Ядерная энергетика будущего

[mbrane]

Кларк говорил что в XXI веке будут открыты квантовые генераторы черпающие энергию прямо из космоса.Насколько я понимаю,опыты по этому направлению уже были,но только с панелями на эффекте Зеебека..

Ну так и думал..!как ни сторонник зеленобесия - так школота мечтающая отскатерти самобранке....Ты прежде чем копипсастить весь бред изучи для начала закон сохранения энергии...вакуум - по определению нижнее энергетическое состояния квантованного поля....

[mbrane]

Единственная польза, возможно, только некоторая экономия топлива, а по всем остальным статьям содержания маневровых мощностей  наличие СЭС экономии не даёт.

Да и экономия топлива далеко не полная....во первых как вы правильно заметили - установка СЭС не даёт возможности срезать горячий резерв - а это означает что торопливо и далее на  котлах в горячем резерве как сжигалось так и сжигается-на ветер...во вторых те блоки которые не участвуют в первичном и вторичном регулировании на переходных режимах имеют повышенный расход топлива при включении - браты из кукурузной империи об этом уже знают...

[Lieut]

Собственно к этому и пришел Евросоюз. Увлечение ВИЭ привело к его еще большей зависимости от импортируемых углеводородов.

И вы конечно же сейчас предоставите ссылки про рост импорта угля и газа в ЕС в последние годы.

[AlexAV]

И вы конечно же сейчас предоставите ссылки про рост импорта угля и газа в ЕС в последние годы.

По Германии, скажем, потребление газа за 20 лет, не смотря на все их усилия в области ВИЭ, не только не упало, а даже выросло. В 1998 было 83.9 млрд. м3, а в 2018 - 88.3 млрд. м3. Как минимум по сокращению потребления газа результат этих усилий как-то не особо заметный (использую статистику из сборника BP).

[Кремальера]

По Германии, скажем, потребление газа за 20 лет, не смотря на все их усилия в области ВИЭ, не только не упало, а даже выросло. В 1998 было 83.9 млрд. м3, а в 2018 - 88.3 млрд. м3.

Да,но общий ВВП у гуннов в 98-м году был 2,24 трлн.$, а в 2018 уже 3,95 трлн.$
https://knoema.ru/atlas/%D0%93%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F/%D0%92%D0%92%D0%9F

[AlexAV]

Да,но общий ВВП у гуннов в 98-м году был 2,24 трлн.$, а в 2018 уже 3,95 трлн.$

Номинальный ВВП в текущих ценах - это вообще не показатель. Он отражает не изменение объёма экономики, а в большей мере уровень инфляции. Хоть какой-то смысл имеет смотреть только на ВВП в фиксированных ценах, но даже этот показатель не слишком информативен. Сейчас в ВВП очень много вещей, которые представляют собой просто циркуляцию ноликов в компьютере без какого-то полезного эффект.

Самый информативный показатель, пожалуй объём промышленного производства. А вот он как раз в Германии вырос не очень существенно (https://fred.stlouisfed.org/series/DEUPROINDAISMEI). С 1998 года - рост только около 25%, с 2008 - рост вообще практически отсутствует (в 2019 по сравнению с 2008 - только на 3%). Т.е. реальный объём экономики последние 10 лет в Германии вообще практически не растёт.

Т.е. нет, реальный рост экономики за 20 лет там весьма невелик, а за последние 10 лет вообще практически отсутствует. При этом за последние 10 лет (за которые реальные объём производства в Германии вообще практически не вырос) никакого падения потребления газа там тоже нет.

[Кремальера]

Самый информативный показатель, пожалуй объём промышленного производства

Ну тут можно поспорить.У гуннов очень мощная промышленность.Я признаться был в этот раз поражен,может быть просто еще и потому что в первый свой визит ничего кроме стен портовой тюрьмы в Ростоке и не видел.Но сегодняшняя Германия это пост-индустриальная страна,больше половины ВВП там-это сфера услуг.А что же получается тогда,парикмахерским и публичным домам вы расход по газификации почему то не засчитываете?

[Lieut]

По Германии, скажем, потребление газа за 20 лет, не смотря на все их усилия в области ВИЭ, не только не упало, а даже выросло. В 1998 было 83.9 млрд. м3, а в 2018 - 88.3 млрд. м3. Как минимум по сокращению потребления газа результат этих усилий как-то не особо заметный (использую статистику из сборника BP).

Ибо газ там что в 1998, что в 2018 потреблялся в основном в бытовых целях, а не энергетикой.
Генерация газом там около 10%.

[crazy_terraformer]

Современное валовое мировое потребление энергии в мире - 13.9 млрд. тонн нефтяного эквивалента. Даже технический потенциал гидроэнергии - 1.3 млрд. тонн нефтяного эквивалента первичной энергии. Т.е. при условие сохранения цивилизации сколько-нибудь похожую на современную доля гидроэнергии в общем балансе не превысит ~10%. Ну и о чём тут дальше говорить?

Энергия падающей воды использовалась, используется и будет использоваться, но для покрытия потребностей в энергии в современных масштабах её категорически недостаточно. Цивилизация же которая сможет вписаться в столь скромные энергетические ограничения - уже будет какой-то сильно другой цивилизацией, совершенно не похожей на нашу

Прикинем на пальцах.
Сейчас на Земле 7,8 млрд.человек — 13,9 млрд т.н.э
Зелёное завтра Х млрд . человек  — 1,3 млрд т.н.э.
X≈ 0.729496403≈729,5 млн человек

[AlexAV]

Ибо газ там что в 1998, что в 2018 потреблялся в основном в бытовых целях

Нет, не в бытовых, а в промышленности. Главный потребитель газа в Германии - промышленные предприятия, бытовое потребление меньше.

[библиограф]

но не хочет застрелить из лука оленей или лосей.

В Германии, например, охота разрешена только с ружьями, луки и арбалеты запрещены!
 

Отличная иллюстрация современной экологической морали. Меняют людей на зверей. Фильму кстати больше 5 лет.

Тема-то старая!
Адольф Гитлер в 1935 году отчеканил медаль с собственным профилем и надписью
Я решительный противник забоя животных
В Германии с подачи Геринга был принят гуманный Охотничий Кодекс и запрещены
медицинские опыты на животных
В начале войны это обыграли в советской пропаганде - плакат Кукрыниксов со
стихами Маршака:

[crazy_terraformer]

Посты моего визави были ликвидированы, я свой тоже удалил, получается нестыковочка. Речь шла о втором фильме из серии Голодных Игр и подлой западной морали, шо мол девушка не может убить оленя или лося, а я ему в ответ

Таки у ней вроде как посттравматический стресс апосля Голодных Игр, на неё охотились и она убивала... А убивать оленей ей уже ни к чему — щедра награда Победителю Игр от Капитолия.

[rep4]

Есть такой вопрос. Основным конкурентом АЭС сейчас являются ВЭС. Большие ветряки. Может кто знает больше металла и бетона надо потратить на АЭС или на большой ветряк? С соответствующим пересчетом в единицу получаемой энергии.

Открытой информации в интернете по этой теме минимум. Всё попрятали, сделали коммерческой тайной. Но может кто на форуме сталкивался с этой проблемой? Тем более в теме прозвучало, что для большого (морского) ветряка необходима специальная (антикоррозийная) сталь, как и для АЭС. Поэтому во многом эти две штуки похожи.


Кое-что самому удавалось найти.

У широкоразрекламированной плавучей АЭС "Академик Ломоносов" масса (водоизмещение) 20 тысяч тонн и электрическая мощность 40 МегаВатт.

Про ветряк Е126 немецкой фирмы Enercon пишут в Википедии: "Масса фундамента установки должна составлять 2500 т, вес несущей башни — 2800 т, генераторная гондола имеет вес 128 т, вес электрогенератора — 220 т, вес ротора вместе с лопастями — 364 т. Общая масса ветроустановки составляет величину около 6000 т." Электрическая мощность ветряка 7.6 МВ. Реальная раза в 2-3 меньше: где-то 3 МВт.

Тогда получается, что плавучая АЭС выигрывает у этого ветряка по массе строительных материалов в 4 раза.


Но это не совсем хорошие примеры, потому что сейчас современными считаются АЭС с блоками по 1.5 ГВт, а у новых ветряков мощность выросла до 15 МВт с КИУМ больше 50%. Как у них с этим соотношением?

[Lieut]

У широкоразрекламированной плавучей АЭС "Академик Ломоносов" масса (водоизмещение) 20 тысяч тонн и электрическая мощность 40 МегаВатт.

Про ветряк Е126 немецкой фирмы Enercon пишут в Википедии: "Масса фундамента установки должна составлять 2500 т, вес несущей башни — 2800 т, генераторная гондола имеет вес 128 т, вес электрогенератора — 220 т, вес ротора вместе с лопастями — 364 т. Общая масса ветроустановки составляет величину около 6000 т." Электрическая мощность ветряка 7.6 МВ. Реальная раза в 2-3 меньше: где-то 3 МВт.

Тогда получается, что плавучая АЭС выигрывает у этого ветряка по массе строительных материалов в 4 раза.

Не надо ставить знак "=" между хромированной сталью и бетоном.

[AlexAV]

Есть такой вопрос. Основным конкурентом АЭС сейчас являются ВЭС. Большие ветряки. Может кто знает больше металла и бетона надо потратить на АЭС или на большой ветряк? С соответствующим пересчетом в единицу получаемой энергии.

По бетону точные цифры найти сложнее, но вот по металлу они есть. Металлоёмкость реактора считается одним из важнейших параметров, определяющих его конкурентоспособность, поэтому такие цифры всегда приводятся.

Металлоёмкость различных типов реакторов (таблица взята из этой статьи https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25810154 ) - см. первый приложенный файл.

Т.е. 3.5 тонн/МВт для ВВЭР и 5.6 - 9.7 для перспективных реакторов на быстрых нейтронах, необходимых для создания полноценного уран-плутониевого ЗЯТЦ. Также стоит указать, что реальный КИУМ реактора ~80%, реальный срок службы >50 лет.

Теперь по ВЭС. Тут данные тоже есть, причём достаточно подробные (https://eitrawmaterials.eu/wp-content/uploads/2020/04/rms_for_wind_and_solar_published_v2.pdf). Данные по расходу ресурсов на 1 ГВт приведены во втором приложенном файле.

Т.е. на строительство уходит 107 - 132 тонн/МВт конструкционной стали, 18 - 20 тонн/МВт чугуна, 0.5 - 1.6 тонн/МВт алюминия, 0.95 - 5 тонн/МВт меди. Общая металлоёмкость получается около на уровне ~130 тонн/МВт. КИУМ ВЭС установленной в области с более-менее нормальными ветрами ~20%, срок службы обычно не превышает 20 - 25 лет, постоянные знакопеременные нагрузки действуют на любые материалы разрушительно...

Для адекватного сравнения цифру металлоёмкости надо отнормировать на КИУМ и ожидаемый срок службы. Для реактора получается типа ВВЭР получается около 0.088 т/(МВт год реальной генерации), для быстрых реакторов - 0.14 - 0.24 т/(МВт год реальной генерации), для ВЭС -  26 т/(МВт год реальной генерации), причём из них 0.2 - 1  т/(МВт год реальной генерации) дорогой и дефицитной меди (т.е. на ВЭС нужно меди больше, чем на АЭС железа!).       

Ну, думая картина получается довольно очевидной. Реактор на тот же объём генерируемой энергии требует в 100 раз (на два порядка!) меньше металла, чем ВЭС. ВЭС вообще из всех используемых сейчас источников энергии является одним из самых материалоёмких.

 

[rep4]

Ну, думая картина получается довольно очевидной. Реактор на тот же объём генерируемой энергии требует в 100 раз (на два порядка!) меньше металла, чем ВЭС. ВЭС вообще из всех используемых сейчас источников энергии является одним из самых материалоёмких.

Благодарю за оценку.

По бетону точные цифры найти сложнее, но вот по металлу они есть.

По этой теме находится оценка параметров фундамента 1 ГВт блока Балаковской АЭС

https://ru.wikipedia.org/wiki/Балаковская_АЭС

Фундамент представляет собой жёсткую коробчатую конструкцию от отметки −6,6 м до 13,2 м из сборно-монолитного железобетона класса В-20 толщиной 2,4 м и разделён внутренними диафрагмами стен и перекрытий. Подземная часть фундамента снаружи покрыта гидроизоляцией из профилированного полиэтилена. Масса, на которую рассчитана прочность фундамента, составляет 234 тысячи тонн, с возможным коэффициентом перегрузки 1,1.

Отсюда следует, что масса блока составляет около 230 тысяч тонн? И тогда будет 230 тонн на МВт против 500 тонн на МВт у маломощной плавучей АЭС. Как-то странно, что с ростом мощности в 20 раз, потребности в стройматериалах снизились на мизерную величину.

[Кремальера]

ВЭС вообще из всех используемых сейчас источников энергии является одним из самых материалоёмких.

Это не столь важно.Задача ВЭС в частности(и ВИЭ в общем) задвинуть в первую голову углеводороды,а во вторую очередь атом.И это будет сделано.Причем за счет тех кто продвигает ископаемое топливо.

[MenFrame]

Задача ВЭС в частности(и ВИЭ в общем) задвинуть в первую голову углеводороды,а во вторую очередь атом.

И это получаеться плохо....

(кликните для показа/скрытия)

атом скорей в первую очередь....

[AlexAV]

Это не столь важно.Задача ВЭС в частности(и ВИЭ в общем) задвинуть в первую голову углеводороды,а во вторую очередь атом.И это будет сделано.Причем за счет тех кто продвигает ископаемое топливо.

Ну пока у продвигателей получается только за свой. Если посмотреть на направление длинных трендов, то у самых активных стран-продвигателей они направлены строго вниз. Они постепенно теряют и свою доля промышленного производства в мире и долю в население. И рано или поздно это для них кончится очень плохо. Впрочем это не тема этой ветки.

Но более существенный вопрос другой. А дальше что? Коллапс до некого некоторого варианта аграрного общества с остатками индустриальных технологий? Без атома других вариантов не просматривается вообще, возможно даже с ним ничего другого не получится, но без него вообще никак.

[AlexAV]

Тащемта они хотят дешёвые мобильные ядерные реакторы развивать...

Малые ядерные реакторы в большой энергетике - это то, что я бы охарактеризовал как разврат. Чем меньше АЗ реактора - тем больше утечка нейтронов из АЗ и тем меньшее значение КВ он будет иметь. И, следовательно, тем меньшую топливную экономичность он даст. Если посмотреть на проект того же NuScale, там при обогащение 4.95% конечное выгорание только 30 МВт сутки/кг, для сравнения ВВЭР-1000 при обогащение 4.6% даёт 47 МВт сутки/кг выгорания.  Т.е. такой малый реактор сожрёт на тоже количество выработанной энергии в 1.7 раза больше природного урана, чем нормальный большой. При том, что и большой ВВЭР в части использования природного урана - реактор достаточно расточительный.

Ну как  это назвать? Слов кроме как "оргия на ресурсном изобилии" и "разврат" у меня нет. Пока урана много и он дешёвый можно и таким развратом заниматься. Плюс понятно, что есть области, где по другому просто не получается (те же судовые реакторы). Но в большой энергетике у подобного какого-то долгосрочного будущего нет, дешёвый уран на планету в таких количествах не завезли.

P.S. Сказанное больше относится к реакторам на тепловых нейтронах малой мощности. На быстрых в 300 МВт тепловой (и соответственно 100 МВт электрической) можно уложить реактор с КВ на уран-плутониевом топливе ~1, понятно, что высказывание о расточительности к такому реактору уже не относится (но сделать даже на быстрых нейтронах реактор с высоким КВ и мощностью сильно ниже 300 МВт тепловой - уже сложно).  Формально ещё есть путь сделать реактор с большой АЗ (как у реакторов большой мощности), но снимать с него малую мощность, в этом случае с КВ и топливной эффективностью будет всё хорошо и у реакторов формально малой мощности (для них важна не мощность, а скорее геометрические размеры АЗ, если они велики - сколько оттуда снимается мощности вообще не важно, ну точнее, влиять может, но связь там более сложная и не всегда в одну сторону, для торий-уранового цикла, скажем, низкая плотность мощности - это хорошо, а для уран-плутониевого - наоборот не очень), но такой путь никем всерьёз не рассматривается по экономическим причинам.