proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2021 год
  Агентство  ПРоАтом. 24 года с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
Способствует ли безопасности атомной отрасли закрытость (усиление режима)?
Да
Нет
Сильнее влияют другие факторы

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. Подробнее
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[10/11/2005]     Ядерно-водородная энергетика и экология Санкт-Петербурга

Э.Л.Петров, к.т.н., главный конструктор ФГУП «ЦНИИ им.акад.А.Н.Крылова», чл.-корр. Академии промышленной экологии России

Неоднократно астронавты, возвращаясь из полетов, говорили о том, что с космических орбит видно, насколько мала наша планета, сколь она уязвима и ранима от воздействия природных и техногенных катаклизмов. Нам пока не хватает знаний, каким образом обезопасить планету от извержений вулканов, от землетрясений, от тайфунов, однако, техногенные катаклизмы мы в силах предотвратить. Примером тому является ратификация Парламентом России в октябре 2004 года Киотского протокола о сокращении сбросов парниковых газов в атмосферу, как и заключенный в 1963 году договор о запрещении испытаний ядерного оружия в трех средах.

Демографический процесс и связанное с ним развитие промышленности инициируют экологические проблемы глобального и регионального масштаба. Разрушение экологического равновесия природной среды становится в общественном сознании все более приоритетной проблемой жизнеобеспечения.

Показательно, что любой индустриальный технологический процесс в металлургии, в металлообработке, в лесохимии, в радиоэлектронике, в стройиндустрии, в нефтехимии и других отраслях сопряжен с затратами энергии на природоохранную деятельность. Практика свидетельствует, что доля этой энергии обычно достигает 50% от потребляемой на непосредственные производственные нужды. Там, где этот показатель ниже, как правило, расходуются экологические ресурсы региона.

По мнению ученых-экологов, Санкт-Петербург переживает затяжной экологический кризис. Объективным показателем этой беды является сравнительно низкая средняя продолжительность жизни горожан. К числу главных источников кризиса относятся топливно-энергетический комплекс, основанный на «огневых» технологиях, и внутригородской автотранспорт, работающий на углеводородном топливе.

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК)

Логично предположить, что в течение всего трехсотлетнего периода жизни города проблема топлива и энергетики являлась наиглавнейшей. Подходы к обоснованию среднесрочных и долгосрочных прогнозов развития ТЭК круто менялись в зависимости от возможностей обеспечения топливом и достижений мировой энергетики. Вместе с тем, экологические критерии ТЭК отсутствуют и поныне, несмотря на то, что в ХХ столетии появились нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ. Но тем и отличается мегаполис от малонаселенной местности, что в нем концентрируются подчас сотни и тысячи предприятий промышленности и ТЭК, а их суммарное воздействие на природную среду, в конечном счете, становится неприемлемым для достойного жизнеобеспечения горожан. Ни одна из известных концепций энергетической стратегии развития Санкт-Петербурга в ХХ веке не содержала обоснованных критериев экологической безопасности.

На рис. 1 приведена схема энергообеспечения Санкт-Петербурга по статистическим данным 1990 года. Приоритет стратегии отдан «огневой» энергетике, ресурсы которой поступают в город за 2,5–4,0 тыс. км. И это при том, что уже на полную мощность эксплуатируется ЛАЭС. Годовой выброс в атмосферу предприятиями ТЭК вредных веществ приведен на рис. 2. Подчеркнем, что основная доля эмиссии вредных веществ ТЭК приходится на зимний отопительный период (около 210 суток), когда поверхность городских водоемов сплошь покрыта льдом и не способна очищать воздушную среду, а «зеленые легкие» города не функционируют.

Рис. 1



Рис. 2



Прогнозы роста потребностей города в энергии даже в умеренных вариантах предусматривают их увеличение к 2010 году на 25% по сравнению с 1990 годом. При сохранении «огневой» энергетики в аналогичных масштабах увеличится и выброс вредных веществ, который достигнет величины более 100 кг/чел. в год. Такая оценка является правомерной, поскольку эмиссия отработанных газов осуществляется через тысячи труб, разбросанных по всей территории застройки города.

«Огневая» стратегия развития ТЭК не дает оснований утверждать, что при этом обеспечивается в целом экологическое благополучие горожан. Доказательством этому остается низкая удельная норма потребления энергии (около 6000 кВт-ч/чел.год). Можно уверенно сказать, что такая норма не является следствием реализации в Санкт-Петербурге высокоэффективных энергосберегающих промышленных технологий. Скорее она свидетельствует, что, по-прежнему, делается ставка на эксплуатацию природной среды. Отметим, что соответствующая норма в соседней Финляндии в 2,3, а в соседней Норвегии в 4,2 раза выше, что позволяет обеспечить экологическое благополучие территорий этих государств. Снизить техногенное воздействие вредных сбросов позволит переориентация «огневой» концепции развития ТЭК на использование ядерной энергетики. Структура возможного ядерного ТЭК представлена на рис. 3. Только с его помощью могут быть полностью исключены выбросы вредных веществ и сохранен атмосферный кислород города.

Рис. 3



Рис. 4



Внутригородской автотранспорт

Несмотря на то, что по расходу энергоресурсов автотранспорт Санкт-Петербурга уступает ТЭК, своеобразие экологической проблемы заключается в:

• лавинообразном росте числа автомобилей и тесноте города для их использования,

• в опасной для города и горожан концентрации выбросов вредных веществ в узкой зоне магистрального пространства.

За последние 25 лет в результате роста автомобильного парка валовые выбросы вредных веществ возросли более, чем в 10 раз. В результате загрязнения вредными веществами мегаполис превратился в зону экологического бедствия. Это способствует существенному росту заболеваемости и смертности населения. Многочисленные измерения показали превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) на городских магистралях до 10 раз. В 1992 году, в период спада промышленного производства, на долю автотранспорта приходилось 56% объема вредных выбросов в атмосферу города. Конечно, помимо этих выбросов автотранспорт отравляет окружающую среду пылью, продуктами износа двигателей и шин, однако, это отдельная проблема. Результаты оценки риска возникновения немедленных токсических эффектов на магистралях и внутри рядом находящихся зданий подтверждают необходимость срочной реализации мер, обеспечивающих экологизацию автотранспорта.

Двигатели автомобилей относятся к классу быстроходных, поэтому организация внутрицилиндрового процесса горения топлива причислена к приоритетным проблемам, прямо затрагивающим не только экономику двигателя, но и экологические параметры выхлопа. Совершенно очевидно, что утопична сама идея повсеместного и одномоментного замещения двигателей внутреннего сгорания на водородные двигатели или электротягу. Без сомнения, это мероприятие радикально улучшило бы экологическое состояние городских магистралей. Однако миллионы автомоторов на углеводородном топливе – это реальность, а сама автоиндустрия, охватившая весь мир, остается высокодоходной технологией.

Прогнозируемый выброс в атмосферу Санкт-Петербурга вредных веществ с учетом эскалации численности автотранспорта в 2010 году составит более 500 тыс. тонн. По-видимому, ситуация требует поэтапного решения проблемы, и эти надежды возлагаются на введение в цикл двигателя добавок водорода. Многочисленные исследования показывают, что благодаря высокой физико-химической активности водорода, достаточно 5–10% добавки его к углеводородному топливу (бензину), чтобы снизить токсичность выхлопа на 65–75% и приблизиться к европейским стандартам по составу выхлопных газов (ЕВРО-1). При этом расход бензина уменьшается на 30–40%. С сокращением количества водорода на пробег до 10 кг упрощается система его хранения на автомобиле в сжатом состоянии. Но самое главное, что при этом создаются условия для энергичного заполнения городского автопарка автомобилями с двигателями без их существенного конструктивного изменения. Согласно прогнозным оценкам, для экологизации автотранспорта Санкт-Петербурга в 2010 году необходимо обеспечить производство около 180 тыс. тонн водорода в год. При удельных энергозатратах на электролизный способ производства водорода 55 кВт-ч/кг водорода, ядерный ТЭК обязан отпустить городу порядка 10 млрд кВт-ч. Эта электроэнергия должна быть распределена по городским бензозаправочным станциям, которые необходимо дооснастить установками для производства, хранения и заправки автотранспорта водородом.

Таким образом, для решения экологических проблем города необходимо реализовать программу сооружения ЛАЭС-2 в составе 4 блоков с ВВЭР-1500 с целью обеспечения всех городских потребителей электроэнергии, реализовать программу сооружения в подземном пространстве Маркизовой лужи Финского залива атомной станции с малогабаритными ядерными энергоблоками на базе судового оборудования и технологий метростроя с целью круглогодичного горячего водоснабжения и обеспечения устойчивой теплофикации города в отопительные сезоны.

В разработке материала статьи участвовали: Г.П.Шалик, А.Г.Шленов, Б.С.Хазов (ФГУП ЦНИИ им.акад.А.Н.Крылова), М.Н.Тихонов (ГУП НИИ ПММ), В.Э.Петров (ООО «ТВЭЛЛ»)

Журнал «Атомная стратегия» № 14, ноябрь 2004 г.  

 
Связанные ссылки
· Больше про Экология
· Новость от PRoAtom


Самая читаемая статья: Экология:
Радиоактивность углей и продуктов их сжигания

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 2.75
Ответов: 4


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 0 Комментарии
Спасибо за проявленный интерес





Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.08 секунды
Рейтинг@Mail.ru