Альтернативы для «сухих» градирен нет!
Дата: 26/01/2017
Тема: Экология


Игнорирование антропогенных выбросов водяного пара — мошенничество внутри аферы «Глобальное потепление»

В.М.Болдырев, технический эксперт, Международный союз ветеранов атомной энергетики и промышленности

«Водяной пар (Vapour) — «Главный парниковый газ Земли, дающий наибольший вклад (по разным методам оценки, от 60 до 90%) в парниковый эффект. Вторым по значимости парниковым газом является СО2 — углекислый газ, затем идут метан и озон. Водяной пар не учитывается в РКИК* ООН, так как сигналов о его антропогенном изменении глобальной значимости пока нет».



«Парниковый газ (Greenhousegas) — «Газ, имеющий парниковый эффект, то есть поглощающий в атмосфере излучаемое Землей тепловое излучение. Главный парниковый газ — водяной пар, затем по мере убывания вклада в парниковый эффект идут СО2, метан, озон, N2O, ГФУ, ПФУ, SF6 и другие. РКИК ООН рассматривает те парниковые газы, чьи выбросы имеют четко выраженное антропогенное происхождение, — СО2, метан, N2O, ГФУ, ПФУ, SF6 и другие, но не водяной пар».

Кокорин А. О., Липка О. Н., Суляндзига Р. В. Изменение климата. Глоссарий терминов, используемых в работе РКИК ООН». М.: WWF России, 2015

«Так как сигналов о его антропогенном изменении глобальной значимости пока нет», «РКИК ООН рассматривает те парниковые газы, чьи выбросы имеют четко выраженное антропогенное происхождение». Это позиция ООНи в так называемой «методологии МГЭИК» (Межправительственная группа экспертов по исследованию климата — международный орган по оценке изменения климата, учрежденный Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) и Всемирной Метеорологической Организацией (ВМО) в 1988 году) полностью игнорируется «парниковая» роль антропогенного водяного пара, что противоречит общепринятым научным данным.

Вот несколько цитат.

Данилов-Данилян В. И., Лосев К. С. Экологический вызов и устойчивое развитие. М.: «Прогресс-Традиция», 2000:

«Парниковый эффект обусловлен наличием в приземном слое атмосферы (части пограничного слоя атмосферы от земной поверхности до высоты в несколько десятков метров) многоатомных газов (паров H2O, CO2, CH4),непрозрачных для теплового излучения. Парниковый эффект — это повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса».

«Главным парниковым газом является водяной пар, относительное содержание которого в атмосфере составляет около 0,3%. Следующий по значению парниковый газ — диоксид углерода (CO2) с относительным содержанием порядка 0,03%. Относительное содержание остальных парниковых газов не превосходит 3*10-4.

Флинт Р. Ф. История Земли. М.: Прогресс, 1978:

 «В наше время парниковый эффект всреднем до 78% обусловлен парами воды и только на 22% углекислым газом. Вкладом других газов вполне можно пренебречь …»

 

Тем самым по «парниковому эффекту» 1 тонна СО2 эквивалентна 2,82 т водяного пара. (В.М.Б.).

 

Борисенков Е. П. Идеи Вернадского В. И. о ноосфере и биогеохимических циклах и их современное звучание при изучении процессов, происходящих в климатической системе и в обществе:

«Антропогенная деятельность оказывает существенное влияние и на цикл водяного пара. Имеющиеся оценки показывают, что: к концу 2015 года только на бытовые нужды человечеством было потреблено около 900 км3 воды в год, из которых около 20% (180 км3) или 0,18 Гт/год попало в атмосферу в виде водяного пара; около 815 км3 в год или 0,81 Гт/год попало в атмосферу из 4100 кмводы, расходуемой на промышленные цели; предполагается, что для ирригации потребовалось изъять из стока около 6000 км3 воды. Около 90% этой воды или 5,4 Гт/год поступило в атмосферу в виде водяного пара. Другими словами, учитывая, что парниковый эффект от водяного пара в три с лишним раза больше, чем парниковый эффект от СО2, воздействие антропогенной деятельности на круговорот водяного пара и его вклад в парниковый эффект может оказаться вполне сопоставимым с вкладом СО2. Пока эта роль водяного пара в указанном выше смысле явно недооценивается».

Исходя из сказанного выше, мы решили обсчитать удельную плату за «парниковые выбросы» при производстве 1 мВт*час (эл.) для ТЭС на угле, для ТЭС на газе и для АЭС с учётом доли в этой плате «парникового» водяного пара (при сегодняшней стоимости выбросов 1 тонны CO-эквивалента €30 на европейском рынке квот на выбросы парниковых газов).

Путем несложных расчетов получается следующее:

Показатель

 

ТЭСна угле

ТЭСна газе

АЭС

Расход условного топлива, грамм на кВт*час

428

313

 

Расход атмосферного кислорода, грамм на кВт*час

1117

733

0

Выбросы CO2грамм на кВт*час

1340

505

0

Выбросы H2O от горения топлива, грамм на кВт*час

0

413

0

Испарение H2O в градирне, грамм на кВт*час

3432

1843

3612

Суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте, грамм на кВт*час

2557

1305

1281

Удельная плата за «парниковые выбросы» исходя из €30 за 1 тонну СО2 -эквивалента, € за мВт*час

76,7

39,2

38,4

При исключении из рассмотрения «парникового эффекта» от испарения водяного пара в градирнях:

Показатель

ТЭСна угле

ТЭСна газе

АЭС

Расход условного топлива, грамм на кВт*час

428

313

 

Расход атмосферного кислорода, грамм на кВт*час

1117

733

0

Выбросы СО2грамм на кВт*час

1340

505

0

Выбросы H2O от горения топлива, грамм на кВт*час

0

146

0

Испарение H2O в градирне, грамм на кВт*час

0

0

0

Суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте, грамм на кВт*час

1340

651

0

Удельная плата за «парниковые выбросы» исходя из €30 за 1 тонну СО2 -эквивалента, € за мВт*час

40,2

19,5

0

 

Из сравнения результатов двух таблиц видно, что игнорирование «парниковой» роли антропогенного водяного пара занижает климатическое воздействие ТЭС на угле ина газе в 2 и более раза и полностью игнорирует роль климатического воздействия АЭС!

Да и в «светлом будущем человечества – водородной энергетике», основанной на пиролизе, электролизе или фотолизе воды, водяной пар будет играть определяющую роль в антропогенном воздействии на климат!

Поэтому можно утверждать, что методика МГЭИК проведения мониторинга антропогенных выбросов в атмосферу газов, оказывающих непосредственное парниковое воздействие на атмосферу Земли, основанная на учёте потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятиях и транспорте, но не учитывающая антропогенные выбросы водяного пара, не представляется достаточно эффективной с позиций оценки регионального и глобального изменения климата.

Парижское соглашение без внесения дополнения об учете водяного пара как главного парникового газа атмосферы Земли в Статью 1 «Определения» Рамочной конвенция по изменению климата Организации Объединенных Наций (РКИК* ООН, 1992 г.), на которой базируется Статья 1 Парижского соглашения, не может быть ратифицировано!

 

Антропогенное воздействие АЭС с испарительными градирнями на региональный климат

Итак, как уже ранее говорилось и на PRoAtome, выбросы водяного пара из градирен не так уж безобидны: каждая тонна пара, выброшенная из градирни в приземный слой атмосферы, где собственно и образуется «парниковый эффект», эквивалентна по «парниковому эффекту» 360 кг углекислого газа! Разговоры об экологичности АЭС - это, мягко говоря, заблуждение, которое на поверку выходит за рамки приемлемого – ведь на каждый выработанный на АЭС кВт-час электроэнергии в приземный слой атмосферы выбрасывается 3,6 кг водяного пара.

В  2015 году все АЭС  Р.Ф. выработали 190 млрд. кВт-час и  выбросили в атмосферу 730млн.т  водяного  пара, что в СО2   - эквиваленте составляет около 260 млн.т углекислого газа.
Эта цифра вполне сопоставима  с величиной выбросов в СО2 -эквиваленте при потреблении природного газа в РФ для выработки аналогичного количества электроэнергии.

«Гибридные» градирни на АЭС

На блоке АЭС Неккарвестхайм с электрической мощностью 1400 МВт (Германия)  фирмой «SPX Cooling Technologies» сооружена гибридная градирня на искусственной тяге. Высота градирни – 51,2 м. Смысл использования гибридной системы на АЭС Неккарвестхайм состоял в том, что вокруг электростанции имеется большое количество сельхозугодий, в том числе большие площади виноградников, требовательных к условиям освещения и влажности. Дополнительное использование сухого охлаждения ведет к исчезновению оптических проявлений работы испарительной градирни, важных для сельского хозяйства. Кроме того, вследствие роста температуры паровоздушного факела на выходе из градирни увеличивается площадь осаждения влаги вокруг градирни, так как  конденсация пара происходит не прямо над башней, а на высоте 200 – 300 м над ней. 

 

«Сухие» градирни с естественной воздушной тягой на АЭС

Для многих учёных тезис о «глобальном изменении климата», как результате человеческой деятельности, кажется весьма сомнительным, и не без основания, но…

В настоящее время плата за потребление природной воды составляет незначительную часть в себестоимости электроэнергии, так как не учитывается, в том числе, влияние испарений охлаждаемой воды в «мокрых» градирнях на климат региона. Уже ни одно лето из-за жары Европа из самого благополучного континента превращалась в регион, страдающий от дефицита воды. Беспрецедентное обмеление многочисленных рек приводило к многократному росту цен на электроэнергию на энергетических биржах стран Евросоюза. Однако вода рек и озёр по-прежнему используется в энергетике как расходный материал для сброса тепла в окружающую среду. Например, на реке Луаре, на которой расположены 12 атомных станций, расход воды в 9000 куб. м.  в секунду по национальным нормативам может снижаться до минимально допустимого значения – 48 куб. метров в секунду (реально он снижался летом до 60 куб. метров в секунду).

Согласно прогнозам, к 2020 году дефицит питьевой воды будет наблюдаться примерно в 30-40% стран мира. Последующие исследования показали, что к 2040 году ситуация ухудшится еще больше.  Исследования проводила группа ученых из Университета Орхус в Дании, Вермонтского юридического факультета и Центра военно-морских исследований в США. Ими были опубликованы два отчета, сфокусированные на связи мирового производства электроэнергии и потребления воды. Три года исследований показали, что к 2040 году в мире  уже не будет достаточно воды, чтобы утолить жажду населения Земли и сохранить текущие энергетические решения, если мы продолжим делать то же, что и сейчас. Это столкновение конкурирующих потребностей между нуждой в питьевой воде и спросом на энергоносители.

Ученые сформулировали общие рекомендации для принимающих решения лиц, которым нужно следовать, чтобы остановить такое развитие событий и справиться с кризисом во всем мире:

- повышать энергоэффективность;

- повсеместно подсчитывать количество воды, используемой электростанциями;

- стимулировать исследования, посвященные альтернативным вариантам систем охлаждения.

Международная команда исследователей проводила свою работу, сосредоточившись на конкретных поставщиках коммунальных услуг и энергии во Франции, США, Китае и Индии. Первым шагом было выявление текущих потребностей в энергии, а затем исследователи экстраполировали полученные результаты до 2040 года. Они оказались неожиданными: «невозможно продолжать производить электричество таким же как сейчас образом и удовлетворить спрос на воду к 2040 году. Если мы будем продолжать вести дела, как обычно, то столкнемся с непреодолимой нехваткой воды, даже если бы вода была бесплатной, потому что это не вопрос цены. Воды к 2040 году не будет, если мы будем продолжать делать то, что делаем сегодня… Тратить время больше нельзя. Мы должны действовать сейчас!»

Сеголня французская группа AREYA реализует проект строительства на берегу Чесапикского залива в южном штате Мериленд двух реакторов  на АЭС «Калверт Клиффс» со стоимостью энергоблока 4 млрд. долларов. По французскому проекту в системе водоснабжения планируется применить гибридную градирню. Стоимостью гибридной градирни - 125млн. долларов на каждый блок, чтосоставит примерно 3,2%  его стоимости. При применении традиционных башенных испарительных градирен их стоимость составит около 1,2%  от стоимости энергоблока.  Два действующих сейчас блока  PWR  прокачивают каждый по 273600 м3/час воды  из залива. Воду возвращают в залив нагретую примерно на 10 градусов. При этом ежегодно гибнут  69000 рыб. По правилам, принятым американским агентством защиты окружающей среды в 2001году, на новых  АЭС требуется использовать передовые технологии,  не допускающие, в частности, гибели водной фауны.

Новый энергоблок будет забирать из залива на 98% воды меньше, чем два действующих, построенные в 1970-е годы. Относительно малая высота градирни (50,3 м) соответствует новым современным требованиям: градирню можно будет видеть только с моря, но не из ближайших населённых пунктов.

В РОССИИ для перевода АЭС на «сухое» охлаждение отработавшего пара должна была быть разработана отраслевая программа, включающая, в том числе, сооружение опытно-демонстрационной сухой градирни, например, на действующем энергоблоке НВАЭС с ВВЭР, сегодня работающем с испарительными градирнями. Выполнение такой отраслевой программы должно было обеспечить к 2020 г. переход на воздушное охлаждение на всех строящихся АЭС. Об этом было сказано еще в 2008 году, но  ничего с тех пор не сделано (см.«Сухие градирни на тепловых и атомных электростанциях как средство снижения антропогенных выбросов» - «Промышленные ведомости» № 3-4, апрель 2008 г.).

Длительный срок службы АЭС и усугубление экологических проблем уже в ближайшей перспективе обусловливают необходимость отказа от применения испарительного охлаждения технической воды, как отказались от прямоточного охлаждения конденсаторов водой из рек, озер и морей. С учётом всего вышесказанного можно утверждать, что, похоже, альтернативы для «сухих» градирен нет!







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=7285