погодная станция

В Германии идёт демонтаж ветряных турбин в интересах расширения угольного карьера

Немецкая энергетическая корпорация RWE приступила  к демонтажу ветряных турбин в западном регионе Северный Рейн-Вестфалия. Цель данной операции – расширение соседствующего угольного карьера открытого типа. Гвидо Штеффен, представитель компании, сообщил, что на текущий момент одна турбина уже демонтирована, и в планах – снос ещё семи. Эти действия направлены на подготовку территории для добычи дополнительных 15–20 млн тонн так называемого "бурого" угля, который является одним из наиболее загрязняющих атмосферу видов топлива. Сообщается, что перестройка ветропарка была изначально учтена в договорных отношениях.

«Мы осознаём парадоксальность ситуации, — заявил Штеффен. — Однако всё соответствует соглашению 2001 года, разрешившему строительство ветропарка, и не является результатом недавних изменений в энергетической политике Германии».

RWE и правительство федеральной земли Северный Рейн-Вестфалия оправдывают свои действия неотложной потребностью по борьбе с глобальным энергетическим кризисом. Министр экономики Роберт Хабек поддержал данное решение. В ответ на это RWE обещала полностью отказаться от использования угля к 2030 году, что на восемь лет раньше первоначально запланированного срока.

Тем не менее, решение по сносу ветряных турбин столкнулось с жёсткой критикой со стороны экологических активистов.

«В условиях текущей экстренной климатической ситуации требуются незамедлительные и скоординированные действия для развертывания каждой возможной ветряной турбины и солнечной панели», — подчеркнул Фабиан Хюбнер из немецкой коалиции по защите климата.

Демонтаж ветропарка в Северном Рейне-Вестфалии служит лишь одним из наглядных примеров сложностей, с которыми сталкивается "зелёная" энергетика в Германии. Несмотря на громкие заявления со стороны властей и корпораций о неотвратимом переходе к возобновляемым источникам энергии, реальная картина гораздо менее радужна. Страна, как и прежде, в значительной степени зависима от ископаемых видов топлива.

Согласно данным Института экономических исследований (IFO), в 2021 году доля возобновляемых источников в производстве электроэнергии в Германии составила всего 41%. В то же время, с 2010 по 2021 годы, цены на электроэнергию для домохозяйств выросли более чем на 60%. Это ясно демонстрирует, что масштабные инвестиции в "зелёную" энергетику пока не смогли существенно удешевить электроэнергию для конечных потребителей.

Однако, проблема не ограничивается только экономическими показателями. Производство оборудования для возобновляемой энергетики – от солнечных панелей до ветряных турбин – сопряжено со значительными экологическими рисками. Например, при изготовлении солнечных батарей активно используются токсичные химические вещества, а безопасная утилизация отработанных лопастей ветрогенераторов до сих пор остаётся нерешенной проблемой.

Следовательно, современные "зелёные" технологии часто являются не более чем дорогостоящей рекламной кампанией со стороны крупных энергетических корпораций. Реальный переход к экологически устойчивой энергетике будущего требует дальнейших технологических прорывов и системных изменений на многих уровнях.

В апреле 2022 года последние три действующие в Германии атомные электростанции – АЭС "Isar 2" в Баварии, "Neckarwestheim 2" в Баден-Вюртемберге и "Emsland" в Нижней Саксонии – были остановлены. Это решение породило острые дискуссии в немецком обществе. Ряд экспертов полагает, что отказ от атомной энергетики является ошибочным и нелогичным, поднимая вопросы о долгосрочной стратегии энергетической безопасности страны.

В интервью "Deutsche Welle" депутат Бундестага от партии "Зелёных" Юрген Триттин, который инициировал постепенный выход Германии из атомной энергетики ещё в 1998 году, заявил: «Это важный день, потому что он завершает историю гражданского использования ядерной энергии». По его мнению, данное решение носило прежде всего политический, а не научно-технический характер.

Однако с научной точки зрения атомная энергетика на современном этапе представляет собой один из наиболее эффективных и экологически безопасных методов производства электроэнергии. Современные технологии минимизируют риски, связанные с радиационной опасностью. К тому же, в отличие от возобновляемых источников энергии, атомные электростанции обеспечивают стабильный объём энергии, не зависящий от погодных условий.

Также существуют предположения о том, что решение о закрытии атомных электростанций было пролоббировано угольными и нефтегазовыми компаниями, для которых атомная энергетика является серьёзной конкуренцией. В результате Германия вынуждена увеличивать потребление ископаемого топлива, что негативно сказывается на выполнении страной международных климатических обязательств.

Отказ от атомной энергетики вряд ли можно назвать рациональным решением в контексте интересов немецкого общества и экологической безопасности. Скорее, это результат лоббистских усилий и идеологических установок отдельных политических группировок.

«Зелёная» и ядерная энергия — кто кого?

 В европейских странах активно пропагандируется переход от «плохой невозобновляемой» энергетики, к которой относят тепловые электростанции на ископаемом топливе, а также атомные, к «хорошей зелёной», к которой относят в первую очередь солнечные и ветровые. В данной статье будет разобрана зависимость альтернативной энергетики от атомной.

I. «Плохая невозобновляемая» энергетика

 К невозобновляемым источникам энергии отнесены все электростанции на ископаемом топливе – тепловые на угле, на мазуте, на газе, ядерные. Действительно, все они используют топливо, добытое из-под земли.

 Что касается электростанций на ископаемом углеродном топливе, они действительно серьёзно влияют на экологическую обстановку. Если не говорить о парниковых газах, а только о прямом вреде для живого, даже газовые электростанции дают вредные для живых существ выхлопы, а самые «грязные» среди тепловых — электростанции на торфе и буром угле. Угольные электростанции дают довольно много золы, которая могла бы быть использована, например, в качестве удобрений, если бы она не содержала значимые количества радиоактивных изотопов. В частности, зола тепловых электростанций, работающих на кузбасских углях, содержит уран и торий на уровне, типичном для урановых руд. Зона превышения ПДК по радионуклидам вокруг угольной электростанции охватывает сотни квадратных километров.

 В выхлопе электростанций на нефтепродуктах (мазуте и твёрдых углеводородах, сюда же относятся дизельная генерация) радионуклидов меньше, зато больше оксидов серы, азота и других не полезных для животных и растений веществ.

 С ядерными электростанциями ситуация несколько иная. Во время эксплуатации современные АЭС дают сравнительно низкий уровень загрязнений – ни парниковых газов, ни заметной радиоактивности. Даже три худшие аварии на АЭС, двумя из которых медийные персоны любят пугать обывателей – чернобыльской и фукусимской, по своим последствиям менее тяжёлые, чем крупные аварии на неядерных технологических объектах. Например, число жертв крупнейшей ядерной аварии – чернобыльской аварии 1986 года в десятки и тысячи раз меньше, чем число жертв крупной аварии 1984 года на химическом заводе в Бхопале: в Чернобыле умерли 29 человек от острой лучевой болезни, а общее число смертей от последствий аварии по разным оценкам составляет от 50 до 4000 человек; в Бхопале за день умерли 3000 человек, в течение недели – 10 тысяч, за последующие 20 лет – 15 тысяч. Причём данные по бхопальской трагедии не оценочные: это официальная информация об умерших в результате отравления ядохимикатами. В фукусимской аварии 2011 года радиоактивная вода утекла в океан и разбавилась там до безопасных концентраций, и жертвой аварии стал один человек – сотрудник АЭС, который умер в 2018 году от рака лёгкого.

 С топливом ситуация также сильно отличается в случае угля, нефти, газа с одной стороны, и ядерного – с другой. Для углеродных видов топлива уже видны или достигнуты пределы для их добычи. Пики добычи углеводородов и угля пройдены во многих странах. Что касается топлива для ядерных электростанций, мало того, что оно разведано на 50–80 лет вперёд, так еще и существует рабочая технология для его получения из стабильного изотопа урана, что отодвигает проблему на тысячи лет. При уже достигнутом темпе прогресса это даёт уверенность в том, что до исчерпания запасов будет найден другой удобный источник энергии.

 Таким образом, атомная энергетика совершенно зря записана «зелёными» энтузиастами в «плохой» лагерь. Это скорее результат радиофобии, а не реальных недостатков.

II. «Хорошая зелёная» энергетика

 К «зелёной» энергетике, использующей возобновляемые ресурсы, в последнее время относят исключительно солнечные и ветровые электростанции. На самом деле старейшие действующие электростанции работают как раз на возобновляемом источнике – энергии падающей воды, и это ГЭС. У гидроэлектростанций есть преимущества по сравнению с тепловыми, есть и недостатки. С точки зрения влияния на экологическую обстановку ГЭС совсем не идеальны, хотя и намного лучше, чем ТЭС. Но не лучше АЭС. Дело в том, что при строительстве ГЭС затопляются большие территории. Водохранилища изменяют локальный и региональный климат и ухудшают экологическую обстановку.

 Ветровые электростанции, как ни странно, не безвредны. В частности, большие «поля» ветряков приводят к нагреву почвы, что изменяет местный климат. Другой минус ветряков – они убивают птиц и летучих мышей.

 Солнечные электростанции при массовом строительстве тоже внесут свой вклад, хотя он может считаться скорее положительным – большое количество СЭС в пустынях будет приводить к их увлажнению. Правда и выработка энергии при этом на них снизится.

 Казалось бы, с фотовольтаикой всё хорошо. Но нет. Срок службы солнечных панелей – не более 50 лет. Их производство и переработка далеко не безопасны для экологии, и массовое производство фотовольтаики чревато серьёзной экологической проблемой.

III. Зависимость

 Теперь взглянем на процесс производства электроэнергии. Любая электростанция используют мощное силовое оборудование. У «зелёных» ветровых и солнечных электростанций требования к силовому электрооборудованию намного выше, чем у традиционных. Дело в том, что они вырабатывают электричество недостаточно стабильно. Ветер изменяет скорость и направление, солнце светит тоже по-разному как в течение дня, так и в разные дни. Поэтому вырабатываемое напряжение (и выдаваемая мощность) у «зелёных» источников постоянно меняется. Кроме того, и ветряки, и солнечные панели дают постоянный ток, а вся энергетика работает на переменном. Чтобы передать энергию потребителям, низковольтный постоянный ток нужно преобразовать в высоковольтный, обычно переменный (причём синхронизированный с электросетью), но иногда и постоянный. Таким образом, ВЭС и СЭС нужны мощные преобразователи электроэнергии[2].

 В настоящее время все эффективные преобразователи электроэнергии используют мощные высоковольтные полупроводниковые приборы – биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) и тиристоры с изолированным затвором (IGCT). Мощность таких приборов достигает сотни мегаватт, коммутируемое напряжение – более 6 киловольт. И тут непосвящённых ожидает сюрприз: полупроводники для мощных высоковольтных транзисторов и тиристоров изготавливают методом нейтронно-трансмутационного легирования (англ.: Neutron Transmutation Doping) в ядерных реакторах. Наименование этих материалов говорят сами за себя: «ядерно-легированный кремний» (или «радиационно- легированный кремний»), «ядерно-легированный арсенид галлия» (используется реже) и так далее. Химические технологии легирования не способны обеспечить необходимую для мощных силовых приборов чистоту и равномерность легирования полупроводника. Из-за неоднородностей химического легирования возникают области локального перегрева, и прибор выходит из строя, а когда силовое высоковольтное оборудование выходит из строя, это сопровождается зрелищными «спецэффектами» с разлетающимися искрами и дуговыми разрядами вплоть до пожара.

 Мощные тиристоры из ядерно-легированного кремния используются в ЛЭП постоянного тока с конца 1960-х, к примеру, они работают в канадской ЛЭП Nelson River II. В настоящее время ядерное легирование полупроводников не имеет альтернатив, поскольку только эта технология способна обеспечить характеристики материала, требуемые для мощных полупроводниковых приборов. Более того, технологию ядерного легирования пришлось оттачивать для соблюдения требуемой равномерности распределения легирующих атомов в полупроводнике, что было сделано в 1980-е, и нынешнее производство ядерно-легированного кремния – обычный технологический процесс. В западных странах такое производство размещено на исследовательских реакторах, в России – и на исследовательских, и на энергетических. В частности, ещё в 1982 году в СССР была разработана технология производства ЯЛ-кремния на реакторах РБМК.

 Исходя из нынешней ситуации в области производства силового оборудования, вся «зелёная» энергетика фатально зависит от существования ядерных реакторов, и от этой зависимости никуда не деться. Альтернативой будет отказ от единой системы электроснабжения, замена «большой энергетики» на малые электростанции локального электроснабжения и неизбежные блэкауты.

 Получается, что «зелёные» активисты, настаивающие на закрытии как АЭС, так и исследовательских реакторов, действуют довольно недальновидно. Мало того, что негативное влияние «атома» на экологическую обстановку сопоставимо со влиянием альтернативных источников энергии, да и сам вопрос о том, что приносит больший вред остается открытым, так еще ядерные реакторы просто необходимы для самой возможности постройки «зелёных» электростанций.

_________________________

Над статьей работали:Автор: Стас Ворчун (творческий псевдоним)
Редактор: Леонид Рогов
Эксперт: Федотов Антон

Индия потеряла связь со своей лунной станцией

Индия сообщила о невозможности установить связь с космическим аппаратом «Чандраян-3», который был переведен в спящий режим после завершения миссии на южном полюсе Луны.

«К настоящему моменту мы не получили от них сигналов», – сообщила Индийская организация космических исследований (ISRO).

Специалисты прилагают все возможные усилия, чтобы установить связь с посадочным модулем «Викрам» и луноходом «Прагъян».

Министр науки и технологий Индии Джитендра Сингх отметил, что причиной неудачи в установлении контакта могут быть «холодные погодные условия, опускающиеся до -150 градусов, вызванные ночным периодом».

В южной корее построят крупнейшую вращающуюся солнечную электростанцию на воде

Увеличить эффективность солнечной электростанции можно разными путями. Один из вариантов предполагает создание плавучей солнечной электростанции, которая, вращаясь, подстраивается под положение Солнца на небе. О скором создании одной из таких солнечных электростанций сообщила компания Solkiss, которая собирается создать самую большую электростанцию в Южной Корее, использовав для этого одно из водохранилищ страны.

Для того чтобы увеличить количество вырабатываемой энергии, в Solkiss разработали специальную систему, которая будет отслеживать Солнце с помощью фотоэлементов. Поворачивать панели в нужную сторону будут двигатели, энергия для которых будет вырабатываться на этой же станции.

Разработчики уверены, что их станция может обеспечить прирост электроэнергии на 22 процента в сравнении с сухопутными солнечными электростанциями. Кроме того, разработка Solkiss будет на 15 процентов эффективнее обычных плавучих станций.

Несмотря на то, что корейская станция станет самой большой по размеру плавучей станцией, по мощности она вряд ли сможет тягаться с китайской солнечной электростанцией, мощность которой составит 70 мегаватт.

Сталина не замазать штукатуркой.

Германия останавливает свои последние три атомных станции

15 апреля Германия закрывает свои последние три атомные электростанции — Emsland, Isar-2 и Neckarwestheim-2.

Об этом сообщает AP.

Закрытие этих АЭС было запланировано еще более 10 лет назад в рамках перехода страны на другие источники энергии.

Этот процесс приостановили из-за полномасштабного вторжения россии в Украину. Когда в прошлом году цены на энергоносители резко подскочили, канцлер Германии Олаф Шольц в качестве компромисса согласился на однократное продление конечного срока. Таким образом, АЭС оставили работать зимой как резервный источник энергии.

Закрытия атомных станций в Германии не один год требовали активисты и экологи, заявляя об их опасности после аварий на ЧАЭС и «Фукусиме». Антиядерное движение также объединило ряд неформальных общественных организаций в одну из крупнейших политических сил — «Партию зеленых».

В 2002 году решения об отказе от атомной энергетики в Германии первым добился федеральный министр окружающей среды от «Зеленых» Юрген Триттин, пишет DW. А в 2011 году тогдашний канцлер Ангела Меркель заявила, что все АЭС в Германии будут окончательно остановлены после аварии реактора на японской АЭС в Фукусиме.

Экологические группы планировали отметить этот день празднованиями возле АЭС и митингами в крупных городах, включая Берлин. Также были организованы небольшие церемонии за закрытыми дверями на станциях.

Солечная энергия даже по ночам? Это начало новой эры человечества. Революционный план Калифорнии - 33% всей энергии от солнца и ветра уже через 5 лет (!). Штат продолжает огромными темпами наращивать мощности альтернативной электроэнергетики пытаясь обеспечить треть от всего энергопотребления за счет солнца, ветра и гейзеров уже к 2020 году. И вот в строю очередная мегаэлектростанция. Это крупнейшая во всем мире солнечная гелиотермальная станция. Сегодня это уже не эксперементальная, а обычная работающая технология. По всему миру уже построено около 100 таких станций (все за последние 5 лет), на подходе не менее 50.* Она будет вырабатывает энергию для 140 000 домов, при этом делает она это даже после захода солнца. Как? Знакомьтесь: Иванпа Солар Электрик Систем. Давайте посмотрим поближе, как все это устроено и чем нам всем это грозит.

Станция Иванпа Солар расположена в пустыне Мохаве, в 3 часах езды к востоку от Лос-Анджелеса. Ее строительство велось около трех лет, стоило 2 миллиарда 200 миллионов долларов и вот, наконец, весной 2014 года она введена в строй. Станция  вырабатывает абсолютно чистую энергию, без необходимости сжигать какое либо топливо. Энергия черпается от солнца, но при этом вырабатывается даже после его захода (!). Обратите внимание на три башни окруженные тысячами зеркал - в них весь секрет.

Станция Иванпа не использует уже привычные солнечные батареи (фотоэлектрические модули), которые к сожалению не могут работать в темноте. Вместо них используются совершенно обычные зеркала, вроде тех, что висят у нас с вами дома. Почему?

Каждый зеркальный модуль - это система из двух больших зеркал размером с гаражные ворота. Называется такой модуль - гелиостат. На станции таких гелиостатов 173 тысячи.

Все эти зеркала-гелиостаты, отражают солнечные лучи на вершины тех самых трех высоченных башен находящихся в цетре. Каждый гелиостат подвижен, и с помощью компьютера все 170 тысяч гелиостатов все время поворачиваются за солнцем. Таким образом, солнечные лучи попадают на вершины башен постоянно, пока солнце не ушло за горизонт.

Как вы уже догадались, на верху башен находятся котлы с жидкостью, которая от нагрева превращается в пар. Точно такие же котлы находится в привычных всем ТЭЦ, но нагреваются они там при сжигании газа или угля. Здесь лишь неисчерпаемая энергия Солнца! Кстати, общая мощность станции Иванпа Солар - 392 мегаватт. Чтобы было понятно, это вполне сопоставимо со средней московской ТЭЦ (Например ТЭЦ-16 в районе Хорошево-Мневники, работающая на газе, вырабатывает 360 мегаватт).

Чем выше башня, тем больше вокруг нее можно поставить зеркал. Эти башни очень большие - высотой с 50 этажный дом (148 метров). На пике дня котел может нагреваться до 700 градусов и даже больше. Пар идет вниз, к турбине, и вращает ее - вырабатывается электрическая энергия. Просто! Такой прицип выработки энергии называется гелиотермальным. Но что же происходит после заката?

Огромным преимуществом гелиотермальных электростанций перед обычными солнечными батареями является возможность запасать излишки энергии, а значит работать после захода солнца. Если объяснять просто, часть разогретой жидкости временно нагнетается в специальные огромные хранилища, и постепенно выпускается оттуда после захода солнца продолжая крутить турбину. Хранилища могут обеспечить работу турбин подобных станций до 15 часов после захода солнца при полной мощности. Таким образом гелиотермальные станции вырабатывают энергию круглосуточно, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

Интересной особенностью строительства станции является программа охраны экологии вокруг нее. Да, сама станция абсолютно безвредна - это обычные зеркала нагревающие паровой котел. Но ее строительство ставило под угрозу редкие виды черепах живущие в пустыне. Поэтому компания-владелец станции провела специальную программу: была куплена обширная территория в стороне от станции, куда было переселено около 200 редких черепах. Программа обошлась компании в 22 миллиона долларов, которые были потрачены на покупку земли, найм биологов и переселение уникальных животных.

В заключении хочется сказать, что 33% энергии от альтернативных источников в штате Калифорния к 2020 году - это колоссальная цифра. Кто не знает, ВВП штата Калифорнии - 2,2 триллиона долларов, что превышает ВВП большинства стран на планете. Это даже больше чем у таких мощных стран как Россия, Италия, Индия, Канада, Австралия или Испания. Энергии нужно много, очень много! И сейчас на глазах происходит настоящая революция альтернативной энергетики. СМИ и аналитики официально объявили эру альтернативной энергетики открытой. Солнечные панели резко подешевели и продаются в обычных городских магазинах. По данным журнала TIME каждые 3 минуты минимум 1 американский дом переходит на энергию солнца установив панель на крыше и эта динамика растет. Правительство всячески поддерживает альтернативную энергию: беспроцентные займы на панели для простых людей, специальные законы обязывающие закупать альтернативную энергию для крупных компаний. По данным того же TIME 90% новых генерирующих станций введенных в строй в США в 2014 году - солнечные электростанции. Все это привело к тому, что количество вредных выбросов в США уже сократилось на 17% с 2005 года. Иванпа Солар - только одна из 7 очень крупных солнечных электростанций только что введенных в строй в Калифорнии. Также вводятся ветряные и геотермальные.  Введение в строй одной этой станции эквивалентно удалению из атмосферы 400 000 тонн CO2 ежегодно. А это, как будто с дорог сразу исчезло 77 000 коптящих атмосферу автомобилей. Это происходит сегодня, это реальность, это уже обычная современная технология.

Источник: http://californista.livejournal.com/16377.html