Солнце (СЭС)

Занимаемая площадь солнечными радиаторами (при к.п.д. ~ 10%) ~ 250 км² (~ 5% площади с/х угодий, занимаемых пашней).

Необходимо предусмотреть регулярную очистку 250 км² от пыли и зимой от снега, что весьма проблематично. Снежный покров обычно формируется в конце октября и полностью сходит в конце апреля. Толщина варьируется от 55 см до 170 см и держится 165-185 дней. Количество осадков ~ 600 мм в год. Напомним, продолжительность солнечного сияния более чем в 4 раза меньше числа часов в году.

Себестоимость электроэнергии увеличится в 20 и более раз, по сравнению с АЭС. Необходимо предусмотреть сооружение полигона ядовитых веществ, содержащихся в фотоэлементах (свинец, кадмий, мышьяк и т.д.).

Ветер (ВЭС)

Занимаемая площадь ~500 км² (~10% площади пашни). Средняя скорость ветра только 3-4 м/сек. При ветровой турбине средней мощности 800 кВт для производства 14 млрд. кВт∙ч в год (мощность 2300 МВт) потребуется более 1 млн турбин. Себестоимость электроэнергии в 5 и более раз выше, чем на АЭС.

Возникают серьезные проблемы с радио, телесвязью, животным миром, и психическим состоянием людей.

Одна из основных проблем, связанная с использованием энергии ветра, заключается в колебаниях скоростей и, следовательно, выработки электроэнергии, а также в недостаточной изученности экологических и других негативных последствий создания ветроэнергетических установок (ВЭУ).

Давно установлено, что ВЭУ вызывает акустическое загрязнение среды. Особую экологическую проблему представляют собой шумовые воздействия ветроустановок мощностью более 250 кВт, так как уровень шума на конце лопаток ветроколес таких установок соизмерим с шумом двигателя сверхзвукового самолета. При этом возникает инфразвук, отрицательно воздействующий на живые существа, в том числе и на человека. Отмечено влияние работающих ветроустановок на прием теле- и радиопередач, они создают помехи для воздушного сообщения (изменяют показания навигационных приборов). ВЭУ травмируют и отпугивают птиц, особенно на перелетных трассах, при создании комплекса ВЭУ ухудшаются условия существования мелких наземных животных, птиц, насекомых, а также морской фауны при размещении ВЭС над водной поверхностью акваторий.

При воздействии ВЭС, объединяющих большое количество ветроустановок, ослабевает сила воздушных потоков, что может привести к нарушению теплового баланса и сказаться на климате. И, наконец, ветроустановки нуждаются в больших площадях и при этом могут изменять свойства почвенного покрова.

В процессе эксплуатации ВЭУ не исключаются также аварийные ситуации – поломки агрегатов и отлеты поврежденных деталей. При авариях лопасти у крупных ВЭУ могут быть отброшены на 400-800 м. В Дании на 2000 ветроустановок приходится 630 вынужденных остановок в квартал и 29 случаев разрушения отдельных элементов. В каждом конкретном случае это требует соответствующей оценки надежности ВЭУ.

И, наконец, нужно вспомнить о большом количестве металла, необходимого для производства ВЭУ. Предпринимаются усилия по замене металлических конструкций стеклопластиковыми, но это требует, в свою очередь, изучения экологических последствий химических технологий производства стеклопластика.

АЭС (N=2 300 МВт эл.)

- потребление топлива – 70 т/год (UO₂ – 4,5 % обогащение по U-235). Затраты на топливообеспечение 0,6÷1,15 млрд. рубл;

- потребление кислорода отсутствует, выбросов CO_2, NO_2, SO₂ – нет;

- твердые отходы, ОЯТ (высокоактивные отходы) 70 т/год, средне и низкоактивные отходы <800 т/год. радиационный фон АЭС в 1 000 раз меньше естественного фона и в 5 раз меньше от радиационного фона ТЭЦ на угле.

Занимаемая площадь – 1,5 км² (~200 раз меньше чем Солнечная электростанция и 300 раз меньше чем Ветровая электростанция). Доля занимаемой пашни – 0,0002%. Себестоимость электроэнергии – 2 цент/кВт∙ч, дешевле чем ТЭС на угле или газе.

Вероятность аварии с расплавлением активной зоны 10^-6 в год, что сравнимо со смертью человека в результате падения метеорита, вероятность выброса радиоактивных веществ за пределы АЭС – 10^-7 в год. Для сравнения риск смерти в результате старения и различных заболеваний – 10^-2 в год, риск в результате курения и вождения автомобиля – 10^-3 в год.

Вклад в радиологическое облучение населения от современных российских АЭС измеряется в тысячных долях процентов от естественного радиационного фона. Дозовое облучение от АЭС составляет от 10 до 50 мкЗв в год. для сравнения ежегодные дозы в Финляндии составляют 7500 мкЗв, в Горном Алтае 10000-15000 мкЗв, т.е. в тысячу раз выше.

Кроме того:

ТЭЦ на угле (N_эл=1000 МВт) в течение года выделяет больше радиоактивности, чем АЭС такой же мощности, а в накопившейся золе содержится столько урана-235, что его могло бы хватить для производства двух ядерных бомб, если бы его удалось выделить.

Мировой выброс урана и тория от сгорания угля составляет около 40000 т ежегодно.

В России ТЭЦ на угле выбрасывают радионуклиды, превышающие 1000 т в год по урану. Для сравнения предприятиями Росатома России в 2001 г. в водоемы выброшено 6,9 т урана, в атмосферу – 2,9 т.

Таблица 1.

Сравнение технико-экономических и экологических показателей ТЭС и АЭС 1000 МВт (эл.).

Показатели	ТЭС	АЭС
Затраты на обеспечение топливом, млрд. руб.	2,1-4,2	0,26÷0,5
Стоимость сооружения, млрд. руб.	25-40	50÷72
Средний тариф на шинах (затраты на производство) коп./кВт·ч	36,3	19,2
Продолжительность строительства, годы	3÷5	4÷6
Потребление топлива для ТЭС и АЭС мощностью 1ГВт(эл), т/год	3·106	30 т (200т природного урана)
Трудоёмкость энергопроизводства, чел/ГВт·год
Топливные,
эксплуатационные,
капитальные затраты, %
Отчуждение земли, га	120÷160	30÷60
Потребление атмосферного кислорода, м /год	5,5·109	–
Вода (безвозвратные потери), млн м3	19,2	+
Твёрдые отходы, т/год (м3/год)	700000 (420000)	Среднеактивные + низкоактивные < 800 (160) отработанное ядерное топливо (высокоактивные) 25÷30 (2,5).
Выбросы в атмосферу, т/год
СО2		–
SO2		–
NOX		–
Зола		–
С14 (ПДА, Бк/м3)		17,2·10–7 (1,1·102)
Т3 (ПДА, Бк/м3)		20,6·10–6 (7,6·103)
Активность отходов, поступающих в биосферу, Ки	65,65	1,8∙104**
Мощность тепловых сбросов в конденсатор, % от общей тепловой мощности
Мощность тепловых сбросов через трубу в атмосферу, % от общей тепловой мощности
Число случаев преждевременной смерти	0,055 (360*)	0,11
Потеря трудоспособности, чел∙лет	1,4 (7200*)	2,2
Сокращение продолжительности жизни, чел∙лет	2,2 (104*)	3,3
Раковые заболевания с летальным исходом	+	3,2∙10–2
Раковые заболевания без летального исхода	+	7,6∙10–2
Генетические повреждения	+	6,4∙10–3
Коллективная доза облучения населения, чел∙Зв/ГВт∙год		0,4÷1,8
Средняя величина внешних затрат, цент/кВт·ч	4,7-7,3	0,4

Строительство АЭС в регионе означает не только экономическое, но и социальное развитие дополнительные налоговые поступления, новые рабочие места.

Томский политехнический университет уже имеет многолетний опыт подготовки квалифицированных кадров для атомной энергетики страны.

За последние 5 лет физико-технический факультет ТПУ подготовил более 400 специалистов для атомной энергетики и промышленности. Практически нет, не одного предприятия или наученной организации России и других стран бывшего СССР, работающих в атомной промышленности, где бы ни трудились выпускники ФТФ. Инженерный и руководящий корпус предприятий Сибирского и Среднеазиатского региона, а также АЭС европейской части РФ в значительной мере укомплектован нашими выпускниками.

Вопрос правового обеспечения безопасности людей, проживающих вблизи АЭС, действительно заслуживает проработки, дальнейшего изучения и кардинального решения.

В мае 2008г. Первый заместитель губернатора С. Точилин работал в Москве на заседании экспертно-консультативного совета по вопросам законодательного обеспечения безопасного развития атомной энергетики.

Заседание было посвящено рассмотрению закона «О гражданской ответственности за причинение ядерного вреда». Ключевыми в этом законе являются несколько моментов.

1. Объем гарантированного возмещения страховыми компаниями возможного ущерба составит порядка 150 млрд. рублей.

2. Государство берет под контроль все процессы, связанные со страхованием, а также берет на себя ответственность за возможные чрезвычайные события на объектах атомной энергетики.

По решению Наблюдательного совета Российского ядерного страхового пула (РЯСП) были приняты на страхование риск гражданской ответственности концерна «росэнергоатом» и ФГУП «Атомфлот» на 2008-2009 годы.

Используя зарубежный опыт (США, Франция и др.) нет смысла делать акцент на такие льготы. отчисление с АЭС в местный бюджет столь значительны, что на них можно решить много проблем, как экономических, так и социальных, в том числе и вопрос льгот для населения.

К сожалению федеральных нормативов, регулирующих объемы налогов, остающихся на территории и идущих в федеральный бюджет, нет, но это проблема не физиков-атомщиков, а региональных и федеральных законодателей.