Что приносит возрождение ядерной энергетики – и какие существуют альтернативы?

Энергетический кризис, вызванный украинской войной, набирает обороты. Одни видят спасение в ядерной энергетике, другие хотят решить узкое место с помощью энергосбережения и возобновляемых источников энергии. Что говорит о том, какие источники энергии?

Ядерные дебаты знают два непримиримых лагеря – и окопы между ними углубились за последние несколько недель. Из-за украинской войны и сокращения поставок газа России Германия грозит скатиться в энергетический кризис: природный газ используется в основном для отопления. Но он также вносит около шестнадцати процентов в производство электроэнергии в Германия. Теперь вопрос в том, как его заменить.

Сторонники ядерного оружия хотят, чтобы АЭС работали дольше, чем планировалось. Тогда будет больше газа, доступного для отопления, утверждают они. Между тем, речь идет не только о продлении срока эксплуатации примерно на три месяца, но и о продлении срока. СВДП даже хочет, чтобы мейлеры продолжали работать до двух лет – до 2024 года. ХДС уже призывает к быстрому заказу новых топливных стержней для трех все еще работающих АЭС. Противники ядерной энергетики категорически против этого – по соображениям затрат и безопасности.

Газовый кризис подтверждает обе стороны: поклонники ядерной энергетики считают текущую ситуацию доказательством того, что переход к энергетике потерпел неудачу. Отключение угля и атома - это немецкий особый путь к гибели. Защитники ветра и Солнца обвиняют в катастрофе колеблющееся изменение энергии за последние 30 лет – и политику, которая поставила себя в зависимость от авторитарных режимов. Вот почему, по их мнению, теперь нужно делать ставку именно на энергосбережение и возобновляемые источники энергии – и ни в коем случае не возвращаться к эпохе ископаемых.

Кто сколько вносит в энергоснабжение?

Атомная энергетика долгое время была центральной опорой в энергоснабжении Германия. Еще на рубеже тысячелетий 19 атомных электростанций производили около 30 процентов от общего количества электроэнергии.

С принятием политического решения о выходе из ядерной программы вклад ядерной державы также постепенно уменьшался. В настоящее время все еще работают три реактора, и чуть менее шести процентов приходится на производство электроэнергии по всей стране.

Уменьшающиеся доли ядерной энергии, а также ископаемых энергий, были заменены возобновляемыми. Помимо угля и газа, таким образом, ветроэнергетика, солнечная энергия и биомасса теперь вносят больше вклада в производство электроэнергии в Германия, чем ядерная энергетика.

Как заменить мощность AKW?

Если посмотреть на количество чистой электроэнергии, то три АЭС, которые все еще работают в Германия, ежегодно генерируют мощность около 31 тераватт-часа (ТВт-час). Достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией миллион средних домохозяйств.

Чтобы генерировать такое же количество электроэнергии с помощью энергии ветра, вам понадобится около 1000 дополнительных морских ветряных колес, или около 3100 ветряных колес на суше. Цифры, которые, с одной стороны, кажутся не такими уж большими, учитывая уже около 30 000 ветроколесок в Германия. С другой стороны, расширение силы ветра в последнее время проходило крайне вяло. При скорости расширения в 2021 году потребуется около девяти лет, чтобы ввести в эксплуатацию дополнительные ветряные машины с годовой производительностью 31 тераватт-час.

Чтобы заменить мощность атомных электростанций солнечной энергией, потребуется огромное количество отдельных проектов. Обязанность солнечных батарей в новом строительстве, вероятно, внесет свой вклад в это. А также следует активизировать расширение фотовольтаики на открытых пространствах и в сочетании с сельским хозяйством.

В переводе на обычные электростанции мощность 31 тераватт-часа атомных электростанций равна средней выработке около 30 газовых электростанций или девяти угольных электростанций.

Другой возможностью было бы расширение биогаза, специализированная ассоциация биогаза говорит здесь о годовом потенциале в 7 ТВтч. Это будет чуть менее четверти текущего годового производства остальных AKW. Другие энергоносители играют второстепенную роль в Германия. Таким образом, Исландия, Скандинавия и Швейцария производят значительную долю своей электроэнергии с помощью геотермальной и гидроэнергетической энергии, но тамошние требования не могут быть переданы Германия. В Германия уже есть несколько проектов в Верхнем Рейне под Карлсруэ, там также планируется расширение.

Если посмотреть на трансграничную торговлю электроэнергией, то 31 тераватт-час атомных электростанций, на первый взгляд, в хороших частях кажутся отказными. Германия является экспортером электроэнергии, и за последние два года каждый экспорт достиг примерно 19 тераватт-часов. Однако это количество электроэнергии необходимо за рубежом и – по иронии истории-в настоящее время, особенно в ядерной стране Франции, где в настоящее время более половины всех ядерных реакторов выведены из строя.

В принципе, также верно: количество электроэнергии различных энергоносителей не может быть легко заменено один на один. Многие обычные электростанции работают в связи между энергией и теплом, поэтому, помимо производства электроэнергии, они также обеспечивают тепло для домашних хозяйств и промышленности. Таким образом, замена электроэнергии от газовых электростанций атомной энергией (или другими альтернативами) работает ограниченно. Тем более что газовые электростанции могут очень гибко подниматься и опускаться, тем самым стабилизируя сети. Характеристики, которыми не обладают атомные электростанции (очень медленные и ограниченно регулируемые) и возобновляемые (в зависимости от погоды, времени суток и возможностей хранения).

Осуществимость: насколько реалистично продление срока действия для трех AKW?

При продлении срока действия за пределами так называемого режима трассы необходимо будет провести проверку безопасности на всех пробегах. Обычно, по словам экспертов, это длится несколько лет. Хотя на этой неделе TUV заявил, что в ядерной энергетике есть »потенциал«, и три электростанции »по нашему убеждению (находятся) в состоянии безопасности, которое позволило бы вернуть их в сеть"«

Тем не менее, такие единовременные заявления мало полезны. Последняя обширная проверка безопасности была проведена в 2009 году, то есть 13 лет назад. После этого мили больше не проверялись, потому что в любом случае они должны были пробежать только до конца этого года. Кроме того, предполагается, что на экзамене 2009 года все еще использовался свод правил восьмидесятых годов, говорится в заключении, которое дипломированный физик Ода Беккер подготовила от имени Федерации охраны окружающей среды и охраны природы.

Так что без проверки это не пройдет уже по юридическим причинам. Кроме того, некоторые эксперты выражают озабоченность по поводу обострения ситуации с безопасностью в Европе. При этом речь идет не столько о прямых атаках на атомные электростанции, сколько о кибератаках.

Скептически относится и агентство, которому в конечном итоге приходится иметь дело с самым большим бременем ядерной энергетики: сияющим мусором. Федеральное управление по безопасности ядерной утилизации (Base) не в восторге от того, чтобы пробежать мили дольше. Сколько мусора дополнительно накапливается, трудно сказать, говорит база по запросу ЗЕРКАЛА. »В качестве верхнего предела дополнительных высокорадиоактивных отходов на каждую установку может быть принято одно полное ядро, то есть 193 топливных элемента или около 100 тонн ядерных отходов", - говорится в сообщении. Таким образом, выпало не менее 300 тонн ядерных отходов.

По словам представителя базы, расходы, скорее всего, зависели от налогоплательщиков, пишет агентство: »Операторы последних трех атомных электростанций (...) дали понять, что они могут представить себе продолжение работы только при принятии всех сопутствующих затрат и рисков, которые, таким образом, были бы взяты на себя налогоплательщиками«, – сказал представитель базы.

Высокие затраты и другие препятствия также ожидаются при закупке топливных стержней. Из документов французской ядерной компании и расчетов экспертов по энергетике видно, что один топливный элемент стоит около миллиона евро. При примерно 200 топливных стержнях на милю потребуется заменить не менее четверти – тогда это будет стоить в трехзначных миллионах долларов.

Что касается закупок, глава EnBW, оператор атомной электростанции Неккарвестхайм, объясняет: "При нормальной эксплуатации вам нужно ожидать от двенадцати до 18 месяцев, пока кто-то их не доставит«. И он добавил: »Но, возможно, вы справитесь с этим. Как именно, неизвестно. Оператор продолжает давать показания: до сих пор нет результатов и оценок »стресс-теста« немецкого энергоснабжения. Конечно, при желании федерального правительства EnBW по-прежнему будет доступен для переговоров, пишет энергетический концерн по запросу MIRROR.

Другие настроены менее оптимистично: "Обычно такие планы рассчитаны на несколько лет, и есть только несколько производителей", - говорит Микл Шнайдер, редактор Отчета о состоянии ядерной промышленности в мире. "Среди них Westinghouse-единственный, кто производит такие топливные элементы, подходящие для AKW. Тем не менее, он, вероятно, используется для производства ткани для Болгарии, Словакии, Чехии, Венгрии и Украины"«

Критик Atom судит: "Даже если вы откажетесь от права на продолжение работы, хотя бы частично откажетесь от обычных проверок и технического обслуживания и выведете персонал из пенсии, все равно нет гарантии производства«. Операторы »позволили бы себе заплатить за это« и переложить операционный риск на государство".

Осуществимость: насколько реалистично быстрое расширение возобновляемых источников?

Проблема с возобновляемыми источниками энергии: их разрешения и строительство занимают в Германия годы. По данным Федеральной федерации ветроэнергетики, в среднем даже четыре-пять лет. Таким образом, первые ветряные колеса, которые будут поданы сегодня, могут появиться в сети не ранее 2026 года. Вклад в нынешний газовый кризис: равен нулю.

"Правительство уже разработало пакет законов", - говорит Сабина Шлак, эксперт по экологическому праву в Университете Грайфсвальда. »Это ускоряет процедуры приема, например, упрощает и стандартизирует защиту видов – это может немного ускорить принятие определенных решений"«

Однако юрист не ожидает, что новые правила заметно сократят текущие многолетние планы по строительству ветряных колес. "Но это не связано с общественным участием – это займет всего один-два месяца", - сказал Шлак. "Проблема заключается в нехватке персонала в органах по выдаче разрешений."Например, в Бранденбурге немногие сотрудники органов власти позаботились бы о разрешении новых распределительных сетей для подключения ветряных колес или солнечных установок к сетям. «Неудивительно, что это длится".

По словам Шлака, то, как быстро строятся ветряные или солнечные установки, также зависит от политической воли: "Завод Тесла в Грюнхайде был поднят в течение двух лет, потому что правительство штата дало соответствующие инструкции своим властям о том, что он должен идти быстро."Другие заявки, вероятно, остались в это время.

Проблематичны – по крайней мере, для солнечных элементов-цепочки поставок: около 45 процентов так называемого полисилликона во всем мире, предшественника, который можно найти почти в каждом солнечном элементе, происходит из Синьцзяна. В этом районе некоторые компании находятся под обвинениями в принудительном труде. Кроме того, поскольку поставки с момента пандемии задерживаются или нерегулярны, Еврокомиссия и правительство Германии выступают за создание европейской солнечной промышленности. Но и это заняло бы годы.

Дешевле, чем включение AKW: энергосбережение

Еще одна проблема - узкие места зимой. Если зимой станет очень холодно, ветер почти не дует, и все включат электрические обогреватели, это может привести к дополнительной потребности в электроэнергии в восемь гигаватт, считают аналитики в прогнозе.

»В этой кризисной ситуации главное-поднять все простые и быстро реализуемые потенциалы энергосбережения«, - говорит Торстен Ленк, эксперт по рынку электроэнергии в Agora Energywend. Это включает в себя, например, отключение фасадного освещения, наружных световых вывесок и освещения в неиспользуемых офисных помещениях ночью. Также существует множество возможностей для экономии в промышленности и домашних хозяйствах: »Только все резервные устройства составляют полную атомную электростанцию«

Ленк также видит быстрый способ увеличить производство электроэнергии из возобновляемых источников энергии: »Мы могли бы модернизировать уже построенные ветряные электростанции, чтобы повысить их производительность – для части ветряных турбин достаточно обновления программного обеспечения«, - сказал эксперт по энергетике. Кроме того, можно было бы вывести на рынок больше электроэнергии из биогаза, временно отменив ограничение количества при компенсации.

Что остается от надежды на то, что благодаря дальнейшей эксплуатации атомных электростанций или более быстрому расширению возобновляемых источников энергии газовые электростанции будут освобождены от бремени?

Что касается ядерной энергетики, многие важные детали до сих пор не выяснены. Кроме того, огромные расходы могут быть понесены налогоплательщиками. Кроме того, сомнительно, в какой степени непрерывная работа атомных электростанций позволила вообще гибко заменить подъемно - спусковые газовые электростанции.

Аналогично обстоит дело с возобновляемыми источниками. Хотя их расширение постоянно, а не только переходно, способствует преобразованию энергии, но как быстро можно ускорить расширение, неясно. Добавьте к этому: солнце и ветер недоступны постоянно, до сих пор не хватает технологий хранения данных и гибких тарифов на электроэнергию и сетей. С технической точки зрения третий источник энергии, вероятно, будет лучшей заменой для острого кризиса следующих нескольких месяцев: угольные электростанции гибко работают, но поставляются с Малусом, безусловно, худшего климатического баланса.

В краткосрочной перспективе полностью отказаться от производства электроэнергии газовыми электростанциями в любом случае кажется иллюзорным. Тепло, вырабатываемое электростанциями в связи между энергией и теплом, вряд ли может быть отказано в промышленности или подключенных зданиях зимой. Вот почему, в конце концов, экономия энергии остается дешевой и реалистичной альтернативой.

https://www.spiegel.de/wissenschaft/energiewende-oder-atom-renaissance-wie-alternativlos-ist-der-weiterbetrieb-deutscher-akws-a-e3cc595a-6b67-49cb-a346-750312195814