Некоторые ученные для решения проблемы изменения климата предлагают заменить все электростанции в мире, работающие на ископаемом топливе, атомными станциями.
Другие предлагают увеличить количество атомных реакторов, чтобы удовлетворить до 20 процентов всех потребностей в энергии (не только в электричестве). Они считают, что ядерная энергетика «чистый» безуглеродный источник энергии, несмотря на все ее недостатки.
В действительности ядерная энергетика имеет свои особенности.
По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно от загрязнения воздуха умирает около 7,1 миллиона человек, причем более 90% этих смертей происходит в результате сжигания топлива.
Таким образом, если предположить, что вся энергетическая система будут переведена на только ядерную энергию, то это приведет к гибели около 93 миллионов человек.
С другой стороны, ветряные и солнечные электростанции масштабного масштаба в среднем занимают от 2 до 5 лет от этапа планирования до эксплуатации. Солнечные фотоэлектрические элементы на крышах проектируются и устанавливаются за 6 месяцев. Следовательно, переход на 100% возобновляемые источники энергии в кратчайшие сроки приведет к сокращению смертности на десятки миллионов человек.
Такая иллюстрация наглядно показывает вред ядерной энергетики; и то, почему у возобновляемых источников энергии - в частности, ветер, вода и солнечная энергия (WWS) - нет этой проблемы.
У атомной энергетики есть еще и другие существенные недостатки.
Вот семь основных:
- Длительное время между планированием и введением в эксплуатацию,
- Промежуток времени между планированием и эксплуатацией ядерного реактора включает в себя: время для выбора площадки,
- получение разрешения на площадку, покупку или аренду земли,
- финансирование и страхование строительства,
- соглашение о покупке электроэнергии, получение разрешения на строительство станции,
- подключение предприятия;
- получение лицензии на эксплуатацию.
1. На строительство одной АЭС от этапа планирования до введения в эксплуатацию в среднем уходит около 14,5 лет.
Подготовка к введению в эксплуатацию (РТО) всех когда-либо построенных атомных станций составляла 10-19 лет и более.
Например, в декабре 2000 года в Финляндии было предложено добавить реактор "Олкилуото-3" в состав уже существующей АЭС. Работы планируется завершить в 2020, что составит 20 лет.
Атомная станция Хинкли-Пойнт планировалась с 2008 года. Введение ее в эксплуатацию намечено на 2025-2027 год.
Реакторы Vogtle 3 и 4 в Джорджии были впервые предложены в августе 2006 года для добавления на уже существующие станции. Предполагаемые даты завершения проекта - ноябрь 2021 и ноябрь 2022, соответственно, время получения электроэнергии отодвигается на 15-16 лет соответственно.
Реакторы "Хайянг-1" и "Хайянг-2" в Китае планировалось запустить в 2005 году. "Хайян-1" введен в эксплуатацию 22 октября 2018 года. "Хайян-2" начал работу 9 января 2019 года. Время реализации проекта составило 13 и 14 лет соответственно.
Реакторы "Тайшань-1" и "Тайшань-2" в Китае были выставлены на торги в 2006 году. "Тайшань-1" был введен в эксплуатацию 13 декабря 2018 года. "Тайшань-2" подключен в декабре 2019 года.
Планирование и закупки для четырех реакторов в Рингхалсе, Швеция, начались в 1965 году. На один из них ушло 10 лет, на второй - 11 лет, на третий - 16 лет, а на четвертый - 18 лет.
Многие утверждают, что по плану Мессмера 1974 года Франция построила 58 своих реакторов за 15 лет. На самом деле, планирование некоторых из этих ядерных реакторов началось задолго до 1974 года.
Например, реактор Фессенхайм получил разрешение на строительство в 1967 году. Кроме того, работы на 10 реакторах были завершены в период с 1991 по 2000 год.
Таким образом, общее время постройки этих реакторов составило около 32 лет, а не 15. Срок введения в эксплуатацию каждого отдельного реактора продолжался от 10 до 19 лет.
2. Стоимость.
Средняя стоимость атомной энергии (LCOE) на 2018 год, по данным Лазард, составляет 151 доллар (112–189) / МВтч.
Средняя стоимость энергии ветра 43 долл. США (29–56) / МВтч и 41 долл. США (36–46) / МВтч для солнечных фотоэлектрических систем.
Эта оценка LCOE является заниженной по нескольким причинам.
Во-первых, Лазард предполагает, что срок строительства атомной станции составляет 5,75 года.
Но, для строительства реакторов Vogtle 3 и 4 требуется не менее 8,5-9 лет. Один только этот дополнительный факт задержки приводит к тому, что LCOE для атомного реактора будет стоить примерно в среднем 172 доллара (от 128 до 215)/МВт-ч, или в 2,3-7,4 раза больше, чем для ветряной электростанции (или фотоэлектростанции).
Далее, LCOE не включает цену ликвидации основных ядерных аварий в истории человечества.
Например, стоимость ликвидации ущерба от трех расплавлений активной зоны ядерного реактора Фукусима Дай-Ичи составила от 460 до 640 миллиардов долларов США.
Это 1,2 миллиарда долларов, или от 10 до 18,5 процентов капитальных затрат на каждый ядерный реактор в мире.
Кроме того, LCOE не учитывает затраты на хранение ядерных отходов в течение сотен тысяч лет. Только в США ежегодно на хранение ядерных отходов от около 100 атомных электростанций расходуется приблизительно 500 миллионов долларов. Даже после того, как атомные электростанции не будут эксплуатироваться, расходы останутся на сотни тысяч лет.
3. Риск распространения оружия.
Рост ядерной энергетики исторически способствует повышению возможности стран получать (собирать) плутоний или обогащать уран для производства ядерного оружия.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) в докладе по энергетике за 2014 год пришла к выводу, что «убедительные доказательства и высокая степень согласия» свидетельствуют о том, что озабоченность по поводу распространения ядерного оружия является препятствием и опасностью для растущего развития ядерной энергетики.
Таким образом, риски, связанные с растущим использованием ядерной энергии, включают:
- эксплуатационные риски и связанные с ними проблемы безопасности,
- риски от добычи урана,
- финансовые и нормативные издержки,
- проблемы утилизации,
- вероятность распространения ядерного оружия,
- неблагоприятное общественное мнение.
Строительство АЭС для получения энергии в стране, которая в настоящее время не имеет реактора, позволит этой стране импортировать уран для ядерно-энергетического комплекса. По своему желанию страна может тайно обогащать уран и собирать плутоний из урановых топливных стержней для использования в ядерном оружии.
Это не означает, что так будет поступать любая страна, но это возможно. Строительство и распространение малых модульных реакторов (ММР) может увеличить этот риск.
4. Риск аварии.
На сегодняшний день 1,5% всех когда-либо построенных атомных электростанций подверглись разрушениям с катастрофическими последствиями. Это следующие аварии: Чернобыль, СССР 1986 год; три реактора на Фукусима-Даичи, Япония в 2011 году; Три-Майл-Айленд, Пенсильвания в 1979 году; Сен-Лоран, Франция в 1980 году.
Атомная промышленность предлагает сейчас новые конструкции реакторов, которые, по их мнению, являются более безопасными.
Однако эти конструкции, как правило, не проходят испытаний, и нет никаких гарантий, в последующей правильной эксплуатации реакторов; или что стихийное бедствие или террористический акт, не приведет к выходу реактора из строя.
5. Риск возникновения рака легких в горнодобывающей промышленности.
Добыча урана может способствовать развитию рака легких у шахтеров, поскольку урановые шахты содержат природный газ радон, а некоторые из продуктов его распада являются канцерогенными. Обследование 4000 шахтеров урановых рудников между 1950 и 2000 показало, что 405 человек (10 процентов) умерло от рака легких, что в 6 раз больше, чем от курения. Еще 61 человек умер от заболеваний легких, связанных с добычей полезных ископаемых.
Чистая возобновляемая энергия не имеет таких последствий, потому что:
a) для ее производства не требуется непрерывная добыча каких-либо ископаемых, только единовременная добыча для производства генераторов энергии;
б) не существует риска онкологических заболеваний легких, как при добыче урана.
6. Эквивалентные выбросы углерода и загрязнение воздуха.
В мире нет атомной электростанции с нулевым или близким к нулю уровнем выбросов.
Даже существующие заводы выбрасывают уран в атмосферу в связи с постоянной добычей и переработкой урана.
Выбросы от атомных станций составляют 78–178 г - CO2 / кВт-ч. Из них от 64 до 102 г - CO2/кВт-ч. в течение 100 лет являются фоновыми выбросами. Кроме того, все атомные станции выделяют 4,4 г CO2-CO2 / кВтч из водяного пара и выделяемого тепла. Это сильный контраст с солнечными панелями и ветряными турбинами, которые уменьшают потоки тепла или водяного пара в воздухе примерно на 2,2 г-CO2 / кВт-ч при чистой разнице 6,6 г - CO2 / кВт-ч.
Фактически, инвестиции Китая в атомные электростанции, которые заняли много времени между планированием и вводом в эксплуатацию, привели к тому, что выбросы CO2 в Китае увеличились на 1,3 процента с 2016 по 2017 год. Возможно, в этом причина 69 000 смертельных случаев от загрязненного воздуха в Китае за данный период.
7. Опасные отходы.
Использованные топливные стержни от ядерных установок являются радиоактивными отходами. Большинство топливных стержней хранятся в том же месте, где расположен реактор. В результате этого во многих странах возникли сотни пунктов захоронения радиоактивных отходов, которые необходимо содержать и финансировать в течение как минимум 200 000 лет, т.е. намного дольше срока службы любой атомной электростанции.
Чем больше ядерных отходов, тем выше риск утечки радиоактивных веществ, которая может нанести ущерб водоснабжению, сельскому хозяйству, природе, животным и людям.
Итоги.
Новая ядерная энергия стоит примерно в 5 раз больше, чем энергия ветра и солнца за кВтч (от 2,3 до 7,4 раза в зависимости от местоположения и интеграции).
Атомная энергетика занимает на 5-17 лет больше времени между планированием и эксплуатацией и производит в среднем в 23 раза больше выбросов на единицу произведенной электроэнергии (от 9 до 37 раз в зависимости от размеров станции и графика строительства).
Кроме того, необходимо учитывать риски, связанные с распространением оружия, расплавы реакторов, образованием отходов и онкологическими заболеваниями легких.
Чистые, возобновляемые источники энергии не содержат всех этих рисков.
Сторонники атомной энергетики утверждают, что ядерная энергетика все еще необходима, потому что возобновляемые источники энергии нестабильны и нуждаются в природном газе для резервирования.
Однако сама ядерная энергия не соответствует запросам в стабильном энергоснабжении и нуждается в поддержке.
Даже во Франции с одной из самых передовых ядерно-энергетических программ максимальная скорость старта составляет от 1-5 минут. Это означает, что нужен природный газ, гидроэнергия или аккумуляторы, которые разгоняются в 5-100 раз быстрее, чтобы соответствовать пикам нагрузки.
Сегодня, по сути, аккумуляторы стали альтернативой природному газу для ветровых и солнечных батарей во всем мире.
При невысоких затратах возможно регулировать колебания в запросах на электроэнергию чистым, возобновляемым энергоснабжением и хранением, без использования ядерной энергии.
Наконец, многие существующие атомные станции дорогостоящие проекты, которые требуют дополнительных субсидий.
Например, в 2016 году три существующие атомные станции в северной части штата Нью-Йорк получили субсидии, так как станции были необходимы для поддержания низкого уровня выбросов.
Однако субсидирование атомных станций ведет к увеличению выбросов углерода. Таким образом, субсидирование ядерной энергетики в долгосрочной перспективе способствует более высоким выбросам и затратам, чем замена ядерной энергетики возобновляемыми источниками энергии.