Тред №282529

С числами.

Данные о потреблении и запасах урана, отсюда:
http://www.mineral.r…index.html

Мировая потребность на нужды атомной энергетики 66-68 тыс. тонн в год.
Производство урановых концентратов - до 40 тыс. т в год (т.е. сейчас проедаются запасы, созданные в период "холодной войны").
Запасы подтвержденные 2,6 млн т, общие (т.е. требующие доразведки) 4,3 млн. т.

Отсюда следует, что при сохранении атомной энергетики на сегодняшнем (весьма низком) уровне подтвержденных запасов хватит на 38 лет эксплуатации АЭС, общих - на 63 года (при этом нужно резко увеличивать объемы обогащения).
При увеличении суммарной мощности АЭС в полтора раза - на 26 и 42 года соответственно.

Дальше, разумеется, будут найдены новые месторождения, но стоимость добычи урана из них, естественно, будет гораздо выше: все лежавшие близ поверхности, с богатым содержанием месторождения уже найдены и разрабатываются, новые будут глубоко под землёй, в отдаленных труднодоступных местах, с себестоимостью разработки (и в деньгах, и в калориях) выше в разы, а затем и на порядки.
Т.е. сегодняшнюю себестоимость АЭС нужно рассматривать на период максимум 50 лет, далее она начнет экспоненциально расти.

Можно попробовать оценить максимально возможное доступное количество урана. Его кларк 2,5 на 10 в -4 ст. % массы земной коры. Если мы возьмём всю сушу (без Антарктиды, ок.140 млн. кв.км) на глубину 1 км, её масса составит 3,5 на 10 в 17 тонн, и значит урана в ней до 1 трлн. тонн. Пусть 99% его слишком рассеяны и не могут быть эффективно извлечены в принципе. Всё равно теоретически доступно человечеству до 10 млрд. тонн урана - в тысячу раз больше сегодняшних найденных запасов. Но, разумеется, основная часть этого урана будет стоить на порядки (в сотни и тысячи раз) дороже сегодняшнего (основные расходы пойдут на глубинное разведочное бурение и затем на большие объёмы вскрышных работ или создание более дорогих шахт).


Что касается термояда, то экспериментальный ITER будет запущен не ранее 2017, и ещё неизвестно, возможно ли будет с него снять энергии больше, чем потратить. Тут говорить просто ещё не о чем.


Себестоимость АЭС кратко дана тут
http://www.ng.ru/ene…actor.html
(авторы - ученые "Курчатовского института")
она равна 3 центам (1 руб.) за кВт*ч, при этом 80% составляют первоначальные затраты на строительство станции, т.е. рост стоимости сырья (урана) оказывает гораздо меньшее влияние на рост себестоимости, чем для ТЭС, у которых 80% себестоимости - сырье. Иными словами, рост цен на сырье в 10 раз приведет к увеличению себестоимости киловатта на АЭС только в 2,8 раза, а на ТЭС - в 8,2 раза (впрочем, при этом будет рост цен и на металлы и оборудование, и реально разрыв окажется существенно меньше).


Что касается солнечной энергетики, то в Каракумах суммарная солнечная радиация составляет 200 МДж/кв.м в январе и 800 в июле (данные "Атласа СССР" 1984 г.), т.е. в сумме по году примерно 6 ГДж/кв.м. Это эквивалентно 1700 кВт*ч. При КПД современных солнечных панелей до 20% реально взять 300 кВт*ч.
Пиковые 800 МДж/кв.м за месяц означают единовременную мощность 300 Вт с кв.м. - т.е. панели СЭС мощностью 3 ГВт займут площадь 10 кв. км (но в минимуме, в январе она будет выдавать только 750 МВт); площадь Каракумов порядка 400 тыс. кв. км, и если покрыть панелями их все, суммарная мощность даже в январе составит 30 ТВт, что в 200 раз больше суммарной мощности всех электростанций России (150 ГВт) - такого объема энергии в ближайшие 100 лет и всей Евразии не понадобится...

Стоимость современных панелей порядка 4 долл. на ватт мощности (данные Вики), т.е. нужно потратить 1200 долл. на панели площадью 1 кв.м, в пике берущие 300 Вт. При этом за год они выработают 300 кВт*ч электроэнергии, или 4 доллара за киловатт. Если же разделить на срок службы 20 лет, то себестоимость окажется 20 центов. К этому, конечно, нужно добавить расходы на инфраструктуру, и в то же время срок службы реально может быть и дольше.

В целом можно сделать вывод, что сейчас себестоимость энергии СЭС примерно в 10 раз выше, чем для АЭС и ТЭС.
В ближайшие 50 лет, несомненно, самым эффективным способом производства электроэнергии являются АЭС (без учета уже построенных ГЭС, разумеется).
Но в перспективе 50-100 лет сырье, по мере исчерпания доступных месторождений, будет существенно дорожать, а солнечные панели по мере совершенствования - относительно дешеветь.
Главное же в том, что "сырьем" для СЭС выступает  практически неисчерпаемый, в масштабе человеческой деятельности ближайшей тысячи лет, безплатный источник - солнечный свет. Тут дело только в технологиях.


Вообще-то существует ещё один почти неисчерпаемый (при нынешнем энергопотреблении человечеству хватило бы на миллион лет) и чрезвычайно стабильный источник энергии - тепло земных недр. Но его ещё труднее эффективно извлечь. Хотя кое-какие наработки есть:
http://www.abok.ru/f…p?nid=1991
и более мощный вариант:
http://elementy.ru/news/164982