ЭнергияРефераты >> Технология >> Энергия
Таблица 4
Сравнительная характеристика прогноза стоимости электроэнергии, вырабатываемой различными способами, в 2005-2010 годах (цент США/кВт час)
Уран |
Уголь |
Газ | |
Франция |
3.22 |
4.64 |
4.74 |
Россия |
2.69 |
4.63 |
3.54 |
Япония |
5.75 |
5.58 |
7.91 |
Корея |
3.07 |
3.44 |
4.25 |
Испания |
4.10 |
4.22 |
4.79 |
США |
3.33 |
2.48 |
2.33-2.71 |
Канада |
2.47-2.96 |
2.92 |
3.00 |
Китай |
2.54-3.08 |
3.18 |
- |
Фактическая стоимость производства электроэнергии в США показана на Рисунке 7. Здесь приведены средние цифры, которые надо анализировать вместе с Рисунком 8.
На Рисунке 7 показаны полные затраты на производство электроэнергии за более чем десятилетний период в США, в то время как Рисунок 8 показывает структуру этих затрат для различных способов производства электроэнергии. Стоимость строительства атомных электростанций намного больше, чем стоимость тепловых, работающих на угле или газе. Но стоимость ядерного топлива, включая его необходимое обогащение, меньше стоимости нефти, угля и газа. Следовательно, фактическая стоимость электроэнергии, производимой на атомных электростанциях, будет почти такая же, как и на тепловых.
Имеется множество Американских ядерных установок, проектная стоимость которых поглощалась уже на стадии проектирования и, следовательно, расчетное значение стоимости генерируемой энергии оказывалось очень высокими. Однако, закрытие таких заводов не помогло бы ни владельцам, ни заказчикам, и критерием их существования, в конечном счете, является стоимость фактической эксплуатации (см. Рисунок 7). По этому показателю атомные электростанции сравниваются с тепловыми, работающими на угле, и дешевле газовых.
Относительно инвестиций в новые генерирующие мощности, затраты на проектирование и капитальное строительство являются определяющим фактором, и они показаны на Рисунке 8. В северо-восточных районах Соединенных Штатов, например, возникают меньшие затраты при эксплуатации ядерных установок, на Среднем Западе их эксплуатация обходится дороже, а на западе уголь является самым дешевым топливом. Если в каких-либо районах сегодня прогнозируются низкие цены на газ, то это является главной причиной неконкурентоспособности там ядерной энергетики. Наличие же районов потребления электроэнергии, удаленных от источников дешевого угля, является для многих стран главным условием для устойчивого и увеличивающегося использования ядерной энергии.
Важным аспектом развития ядерной энергетики является ее зависимость от платежеспособности страны на международном рынке. Как отмечалось выше и показано на Рисунке 8, ядерная энергетика намного более эффективна по сравнению с системами, основанными на органическом топливе, где затраты более значительны. Поэтому, в таких странах, как Япония или Франция, где выбор лежит между импортированием больших количеств топлива и больших расходов на капитальное строительство на собственной территории, решение может приниматься просто на основе международного обмена. Такой положение было в Канаде, где основные запасы органического топлива расположены на западе страны. Восточная Канада, в отсутствии ядерной энергии, положилась бы на импортированный уголь. Развитие ядерной энергетики в таких областях стимулирует местные отрасли промышленности, которые строят электростанции и, таким образом, уменьшают зависимость от закупок топлива за границей. Покупка за границей тепловой электростанции, например в Японии, привела бы к увеличению цен на электроэнергию и значительно уменьшила бы валютные запасы страны, чего не произойдет при использовании менее дорогостоящего уранового топлива.
Уран имеет преимущество и в том, что это чрезвычайно концентрированное топливо, которое легко и дешево транспортируется по сравнению с углем или нефтью. Один килограмм естественного урана содержит в двадцать тысяч раз больше энергии, чем такое же количество угля (см. Таблицу 3). Кроме того, вклад стоимости топлива в полную стоимость произведенной электроэнергии относительно мал. Это означает, что даже значительное увеличение цен на урановое топливо будет иметь относительно небольшое влияние.* Более того, глобальные вопросы охраны окружающей среды, вредные последствия от сжигания органического топлива, создают дополнительные преимущества для использования ядерной энергии (см. раздел 6.1).
*В ценах 1997 года цена U3O8 для легко-водных реакторов увеличилась на 30%, а стоимость электроэнергии лишь на 7 %. |
Согласованная политика цен на углеродное топливо, сжигаемое для производства электроэнергии, или внушительные налоги на него, изменят экономический статус ядерной энергетики. Например, цена в $37 за тонну обычного угля, или $29 за тонну бурого, увеличит стоимость электроэнергии на один цент за киловатт час при неизменных ценах на ядерную электроэнергию.
Энергетические затраты
Выше было отмечено, что стоимость атомных электростанций выше, чем тепловых. Энергетические затраты (то есть количество энергии, вложенной в изготовление материалов, подготовку топлива и проч.) могут быть также выше. В особенности это касается легко-водных реакторов, где требуется дополнительная энергия для обогащения топлива. Энергетические вложения на изготовление конструкций и начальную загрузку топлива легко-водного реактора составляют, приблизительно, 1.5 процента от произведенной реактором энергии, а при учете последующих загрузок топлива эта велична станет меньше одного процента. В самом худшем случае, при использовании дорогих диффузионных методов обогащения урана (см. раздел 3.4) - до 4 %.
Рисунок 7
Приведенные данные учитывают затраты на эксплуатацию, обслуживание и стоимость топлива. Они исключают затраты на капитальное строительство, так как они значительно отличаются в разных штатах. Данные в Таблице 4 и на Рисунке 8 включают затраты на капитальное строительство.
Хотя уголь и уран конкурируют за ведущее место в базисном производстве электроэнергии, некоторые развитые страны видят свой прогресс в их одинаковой роли.
Как правило, страны, не имеющие дешевого угля или достаточного количества газа, одобряют использование ядерной энергии, как более дешевой. В некоторых же странах (например, в Австралии, где угольные резервы и потенциал его производства намного превосходят внутренние потребности) использование угля для производства электроэнергии выгоднее по сравнению с ураном. Однако, в мировой перспективе, из-за увеличения потребностей в электроэнергии наряду с возможным глобальным потеплением климата на земле, усиление приоритета ядерной энергетики в базисной генерации электроэнергии является неизбежным.