Профессор Гусев: Цена крови за один тераватт энергии

Катастрофа на АЭС «Фукусима-1» в очередной раз подняла по всему миру волну радиофобии и требований отказаться от атомных электростанций. Насколько опасна ядерная энергетика по сравнению с её традиционными видами, есть ли будущее у альтернативной энергетики и как вообще следует понимать этот термин, а также о том, каких ещё сюрпризов можно ждать от станции «Фукусима», «Свободная пресса» спросила директора Института стратегического планирования и прогнозирования, доктора политических наук, профессора Высшей школы экономики Александра Анатольевича Гусева:

— Вопрос о судьбе ядерной энергетики сегодня чрезвычайно политизирован. Всякий, рискнувший подать голос против немедленного закрытия всех АЭС по всему миру, тотчас же натыкается на обвинения в лоббировании ядерной отрасли и пренебрежении альтернативными источниками энергии, за которыми, якобы, и есть будущее. Возможно, что это и так. И даже вполне вероятно, что это именно так и будущее — за альтернативной энергетикой. Но в настоящем, где живём мы с вами, жизнь базируется на постоянном росте энергопотребления, и не стоит об этом забывать. Рост ВВП любой страны на один процент означает рост потребления этой страной энергии на тот же один процент, и исключений здесь нет.

Отказ от роста энергопотребления означает радикальную перестройку всей мировой экономики и фактическое исчезновение самого этого понятия. Исчезнет глобальный транзит товаров и трудовых ресурсов, региональные экономические англомерации замкнутся сами на себе, произойдёт массовая деурбанизация и возвращение большинства трудоспособного населения в сельскохозяйственный сектор. Образно говоря, та же Япония не сможет ввозить рис из Китая, потому что будет не на чем: на постройку сухогрузов не хватит энергии. Не хватит её и на производство комбайнов, вместо каждого из которых в поле надо будет выгонять несколько десятков крестьян, которых тоже надо будет как-то кормить. Экспорт японской продукции тоже перестанет окупаться, да и автомобили станут слишком дороги в производстве без дешёвой энергии, и человечеству придётся пересаживаться обратно на лошадь. Фактически, речь идёт о возвращении на уровень рубежа XVIII-XIX столетий. Готово ли человечество остановить прогресс, ограничив себя в энергопотреблении? Я в этом не уверен.

«СП»: — Но насколько известно, основная доля энергии, потребляемой в мире сегодня, производится путём расходования невосстанавливаемых ресурсов…

— И здесь мы переходим к теме скорого исчерпания их запасов. В общем объёме энергопотребления США — крупнейшей страны-потребителя энергии в мире — 51% приходится на теплоэлектростанции, работающие на каменном угле. 20% - атомные электростанции, 7% - ГЭС и только 2% приходятся на альтернативные источники.

В России 42% производимой энергии приходятся на уголь, 30% - на газ, 12% - на ГЭС и 16% - на АЭС. В целом же по миру доля каменного угля в энергетике составляет около 50%.

Доказанные запасы каменного угля в мире на сегодня составляют 478411 миллионов тонн. Годовой же уровень потребления угля в мире только с 2001 по 2005 год вырос на 43% - с 5263 до 7574 миллионов тонн. Считайте сами, на сколько лет человечеству хватит его основного сегодняшнего энергоресурса при таких темпах роста потребления.

Атомные же электростанции практически независимы от источников топлива из-за небольшого объёма используемого топлива. Кроме того, расходы на перевозку ядерного топлива в отличие от традиционного, ничтожны. Это особенно важно для европейской части России, так как доставка угля из Сибири слишком дорога. Между тем только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля

«СП»: — Но не является ли в таком случае альтернативой развитие гидроэнергетики?

— Нет. Гидроэлектростанции, при всей соблазнительности идеи использования возобновляемого энергоресурса — воды — всё же чрезвычайно неэффективны как с экономической, так и с экологической точки зрения. Под ГЭС затопляются огромные территории по берегам рек, как правило, наиболее плодородные и экономически перспективные.

Кроме того, если уж говорить об опасности, то авария на ГЭС способна затмить по своим последствиям любую катастрофу на атомной станции. Вспомним хотя бы катастрофу на дамбе Бандзяо в Китае в 1975 году. По очень приблизительным данным, разрыв плотины стоил тогда жизни не менее чем двадцати шести тысячам человек.

Вообще, если говорить об опасности того или иного вида энергии, целесообразно использовать опыт американцев с их таблицами «цены крови». Если высчитывать количество жертв на 1 тераватт (то есть триллион ватт или, в более привычных нам величинах, миллиард киловатт) выработанной энергии, то получится, что 1 ТВт энергии, выработанной из каменного угля, стоил жизни 161 шахтёру, погибшему, чтобы этот уголь добыть. Данные эти вычисляются на основе среднего арифметического: в Китае, например, за 1 ТВт тепловой энергии гибнет 278 человек, в США — 15.

«Цена крови» за один тераватт энергии, выработанной ГЭС, составляет 1,4 человека в целом по миру, считая сюда всех жертв аварий на гидроэлектростанциях. Что же касается атомной энергетики, то здесь эта цифра составляет всего 0,04%.

Оплакивая жертв Чернобыля или Фукусимы, мы не должны забывать, что каждый день сами становимся жертвами существующей системы производства энергии. Ядовитые отходы, ежедневно выбрасываемые ТЭЦ, не просто наносят вред окружающей среде — ежедневно, через трофийные, то есть пищевые, цепочки, они попадают к нам на стол и разрушают наш организм.

На ТЭС суммарные годовые выбросы вредных веществ, в которые входят сернистый газ, оксиды азота, оксиды углерода, углеводороды, альдегиды и золовая пыль, на 1000 МВт установленной мощности составляют от примерно 13 000 тонн в год на газовых до 165 000 на пылеугольных ТЭС. Подобные выбросы на АЭС полностью отсутствуют. ТЭС мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислорода в год для окисления. Кроме того, больший удельный (на единицу произведенной электроэнергии) выброс радиоактивных веществ даёт угольная станция. В угле всегда содержатся природные радиоактивные вещества, при сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду. При этом удельная активность выбросов ТЭС в несколько раз выше, чем для АЭС. Иначе говоря, реальная опасность ТЭЦ и ГЭС, связанная с уровнем загрязнения окружающей среды, гораздо выше, чем потенциальная угроза, исходящая от атомных станций.

«СП»: — А как же альтернативные источники энергии, о которых так много говорят?

— Прежде всего, давайте разберёмся, что конкретно мы понимаем по этим термином. К альтернативным источникам электроэнергии сегодня принято относить только ветроэлектронику, гелиоэлектронику (использование энергии Солнца), геортермальную и приливную гидроэнергетику. На сегодняшний день все они вместе производят не более 2% вырабатываемой в мире энергии и радикального прорыва в этих областях в ближайшие годы ждать не стоит. Но давайте спросим себя — является ли альтернативным источником энергии, например, управляемый термоядерный синтез? Думаю, что да, является. И думаю, что будущее мировой энергетики — именно не за традиционными АЭС, а за термоядерными реакторами, а также реакторами на быстрых нейтронах типа БН-800.

«СП»: — Вернёмся к аварии на «Фукусиме». Когда, по-вашему, можно будет говорить о том, что опасность миновала и каковы последствия случившейся катастрофы.

— Доподлинно никто в мире сегодня не знает, что происходит сегодня на станции. Информация, выдаваемая в СМИ и экспертному сообществу руководством АЭС и японскими властями, чрезвычайно ограничена и вызывает серьёзные сомнения в своей достоверности. Мы даже не знаем точно, горит ли сегодня на «Фукусиме» только оболочка двух реакторов или пожар уже перекинулся на остальные энергоблоки, которых на станции, напомню, шесть.

В любом случае властям, вероятно, придётся строить над «Фукусимой» саркофаг по типу чернобыльского, а также эвакуировать население из окрестностей и проводить мониторинг уровня радиации. По официальным данным, уровень радиации в Токио не выше, чем в Москве — но официальная информация, предоставляемая японской стороной, опровергалась в последние дни настолько часто, что доверия уже не вызывает. Сегодня нам остаётся только надеяться, что люди, работающие сегодня на «Фукусиме», сумеют локализовать аварию и не допустить выброса радионуклеидов в атмосферу. В противном случае японская катастрофа по своим последствиям затмит Чернобыль.

---

Справка по смертоносности производства электричества, в смертях на произведенный тераватт-час:

Уголь (в среднем по миру) — 161

Уголь (Китай) — 278

Уголь (США) — 15

Нефть — 36

Биотопливо — 12

Торф — 12

Газ — 4

Солнечная — 0,44

Ветряная — 0,15

Гидро (Европа) — 0,10

Гидро (мир, включая плотину Баньцяо) — 1,4

Ядерная — 0,04

---

Плотина Баньцао:

Расход потока цунами

6 августа из-за стремительного накопления воды в резервуаре, руководство Баньцяо запросило разрешение на открытие всех водоспусков, в котором им было отказано, из-за наводнений ниже по течению.

Утром 7 августа разрешение было дано, но до руководства Баньцяо оно дошло с опозданием из-за обрыва связи.

Вечером, в 19−30 7 августа, в плотине появилась первая трещина, и командир в/ч № 34450 Народно-Освободительной Армии Китая, приписанной к плотине, под свою ответственность приказал открыть все водоспуски. Однако они уже оказались занесены илом и не справлялись с прибывающей водой.

Ночью 8 августа в 00−20, командир отправил запрос на авиаудар по плотине, но через 10 минут, в 00−30, рухнула находящаяся выше по течению плотина Шиманьтань, рассчитанная на пятисотлетнее наводнение и принявшая на себя практически двойную проектную потребление.

В 01−00, через полчаса, вода хлынула через верх плотины Баньцяо, и она тоже рухнула.

Объем стока составлял 78,8 тыс. м.куб./сек, за 6 часов прошло 0.701 куб. км воды, а всего за время стихийного бедствия 15.738 куб.км. После прорыва СШ ГЭС по моим прогнозам расход будет около 1 млн куб. м/с, что почти в 15 раз больше, чем у Баньцао. Обьем полный 31, в 2 раза больше.

Скорость и высота волны

Образовавшаяся приливная волна имела высоту 3−7 метров, ширину 10 км и скорость 50 км/ч. Равнина ниже по течению была полностью смыта на площади в 55 км длиной и 15 км шириной. Было затоплено 7 районных центров и несчетное количество деревень. Минусинская котловина чуть пошире конечно (ход цунами примерно овал с осями 90*30 км (только площадь смыва-затопления)), НО скорость волны будет до 200 км/ч, а высота до 200 метров, в отличии от Баньцяо СШГЭС маломассивана и ее ожидает только полный, а не частичный прорыв. (спецом для скептиков высоты и скорости: на выходе из тоннеля обводного канала воды высотой 10 метров без напора имеет скорость 108 км/ч!!!, в момент аварии 17 августа вода не более чем по ладыжку текла по асфальту со скоростью около 15км/ч (это видно на видеозаписях))

Телеграфные приказы об эвакуации запоздали или вообще не доходили из-за обрывов связи, сигналы бедствия в виде ракет, поданные в/ч № 34450, были никем не поняты, телефоны отсутствовали, солдаты-посыльные из в/ч № 34450 не смогли обогнать приливную волну, некоторые из них погибли и пропали без вести.

В населенных пунктах, своевременно получившие приказ об эвакуации, потери были относительно низкие: так, в расположенной сразу под плотиной деревне Шахэдянь погибло 827 человек из 6000.

В расположенной возле Шахэдянь, но своевременно не предупрежденной деревне Вэньчэн, погибло половина из 36 000 населения, а деревня Даовэньчэн была смыта с лица земли со всеми 9600 жителями.

Эффект «домино»

Плотины, расположенные ниже по течению, пытались разрушить точечными авиаударами, с целью перенаправить поток наводнения в другое русло, но это слабо помогало. В итоге вода из прорвавшегося водохранилища Баньцяо снесла 62 плотины ниже по течению. Ниже по течению после СШ ГЭС находится КрасГЭС, которая не расчитана на гидроудар цунами и полетит к матушке земле сразу через несколько часов после СШ ГЭС. Обьем воды КрасГЭС 70 куб.км.

Первые оценки погибших колебались от 90 000 до 230 000, но впоследствии выяснилось, что десятки тысяч были смыты водой на сотни километров в соседние провинции, и вернулись домой позднее.

Согласно данным департамента гидрологии провинции Хэнань, всего в результате наводнения погибло 26 000 человек, еще 145 000 погибло сразу после, из-за голода и эпидемий. Было разрушено 5 960 000 домов, так или иначе, пострадало 11 000 000 человек.

---

Справка «СП»:

Сегодня в мире действует 441 энергетический ядерный реактор общей мощностью 374,692 ГВт. В целом в настоящее время в различных странах мира строится 44 атомных реактора. В Российской Федерации на 10 действующих АЭС эксплуатируется 32 энергоблока общей мощностью 24242 МВт, из них 15 реакторов с водой под давлением — 10 ВВЭР-1000, 6 ВВЭР-440; 15 канальных кипящих реакторов — 11 РБМК-1000 и 4 ЭГП-6; 1 реактор на быстрых нейтронах — БН-600.