее, нежели замена старых порядков новыми. Всегда ожидает враждебность тех, кому выгодны старые порядки, и холодность тех, кому выгодны новые. Эта холодность объясняется отчасти страхом перед противником, на чьей стороне – законы; отчасти недоверчивостью людей, которые на самом деле не верят в новое, пока оно не закреплено положительным опытом».



Результаты оценки, представленные в таблице, показывают, что с учетом урана картина потребления энергоресурсов существенно отличается от официальных статистических данных.

На самом деле выходит, что общество не учитывает больше одной пятой потребляемых в процессе производства электроэнергии первичных ресурсов. Оно как бы знает, что ресурс есть и на самом деле потребляется, но вслух об этом не говорит.

Не вдаваясь в политические подробности, приоритеты при распределении бюджетной поддержки или вопросы экологической, энергетической и любой другой безопасности все-таки, очевидно следует разобраться и определиться в отношении данного вопроса. Тем более, что простое сравнение экономических и экологических параметров, представленное на рисунке не нуждается в дополнении и комментариях. Успокаивает только, что мы не одни.



По всей вероятности, всем миром пребываем в подобном состоянии условного неведения вследствие отсутствия достаточных навыков представления очевидного.

«ПРОСТОЕ ПОНЯТЬ СЛОЖНО, НЕ ПОСТИГНУВ ОЧЕВИДНОГО, ДЛЯ ЗНАНИЯ КОТОРОГО, НАДО ПРЕДСТАВИТЬ ЭЛЕМЕНТАРНОЕ»

назад

Материалы из архива

9.2009 АЭС – не игрушка

Владислав Егоров, депутат Законодательного собрания Нижегородской области: - Есть ли у российского правительства силы, энергия, воля для того, чтобы еще и создавать что-то новое, наукоемкое, технологичное и обеспечивать при этом безопасность граждан? У меня очень большие сомнения, что российская власть обладает сегодня этими качествами. Поняв это, граждане вправе не доверять ей в этом вопросе, поскольку при том развале научной и технологичной системы, который мы сегодня наблюдаем, нет никаких гарантий безопасности эксплуатации атомной станции.

3.2008 Нужна ли России морская стратегия

Развитие военно-морской стратегии (ВМС) с древнейших времён и до наших дней шло параллельно с практикой  применения сухопутных и  военно-морских сил. В России основы ВМС заложили Пётр I , Г.А.Спиридов, Ф.Ф.Ушаков, Д.Н.Сенявин. Период первой и второй мировых войн внёс свой вклад в военно-морское искусство и способствовал развитию военно-морской стратегии. Как создавалось военно-стратегическое направление в нашей стране , рассказывает Владимир Георгиевич  Лебедько, к.в.н., проф., контр-адмирал в отставке,  в течение ряда лет руководивший ведущими управлениями оперативно-стратегических штабов флота и сухопутных сил.

2.2007 Без прошлого нет будущего

В декабре 2006 г. курские атомщики отметили сразу три профессиональных праздника: тридцать лет со дня ввода Курской атомной станции в эксплуатацию, продление срока службы энергоблока № 1, День энергетика. 19 декабря 1976 г. началась промышленная эксплуатация Курской атомной станции. За пуском первого энергоблока последовал ввод в эксплуатацию второго, третьего, четвертого… Вклад Курской АЭС в энергетический фундамент страны среди атомных станций России – один из самых крупных.