Возраст ядерной энергетики и ее закат, Разговор о темпах воспроизводства блоков Опции

[MVS]

Картинка в PRIS: https://www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/O...ionalByAge.aspx

Два больших пика: около 200 блоков имеют возраст 33 года +- 5 лет, и около сотни 43 года +- 5 лет.

Это значит, что через 10 лет большая часть из последней сотни будет закрыта, а еще через 10 будет закрыта большая часть из 200-т блоков средне-старого возраста. Однако по картинке видно, что молодые блоки не покрывают убыль.

Что думаем?

[AtomInfo.Ru]

На самом деле, я могу почти со 100%-ной вероятностью перечислить страны, у которых атомная энергетика сохранится на многие десятилетия даже в худших из сценариев.

Россия, США, Франция, Китай, Индия. Хотя бы парочку, но построит новые блоки Великобритания.

Ничего не напоминает?

А если добавлю в список ещё Пакистан?

[Pakman]

Ничего не напоминает?

А если добавлю в список ещё Пакистан?

А вот я щас назову одну страну, и ваша логика разлетится вдребезги. Украина: АЭС есть, я атомного оружия нет. А потому что это мирная страна и свой бронепоезд они давно загнали.

[LAV48]

Украина: АЭС есть

В соседней теме ж обсудили - временно это...

Собственно говоря история человечества показывает, что есть отрасли, которые казалось бы незыблемы, но бац, и они уходят. Так произошло, например, с коняшками, в большей мере с религией, может случится и с атомной энергетикой. Главное, что бы интеллектуальное развитие не заканчивалось.

[AtomInfo.Ru]

Собственно говоря история человечества показывает, что есть отрасли, которые казалось бы незыблемы, но бац, и они уходят. Так произошло, например, с коняшками, в большей мере с религией, может случится и с атомной энергетикой. Главное, что бы интеллектуальное развитие не заканчивалось.

Коняшки, говорите, ушли? А как насчёт телег на конной тяге на румынских автострадах? Незабываемое зрелище, между прочим. И в самом что ни на есть Евросоюзе.

Энергетика - отрасль весьма консервативная, на самом-то деле. Ветряки, как историки раскопали, ещё древние вавилоняне использовали. Сколько тысяч лет прошло, а ветряки всё ещё имеют свою долю в балансе.

Конечно, когда-то произойдёт нечто, что наше представление об энергетике изменит коренным образом.

Тут можно только помечтать. Думаю, что такое революционное изменение случится всё-таки не в сфере производства энергии, а в сфере её транспортировки.

Например, если мы научимся надёжно и дёшево передавать тысячи гигаватт с Луны на Землю (и, соответственно, также надёжно и дёшево принимать эту энергию на Земле), то возникнет вполне объяснимое и резонное желание перетащить на Луну энергетическое производство по максимуму. А уж какую структуру будет удобнее иметь у крупномасштабной лунной энергетики... даже гадать не буду.
Этот прорыв, если он состоится, сделают первыми военные (лучевое оружие и транспортировка энергии - родственные вещи).

Но пока Луну в энергофабрику не превратили, трудиться придётся всем, и атому в том числе.

[LAV48]

Энергетика - отрасль весьма консервативная, на самом-то деле.

Увы, вся электроэнергия - движение электронов. Хотя может и к счастью.
Если будет изобретён дешёвый сверхпроводящий световод - энергетика из электрической, возможно, перейдёт в оптическую, тогда и генерация будет не нужна, просто надо будет световодами всю Землю опутать и с солнечной стороны на теневую "зайчика" гонять

[Татарин]

Если будет изобретён дешёвый сверхпроводящий

Не как ответ, но напомнило...

Вообще, мир действительно может столкнуться с game changer технологией, которая радикально изменит энергетику и отношение к атому в том числе: массовым производством диборида магния.

У этого сверхпроводника есть одна особенность - он принципиально дёшев (и компонент, и сырой материал), и из него довольно просто делаются провода. Уже делаются. И они дешёвые, меньше 5$/кА*м. С перспективой падения до 0.1-0.5$/кА*м. Что впервые в истории делает экономически реальным (а не в качестве абстрактной маниловщины) сверхпроводящие магистральные ЛЭП.

А у них есть две особенности:
- у них (почти) нет потерь при переброске энергии хоть через континент (из Китая в Европу и обратно);
- они выгодны только начиная с определённой (очень большой) мощности, и их удельная стоимость очень быстро с мощностью падает (если построили 1000км водородный криостат, то уж сколько внутрь диборида напихать - почти пофигу, он дешёвый).

Это даёт ОГРОМНУЮ фору ВИЭ и атому, ибо
- позволяет усреднять выработку и нагрузки по огромным территориям и повышает КИУМ,
- позволяет размещать электростанции далеко от потребителя. Очень далеко.

В принципе, может и взлететь. Ради ВИЭ, конечно.
Но построенная система будет очень на пользу атому.

[Ultranauth]

Вообще, мир действительно может столкнуться с game changer технологией, которая радикально изменит энергетику и отношение к атому в том числе: массовым производством диборида магния.

У этого сверхпроводника есть одна особенность - он принципиально дёшев (и компонент, и сырой материал), и из него довольно просто делаются провода. Уже делаются. И они дешёвые, меньше 5$/кА*м. С перспективой падения до 0.1-0.5$/кА*м. Что впервые в истории делает экономически реальным (а не в качестве абстрактной маниловщины) сверхпроводящие магистральные ЛЭП.

Да никакой не Game changer MgB2 - критические токи для технологически простых "power in tube" на 1,5 порядка ниже, чем у широко освоенного NbTi, особенно в условиях низких полей (т.е. кабельных линий). Преимущество дешевых материалов - умозрительное, т.к. в стоимости NbTi стрэнда материалы - 20%. В итоге оказывается, что важнее дешевая технология вкупе с низкой капиталоемкостью производства - и этой сказки у MgB2 не получилось (возможно, что и пока, а возможно, что результат будет как у ВТСП).

Опять же, возвращаясь к стоимости материалов - в ВТСП проводе 90% веса - это медь и хастелой, а иттирий или гадолиний - буквально пара процентов веса, при том, что ленты сейчас стоят заметно выше на вес чем чистый гадолиний. Опять все съедает дороговизна технологии, хотя в ВТСП ситуация очень быстро меняется и в плане параметров лент, и в плане качества, и в плане цены (вниз). Вот ВТСП могут через какое-то время стать game changer'ами.

P.S. В ветряке при замене direcdrive генератора с ниобиевых магнитов на ВТСП вес РЗМ падает с 200 кг/мегаватт до 0,2 кг/мегаватт.

[Татарин]

Да никакой не Game changer MgB2 - критические токи для технологически простых "power in tube" на 1,5 порядка ниже, чем у широко освоенного NbTi, особенно в условиях низких полей (т.е. кабельных линий). Преимущество дешевых материалов - умозрительное, т.к. в стоимости NbTi стрэнда материалы - 20%. В итоге оказывается, что важнее дешевая технология вкупе с низкой капиталоемкостью производства - и этой сказки у MgB2 не получилось (возможно, что и пока, а возможно, что результат будет как у ВТСП).

Опять же, возвращаясь к стоимости материалов - в ВТСП проводе 90% веса - это медь и хастелой, а иттирий или гадолиний - буквально пара процентов веса, при том, что ленты сейчас стоят заметно выше на вес чем чистый гадолиний. Опять все съедает дороговизна технологии, хотя в ВТСП ситуация очень быстро меняется и в плане параметров лент, и в плане качества, и в плане цены (вниз). Вот ВТСП могут через какое-то время стать game changer'ами.

P.S. В ветряке при замене direcdrive генератора с ниобиевых магнитов на ВТСП вес РЗМ падает с 200 кг/мегаватт до 0,2 кг/мегаватт.

А давайте чуть посмотрим на факты:
ВТСП - открыты в 1986, 30 лет назад. После 30 лет фантастических вложений сил в науку и технологию цена вопроса - 200-500$/кА×м.
MgB2 (да, формально это тоже ВСТП, но раз уж противопоставляем...) - открыт в 2002. Через 3 года имели вполне годный порошок-в-трубе по цене 5-10$/кА×м. А сейчас уже второе поколение - диффузия бора в магний и сгорание ин ситу.
Разница по стоимости - 1-2 десятичных порядка, и это при том, что как раз сейчас-то основная стоимость - в технологии, а не материалах. Все-таки простое бинарное соединение - огромный плюс само по себе (изотропность, всё такое).

И это же ответ на "низкие" удельные характеристики MgB2: высокая плотность тока нужна в электромашинах. В ЛЭП играет только цена за килоампер. Низкие температуры - да, проблема отчасти, но лишь отчасти. Потому что есть концепт "водоричества" - совмещенных с мощными ЛЭП водородопроводов, где течет/хранится жидкий водород. Сейчас нельзя сказать, что это такой уж прям мертворожденный проект: в мир ВИЭ и атома он вписывается прекрасно.

Что касается ВТСП (да и НТСП до кучи): да, сейчас их стоимость определяется технологией. Но есть нижняя планка - стоимость материалов. Она дает асимптотический предел (механизм легко видеть на солнечных батареях - времена, когда арсенид галлия конкурировал с кремнием прошли так давно, что уж забылись). И вопрос широкой применимости будет решаться тупо тем, выше ли эта планка приемлимого для ЛЭП или ниже. Пока так кажется, что выше.
Медь, НЯП, дает 5$/кА×м. Все, что дороже меди - заведомо неприемлимо (а скорее, что равняться нужно на алюминий и модифицированный углеродом алюминий). И вот если СП дороже обычных проводников, их нулевые потери уже неважны: мир не станет применять их широко. А если дешевле - то станет, и тут уже паровозиком идут другие свойства СП: очень большое удельное удешевление с ростом мощности ЛЭП и малые удельные потери на больших расстояниях.

Но СНАЧАЛА нужна дешевизна.

Сообщение отредактировал Татарин - 14.3.2017, 18:44

[Ultranauth]

А давайте чуть посмотрим на факты:
ВТСП - открыты в 1986, 30 лет назад. После 30 лет фантастических вложений сил в науку и технологию цена вопроса - 200-500$/кА×м.

Цена вопроса уже ниже - метр 4 мм YBCO от суперОкс с критическим током при 77К (! не забываем про такое "небольшое" преимущество, уменьшающее в 4 раза мощность рефрежиратора) в собственном поле в 150 ампер стоит 20 баксов, это ~140 долларов за кА*м.


>MgB2 (да, формально это тоже ВСТП, но раз уж противопоставляем...) - открыт в 2002. Через 3 года имели вполне годный порошок-в-трубе по цене 5-10$/кА×м.

Сириусли? И где их можно купить с 2005 года? Почему их прячут? Почему нет кабелей и магнитов на таком дешевом СП, одно обсуждение его крутости с 2005 года? ВТСП 2G появились более массово тоже в 2005 - и сейчас уже есть масса инженерных образцов и даже кое что серийное с ними.

А сейчас уже второе поколение - диффузия бора в магний и сгорание ин ситу.
Разница по стоимости - 1-2 десятичных порядка, и это при том, что как раз сейчас-то основная стоимость - в технологии, а не материалах. Все-таки простое бинарное соединение - огромный плюс само по себе (изотропность, всё такое).

Но есть нижняя планка - стоимость материалов.

Это все опять фантазии - нет пока ни самих проводов кроме 10-см лабораторных кусочков, ни производств, ни инженерии на их базисе. В таком состоянии можно любую стоимость называть, бумага стерпит. Пускай кто-то хотя бы километрами начнет его выпускать, вот тогда посмотрим. Чисто по материалам стоимость килограмма провода должна составить около 7 долларов, а значит 1 кА*м - около 1,8 центов, но и ВТСП в таком подходе оказываются всего в 1,5 раза дороже (при стоимости материалов, на вскидку, в 15 баксов за кг). В реальности же, как мы знаем, у нас другие цифры.

До этого пока очень далеко, 4-6 порядков по объему производства. Кто будет думать в таком ключе, проиграют по тактике.

Кстати, еще замечу, что как раз реальная-то, инженерная плотность тока у диборида магния неплохая. В отличие от ВТСП-пленки, MgB2 может (в смысле, реально, в изделиях может) занимать большую долю сечения.

Давайте сначала увидим эти реальные инженерные провода из диборида, а не срезы на фотографиях из статей - может там все в итоге будет как у ВТСП.