В отличие от угольной энергетики, ядерная и солнечная энергия — это два высокотехнологичных способа обеспечить использование чистой энергии в домах по всему миру. Конечно, будет значительным преуменьшением сказать, что солнечную энергию гораздо легче получить, чем ядерную; Вы можете купить небольшую солнечную панель для зарядки своих устройств в таких местах, как Harbour Freight, или вы можете подписаться на такие компании, как Tesla, чтобы они установили солнечные панели на вашей крыше. Если вам когда-нибудь станет любопытно, осмотрите свой район — вполне вероятно, что больше домов получают некоторую долю энергии от солнца, чем вы, вероятно, думали.
Однако ядерная энергетика жестко контролируется и ограничивается военными применениями или крупномасштабными проектами общественных работ с крупными государственными субсидиями. Они управляются крупными энергетическими компаниями и часто поддерживаются различными мерами безопасности, включая вооруженную охрану, дроны и другие способы предотвращения несанкционированного распространения ядерных материалов, предусмотренные всеми видами международных договоров и Комиссией по ядерному регулированию США.
Но просто ради знания: что нужно, чтобы солнечная энергия заменила мощность одного ядерного реактора? Сколько солнечных панелей, улавливающих энергию Солнца, могут сравниться с энергией расщепления атома? Короче говоря, для замены всего лишь одного реактора потребуется очень большая солнечная ферма из тысяч (или миллионов) коммерческих солнечных панелей, в зависимости от его мощности, но давайте разберемся с математикой.
Атомные электростанции генерируют огромное количество электроэнергии
Во-первых, давайте посмотрим на вывод. Центр чистой энергии «Пич Боттом», атомная электростанция (одна из многих в США) в Дельте, штат Пенсильвания (недалеко от того места, где я живу), обслуживает примерно 2 миллиона домов в этом районе посредством своих двух ядерных реакторов General Electric. По данным Constellation Energy, одного из подрядчиков, ответственных за строительство электростанции, мощность пары реакторов составляет 2646 мегаватт, что в 2025 году произвело 21 944 000 МВтч (мегаватт-час) электроэнергии.
Что касается солнечной энергии, одна солнечная панель от Tesla, установленная прямо на крыше вашего дома, генерирует до 420 Вт электроэнергии, что примерно достаточно для питания небольшого холодильника.
Один мегаватт равен 1 миллиону ватт. Итак, если посчитать, то для выработки одного мегаватта электроэнергии потребуется более 2380 солнечных панелей Tesla. Мощность одного реактора в Персиковом Боттоме составляет 1323 мегаватт. Это означает, что для обеспечения мощности одного ядерного реактора потребуется 3,15 миллиона солнечных панелей Tesla.
Размеры, которые следует учитывать при определении выработки солнечной энергии
Какую площадь поверхности займут эти 3,15 миллиона солнечных панелей? О каком размере массива солнечных панелей в таком масштабе мы говорим? Каждая солнечная панель Tesla занимает площадь чуть более 22 квадратных футов. Массив этих панелей, который покроет мощность одного реактора «Персиковое дно», составит около 69,489 миллиона квадратных футов, или всего около 2,49 квадратных миль. Помните, что у Peach Bottom два реактора, поэтому для покрытия его мощности вам понадобится почти 5 квадратных миль недвижимости, чтобы он работал, даже не вдаваясь в хранение, распределение энергии и множество других задач, которые решают солнечные фермы. Для сравнения, по данным Constellation, сама ядерная установка Peach Bottom расположена на площади «около 600 акров». Это всего лишь 0,93 квадратных мили.
Существуют очевидные причины, по которым ядерная энергия не может заменить солнечную энергию и наоборот в любой ситуации. Помимо расчетов чистой выходной мощности, солнечная ферма и атомная электростанция имеют множество совершенно разных потребностей и требований к техническому обслуживанию, которые подходят для разных условий эксплуатации.
