Андрей Виноградов, гл. конструктор проектов, дежурный на PROATOM.RU

Продолжаем  рубрику  «Дежурный  по  сайту» и предлагаем обсудить вопросы развития электрогенерации в России и Мире.
1. Уровень жизни – это что такое, какова его размерность? Уровень жизни человека пропорционален его электропотреблению?
2. Вытеснят ли с энергетического рынка малогабаритные, безопасные атомные необслуживаемые электрогенераторы гигантские АЭС с длинными ЛЭП?

Справка
Виноградов А. А., к.т.н., гл. конструктор проектов.

МВТУ им. Баумана:
- физико-математическая школа;
- учёба на кафедре Николая Антоновича Доллежаля (Э-7 МВТУ им. Баумана «Физико-энергетические машины и установки»);
- член охотничьего общества военной кафедры МВТУ (рук. Машков);
- участие в работе радиостанции МВТУ UK3AAO (рук. Ладонкин);
- участие в работе стрелкового клуба МВТУ – «пулевая стрельба» 2-й разряд;
- на военной кафедре присвоено воинское звание лейтенанта;
- выпускник 1974 года кафедры Э-7, инженер-механик, курсовой проект – «Паротурбинный циркуляционный насос в барабан-сепаратор РБМК» (рук. Ганчев).
Далее НИКИЭТ:
- отдел Константинова, изготовление и наладка аппаратуры быстрого съёма сигналов с ПП-12 внутриреакторного контроля для физического пуска головного блока РБМК (рук. Гусев);
- отдел Алещенкова,  дипломный проект – многоэтажный канал повышенной генерации пара для РБМК;
- отдел Постникова, разработка аппаратуры внутриреакторного контроля энерговыделения для РБМК (рук. Постников); аналитический отчет в соавт./ред./ Карповой С. «Об управлении атомных реакторов с помощью ЭВМ», 182 с., по зарубежным и отечественным публикациям (рук. Постников);
- командировка в ЦИПК Минсредмаша г. Обнинск, повышение квалификации – динамика процессов в активной зоне реактора, спецподготовка;
- командировка в ОИЯИ г. Дубна, эмуляция малой информационно-управляющей ЭВМ М6000 на большой ЭВМ  CDC 6600.
ВЗПИ
- очная аспирантура под руководством к.т.н. Булата Искандеровича Нигматулина, – на пароводяном стенде измерение толщины и волновых параметров плёнки в пароводяном дисперсно-кольцевом потоке в каналах при давлениях до 12 МПа; разработка и изготовление датчика толщиномера пленки воды, свид. на изобретение – датчик толщины плёнки воды на стенке паропровода.

ВНИИАЭС
- испытания системы контроля заброса влаги в турбину на Ровенской АЭС и ТЭЦ-8 Мосэнерго, защита диссертации кандидата технических наук;
- назначен начальником отдела информационно-вычислительного комплекса Каширского филиала ВНИИАЭС, разработка системы и программ регистрации быстропротекающих процессов в паровом оборудовании для АЭС, состав ЭВМ СМ1420, ДВК, аппаратура КАМАК;
- командировка на АЭС Козлодуй, Болгария, для определения причин и устранение вибрации главных паропроводов на головном экспортном блоке ВВЭР-1000;
- командировка на Комбинат ЧАЭС, ликвидатор последствий аварии на Чернобыльской АЭС, ревизия оборудования для пуска 3-го блока.
«АТОМКОРД» ф-л Советско-французкого СП «Технокорд» генеральный директор, разработка и изготовление оборудования для опытного восстановления, методом напыления и наплавки, изношенных пароводяным потоком деталей арматур для Балаковской АЭС;

Бизнес:
Шатурский ф-л ОИВТ РАН – разработка и патентация технических решений электротехнического оборудования.
ЗАО «СИЛА ОКЕАНОВ» - генеральный директор, разработка и расчет различных конструкций малогабаритных ядерных реакторов и атомных двигателей.
Автор боле 20-и заявок и патентов и более 12-и статей по атомной и военной тематике в агентстве «Pro Атом» и в журнале «Атомная стратегия».

Увлечение: конструирование и изготовление электроэнергетической техники.

Рассуждения по теме дискуссии

Сколько «всего» нужно человеку для выживания? Из чего состоит это «всего», и сколько этого «всего» нужно для обеспечения достойного уровня жизни человека и группы людей? Что это за понятие «уровень жизни» вообще, и что означает «средний или высокий уровень жизни»? С инженерной точки зрения это, по-видимому, какой-то многомерный параметр, который, гипотетически или можно однозначно вычислить. Я больше склоняюсь к тому, что детерминированными методами однозначно его вычислить нельзя.

Попробую в этом разобраться, поскольку это, в конечном счёте, и определяет: какова должна быть мощность в сумме всей электрогенерации на планете, как распределить эту электрическую мощность, какую мощность должен иметь один блок электрогенерации с позиций безопасности в первую очередь, и экономики.  И нужны ли будут нам в 21-ом веке гигантские АЭС, линии электропередач (ЛЭП) и аккумуляторы накопления электроэнергии. Электрической энергии надо вырабатывать ровно столько, сколько потребляется. И самое главное, может ли человечество обойтись без атомной энергии? Это к вопросу об авариях на АЭС с выбросом радиации, о «зелёной лужайке», о переработке и могильниках РАО. Сегодняшние АЭС по размерам сродни паровым машинам времен парохода «Титаник», на котором шатун парового двигателя был длиной около 5 метров. Увеличение мощности машины, согласно знаниям того времени, требовало увеличения её размеров и машинного зала. Конструкторы в то время ничего другого не придумали. И сегодня, несмотря на то, что уже существует опробованный, компактный, с большим КПД газотурбинный цикл преобразования тепловой энергии в механическую энергию вращения для привода электрогенератора, конструкторы продолжают использовать громоздкую и дорогую пароводяную технологию, паровые турбины, т.е. технологию паровоза.

Конструкторы болеют гигантоманией, не только насыщая площадь АЭС нужными и ненужными зданиями, строительными сооружениями, но и заведомо закладывая в проект завышенную стоимость строительства. Они продолжают опоясывать планету Земля тысячекилометровыми ЛЭП. В тариф на электроэнергию для физических лиц включали даже разделение стоимости, например, в Московском регионе в ПАО «Мосэнергосбыт» в 2017 году стоимость купленной эл. энергии была 144,98 коп/кВт*ч, а стоимость передачи электроэнергии и иных услуг 359,02 коп/кВт*ч. В 2019 эти стоимости увеличили, соответственно, до 157,1 коп/кВт*ч и 398,9 коп/кВт*ч.  Т.е. сумма платежа состояла в 2017 на 28,76% из стоимости электроэнергии и на 71,23% из стоимости транспортировки по ЛЭП, оплаты подстанций повышения (понижения) напряжения, уборки поросли под ЛЭП, покраски опор, ремонта и т.п.   В 2019 году, соответственно – из 28,26% и 71,74%. На основании каких научных расчетов эти траты на транспортировку по ЛЭП следует считать обоснованными, выгодными государству и народу России?

Таких расчетов нет, одни умозаключения высоких ученых слова, слова.  Понятно, что гидроэлектростанцию не перенесёшь в другое место, где есть спрос на электроэнергию. А вот зачем сегодня, в 21-ом веке, строить гигантские АЭС и от них тащить ЛЭП за тысячи километров? Почему так поступают конструкторы, топ менеджеры Энергосистемы России и научные умы ГК «Росатом» – это вопрос к политикам и мошенникам, и оставим его журналистам и следователям. Понятно, что на гигантских стройках большие деньги «крутятся», на обслуживании ЛЭП, как видно, тоже немало денег списывается.

Ошибаются те, кто думают, что ЛЭП – это экологически чистый способ передачи электроэнергии. Он обладает целым набором негативных свойств, которые изложены в отдельном разделе далее.
Топ-менеджер играет негативную роль в развитии новых концепций электрогенерации. Главное для него – прибыль и личное благосостояние, а именно – место управленца в денежных потоках. Управленец – это особая каста людей, которой проще наращивать производство, удорожание и сбыт уже известной продукции и по отлаженным финансовым схемам, как, например, громоздкая АЭС с ВВЭР, чем рисковать местом управленца, создавая принципиально новый компактный продукт.

Однако, поговорим об инженерных вопросах конструирования атомного электрогенератора (АЭ). Электроэнергия требуется всегда и это факт! После апрельского 2020 года обсуждения в ОПЕК, главным источником энергии на планет принято считать нефть, но это проходящее мнение, поскольку органическое топливо загрязняет и убивает экологию. Спад спроса и цены на «черное золото» – это прямое следствие кризиса капитализма, не более того. Сбыта продукции нет, производства закрывают, электроэнергия не требуется, рабочих увольняют, денег у людей нет, ничего не покупают. Произошел разрыв оборота денег. Дальше тупик. По Марксу прибавочную стоимость капиталист может получать, только если в кругу оборота товара и денег есть рабочий (человек), поскольку ему можно платить за выполненную работу меньше, чем он на неё потратил энергии и времени. С робота прибыли не получить (к вопросу об автоматизации), а продать товар будет некому – робот не является потребителем товаров, которые он производит. В капитализме единственным и основным фактором существования системы является получение прибыли от продаж продукта, а не забота о людях и экологии.

Подавляющая доля электрогенерации на планете потребляет органическое топливо, поскольку это доступно и дешево. Эксперименты с другими видами электрогенерации уже продемонстрировали их дороговизну и вредность для экологии. Например, реклама солнечных батарей замалчивает о генетическом вреде содержащихся в них тяжёлых элементов. Не учтены также утилизация и большая занимаемая площадь под солнечными батареями. Если все негативные факторы сегодняшней концепции электрогенерации сложить и учесть, то электроэнергия на АЭС будет дешевле, чем на тепловых электростанциях (ТЭС) на органическом топливе, и дешевле рекламированных «якобы экологически чистых» видов электрогенерации. Только не надо поддаваться на лоббирование (кешбэк) и проектировать АЭС заведомо дорогими, как например, ВВЭР-ТОИ и АР-1000.  Идея выгодно использовать ВИЭ так и останется гипотезой.

Что человеку нужно для жизни
Потребление:

Выделение:

Производство:

Конечно, эти перечни не полные. Но очевидно, что п.3 электроэнергия и п.4 тепло – главные и единственные привнесенные человеком факторы, создающие условия жизни на планете. Пункты с 5 по 14 являются потребителями электроэнергии и тепла. Потребности человека увеличивались с формированием его интеллекта, что потребовало дополнительной энергии. В этой связи возникает вопрос. Если площадь планеты Земля ограничена природными размерами, то и количество людей, которые на ней может жить, тоже является ограниченным. Главным ограничением принято считать реализацию п.7 Продукты питания. Это не совсем правильно, поскольку без кислорода, воды и тепла человек тоже не выживет. Если по всем пунктам Потребления и Выделения сложить количество потребной электроэнергии и умножить на численность населения, то получим примерное количество требуемой установленной мощности электрогенерации для этого региона.

Для России для сегодняшнего населения это получится примерно 700 кВт*ч в месяц на одного жителя или 1440 кВт*ч на семью в сельской местности. В составе электрооборудования учтены плита, кондиционер, холодильник, сушилки, утюг, кофеварка и пр. бытовые приборы. Такой расчет более адекватен стратегии развития атомной отрасли в России, чем стратегия развития Росатома до 2050 года. Уровень жизни человека можно оценить по количеству доступного потребления им продуктов, товаров и услуг, которых без электроэнергии не сделать. Получается, что уровень жизни человека зависит прямо пропорционально от количества потребления электроэнергии. Замечу, не от количества произведенной электроэнергии всего, а от количества потреблённой электроэнергии. Проданная электроэнергия на сторону не определяет уровень жизни.

О кризисе сбыта продукции
Кризисы капиталистической модели возникали из-за потери рынков сбыта. Пример из ВОВ: американцы при падении фашистского режима бомбили не войска, а города Германии. Затем ввели план Маршалла. Понадобился цемент, строительные материалы, нужно строить заводы и эксплуатировать, т.е. получать прибыль, от оставшихся в живых европейцев. Всё просто – очистили Европу и запустили свой геополитический проект. Европейцы остались в долгу перед США.

Также поступили на тихоокеанском побережье с Японией – с политической и военной выгодой испытали в августе 1945 года ядерную бомбу в Нагасаки и Хиросиме. Таким образом, США создали себе рынки сбыта. Именно военные и владельцы капитала, на чьих заводах производилось оружие, провернули этот сценарий развития истории. Военное лобби диктовало внешне политические и военные действия американского правительства. Способ устранения кризиса сбыта военной силой стал догмой.

Сегодня ситуация изменилась –  транснациональные корпорации с целью увеличения прибыли вывели предприятия из капстран в неразвитые страны, где низка стоимость рабочей силы. Благодаря этому страны БРИКС поднялись с колен. Уже сегодня Китай и Индию не сравнить с тем, кем были они вчера. В погоне за прибылью корпорации США сами передали работающие производства.  Сейчас они пытаются создавать новые технологии, в том числе атомные электрогенерирующие установки на новых принципах.  В 2020 году  Минобороны США (опубликовало 9 марта), как сообщает Defense Aerospace, заказало трем американским компаниям разработку прототипов мобильного ядерного микрореактора в рамках программы Project Pele. Эти соглашения предусматривают пока только разработку проектов и их защиту на конкурсе. Минобороны США наградило три команды: 1. BWX Technologies, Inc.-Lynchburg, Virginia; 2. Westinghouse Government Services, Washington, D. C.; 3. X-energy, LLC, Greenbelt, Maryland.

Project Pele предполагает разработку безопасного, мобильного и современного ядерного микрореактора для поддержки различных миссий Минобороны США, таких как генерация энергии для удаленных рабочих баз. Насыщение всего мира такими электрогенерирующими установками, пока не предполагается (для бизнеса, возможно, это направление засекретили, дабы не создавать наперёд конкурентов). И это действительно принципиально новое направление атомной энергетики. Завод шаровых твэлов уже строят. Конструкция микрореактора такова, что его можно ставить на поток, на конвейер.

После двухлетнего периода конструкторского созревания одна из трех компаний может быть выбрана для сборки и демонстрации прототипа. "Уникальность программы Project Pele заключается в мобильности и безопасности реактора", - сказал д-р Джефф Ваксман, руководитель программы проекта Pele. "Мы будем использовать наших отраслевых партнеров для разработки системы, которая может безопасно и быстро перемещаться по автомобильным, железнодорожным дорогам, морским или воздушным путём и для быстрого запуска в эксплуатацию и закрытия, с дизайном, который по своей сути безопасен". США и Китай, возможно, захватят будущие рынки малой атомной энергетики.  Что может предложить ГК Росатом? – Большой вопрос.

Жду конструктивной дискуссии, мнений и, возможно, расчетов.