Международная валюта и энергетика будущего (СИ) - Коломиец Павел Юрьевич
Работающую (на тот момент) Чернобыльскую атомную электростанцию передали в подчинение Министерству по чрезвычайным ситуациям Украины. Это было сделано, конечно, для более быстрого решения вопросов по ликвидации аварии, но в целом данный прецедент имеет интерес с точки зрения организации производства такой энергии не для продажи ее посторонним потребителям, а для целевого использования энергии для ликвидации аварий, предупреждения чрезвычайных ситуаций и, конечно, восстановления экологии. Если расход электроэнергии на экологию снижаются, то АЭС есть смысл разгрузить для экономии ядерного топлива, для возможности использования этой энергии в будущем.
12. Транспорт. Как Вы уже могли понять, за электротранспортом не закреплен какой-либо вид энергии или электростанций, хотя основу должны составлять, конечно, ветряные электростанции. Например, троллейбус, идущий по маршруту «Симферополь-Ялта», должен получать энергию от ВЭС для движения по равномерным участкам, от ГЭС для движения в гору, от СЭС для функционирования освещения электроники и кондиционера, от ТЭС для нагрева салона в холодное время года. К сожалению, на момент написания данной статьи не найден способ накопления энергии, который можно было бы использовать для транспорта так же эффективно, дешево и безопасно, как бензин и дизельное топливо. Есть предпосылки того, что в обозримом будущем вряд ли что-то изменится в деле накопления энергии. Если в качестве накопителей энергии не рассматривать аккумуляторы, супер-конденсаторы и супер-маховики, пружины и пневматику, с которыми много проблем, то остается только химические топлива, похожие на углеводородные топлива.
Но несмотря на ожидаемый успех в этом деле, нас ждут проблемы в этой задумке. Чистый водород использовать в качестве топлива на автотранспорте слишком сложно (источник №11). Причина этого в слишком маленькой плотности водорода, сильно затрудняющая его хранение и применение. Для того, чтобы утяжелить водород, к нему нужно добавлять углерод, имеющий в 12 раз большую атомную массу. Для газообразного топлива — немного, для жидкого — больше, для твердого — много, относительно водорода. В итоге мы придем к необходимости извлекать углерод из природы, то есть возвратимся к биотопливу со всеми вытекающими из этого последствиями. В итоге окажется, что лучше сжигать бензин и терпеть удушье от недостатка кислорода, чем досрочно умереть от голода.
Поэтому транспорт, во всяком случае наземный автомобильный транспорт, предлагается снабжать электроэнергией прямо на дороге, по образцу троллейбусов. Только вместо открытых проводов и использования штанговых электроприемников можно использовать резонансную однопроводную систему питания, основанную на электростатической индукции (Источник №12 — интервью с Дмитрием Семеновичем Стребковым, директором ВНИИ электрификации сельского хозяйства РАСХН).
Как было указано ранее, биотопливо есть смысл использовать только в сельском хозяйстве. Так, заправленные биодизелем тракторы, комбайны и грузовой сельскохозяйственный автотранспорт не будут привязаны к автодорогам , оборудованным силовыми линиями для прочего автотранспорта.
В железнодорожном транспорте нужно более широко использовать электрическую тягу (на 99% основанной на энергии от ВЭС), хотя возможно обосновать и долю тепловозов, если железная дорога осуществляет перевозку каменного угля, мазута и других видов топлива. При перевозке товаров сельскохозяйственного происхождения (зерно, например), может быть использован и биодизель на тепловозах, но их доля в большинстве случаев будет незначительная. В Китае на угольных разрезах до сих пор используются паровозы (источник №13), что тоже вполне оправдано.
Морской транспорт, согласно этой же концепции, должен незначительно использовать солнечную энергию (для навигации и освещения), тепловую (для отопления) и, конечно, энергию ветра, ведь движется он строго по горизонтальной поверхности. И действительно, всего двести лет назад основу морского транспорта составляли парусники. Каким бы не казалось это абсурдным утверждение, но рано или поздно нам придется вернуться к парусу и максимально использовать силу ветра: в виде традиционного паруса, турбопаруса Антона Флеттнера (основанного на эффекте Магнуса), воздушного кайта, технологии Vindskip (изменение формы надводной части судна) или каких-то других новинок. А вот в безветренную погоду все-таки придется использовать топливо — это может быть водород, произведенный из воды при помощи электролиза за счет использования прибрежных ветряных электростанций. Такое же топливо будет актуально для речных судов.
Пренебрегать парусом и двигаться только за счет сжигания топлива данная концепция разрешает лишь военным кораблям. А вот использовать энергию атома на военных судах данная дерзкая концепция запрещает (быть может, это немного снизит количество военных конфликтов?).
Энергию мирного атома на кораблях данная концепция разрешает использовать только для восстановления экологии — например, сбора мусора в море и его последующего сжигания по плазменной технологии. К 2050 году мусора в море будет больше, чем рыбы (источник №14), поэтому совсем скоро эта тема будет очень актуальна.
13. Как это будет работать. На основании указанных выше соображений предлагается разделить все электроприемники по стихиям или сферам деятельности (смотри таблицу далее), за каждой такой сферой закрепить тот или иной вид электростанций. Фактическое потребление различных групп электроприемников необходимо по возможности измерять средствами учета (целесообразности учета посвящено приложение 3 данной работы) и передавать в соответствующее управление статистики:
‒ Энергослужбы крупных предприятий и так прекрасно знают, сколько энергии потребляют те или иные группы потребителей. Вы будете удивлены, но российские предприятия уже и так передают подобные сведения в Росстат, заполняя форму 23-Н «Сведения о производстве, передаче, распределении и потреблении электрической энергии». В разделе 2 этой формы содержится распределение электроэнергии по сферам деятельности (можно сказать, что заполнение данной формы вдохновило автора на идею такой концепции). Ее нужно будет только незначительно доработать;
‒ Средние потребители электроэнергии (школы, магазины, например), как правило, имеют всего одну-две группы энергоприемников (у магазинов — холодильники и освещение, у школ — освещение, редко отопление), поэтому, даже если нет отдельного учета для таких потребителей, это не проблема. Общее потребление электроэнергии таких потребителей можно разделить по сферам деятельности расчетным путем;
‒ Распределение электроэнергии по сферам деятельности по мелким потребителям (квартиры, домовладения) могут осуществлять энергосбытовые компании по разработанным нормативам. Например, в квартирах, оборудованных газовыми плитами и централизованным отоплением, ориентировочно 60 кВт·ч можно отнести к «двигающим» (холодильники, пылесосы, вентиляция, кухонные комбайны и пр.), ориентировочно 40 кВт·ч можно отнести на «нагревающие» (электрочайники, утюги, фены, плойки и т.д.), остальную часть энергии можно относить на «информирующие», а то количество энергии, что возникает в зимний период, относить к «нагревающим».
На основании этих статистических сведений необходимо будет принимать решение о регулировании состава генерирующих мощностей в масштабах государства и всей планеты, вводя в эксплуатацию новые электростанции (или увеличивая их мощность) того или иного вида (смотри таблицу). Это не значит, что в каждой стране или области должны быть электростанции всех видов. Нет ничего плохого в том, что в разных энергосистемах доминируют те или иные, более доступные источники энергии: сила ветра, воды, тепла, солнечного излучения; важно то, куда направляется эта энергия.
Энергия от того или иного вида электростанции должна направляться на внутренний рынок потребителям энергии соответствующей стихии или продаваться в другие государства по рыночной цене, но также потребителям энергии этой же стихии. Если такая энергия не востребована потребителями, ее производство нужно уменьшать. Дефицит же энергии того или иного вида нужно восполнять строительством новых электростанций или вводом в эксплуатацию новых блоков.
