председатель общественного движения «Партия России»
На распутье
Развитость и полноценность государств в ХХI веке будет определяться способностью их руководителей программировать социальные и научно-технологические прорывы. Это доказал весь XX век. В области энергетики, которая уже становится критическим фактором существования всех развитых стран, на сегодняшний день существует пока только один пример планирования подобного прорыва. Речь идёт о гидрогенной революции в США, смысл которой состоит в тотальном переходе на водородное топливо и двигатели с его применением. Иначе говоря, через гидрогенную революцию решено выйти за рамки углеводородного сырья.
Идея гидрогенной революции и гидрогенной экономики впервые прозвучала в 1990 году в докладе Римского клуба «Первая глобальная революция», в котором говорилось: «Необходимо придать высокий авторитет международной программе исследований в области альтернативной энергетики. Она должна включать работы в области термоядерной энергетики, магнитогидродинамики, изучения возможностей будущей гидрогенной экономики, в которой будет использовано разделение воды электролитическим и каталитическим методами для получения газа». 
Однако обольщаться по поводу результатов гидрогенной революции не стоит.
В январе 2003 года американские сенаторы Оррин Хатч и Дейв Камп внесли на рассмотрение законопроект о специальных ставках по кредитам на покупку гражданами США автомобилей на перспективных видах топлива. Данный законопроект был назван «Биллем о чистоте». Под законодательные льготы подпадали автомобили с водородными движками и их гибриды с бензиновыми, электромобили на аккумуляторах и все другие, где используется топливо, альтернативное бензину или солярке. Была образована инициативная группа по поддержке «Билля о чистоте», в нее вошли Ford, Toyota, Honda, Союз прогрессивных ученых, а также масса объединений в защиту экологии.
Но водородные двигатели сами по себе не спасут атмосферу, т. к. всё будет зависеть от способа получения водорода. Если электролизом воды, используя атомную электроэнергию, то да, это станет переходом к чистой энергетике. Если за счет электроэнергии тепловых станций — тогда это будет не просто продолжение использования «грязного» углеводородного топлива, но и значительное, в разы, усиление загрязнения окружающей среды. Более того, имеются данные, свидетельствующие о прямом разрушении озонового слоя при массовом применении водородного топлива. Так что при внимательном изучении гидрогенной или водородной программы приходится признать её антиэкологичной и попросту варварской. (Энергетический КПД системы «тепловая электростанция – установка электролиза воды для получения водорода – водородный двигатель» не превышает КПД паровоза. – Прим. ред.)
Ставку на гидрогенную революцию сделал президент США Дж. Буш-младший, поставив в 2003 году перед Америкой цель: перевести к 2020 году все автомобили страны на водородные двигатели. К сожалению, эта, по-своему выдающаяся, акция тут же получила отклик в России, причем даже не в качестве самостоятельной альтернативной программы, а в виде огромного количества желающих поучаствовать в американской программе. В короткое время было создано несколько «ассоциаций» и «консорциумов», которые заявили о своей готовности утилизировать остающиеся в стране «мозги» на дело гидрогенной революции.
Считаю, что наше очередное обезьянничание будет дорого стоить нам, поскольку мы последние свои силы истратим на обслуживание чужого дела и не выйдем на собственную энергетическую прорывную программу. При этом следует спросить себя: откуда брать водород в России, как жить с водородной энергетикой в суровых условиях северной страны и что делать, понимая, что «водородная энергетика» является всегда вторичной, требующей некоей мощной первичной энергетики, которая и будет источником добычи водородного топлива? Надежда только на атомную энергетику, так как других, сопоставимых с ней первичных источников энергии для получения водорода пока нет. (Водород можно также получать путем гидрогенизации угля при его взаимодействии с водяным паром. Предполагается, что громадное количество водорода имеется в ядре Земли. Он поднимается вверх, вызывая вулканические взрывы. Его можно было бы добывать бурением наклонных скважин под основания вулканов. – Подробнее см. «ПВ» №23-24, декабрь 2003 г. «Водородное горючее из вулканической преисподней». – Прим. ред.).
Однако, в термоядерной энергетике сложилась непростая ситуация. Разрекламированные проекты ТОКАМАКа (ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками) и создаваемого в настоящее время первого экспериментального реактора подобного типа ИТЭР с каждым годом повышали скептическое отношение к программе. Показательным является высказывание профессора Санкт-Петербургского государственного университета Е.И. Веремея: «Задачу по созданию ТОКАМАКа можно будет считать решенной, если произведение плотности плазмы и времени ее жизни превысит определенный уровень (критерий Лоусона). Современные ТОКАМАКи близки к этому порогу, однако мне кажется, что пока и инженеры и физики, не без оснований, боятся его перейти. Сейчас все глубоко задумываются, чем все это закончится, потому что свойства плазмы в достаточной мере не изучены. Тем не менее повод для оптимизма есть. Социальная значимость относительно дешевого и безопасного способа производства энергии исключительно высока».
Следует признать, что получение управляемого термояда при учете всех «поводов для оптимизма» является делом неблизкого будущего — не ранее 2025 года. Поэтому возникает необходимость разработки новой энергетической доктрины России.
Экстенсивное развитие традиционных генерирующих энергию систем необходимо продолжать, особенно гидроэнергетику, но это не будет кардинально менять ситуацию в энергообеспечении страны, особенно в районах Севера. Запасы же нефти и газа ограничены и будут исчерпаны в течение 30 — 50 лет. Где же российский путь в энергетике XXI века?
Энергетический мировой прорыв России, с моей точки зрения, возможен и он будет осуществлен через малую атомную энергетику (МАЭ), через создание индустрии по производству модульных малых атомных энергетических реакторов на заказ. Лучшим аргументом в пользу МАЭ является факт масштабного финансирования исследовательских программ «независимых экологических организаций» по подрыву продвижения России в данном направлении. Образчиком таких «исследований» является доклад российского Зеленого Креста и Центра экологической политики России «Плавучие АЭС России: угроза Арктике, мировому океану и режиму нераспространения» (опубликован на сайте Экологического объединения «Беллона»).
Состояние малой атомной энергетики
К малой атомной энергетике относятся АЭС мощностью от 200 кВт до 50 МВт. Уже имеются многочисленные проектные заделы подобных установок и даже готовые проекты, в том числе:
— в России «Елена» — электрическая мощность до 100 кВт, «Рута» — мощность реактора 55 – 70 МВт, KLT-40C — ледокольный реактор, на его основе в Северодвинске начато строительство плавучей АЭС мощностью 30 – 40 МВт; — в Китае HTR-10 (High Temperature Gas-cooled Reactor) мощностью 10 МВт, произведен на основе проекта немецких ученых; — в Японии 4S и Rapid-L с электрической мощностью 5 МВт и тепловой 200 кВт;
— в США PBMR и HTGR мощностью 110МВт.
Анализ ситуации с малыми ядерными реакторами показывает, что во всем мире идет гонка в этой области за обладание «призом лидера». В частности, в США малые АЭС сегодня рассматривают вполне конкурентоспособными с энергоустановками на углеводородах (6 центов/кВт.час) — начинается строительство одной станции на Аляске, а также заявлено о начале строительства 7 реакторов для одного из регионов США, который пока не называется.
Южноафриканская компания Escom, получившая права на производство реактора PBMR, заявила, что к 2016 году она произведет 216 мини-реакторов, часть которых пойдёт на экспорт, а большинство используют для развития плохо освоенных территорий.
Россия, которая ещё 10 лет назад была в этом деле абсолютным лидером, похоже, почти упустила свою фору и пятнадцать последних лет попросту потратила зря. Между прочим, интересно было бы узнать фактические финансовые источники «независимых экологических организаций» типа Гринписа или Белонны, которые все эти пятнадцать лет высокопрофессионально «топили» российскую атомную энергетику и препятствовали нашему продвижению в создании малых ядерных реакторов.
Как указывал ещё в 1970 году футуролог Элвин Тоффлер в своей знаменитой книге «Третья волна», энергетическая база третьей волны экономического развития будет зависеть не от сконцентрированных в нескольких местах источников энергии, а представлять собой спектр разбросанных во многих местах источников, то есть будет сочетаться как централизованное, так и децентрализованное производство энергии.
Малая атомная энергетика может и должна стать основой создания децентрализованных систем энергообеспечения. Особенно это касается всех малоосвоенных районов России и мира – Крайнего Севера, Дальнего Востока, пустынь, океанических островов, а также, как это ни парадоксально, сверхзаселенных мегаполисов.
Так, японские лидеры в разработке миниатюрных ядерных реакторов утверждают, что каждое их устройство достаточно для теплового и электрического снабжения жилых домов или офисных небоскребов в мегаполисах. Миниатюрные реакторы, благодаря возможностям локального размещения (в подвалах зданий или под землей на глубине от нескольких до сотни метров), получат широкое распространение как раз потому, что не требуют дорогого и нередко отсутствующего места для их размещения в мегаполисах. Мини-реакторы, по мнению японских разработчиков, также могут использоваться для компенсации пиковых нагрузок в крупных городских зонах, таких как Токийский залив. В России сегодня для использования малой атомной энергетики нового поколения перспективны БАМ, нефтегазовые месторождения Восточной Сибири, Приполярный Урал, Трансконтинентальная евроазиатская магистраль, Северный морской путь и мегаполисы.
Принципиальная неосновательность критики малых АЭС хорошо видна на примере Приполярного Урала. Превращение его во второй Кузбасс или Донбасс означает буквальную смерть этого заповедного края с чрезвычайно хрупкой северной природой и смерть коренных народов края.
Характерной является также ситуация на БАМе. Специалистам очевидно, что без нестандартных решений у БАМа нет перспективы. Помимо организационно-экономических решений (например, смелого развития концессионного механизма) требуются и чисто ресурсные решения, тем более что как само железнодорожное движение по БАМу, так и, особенно, разработка полезных ископаемых являются предельно энергоемкими процессами. Здесь применение 3 — 5 малых АЭС могло бы кардинальным образом изменить ситуацию и «поднять» БАМ.
Северный морской путь получил своё наибольшее развитие с появлением атомоходов. В этом смысле создаваемая в настоящее время в Северодвинске плавучая АЭС является важнейшим пробным этапом создания ожерелья малых атомных станций на протяжении всего Пути. В настоящее время наиболее интересные проекты использования малых АЭС связаны с проектированием поселений, которые получили название «нуклеополисы» — города вокруг ядерной энергетики (по проблеме искусственно создаваемых поселений — полисов см. книгу А. Кривова и Ю. Крупнова «Дом в России. Национальная идея» — http://www.kroupnov.ru/ ).
Модульные АЭС
Для массового индустриального строительства мини -энергетических атомных систем, в том числе в малых поселениях, а также микрорайонах и даже отдельных зданиях больших городов, необходимо создание принципиально новой индустрии мирового уровня — модульной ядерной энергетики. Речь идет о строительстве модульных ядерных мини-АЭС из функциональных унифицированных модульных блоков.
Главным возражением против развития у нас в стране малой модульной ядерной энергетики является ее нынешняя экономическая неэффективность. Так, некоторыми высокопоставленными чиновниками неоднократно указывалось, и с полным на то основанием, что цена 1 кВт-часа малой атомной станции «Елена» равна почти доллару.
Однако, по расчетам Министерства энергетики США, для станций мощностью в 50 МВт цена кВт-часа уже в настоящее время составляет от 5,4 до 10,7 цента и сопоставима со стоимостью кВт-часа традиционных энергетических установок для Аляски (аналоги наших северных), которые составляют от 5,9 до 36 центов.
Почётный директор Объединённого института высоких температур академик РАН Александр Шейн-длин, сторонник малой атомной энергетики, на вопрос корреспондента одной из газет: «Если так хороши малогабаритные атомные установки, то, может быть, нам со временем надо отказаться от крупных АЭС, а взамен поставить в ряд десяток маленьких атомных установок – автономных, не требующих обслуживания, минимально опасных?» – ответил: «К сожалению, это будет стоить слишком дорого. Чем меньше реактор, тем удельная стоимость вырабатываемой им энергии выше. Поэтому-то малогабаритные атомные установки, хоть их и называют малыми АЭС ХХI века, как бы они ни были хороши, проблему жилищно-коммунального комплекса в целом не решат. Да их для этого и не создавали».
Мнение профессионала и, тем более, сторонника развития малой атомной энергетики не может не заслуживать особого внимания. Однако данное мнение надо воспринимать на фоне того, что в ведущих странах мира активно ведутся работы по созданию малых ядерных реакторов для универсальных источников тепла и электричества. Как указывалось выше, японские ученые и конструкторы разрабатывают малый ядерный реактор Rapid-L как раз для ЖКХ мегаполисов. Конгресс США финансирует одновременно несколько программ по разработке модульных малых ядерных реакторов разных типов для их размещения в различных регионах США к 2010 году.
Очевидно, что стоимость модульной ядерной энергетики пока попросту не исследована, но она является как минимум конкурентоспособной. А при правильной организации новой индустрии серийного производства модульных ядерных реакторов окажется допустимой и даже выигрышной для экономики страны. Поэтому будущая российская программа «Модульная ядерная энергетика» должна изначально строиться системно. Это, в частности, означает следующее: — одновременное производство не только электричества, но и тепла, так как параллельная теплофикация сама по себе является средством огромной экономии средств; — серийный индустриальный характер производства модульных ядерных реакторов малой и средней мощности; — использование модульной ядерной энергетики для стратегического развития регионов и кардинального повышения качества жизни на плохо освоенных территориях, особенно Крайнего Севера и Дальнего Востока; — создание нового типа ЖКХ, когда теплофикация и энергетика приобретают новое измерение — надежность на 20 — 50 лет. Это лучший вид инвестиций в развитие регионов; — уход страны от «связанности» углеводородным сырьем; — выстраивание новых схем собственности и владения, поскольку малая атомная энергетика, возможно, допускает приватизацию;
— принятие курса на развитие, уход от решений «в угоду минуте».
Малой атомной энергетике необходимо мощное государство и цивилизованный рынок. Только мощное государство в состоянии объединить разрозненные финансово-олигархические группы в целях консолидации ресурсов — создания инвестиционных пулов. При этом, что неоднократно указывалось ведущими специалистами и чиновниками ядерной сферы, малая атомная энергетика допускает смешанное ею владение.
Как отмечалось, президент Буш поставил перед Америкой цель: к 2020 году все автомобили должны быть переведены на новые двигатели. На эту задачу из бюджета выделяется около 3 млрд долларов, а частные инвесторы вкладывают 10 — 12 млрд долларов.
Впечатляющим является то, что первыми на призыв Джорджа Буша откликнулись… Российская академия наук и ОАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель», которая обязалась вкладывать в развитие водородной энергетики в ближайшие 5 — 10 лет в совместную с РАН программу 20-40 млн долларов ежегодно. Ситуацию прояснил вице-президент РАН Геннадий Месяц: «Интерес большого бизнеса к науке крайне важен. Бюджет российской науки невелик, и до тех пор, пока бизнес не придет в фундаментальную и прикладную науку, она будет потихоньку погибать. Быть может, сейчас мы переживаем исторический момент. Наконец-то ученые оказались востребованы. Наконец те выдающиеся работы, которые были сделаны и долго лежали под сукном, могут пойти в нужное всей стране и всей цивилизации дело».
Так может быть, и нашему президенту В.В. Путину привлечь, подобно Дж. Бушу, в развитие российской малой атомной энергетики средства «Дженерал Моторс» или «Экксон Мобайл»?
Малая атомная энергетика — сфера «длинных» денег. Но не только. Это также и сфера «длинных» людей, то есть тех, кто способен мыслить на десятки лет вперед и поэтому являются подлинными реалистами.
