КАКАЯ ОТРАСЛЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ СЕЙЧАС ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВНОЙ?
Основная доля электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС). В последние годы количество выработки электроэнергии на ТЭС уменьшается (84 % в 1970 г. и 80 % в 1980 г.). Однако их роль в энергетике будет еще долгое время оставаться определяющей. Основным химическим топливом на ТЭС являются уголь, нефть, газ, торф, сланец и др.
Большинство крупных тепловых электрических станций в настоящее время работает на угле. Особенно богаты угольные запасы в Сибири. Так, балансовые запасы угля в Канско-Ачинском бассейне составляют 115 млрд. т. На базе этого месторождения планируется построить ТЭС общей мощностью в 5∙104 МВт. Экибастузское месторождение располагает запасами угля в 9,2 млрд. т. На базе этого бассейна планируется строительство ТЭС общей мощностью (1,6÷2,0). 104 МВт.
КАКОВ ВКЛАД ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ?
Вторым по значению источником электрической энергии в общем балансе страны являются гидравлические электрические станции (ГЭС).
Электрическая энергия ГЭС самая дешевая, а мобильность ГЭС, т. е. способность в считанные минуты входить в режим, во много раз выше, чем у тепловых и атомных станций. Это особенно важно при автоматизированном уровне управления энергосистемами. Немаловажную роль имеет, несмотря на существенные первичные затраты и длительность строительства, самоокупаемость.
Так, Братская ГЭС дала первый ток в 1961 г. Полная мощность после пуска всех агрегатов составила 4,425∙103 МВт. В 1977 г. станция уже в 67 раз окупила затраты на свое сооружение. Одновременно произошло сокращение обслуживающего персонала почти на 50 %.
Образование водохранилищ при бережном учете всех факторов должно способствовать улучшению обработки земель, принести воду в засушливые районы. К сожалению, развитие гидроэнергетики далеко не всегда сопровождалось у нас бережным отношением к природе. Печальные результаты этого хорошо известны: затопление большого количества плодородных земель при строительстве равнинных гидроэлектростанций, нарушение водного баланса целых регионов, например Арала и др.
Важное достоинство ГЭС заключается в неиссякаемости энергоресурсов рек и весьма низкой себестоимости вырабатываемой ими электроэнергии. Уже построены Красноярская (6∙103 МВт), Братская (4,5∙103 МВт), Иркутская (0,65∙103 МВт), Богучанская (4∙103 МВт), Усть-Илимская (4,3∙103 МВт), Саяно-Шушенская (6,4∙103 МВт) и др. Вводится ряд крупных ГЭС в Средней Азии и на Дальнем Востоке. Для обеспечения электроэнергией промышленных районов в пиковые часы вводятся гидроаккумулирующие станции — Чебоксарская (2,2∙103 МВт), Загорская (1,2∙103 МВт), Днепровская (0,21∙103 МВт).
И все же энергия рек, видимо, не сможет стать основой энергетики будущего. Специалисты считают, что уже через сто лет практически все гидроресурсы в развитых странах будут задействованы. Даже при этом гидроэлектростанции дадут не более 1/5 всей потребной энергии.
ВЫ СКАЗАЛИ О НЕИСЧЕРПАЕМОСТИ ЭНЕРГИИ РЕК. ЭТОГО НЕ СКАЖЕШЬ О ТОПЛИВЕ ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
К сожалению, и запасы нефти, газа, угля — наиболее популярных в современной энергетике топлив — отнюдь не бесконечны.
Миллионы лет понадобились природе, чтобы создать эти запасы, расходуются же они несравненно быстрее. По оценкам экспертов, всех разведанных на Земле запасов угля, нефти и газа хватит примерно на 175 лет. Конечно, могут быть разведаны новые месторождения, могут быть разработаны новые методы извлечения топлива из земных недр, но скорее всего возрастет и потребление энергии.
ЗНАЧИТ, НУЖНЫ НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ?
В поисках новых источников ученые давно исследуют ресурсы, таящиеся в водах Мирового океана. Одно из направлений — использование энергии приливов. Советские исследователи считают, что современное состояние техники в СССР позволяет построить приливные электростанции с общей годовой выработкой 108 МВт электроэнергии.
В 1968 г. дала первый ток советская приливная электростанция (ПЭС) мощностью 0,4 МВт в заливе Кислая Губа вблизи Мурманска. Она стала прообразом приливных электростанций, проектируемых в нашей стране.
В СССР используют и другие источники для получения электрической энергии. К ним относятся тепло подземных вод, энергия Солнца, ветра и др. Уже сейчас по стоимости киловатта мощности установки, использующие энергию ветра, могут конкурировать с энергией, вырабатываемой на тепловых электростанциях. Однако названные источники энергии вряд ли в ближайшем будущем смогут удовлетворить все возрастающие потребности в электроэнергии.
ВЫ НИЧЕГО НЕ СКАЗАЛИ ОБ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ. ЧТО, ПОСЛЕ ЧЕРНОБЫЛЯ В НЕЙ ПОЯВИЛИСЬ СОМНЕНИЯ?
Катастрофа на Чернобыльской АЭС показала, как далеко зашло человечество во взаимоотношениях с тем миром, в котором оно существует, насколько высокой бывает цена халатности и ошибки. Какой вывод из этого надо сделать? — Остановиться в движении вперед? Или двигаться так, чтобы исключить подобные ошибки?
Использование энергии расщепления атомного ядра — естественный шаг на пути расширения энергетической базы, попытка уменьшить непроизводительную трату невозобновляемых земных ресурсов: нефти и газа.
В некоторых случаях атомная электростанция — единственная возможность создания промышленной энергетической базы (например, в условиях Заполярья). Уже сейчас атомная энергетика, хотя и является молодой отраслью науки и техники, составляет заметную долю в энергетическом комплексе страны. Первая в мире атомная электростанция (АЭС) мощностью около 5 МВт была пущена в СССР в 1954 г. Мощность станции небольшая, но с ее пуском была доказана возможность мирного использования энергии атома.
В СССР разработана долговременная программа строительства АЭС. В конце 1985 г. в СССР построено или находится в стадии строительства свыше 30 АЭС общей мощностью 26 803 МВт, среди которых Ленинградская имени В. И. Ленина, Нововоронежская имени 50-летия СССР, Курская, Смоленская и др.
Ведутся разработка и освоение производства энергоблоков мощностью 800 тыс. кВт с реакторами на быстрых нейтронах. Решаются научно-технические проблемы, связанные с созданием энергоблоков мощностью 1500 тыс. кВт с реакторами на тепловых нейтронах и мощностью 1600 тыс. кВт с реакторами на быстрых нейтронах.
Нет сомнений в том, что атомная энергетика заняла прочное место в энергетическом балансе. Но надолго ли хватит урана? Не встанет ли перед человечеством та же проблема, что и сейчас, — проблема ограниченности запасов природных источников энергии? По подсчетам ученых, атомного топлива хватит очень надолго. На несколько сотен лет хватит урана, находящегося в земной коре. А дальше? Около 4 млрд. т урана растворено в воде Мирового океана. Правда, извлечение его из морской воды пока еще недостаточно освоено. Однако нет никаких сомнений, что эта техническая задача будет решена.
И ВСЕ ЖЕ НЕОБХОДИМ НЕИССЯКАЕМЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ.
Наиболее перспективным источником электроэнергии станет использование термоядерного синтеза. Теоретическая схема высвобождения термоядерной энергии совершенно ясна. Да и практически ядерный синтез осуществлен в земных условиях при взрывах водородных бомб. Получить же управляемый термоядерный синтез оказалось крайне сложной задачей. Плазма оказалась очень капризной субстанцией, сопротивляющейся всем попыткам ограничить ее свободу. Большие трудности предстоит преодолеть ученым при осуществлении термоядерной реакции. Солнце на Земле пока еще остается мечтой ученых. Но многие достижения последнего времени свидетельствуют о том, что эта мечта станет явью. Видимо, уже в XXI в. человечество получит в свое распоряжение неиссякаемый источник энергии.
