Итак, результирующая и завершающая часть оценки замены генерирующих мощностей на атомные.
Еще раз повторюсь, что оценка ведется в первом приближении. Я не ставлю целью определить, с помощью каких технологий полученная электрическая мощность будет адаптирована, к примеру, на подвижном траспорте. Это для одного человека - сверхзадача.
Так же хочу обратить ваше внимание на то, что рассмотрение данного вопроса стало интересным только после успешного физического пуска работающего реактора на быстрых нейтронах.
Т.е. в первую очередь стало понятно, что принципиально у человечества есть практически неиссякаемый (на данном этапе) источник энергии (с приемлемым EROI), и есть работающая технология получения этой энергии.
И вот тут встает в полный рост вопрос времени: а имеется ли, принципиально, шанс у нашей страны построить генерирующие мощности в требуемый период времени для того, чтобы сохранить существующий уровень жизни (плотность энергопотока).
Итак, мы можем свести воедино все результаты, а их обоснование находится ниже.
И вот что мы получаем:
I. Электрогенерация. 3,7 блока в год
II. Теплогенерация. не требуется
III. Транспорт. 2 блока в год
IY. Импортозамещение -
товарная составляющая. 1,9 блока в год
IY. Импортозамещение -
строительство производственных
мощностей. 4 блока в год
Всего: 12 блоков в год вводить в эксплуатацию
В период с 2020 по 2050 годы нам требуется построить 360 блоков типа БН-1200.
Учитывая, что цикл строительства блоков соствляет 3-4 года, то строить надо начинать уже вчера.
Данный прогноз является линейным, а падение добычи углеводородов будет происходить совсем не линейно. И это тоже надо учитывать.
Теперь к рубрикам.
Бюджет РФ на 2014 год: Доходы — 14 063,4 млрд руб.
Продажная цена реактора БН-800 от РосАтома составляет 130-140 млрд.руб. Соответственно годовые затраты на строительство будут составлять 1,68 триллионов рубле, что составляет 12% доходной части бюджета России.
Колониальный налог (паразитарная оффшорная составляющая) вычисляетсякак разница между экспортом и импортом (это по минимуму):
526,4 - 317,8 = 208,6 млрд.долларов США = 7,3 трлн.руб.
И получается, что для решения поставленной задачи требуется уменьшить разницу экспорт-импорт всего на 25%.
По моему вполне реально. Ну что, пора начинать строить, господа присяжные заседатели?
I. Электрогенерация.
Выработка электроэнергии в РФ по годам:
График не полный, но выработка энергии в 2013 году стагнировала (по разным данным от 0,8 до 1,6%) по отношению к 2012 году и слоставила величину от 1 трлн 031,2 млрд кВт.ч до 1,053 триллиона кВт.ч (по тем же источникам). Данные не ахти, но для наших целей вполне себе так подойдут, ведь наша задача оценить в первом приближении порядки цифр.
Исходя из данных по удельной составляющей в электрогенерации по состоянию на 2010 год:
Вспомним слова Путина, произнесенные в текущем году:
У нас существует целый план развития, мы хотим выйти как мнимум на 25% атомной энергии в общем объеме нашего энергетического баланса. Это потребует от нас значительной, большой очень работы", - сказал он на встрече с бизнесменами, напомнив, что сейчас доля атомной энергии составляет лишь 16%.
На сайте МИНИСТЕРСТВА ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ есть двухлетняя статистика. В ней нам интересна цифирь по установленным мощностям электрогенерации
Также надо учесть, что общая генерация , по сути, не изменилась (болтается в пределах от 1 трлн до 1,1 трлн кВтч). Я думаю, что некоторый застой, и явные подвижки в последнее время в области увеличения доли атомной энергетики кроются не в непонимании и неспособности правительства, а в ожидании положительных результатов физического пуска реакторов на быстрых нейтронах типа БН-800. Ибо я не вижу смысла строить уже устаревшие модели реакторов, когда через год-два можно будет пускать в серию реактора, типа БН. Но это я отвлекся, вернемся к нашим баранам.
Что у нас по остальным составляющим электрогенерации?
ГЭС - 16%, и я не вижу смысла консервировать эти мощности и вводить заместо них атом. Рост мощностей есть, а вот выработка топчется на одном месте. Стагнация.
Есть, конечно и геотермальные электростанции, выработка на которых составляет целых пол гигавата, что для нас не принципиально.
Про ветровые вообще лучше промолчать))), это даже не слезы.
А вот динамика роста атомных мощностей впечатляет своей стабильностью. За 8 лет рост составил 4%. Но надо помнить, что эти достигнутые 16% за следующие 6 лет так и не изменились.
Доля ТЭС составляет ни много, ни мало, а целых 67%. Это составляет порядка 690 000 гигават*ч.
Кстати, доля угля в энергобалансе в России составляет 18%. Так что на выходе мы получаем уже 49%. Это чисто сжигание газа и нефти на ТЭС. Это, конечно ситуацию улучшает, но не намного: 500 000 гигават*ч.
А вот прогноз добычи газа и нефти (с ним можно спорить, соглашатся или нет, суть не в этом - за все время обсуждений ни кем не было предложено ни одной альтернативы. Динамика будет именно такая, но может изменятся по времени, что уже не принципиально):
И что мы видим? Ну надо же! К 2050 году добыча стагнирует до уровня в 30% от достигнутых пиков (а я напомню, что как ни тужатся все мировые добывающие компании, какие методы добычи не применяют, но плотность энергопотока на долю одного человека продолжает потихоньку падать).
По мне, так это как раз тот уровень, который идет в производство не в виде энергии, а в виде сырья для получения пластмасс, полимеров и всего остального. Так что к этому славному моменту человечество (и естественно РФ) останется без половины генерируемых мощностей электричества.
Итак, мы вплотную подошли к оценке. Напомню цифру в 500 000 гигават*ч. И получается, что: 500 000 000 000 КВт*Ч/ 365 дн / 24 ч ~ 60ГВт установленных мощностей. Принимая КИУМ за 0,75 и мощность одного БН-1200 в 1ГВт получим 80 блоков.
Для замены углеводородной составляющей, не учитывая генерацию из угля, нам потребуется ввести в эксплуатацию с 2020 до 2050 года около 80 блоков типа БН-1200.
Для этого требуется вводить в эксплуатацию по 2,7 блоков ежегоно.
И еще плюсом один блок, если принять выпадение угольной составляющей (18% от общей генерации).
Итак общее количество требуемых блоков: 3,7 штук/год.
Отдельная благодарность за помощь в этом разделе тов.Wasya.
II. Теплогенерация.
Данные с сайта МИНИСТЕРСТВА ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ:
По приведенным данным по маю 2014 года выработка составила:
- электроэнергии 80,1 ГВт*ч;
- тепла 23,3 млн.Гкал.
К примеру, данные за июль:
И можно говорить, что 15 тыс.Гкал потребляет чисто промышленное производство. Хотя данные не совсем корректны, ибо лето - время проведения капитальных ремонтов. Но это - лирическое отступление, к основной теме не имеющее прямого отношения.
Итак, 1 Гкал = 1,163 МВт. Соответственно получаем, что тепла в мае выработано 27 097,9 ГВт. В час это будет 37 ГВт.
- Номинальная тепловая мощность реактора - 2800 МВт
- электрическая мощность - 1220 МВт
- КПД брутто - 43.6% (КПД по электричеству)
- КПД нетто - 40.5% (полагаю КПД по электричеству минус затраты электроэнергии на собственные нужды станции-сколько энергии отдаем в сеть).
- Соответственно на 2800 МВт с котла-получаем 1220МВт электроэнергии +1580 остаточного тепла из которого примерно 1120 МВт (40%) можно утилизировать и направить в теплоцентраль (доведя суммарный КПД станции до 80%).
- Вкраце на 1 ед. электричества имеем 1 ед. тепла.
- Электрическую мощность-выработка тепла не снижает. (Другое дело что системами регулирования на станциях можно увеличивать долю отдаваемого тепла относительно выработки электричества -делают больше забор горячего пара с турбины-отбор пара идет ступенями.Но это другая история). (Это замечания товарища Slavyanin, за что ему большое спасибо).
Теперь вспомним, что доля ТЭС в энергобалансе при выработке электроэнергии составляет 67%. Это порядка 690 000 гигават*ч., что составляет 79 Гвт установленных мощностей.
Исходя из вышеизложенного можно констатировать, что при строительстве электрогенерирующих мощностей мы полностью и с хорошим запасом (79/37=2,1 раза) обеспечим себя "побочным" теплом. Двойной (ну, как минимум полуторный, с учетом зимнего похолодания) запас по генерируемому теплу позволит нивелировать все проблемы, которые могут возникнуть с транспортировкой донного тепла до потребителя.
Итак, вывод:
1. Дополнительных, к электрогенерирующим, блоков строить не надо. Запас по теплу двукратный.
2. Объективно потребуется это тепло пустить на производство, следовательно нас объективно ждет рост реального сектора экономики.
III. Транспорт.
Итак, личные жоповозки. Анализ "Количество автомобилей в России" делал тов. l888l. На него и обопремся, т.к. он ссылается на данные гайцов.
По состоянию на конец 2012 года всего транспортных средств 52,3 млн.штук. Из них грузовых 5,7 млн.штук, автобусов 0,92 млн.штук.
Динамика роста количества за год составила всего 1%:
Итак, с учетом роста 1% получим:
-общее количество - 53,32 млн.шт.
-грузовые - 5,76 млн.шт.
Можно попробовать считать через мощность двигателей, коэффициент использования, но, имхо, это путь в никуда (мы просто утонем в деталях).
Есть вот такие данные:
Исходя из этого можно сказать, что по состоянию на 2007 год дизеля потреблено 29,7 млн.т., а бензина - 29,05 млн.т. В сумме получается 58,75 млн.т.
По данным МИНЭНЕРГО в РФ производство в 2013 году составило:
- ДТ 72,6 млн.тн., из них экспорт 43 млн.тн., потреблено в РФ - 29,6 млн.тн.
- бензина 39,3 млн.тн., из них экспорт 3,5 млн.тн., потреблено в РФ - 35,8 млн.тн.
В сумме получаем 65,4 млн.тн.
Из того-же источника берем табличку:
Население потребляет 45% бензина (16 млн.тн), и 13% дизеля (3,8 млн.тн). В сумме население потребляет почти 20 млн.тн топлива.
Остальные 45,6 млн.тн потребляет общественный и грузовой транспорт (доля электро и тепловых станций на дизеле пренебрежительно мала).
Вот, собственно, нам и надо подсчитать эквивалент замены этих мощностей.
Теплотворная способность и бензина и солярки примерно одинаковая и составляет 43 МДж/кг. (кстати, у метана эта величина 50).
КПД бензинового двигателя колеблется в пределах 15-30%, а дизеля 30-50%. Примем средние показатели. Бензиновый - 22%, дизельный - 40%.
Итак мы получаем полезную мощность:
- по бензину: 16 000 000 000 * 43 = 688000000000 МДж = 191 111,1 Гвт*ч. * 0,225 = 43 000 Гвт*ч
- по дизелю: 3 800 000 000 * 43 = 163400000000 МДж = 45 388,8 Гвт*ч. * 0,4 = 18 155 Гвт*ч
Суммарная полезная мощность личных жоповозок составит 61 000 Гвт*ч.
КПД электродвигателя составляет около 80%. Отсюда получаем, что для перевода личных жоповозок в полном объеме на территории РФ требуется выработать более 76 000 Гвт*ч электроэнергии в год (без учета потерь в сетях и КПД аккумуляторов). Для приведения к установленной часовой мощности генерирующих мощностей делим на 365 и на 24, и получаем 8,7 Гвт.
То же самое проделываем и с общественным транспортом. В итоге получаем 20 Гвт установленных мощностей.
Итак, мы получили предел от 20 Гвт (военный коммунизм с общественным транспортом) до 29 Гвт (состояние на сегодняшний день).
Принимая КИУМ за 0,75 и мощность одного БН-1200 в 1ГВт получим 27 - 39 блоков.
Вывод: для замены транспортных мощностей в период с 2020 по 2050 годы нам требуется строить 0,9 - 1,3 блока в год.
Небольшая ремарка. Я понимаю, что на данном этапе напрямую направить электрические мощности на транспорт (особенно на личный) затруднительно. Существуют технологии синтезирования углеводородов. Предлагаю увеличить транспортную составляющую до 2 блоков год. Это будет справедливо и учтет все потери.
IY. Импортозамещение - товарная составляющая.
Для начала возьмем сальдо импорт-экспорт. Кто у нас в стране за это ответственный? Правильно - таможня. Вот туда и направим стопы свои.
Итак, по данным ФТС (по ссылке есть файлы эксель, разбитые по товарам)
в январе-декабре 2013 года :
- Экспорт России в январе-декабре 2013 года сохранился на уровне прошлого года и составил 526,4 млрд.долларов США. В общем объеме экспорта на долю стран дальнего зарубежья в январе-декабре 2013 года приходилось 86,0%, на долю стран СНГ – 13,9%.
- Импорт России в январе-декабре 2013 года также остался на уровне января-декабря прошлого года и составил 317,8 млрд. долларов США. В общем объеме импорта на долю стран дальнего зарубежья в январе-декабре 2013 года приходилось 87,0%, на долю стран СНГ – 13,0%.
Просто так взять, и в лоб перевести эти доллАры в энергию будет неправильно. Надо учесть энергетическую составляющую.
Попробуем оценить общую энергосоставляющую по стране через ВВП и общие энергозатраты.
Итак ВВП России в 2013 году составлял 66 трлн 689,1 млрд руб.
Выработка электроэнергии в 2013 году составила чуть больше одного трлн кВт.ч.
Соответственно получаем суммарную выработку энергии в году: около 2 100 млрд.кВт*ч.
Цена продажи российской электроэнергии в Китай — 1,47 рублей за кВтч.
В денежном выражении, количество выработанной энергии составляет 3 087 млрд. руб.
Энергетическая составляющая РФ в 2013 году: 3 087 / 66 689,1 = 4,63%.
Требуется заместить $317,8 млрд, из которых энергетическая составляющая всего $14,7 млрд.
При цене газа $380 тыс.м3 мы получим газово-энергетический эквивалент: 38 684 210 тыс.м3. Теплотворная способность метана 11,1 кВт*ч/м3. Соответственно получаем 429 394 ГВт*ч.
Общее количество установленной мощности: 49 ГВт. А учитывая КПД 90%, то эта цифра увеличится до 55 ГВт.
Вывод: для создание энергетических мощностей с целью полнорго импортозамещения в России требуется ввести в эксплуатацию 55 Гвт установленных мощностей. Это 55 блоков типа БН-1200. В период с 2020 по 2050 годы нам требуется строить 1,9 блока в год.
В этой части так же принимал активное участие тов. Slavyanin, за что опять ему спасибо.
IY. Импортозамещение - строительство производственных мощностей.
Теперь надо оценить во что обойдется строительство производственных мощностей для выпуска данного количества продукции.
Я понимаю, что оценить стоимость строительства различных производств - это неподъемная для меня задача, поэтому предлагаю пойти другим путем. И этот путь - оценка через сроки окупаемости.
Из своей личной практики я знаю, что сроки окупаемости, в зависимости от серьезности объекта колеблются в пределах от 3 до 15 лет. Большие сроки бывают, но это уже объекты государственного масштаба (те же объекты инфраструктуры, энергетики, добычи ресурсов). Нам оценивать это без надобности.
К примеру, по данным "Большой Энциклопедии Нефти Газа"
В нефтеперерабатывающей промышленности нормативный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений установлен в 5 лет, в целом по народному хозяйству 8 лет.
В быстро развивающихся отраслях народного хозяйства срок окупаемости установлен ниже по сравнению с теми отраслями, где изменения в технике и технологии производства происходят медленнее. Это принято для того, чтобы окупаемость дополнительных капитальных вложений произошла раньше, чем возникает необходимость реконструировать предприятие в связи с техническим прогрессом. Нормативные сроки окупаемости дополнительных капитальных вложений колеблются от 3 до 10 лет.
А вот нормативный срок окупаемости газопроводов может достигать 40 лет.
Окупаемость "Северного потока" составила 17 лет (как помним, в этом году было заявление, что проект окупился). А строительство фактически начато было в 1997 году.
Исходя из такого большого разброса трудно точно делать прогнозы. Но я предлагаю для грубой оценки взять "среднее по больнице" - 15 лет.
Итак, у нас есть 55 ГВт установленных мощностей и срок окупаемости 15 лет.
Мы знаем, что нам требуется построить фабрик и заводов для выпуска продукции на $317,8 млрд. Примем норму рентабельности 10%. Значит в год грязной прибыли эта продукция дает 31,8 ярда. Исходя из сроков окупаемости в 15 лет получаем стоимость строительства основных фондов в $477 ярдов.
Если в предыдущей части можно было подсчитывать только энергетическую составляющую, то в данном случае такой фокус не прокатит. И мы вынуждены оценивать в полном объеме и переводить все строительство на энергозатраты. Ведь все, добыча сырья, его переработка и т.д. происходит на нашей территории. И это все - энергия.
Далее все становится элементарно просто: 477 ярдов делим на стоимость одного блока в 4 ярда, и получаем 120 блоков типа 1200 установленной мощностью около 1 ГВт.
Вывод: В рассматриваемый период с 2020 по 2050 годы нам надо строить по 4 блока в год для плавного строительства и ввода в эксплуатацию производственных мощностей.
Комментарии
Добыча нефти и газа - по максимуму, пока не кончатся.
ГЭС - тоже по разумному максимуму.
Альтернативная энергия (солнце, ветер, геотермальная) - постепенно довести до максимум 10% в энергобалансе.
Уголь - по остаточному принципу. Правда этот "остаточный" принцип выходит самой большой долей в энергобалансе.
Переживем на угле получается?
По максимуму....довести до максимума....довести до....
Это все, простите, лозунги. А цифры упрямы. Требуется вводить каждый год по 16 гигаватт установленных мощностей. А это равняется выработанным по году 140 000 ГВт*ч, что соответствует 1,2*107 (12 млн.тн) эквиваленту тонн жидкого топлива, или 1,7*107 тн угля. (17 млн.тн).
Посмотрим данные в статье:
По данным МИНЭНЕРГО в РФ производство в 2013 году составило:
- ДТ 72,6 млн.тн., из них экспорт 43 млн.тн., потреблено в РФ - 29,6 млн.тн.
- бензина 39,3 млн.тн., из них экспорт 3,5 млн.тн., потреблено в РФ - 35,8 млн.тн.
В сумме получаем 65,4 млн.тн.
Т.е., мы ежегодно должны наращивать добычу с учетом + 20% к потребляемым нефтепродуктам внутри страны, или +10% к общей выработке топлива РФ.
И это - ЕЖЕГОДНО!
С учетом прогнозируемой если не падения, то, как минимум стагнации добычи придется сокращать экспорт соответственно.
Собственно я не против. Только очень быстро на этом фоне война начнется.
Мне кажется нарастить добычу угля проще, чем ускорить строительство АЭС. И война уже идет на донбассе, где добывается уголь. Даже если не получится присоединить донбасс к России, то люди - шахтеры - , все равно бегут в Россию. Отправим их на кузбасс и другие месторождения угля. Чтобы не было войны с Китаем, не надо сокращать ему экспорт угля. Всем остальным можно и сократить.
И надо перенаправить поставки газа из ЕС в Китай. Войны с Европой мы же не боимся? Тем более если за нами будет Китай? Лишь бы с Китаем не воевать. В конце мая реанимировали газопровод "Алтай" и тишина... Жду когда "вдруг" объявят, что договорились по нему. А ЕС довыделывается с южным потоком. Они давят на Путина, чтобы он гарантировал поставки газа через Украину. Думаю, что после договора по "Алтаю" он сообщит, что гарантирует, что поставок газа через Украину НЕ будет. Договор транзита газа через Украину заканчивается в 2019 году и продлевать его не будут. Для полного эффекта надо бы дождаться, когда Украина продаст ГТС в Европу, после чего сообщить эту приятную новость. Алтай можно построить быстрее, чем к 2019 году...
Мега-договор с Ираном планируется заключить 9-10 сентября. По которому он поставляет нам нефть, а мы ему товары. Т.е. с таким договором нам ведь не потребуется так резко менять мощности на АЭС? Остается только нам - Китай, Россия, Казахстан, Иран - отбиться от остального мира :)
>>>И война уже идет на донбассе, где добывается уголь. Даже если не получится присоединить донбасс к России, то люди - шахтеры -
На Донбасе, как на всей окраине, добыча энергоресурсов происходит с крайне низким EROI. На самом деле все их проблемы от эотго.
>>>Чтобы не было войны с Китаем, не надо сокращать ему экспорт угля. Всем остальным можно и сократить.
Китаю нужен не только уголь, им все нужно.
>>>И надо перенаправить поставки газа из ЕС в Китай. Войны с Европой мы же не боимся? Тем более если за нами будет Китай? Лишь бы с Китаем не воевать.
Сравните наши существующие возможности поставки в ЕС и планируемые - в Китай. Прослезитесь. В лучшем случае за 5 лет половину сумеем заместить.
Воевать хотите? Ну-ну. Все только и ждут, когда мы в какую нибудь войну ввяжемся, чтоб нож в спину воткнуть.
Вот по Ирану , если заключат что-то типа консорциума, что вся добыча идет на внешние рынки совместно, то это да, это будет прорыв.
>>>Остается только нам - Китай, Россия, Казахстан, Иран - отбиться от остального мира :)
И в процессе "отбивания" сгорит в ядерном огне 90% населения земного шара. Вуа-ля, задача решена.
>>>На Донбасе, как на всей окраине, добыча энергоресурсов происходит с крайне низким EROI. На самом деле все их проблемы от эотго.
Выбор не много не так стоит: добывать с низким EROI или генерировать на высокоэффективных АЭС БН. Вопрос стоит ребром: как дожить до того светлого будущего, когда мы полностью переведем всю инфраструктуру на АЭС. Причем нефти и газа тупо не хватит. Уголь с относительно низким EROI в качестве временного решения подойдет?
>>>Китаю нужен не только уголь, им все нужно.
Да, но китайцы практичный народ. И от нас они будут требовать только того, чтобы мы не зажимали им поставки ресурсов. Даже если этих ресурсов будет недостаточно, то китайцы воевать не будут. Зачем воевать, если мы им итак даем по максимуму? Чтобы, завоевав, добывать столько же? Нет, не практично. Практично дружить с теми, кто единственный обладает технологиями АЭС БН. И сокращение населения их не испугает. У них уже сокращалось население в 19 веке с 423 до 360 млн за 50 лет после опиумных войн. А в 14 веке у них население сократилось в 50-60 раз.
Не зажимать ресурсы - это нормальное требование. Что было бы, если бы Канада вздумала зажать нефть и газ для США? Недели бы не прожила. Так что и нам надо быть практичными - придется с китайцами делиться.
>>>Сравните наши существующие возможности поставки в ЕС и планируемые - в Китай. Прослезитесь. В лучшем случае за 5 лет половину сумеем заместить.
"Хватит и половины дозы" :) Северный поток + Голубой поток + Ямал-Европа это 55+16+33=104 млрд куб. м. в год. Т.е. половину мы им поставим и без Украины. Правда в Северную Европу и Турцию. Страдает южная и центральная европа. Но ведь вопрос не в этом? Вопрос ведь в том, что в скором времени будет не хватать газа и нефти, а не газопроводов и нефтепроводов?
>>>Воевать хотите?
Не, я воевать не хочу. Надеюсь, что всё обойдется бряцанием оружием. Правда в истории смена мирового лидера всегда проходила военным путем, что пугает. Поэтому действовать нужно по принципу "хочешь мира - готовься к войне".
Отбиваться от притязаний на ресурсы надо для начала не военным путем. Т.е.:
1. Не дать протолкнуть идею, что богатства Сибири - общие. (Помните фразу Мадлен Олбрайт «Это несправедливо, что такие богатства Сибири принадлежат одной стране – России. Они должны быть достоянием всего мира!»?)
2. Выстоять в санкциях.
3. Выбрать правильных союзников. Китай - правильный, т.к. если он захочет, то может силой взять Сибирь. Если ЕС захочет повоевать, то лично мне не страшно - дальше Москвы они ниразу в истории не проходили :)
4. Противодействие своей 5 колонне, НКО и т.д.
Но если не поможет, то и военным путем.
>>>Уголь с относительно низким EROI в качестве временного решения подойдет?
Не подойдет. Т.к. не даст требуемую плотность энергопотока.
Китай. Кстати, я не в курсе, а баланс экспорт-импорт мужду нами в чью сторону?
>>>"Хватит и половины дозы"
Им-то пойдет. К сожалению нам не хватит. Ибо это приведет к падению реального уровня жизни и, как следствие, к социальному недовольству населения.
>>>Не, я воевать не хочу. Надеюсь, что всё обойдется бряцанием оружием.
Вот для того и существует система сдержек и противовесов. Чтоб, как вы правильно выше сказали, воевать было не выгодно.
>>>Правда в истории смена мирового лидера всегда проходила военным путем, что пугает.
Не всегда. Опыт СССР.
>>>Отбиваться от притязаний на ресурсы надо для начала не военным путем. Т.е.:
1. уже не прошла
2. уже выстояли
3. у России только два союзника: Армия и Флот. Появился третий - РВСН
4. уничтожать это нельзя, ибо эти твати любят кучковатся. так их всех виднее.
Дисскуссия ушла совсем в сторону от темы статьи. Если есть желание дальше говорить - в личку, чтобы не засорять ветку.
Да, согласен. Один только момент :)
Пусть возврат к углю - это шаг назад. Но можно ведь не ставить максималистскую цель - идти только вперед? На первое время, пока не можем нарастить темп строительства АЭС на БН, можно поставить цель "топтаться на месте". Поясню. АЭС на БН - шаг вперед. Уголь - шаг назад. При замене нефти и газа на АЭС и уголь, чтобы "топтаться на месте" достаточно электрогенерацию условную половину переводить на АЭС, а половину - на уголь. До момента исчерпания нефти и газа, а дальше менять угольную генерацию на АЭС, что будет двумя шагами вперед. С такой постановкой вопроса нам потребуется в два раза меньше строящихся блоков АЭС, чем подсчитаны в статье.
Но это примитивное сравнение. На самом деле будет не ровно шаг вперед, и шаг назад. А, к примеру, АЭС на БН на 40% эффективней, а уголь на 30% неэффективней газогенерации. Или наоборот. А по замене нефти будут другие цифры. Я лично не могу сравнить эффективность данных видов генераций энергии между собой, ибо дилетант. Однако дальнейший сравнительный анализ эффективности напрашивается :) Без него сложно поставить точку в исследовании.
В моем понимании точкой будет примерно следующие цифры. Пусть АЭС эффективней суммарной "нефти/газа" на 30%. Уголь неэффективней на 40%. Тогда: 12*1,3/1,4/2 = 5,55 угольных энергоблоков требуется стране в год. 12*1,4/1,3/2 = 6,45 ядерных энергоблоков требуется стране в год. При этом эффективность энергосистемы в целом не падает.
Строительство БН не отменяет все остальное. И этот период будет очень напряженным. Естесственно, что мгновенной замены не будет. А будет постепенное вытеснение, и то, не повсеместно. В больших агломерациях безусловно процесс должен идти семимильными шагами. А вот всякие отдельно стоящие деревни и т.д. и в 22-м веке будут деревом топить)))
>>>С такой постановкой вопроса нам потребуется в два раза меньше строящихся блоков АЭС, чем подсчитаны в статье.
Вы же понимаете, что полученные цыфры никоим образом не являются точными, а лишь указывают ориентир. Так же и график исчерпания легкодоступных углеводородов тоже никем не доказан. Можно лишь говорить о тенденциях, а не о датах.
Вообще говоря, я считаю, что жечь уголь - варварство. Мы уже нашли огромный источник энергии, поэтому не понимаю, зачем тратить бесценные материальные и временнЫе ресурсы на строительство новых ТЭС, а не на АЭС.
И следующим, что надо сделать в анализе (и я это обязательно сделаю), это подсчитать существующие наличные запасы обоих изотопов урана, плутония, прикинуть извлекаемые запасы урана на доступной нам территории и из этого сделать вывод сколько энергии мы можем извлечь, и на какой период времени нам этой энергии хватит.
Спасибо! Было очень интересно.
Присоединяюсь.
Очень высокий уровень анализа!
Спасибо. На самом деле тут анализом и не пахнет. Это не более, чем наброски вчерне.
Жалею, что раньше не нашел Вашу статью. Просто блестяще. Спасибо
Всегда пожалуйста. Очень рад, что вам понравилось.
А я вообще только через два года Вашу статью нашел. Читаю, облизываюсь :)
Огромное спасибо за труд, - ведь столько времени не только на статью, но и на дискуссию в комментах потратили. Просто респект.
Эта статья решала несколько задач.
Первая, самая очевидная - самому понять и осмыслить, а что в этом "курятнике" происходит.
Вторая. Оценить масштабы поедстоящих работ, по предотвращению скатывания в хаос.
Третья. Оценить материальную и сырьевую базу посредством обсуждений со специалтстами.
Итогом вышло: понимание сетевого графика реализации перехода на замыкание цикла. Если все будет без потрясений-войн, то строительство БН-1200 должно начатся не позже 2020 года и не в одном экземпляре.
Также появилось понимание, а нафига Росатом как ошпаренный строит за границей реактора и откуда на все это будут брать топливо.
"замены генерирующих мощностей на атомные"
Не думаю, что мы в состоянии гарантировать безопасность атомных технологий. Уровень безопасности этих технологий просто ниже плинтуса. для начала необходимо решить эту проблему. а уже потом двигаться дальше.
Росатом с вами категорически не согласен.
У него свой интерес
Пишите "ответить", а не плодите новые ветки комментариев.
Я, как гражданин РФ не отделяю интерес Росатома от интересов России, и моего личного.
Меня, как гражданина России, волнует сохранность природы России :)
И безопасность проживания в родной стране.
А то повадились некоторые рассматривать Россию как большую пром.площадку для опасного производства.
Меня тоже это волнует. Так и что?
Какой вывод сделаете вы - я не знаю.
Я же сделал вывод - что нафиг нам нужна здесь АЭС :)
Ну ладно, АЭС вам не нужна. Предложения то какие? Назад, к углю и дровам?
Напомню, что каждый следующий шаг по лестнице НТП вызывал дикий ужас. Вспомните тот же динамит и первые автомобили.
Мне нужно электричество.
Будет оно генерироваться АЭС или холодным термоядом мне без разницы :)
Главное - для начала обеспечить безопасность.
Кстати говоря - эволюция автомобиля в 20 веке это, во многом, эволюция в области безопасности.
>>>Главное - для начала обеспечить безопасность.
Так не бывает. Никогда инновационные вещи не бывают максимально безопасными. Лишь со временем, в процессе эксплуатации всплывают и обнаруживаются недостатки, которые устраняются. И этот процесс четко завязан на техническую сложность изделия: чем сложнее, тем дольше.
Действующие и строящиеся АЭС, по идее, - это уже отработанные технологии, сама идея АЭС давно уже не инновационная и не экспериментальная. Это отработанный технологический процесс, по крайней мере, в области безопасности.
Так что сейчас безопасность уже на первом месте. К тому же - ещё немного электричества за счёт здоровья и жизни людей - ну не в настолько экстремальных условиях мы сейчас находимся.
Реактора на быстрых нейтронах - технология далеко не отработанная. А уж про отработку всего замкнутого цикла и говорить пока рано.
Я думаю, что АЭС на столько сложные девайсы, что процессы рационализации, модернизации и тех перевооружения на них не заканчиваются никогда. Безусловно, все эти мероприятия направлены в первую очередь на безопасность, а только во вторую - на повышение эффективности.
корректировка по теплогенерации:
Соответственно на 2800 МВт с котла-получаем 1220МВт электроэнергии +1580 остаточного тепла из которого примерно 1120 МВт (40%) можно утилизировать и направить в теплоцентраль (доведя суммарный КПД станции до 80%).
теплостанции подразделяются на те, которые производят электроэнергию и тепло, либо только электроэнергию.
в настоящее время абсолютное большинство АЭС относятся к тем, которые производят только электроэнергию.
И вряд ли ситуация поменяется. Поэтому с выработкой тепла для населения пока можно забыть.
Связано это с техническими причинами, как обычно.
Дело в том, что КПД электростанции в первую очередь зависит от разницы температур пара на входе и выходе турбины.
Поэтому температуру на выходе турбины стараются держать минимально возможной.
Минимально возможная температура - это температура окружающего пространства, точнее, воды, которая берется из этого пространства для охлаждения конденсаторов турбины. Понятно, что летом эта температура составляет 20-25 градусов. С учетом того, что есть тепловое сопротивление трубок конденсатора (около 5-15 градусов), температура в паровом пространстве конденсатора (температура пара после турбины) составит 40-50 градусов.
Даже если максимально усовершенствовать конденсатор, бОльшую температуру воды на выходе для населения не получишь.
А это очень маленькая температура: типичный график теплоснабжения в бСССР имел температуру воды на выходе их станции для подачи населению 150 градусов.
Конечно, можно охлаждать пар в конденсаторе турбины не при 40 градусах, а при 150, но тогда резко уменьшается КПД станции.
Что для АЭС признали неприемлемым в связи с большими капвложениями в строительство станции. Для сохранения приемлемого срока окупаемости надо производить как можно больше продукта, а это достигается только при максимальном КПД.
Вторая причина - тепловая нагрузка очень привязана к потребителю.
Утрировано, она нужна зимой, и не нужна летом.
А реактор ОЧЕНЬ не любит переменные нагрузки.
Поэтому во всем мире АЭС работают без теплоснабжения населения, и в базовом режиме: включил, и молотит на номинальной мощности круглый год (конечно, с регламентными остановками).
АТЭЦ - атомные станции с теплоснабжением пытались строить.
НО кроме экспериментов и единичных случаев так и закончилось ничем.
Ну, по видам станций вы америку не открыли, это и так всем известно)))
>>>Минимально возможная температура - это температура окружающего пространства, точнее, воды, которая берется из этого пространства для охлаждения конденсаторов турбины. Понятно, что летом эта температура составляет 20-25 градусов. С учетом того, что есть тепловое сопротивление трубок конденсатора (около 5-15 градусов), температура в паровом пространстве конденсатора (температура пара после турбины) составит 40-50 градусов.
Вот тут давайте подробнее.
Первое: конденсатор - это теплообменник, и разница температур на входе и выходе хладагента в идеале составляет 15 градС. Повторюсь - в идеале. На практике эта разница бывает несколько выше.
Второе. Кто мешает искусственно завысить температуру на хвосте? Ни кто.
Далее. О каком паровом пространстве после конденсатора при температуре 40-50 градусов вы говорите? Пардон, но вода при такой температуре может быть в состоянии пара только под вакуумом.
На самом деле после турбин может быть температура пара не ниже 125 градусов по цельсию. Снижение этой температуры приведет к кавитации и другим геморроям. И, да, давайте начнем реальное обсуждение с приведения данных о температуре пара на хвосте турбин.
>>>Даже если максимально усовершенствовать конденсатор, бОльшую температуру воды на выходе для населения не получишь.
Развеселили))) Усовершенствование теплообменника, в данном случае, будет состаять в уменьшении поверхности теплообмена, либо снижении количества хладагента.
>>>А это очень маленькая температура: типичный график теплоснабжения в бСССР имел температуру воды на выходе их станции для подачи населению 150 градусов.
Докладываю, что в зависимости от источников теплоснабжения в тепловые сети подается горячая вода по следующим температурным графикам:
от крупных ТЭЦ: 150/70°С, 130/70°С или 105/70°С;
от котельных и небольших ТЭЦ: 105/70°С или 95/70°С.
первая цифра – максимальная температура прямой сетевой воды, вторая цифра – ее минимальная температура.
Так же повторюсь, что нет совершенно никаких проблем получить на хвосте большую температуру.
Вся проблема как раз состоит в квалифицированном использовании низкопотенциального тепла.
>>>Что для АЭС признали неприемлемым в связи с большими капвложениями в строительство станции. Для сохранения приемлемого срока окупаемости надо производить как можно больше продукта, а это достигается только при максимальном КПД.
Вы не забыли, что мы обсуждаем развитие энергетики в парадигме конца углеводородов? То, что было неприемлимым на пике добычи УВ, становится вполне так себе вариантом, при падении добычи и росте стоимости добычи УВ.
>>>
Вторая причина - тепловая нагрузка очень привязана к потребителю.
Утрировано, она нужна зимой, и не нужна летом.
А реактор ОЧЕНЬ не любит переменные нагрузки.
Согласен. Но кто мешает иметь дуальную схему? Зимой на хвосте имеем температуру повыше, и отдаем ее на отопление. Летом включам старую схему.
Реактору вообще до фонаря, куда тепло идет, лишь бы отводили ровно и постоянно.
>>>Поэтому во всем мире АЭС работают без теплоснабжения населения, и в базовом режиме: включил, и молотит на номинальной мощности круглый год (конечно, с регламентными остановками).
Весь мир купается в УВ, и именно поэтому никто не заморачиваетсяя получением тепла на АЭС. Хотя тут уже есть подвижки: и нами и китаезами создаются атомные станции относительно небольшой мощности, способные и отапливать, и давать электричество. Это заложено в них конструктивно.
Вот тут давайте подробнее.
Первое: конденсатор - это теплообменник, и разница температур на входе и выходе хладагента в идеале составляет 15 градС. Повторюсь - в идеале. На практике эта разница бывает несколько выше.
Второе. Кто мешает искусственно завысить температуру на хвосте? Ни кто.
Далее. О каком паровом пространстве после конденсатора при температуре 40-50 градусов вы говорите? Пардон, но вода при такой температуре может быть в состоянии пара только под вакуумом.
На самом деле после турбин может быть температура пара не ниже 125 градусов по цельсию. Снижение этой температуры приведет к кавитации и другим геморроям. И, да, давайте начнем реальное обсуждение с приведения данных о температуре пара на хвосте турбин.
>>>Даже если максимально усовершенствовать конденсатор, бОльшую температуру воды на выходе для населения не получишь.
Развеселили))) Усовершенствование теплообменника, в данном случае, будет состаять в уменьшении поверхности теплообмена, либо снижении количества хладагента.
а давайте.
1. Конденсатор - это действительно теплообменник. И как у любого теплообменника, у него есть минимум две среды, которые и обмениваются теплом между собой. Логично, что при этом одна среда нагревается, а другая - охлаждается.
Нагревается в конденсаторе турбины вода, которая поступает из пруда охлаждения, речки или градирни. Нагревается она на разницу температур от 5 до 15 градусов. Это значение зависит в основном от конструкции конденсатора. С учетом того, что вода берется из окружающей среды (т.е. с температурой летом 20-25 град), после конденсатора она может иметь температуру 25-40 градусов. Эту то температуру Вы и пытаетесь использовать, о чём далее.
Нагреваясь, эта вода с другой стороны конденсирует (охлаждает) пар, который приходит в конденсатор после цилиндра низкого давления. Как известно, процесс конденсации (и кипения) идет при постоянной температуре, но в результате мы получаем разные фазовые состояния. В конденсаторе ( в его паровом пространстве) турбины на входе - пар, на выходе - вода. Т.к. вода для охлаждения имеет температуру 20-25 градусов, теоретически можно получить такую температуру и с другой стороны конденсатора, в той части, куда поступает пар от турбины. Но существует тепловое сопротивление трубок (они латунные) (тепловое сопротивление теплопередачи)+ есть тепловое сопротивление теплоотдачи - всё это приводит к тому, что минимально достижимая температура в паровом пространстве конденсатора составляет около 40-50 градусов. В нормальных условиях пар не может существовать при такой температуре, поэтому вы абсолютно правы, что в конденсаторе - вакуум. Для наиболее массовых турбин СССР (К-300-240, К-500-240, К-800-240) это давление составляет около 4 кПа (около 0,04 атм). Кроме того, этот вакуум не только в конденсаторе, но и в последних ступенях цилиндра низкого давления. Обычно ступеней 5, переход пара от температуры выше 100 град к температуре ниже 100 град происходит где-то между 3 и 4 ступенями.
Конденсатор по сути составляет единое целое с цилиндром низкого давления, поэтому температура пара на выходе турбины (и на входе в конденсатор) практически совпадает с температурой в паровом пространстве конденсатора. Т.е. составляет 45-60 град.
При этом есть такое неприятное явление, как увеличение влажности пара. Т.е. в потоке пара появляются капельки воды которые как абразивом изнашивают лопатки последних ступеней цилиндра низкого давления (обычно хвостовики этих лопаток, т.к. их скорость наибольшая). Но с этим борятся, и достаточно успешно, т.е. это не проблема, а задача.
Усовершенствование теплообменника - это прежде всего исключение подсосов в него.
Как я написал выше, в конденсаторе в паровом пространстве - вакуум. При этом, само собой, туда начинает стремиться воздух из окружающего пространства и охлаждающая вода. Происходит ухудшение вакуума, и значит ухудшение процесса конденсации. Поэтому с неплотностями борются. В конденсаторе это прежде всего грамотная развальцовка трубок.
Выводы: пар на выходе турбины (на входе в конденсатор) имеет температуру 45-60- градусов.
Паровое пространство конденсатора находится под вакуумом.
Охлаждающая вода после конденсатора имеет температуру 25-40 градусов.
>>>Нагревается в конденсаторе турбины вода, которая поступает из пруда охлаждения, речки или градирни. Нагревается она на разницу температур от 5 до 15 градусов. Это значение зависит в основном от конструкции конденсатора. С учетом того, что вода берется из окружающей среды (т.е. с температурой летом 20-25 град), после конденсатора она может иметь температуру 25-40 градусов. Эту то температуру Вы и пытаетесь использовать, о чём далее.
Вы не поняли меня. Если брать воду на хвосте из открытого источника, то да. Но я то говорю совсем о другом. Я веду речь о закрытой системе циркуляции охлаждающей воды. Именно поэтому там нет того температурного ограничения, и вполне можно повысить температуру ха хвосте.
Вы хотите сказать, что последняя ступень турбины работает под вакуумом? Хм, интересно. Возникает куча технических сложностей. Я с промышленным вакуумом на химическом предприятии лично работал - знаю с чем его кушают (вакуумная ректификация фенольных соединений, глубина 5-7 мм.рт.ст.).
И получается, что если поставить целью перемещение части КПД из электрической области в тепловую, повысив температуру на хвосте, то мы получим упрощение конструкции турбин, мы замкнем хвостовой контур теплоносителя (ну, или хладагента).
Кстати, основная проблема подсосов при вакууме не вода ,а воздух, ибо он в данной системе - инерт, не конденсируется, и надо как то его выводить. Очевидный выход - через вакуумные установки.
А почему у теплообменников латунные трубки? Почему не банальная сталь? Применение стали позволит не только вальцевать трубку к трубной решетке, но и варить.
совершенно верно: вакуум.
и как вы правильно заметили, там проблема в том числе и воздух.
впрочем, я об этом упомянул.
но мы вели речь именно о конденсаторе, а у него основная проблема - это попадание именно охлаждающей воды в паровое пространство.
Конденсатор ЭС выполняется трубчатым, трубки вальцуются, со стороны трубной доски идёт избыточное давление нагнетаемой воды из градирни. Понятно, что воздуху там взяться не от куда. Основная проблема конденсатора - это развальцовка трубки. Тогда охлаждающая вода попадает в паровую область. Воздуха там нет, но вода, попадая в область пониженного давления, сама вскипает, и ухудшает тем самым вакуум.
(при этом еще проблема: вода внутри контура ЭС практически дистиллированная, а охлаждающая почти природная, с солями. Поэтому внутри начинает повышаться солесодержание, что при длительном режиме приводит к выходу из строя котла из за накипи. Развальцовку так и контролируют: замеряют солесодержание конденсата после конденсатора) .
Воздух в конденсаторе может взяться только через уплотнительные поверхности через те отверстия, по которым поступает пар, и откачивается конденсат. Но это весьма маловероятно, по той же причине, по какой в ДВС на автомобиле газы не прут в охлаждающую жидкость - прокладки хорошие.
Но воздух там есть: как я написал, последние ступени цилиндра низкого давления работают также под вакуумом. А они находятся на конце вала, который соединен с атмосферой через сальник (вообще, лабиринтное уплотнение, но сальник - это доступнее). Вот через этот сальник и идёт подсос.
И приводит к тем эффектам, которые вы описали.
Поэтому с воздухом борются.
Делают это просто: ставят паровой эжектор, который своим вакуумным концом отсасывает воздух из парового пространства конденсатор (вместе с какой то частью полезного пара).
>>>при этом еще проблема: вода внутри контура ЭС практически дистиллированная, а охлаждающая почти природная, с солями. Поэтому внутри начинает повышаться солесодержание, что при длительном режиме приводит к выходу из строя котла из за накипи.
Тут не точность. Основной враг котлов растворенный кислород (да и другие газы), растворенное железо. Соли - это так, мелкое неудобство на их фоне.
>>>Делают это просто: ставят паровой эжектор, который своим вакуумным концом отсасывает воздух из парового пространства конденсатор (вместе с какой то частью полезного пара).
Эжектор называется ПЭУ (паро-эжекторная утсвновка). Иметт два параметра: 1. глубина вакуума; 2. мощность. Вот эта мощность и определяется, как производная от заложенного проектом количества инертов в системе.
Перед ПЭУ устанавливаются конденсатор и сепаратор, так что через нее пара улетать должно мало.
для котлов опасен И кислород И соли.
Но мы же речь ведём про конденсатор, поэтому я и обозначил проблему, которая возникает в нём.
С кислородом борются в другом месте.
По ПЭУ всё верно. Только пар через неё улетает в любом случае, но он не теряется, т.к. конденсируется потом.
по трубкам: у латуни один из самых высоких коэффициентов теплопроводности (т.е. маленький коэффициент теплового сопротивления). Если бы делали из стали, теплообменник был бы раз в 5-7 больше.
Даже у вас на автомобиле радиаторные трубки выполнены из латуни.
Ещё круче была бы медь, но она не проходит по условиям прочности.
>>>один из самых высоких коэффициентов теплопроводности (т.е. маленький коэффициент теплового сопротивления)
Я вас умоляю, ну не надо мне ликбез разжевывать. Я термины понимаю.
На счет 5-7 раз вы погорячились. Сталь - 47 Вт/мК, латуль - 97-111 Вт/мК.
Так как зависимость линейна, то сами понимаете. Хотя надо учитывать, что толщина стенок латуни будет в полтора-два раза больше чисто по соображениям прочности. Так что потери будут. Емнип, то латунные то меньше стальных (при всех равных) где-то в полтора раза.
если вы сами это знаете, зачем спрашиваете?
факт в том, что там, где важен коэффициент теплообмена, используют сплавы на основе меди, а не сталь.
даже в радиаторе вашего автомобиля (хотя нынче всё норовят воткнуть алюминий).
КПД надо считать, всего понимая, по какому параметру.
К примеру, КПД современных котлов (перевод теплоты сгорания топлива в потенциальную энергию пара) уже легко достигает 90%.
КПД турбины (перевод потенциальной энергии пара в механическую энергию вращающегося ротора) 98-99%.
КПД электрогенератора (перевод энергии вращающегося ротора в электричество) 95-97%.
Вся потеря КПД происходит именно в конденсаторе.
Именно в конденсаторе мы выкидываем то бешенное количество энергии, которое доводит общий КПД станции до 33-42%.
Потому если наша цель перевести энергию угля или газа в электроэнергию, это считается как электрический КПД.
Если в тепловую - то как тепловой КПД.
Понятно, что в турбине увеличивать одно можно только за счет другого.
Так и делают но такие турбины не делают свыше 300 МВт.
А АЭС уже выше 1000 МВт.
Поэтому атомная энергия неизбежно будет применяться для отопления, но в других, специально заточенных под это ядерных установках, а не как побочный продукт существующих ядерных реакторов.
>>>К примеру, КПД современных котлов (перевод теплоты сгорания топлива в потенциальную энергию пара) уже легко достигает 90%.
92%, а котлы с рекупираторами - 94%. Здоровенные котлы в мощных тепловых станциях имеют 96% (за счет снижения потерь).
>>>Именно в конденсаторе мы выкидываем то бешенное количество энергии, которое доводит общий КПД станции до 33-42%.
Ну, дык, я про то же и толкую. Надо потратить еще чуток и использовать почти все тепло.
>>>Поэтому атомная энергия неизбежно будет применяться для отопления, но в других, специально заточенных под это ядерных установках, а не как побочный продукт существующих ядерных реакторов.
Слава яйцам, пришли к конценсусу))))
Сдаётся мне, вы сравниваете котел ТЭС с домашним котлом.
сразу определимся: мы ведем речь о мощных котлах, свыше 300 МВт тепловой мощности.
1) Для мощных котлов КПД зависит от топлива: на газе больше, на угле меньше, на мазуте - посередине.
2) Котлы ТЭС ВСЕ с рекуператором. По другому не бывает.
3) КПД может быть нетто и брутто. Очень часто особо одарённые путают эти КПД и легко получают его более 1. Т.к. вы просите не разъяснять вам базовые понятия, то не буду.
К консенсусу не пришли: первоначально речь шла о том, чтобы использовать остаточное тепло стандартной (на сегодня это 1000 МВт электрической мощности) АЭС для отопления.
Собственно, только это меня зацепило, и я начал комментировать.
Этого не будет НИ-КОГ-ДА.
Второе. Кто мешает искусственно завысить температуру на хвосте? Ни кто.
никто, кроме целесообразности.
то, что 2/3 (3/5 в зависимости от станции) тепла так бездарно выбрасываются в атмосферу, было подмечено давно.
Поэтому есть кардинальный вариант решения этой проблемы: срабатывать пар до параметров, которые достаточны для нагрева воды для теплоснабжения.
Такие турбины называются "турбины с противодавлением". Давление на выходе у них может регулироваться от7 до 30 атм. Соответственно, и температура будет соответствовать температуре насыщения при этом давлении.
При использовании таких турбин 100% теплоты используется. Какая-то часть идёт на выработку электроэнергии, а остальное - на тепло.
Но проблема в том, что тепловая нагрузка зависит от погодных условий. Т.е. эту турбину надо регулировать ежесуточно. В связи с этим их не строили с мощностью выше 100 МВт. А типичная такая турбина - это 50 МВт
Есть промежуточный тип турбин: тип Т или ПТ.
Идея у них в том, что в конденсатор надо пускать не весь пар, а отбирать от него часть, пока он ещё "горячий" и нагревать им теплофикационную воду. Это приводит к тому, что в конденсаторе уменьшается объем конденсирования пара, а значит степень использования теплоты топлива возрастает.
Физически это выполняется отбором пара где-то посередине турбины. Их так и называют: теплофикационные отборы.
За счет регулирования этих отборов можно регулировать теплофикационную нагрузку, но при её уменьшении весь пар идет в конденсатор. При полном перекрытии теплофикационного отбора турбина превращается в конденсационную. Но её КПД при этом значительно ниже, чем у чисто конденсационной турбины.
Но даже эти турбины имеют максимальную мощность около 300 МВт, выше не целесообразно.
В АЭС используются мощности 1000 МВт и тенденция к её увеличению.
Поэтому никто и не использует АЭС для теплофикации.
Т.е. можно говорить, что технически эта проблема решаема. Что и требовалось доказать.
Изменение целесообразности происходит по мере изменений целей и постановки задач. Ну согласитесь, что в пик развития УВ века бессмысленно было заморачиваться с получением тепла с атомных станций.
Я же веду речь именно про ситуацию, когда будет происходить знАчимое снижение добываемых УВ. Именно в этих условиях целесообразность изменится.
А когда будет замкнут окончательно ядерный цикл, то будет решена проблема дешевого топлива для атомных станций, и целесообразность-эффективность повернется другим ракурсом.
На счет тенденции по мощности блоков. Тут не все так однозначно. В последнее время весьма серьезно ведутся работы и у нас, и у китаезов по блокам именно небольшой мощности 100-300 МВт. К чему бы?)))) К тому. что все понимают, что в будущем будет парадигма: каждому городу - своя атомная станция.
именно небольшой мощности 100-300 МВт.
скорее всего именно для отопления их и разрабатывают.
строго говоря, такие есть - например те же реакторы подводных лодок.
но там топливо сильно обогащенное т.е. неэкономично.
Поэтому стараются сделать на том же самом топливе, что и стандартные АЭС.
Т.е. можно говорить, что технически эта проблема решаема. Что и требовалось доказать.
да, но не на стандартных сейчас АЭС ))
насколько я понял, ведь об этом речь зашла.
По всей видимости не поняли. Совершенно очевидно ,что на таком технически сложном и опасном объекте, как АЭС невозможно что-то типа там подкрутить, и - адью. Требуется модернизация или тех перевооружение.
ни модернизация ни перевооружение не помогут.
нужна новая, специально заточенная на теплоснабжение, АЭС.
Докладываю, что в зависимости от источников теплоснабжения в тепловые сети подается горячая вода по следующим температурным графикам:
от крупных ТЭЦ: 150/70°С, 130/70°С или 105/70°С;
от котельных и небольших ТЭЦ: 105/70°С или 95/70°С.
первая цифра – максимальная температура прямой сетевой воды, вторая цифра – ее минимальная температура.
Вы привели верные цифры, но не верно их объяснение
Цифры 150/70°С, 130/70°С или 105/70°С; 95/70°С - это характеристика температурного графика, принятого в данной системе теплоснабжения.
Температура в батареях должна зависеть от температуры на улице.
Поэтому теплоисточник (котельная, ТЭЦ) в зависимости от прогноза и регулирует выдаваемую температуру.
Понятно, что максимально выдаваемая температура будет тогда, когда на улице наиболее холодно.
Поэтому цифры 150, 130, 105 и 95 - это и есть именно та температура, которую выдает тепловой источник в сеть при самом сильном морозе. Если температура на улице выше, выдаваемая температура ниже.
Вторая цифра (везде 70) - это температура, не более которой должна выходить от потребителя тепла при подаче ему теплоносителя с температурой, указанной в числителе. Т.е. мы подаем вам в дом для отопления воду с температурой 150 (130, 105 или 95) градусов, а вы обязаны её охладить так, чтобы температура на выходе была не более 70 градусов.
При этом чем теплее, тем эта разница будет меньше. Например график 150/70 при температуре наружного воздух +8 град даст значение 65/37,8. Т.е. котельная в дом подаст теплоноситель с температурой 65 град, а на выходе из дома ожидает получит 37,8 град.
Например, в моём городе два источника теплоснабжения: ТЭЦы и газовые котельные.
Для ТЭЦ (и для потребителей, которые от них запитаны) установлен график 150/70.
Для котельных и их потребителей - 132/70.
Минимальная расчётная температура воздуха для города: -25 град цельсия.
Вы уж не оскорбляйте меня, я прекрасно понимаю о чем эти цифири говорят))). Еще про элеваторные узлы лекцию задвиньте)))
Еще про элеваторные узлы лекцию задвиньте)))
Могу
их автоматизация - мой бизнес )))))
Не поверите - подавляющее большинство людей не понимают что это такое))), и для чего сей девайс нужОн.
Страницы