По прогнозам демографов к 2020 году в городских условиях будет проживать не менее 57% населения планеты. Демографы прогнозируют рост человечества до 8 миллиардов человек - с 6,8 в сегодняшнее время. Такие темпы роста связаны напрямую с ростом городов и развитием городской инфраструктуры.

По мнению специалистов, проблема обеспечения комфортного проживания такого огромного количества людей в городах станет одной из самых приоритетных. Энергоснабжениегородов будет занимать большое место в решении проблем городского населения в будущем. Чем больше народа будет жить в городах, тем острее встанет проблема энергоснабжения таких населенных пунктов.

Известно, что человек, проживающий в городе, потребляет гораздо больше электроэнергии, чем человек, проживающий в сельской местности. Следствием этого разрыва в потреблении электроэнергии является необходимость поддерживать разросшеюся инфраструктуру электроэнергетики в городских условиях.

Современное энергоснабжение городов

Энергоснабжениев городе ведется от центральной подстанции. Для того чтобы избежать дефицита электричества в момент пиковой нагрузки, производится подключение к электростанции, расположенной в зоне досягаемости. Современные электростанции могут быть трех типов:

• Гидроэлектростанции;
• Тепловые;
• Атомные.

Городское электроснабжение от тепловой станции

Нередко электричеством город снабжает тепловая электростанция, работающая на угле, дизельном топливе, газе или нефти.

Нередко такие тепловые станции, работающие на минеральном топливе, становятся источником загрязнения атмосферы и в без того непростой экологической ситуации в современном городе.

Нефть и нефтепродукты стали в современной цивилизации источником загрязнения атмосферы и биосферы. Если не решать сегодня проблемы загрязнения окружающей среды, то в ближайшее время человечество столкнется с неизбежностью превращения современных городов в территории, совершенно не пригодные для жизни.

Проживающие на планете Земля различные формы жизни, вобравшие в себя энергию солнца за миллионы лет, превратились в продукты, содержащие углероды. Современная технотронная цивилизация способна бесконтрольно использовать полезные ископаемые и истратить их за более короткий период, чем они накапливались, обеспечиваяэлектроснабжениево все возрастающем объеме городскому населению.

При этом стоит отметить, что полезные ископаемые человеку достались совершенно бесплатно. Все это стимулирует бесконтрольное потребление полезных ископаемых.

Ученые прогнозируют при таком потреблении природных ресурсов их полное исчерпание уже через полвека. Откуда после этого будет происходитьэлектроснабжение городов? Какие ресурсы будут задействованы для получения необходимого на производстве и в быту электричества?

К другим современным способам получения электрической энергии можно отнести гидроэлектростанции и атомные электростанции.

Получение электричества с помощью гидроэлектростанций

Еслиэлектроснабжениегородского населенного пункта в экологическом отношении не засоряет атмосферу, то в плане эффективности использования земель оставляет много вопросов. Для создания гидроэлектростанций приходится затоплять пахотные земли, тем самым сокращая количество сельскохозяйственных земель и не снимая проблему продовольственной безопасности городского населения. Уже сегодня ощущается проблема нехватки продуктов питания из-за увеличения

К тому жеэнергоснабжениегородов через строительство электростанций имеет ограничения. Весь имеющийся водный ресурс уже задействован. Поэтому увеличивать потребление электричества через обуздание силы воды предоставляется уже невозможным в ближайшее время.

Энергоснабжение городов с помощью АЭС

Выработка электричества при помощи атомных электростанций также не решает проблему преодоления дефицита электроснабжения. Авария на Чернобыльской АЭС и недавняя авария на японской АЭС «Фукусима» еще раз напоминают человечеству о том, что «мирный» атом совсем не безопасен в использовании. Снабжение электричествомгородов при помощи атомных электростанций ставит проблему потребления рудных ископаемых и дальнейшей утилизации опасных для живой природы отходов АЭС.

Практика показывает, что одна станция может работать без перерыва не более 20-30 лет. После этого возможно еще продлить срок эксплуатации АЭС на 10-15 лет, но не более. После этогоэнергоснабжениегорода становится небезопасным со старой атомной станции. Поэтому придется законсервировать атомную станцию до состояния подходящего к использованию в дальнейшей деятельности человека, а ядерные отходы необходимо будет утилизировать. При данном способе получения электроэнергии возрастает затратность на утилизацию радиоактивных отходов, и неэффективно используются территории, куда приходится закапывать ядерные отходы, и на которых должны будут строиться через 20 лет новые АЭС.

Нет опыта полного обеззараживания территории от последствий радиоактивных отходов. Даже в саркофаге отработанный атомный реактор станции и захоронения радиоактивных продуктов полураспада требуют большого количества времени для полного распада радиоактивных веществ.

На сегодняшний день нет опыта по 100 % возвращению территории, на которой находилась атомная станция, к повторной подготовке ее ко вторичному использованию для нужд людей.

На сегодняшний день все имеющиеся АЭС находятся либо в рабочем состоянии, либо законсервированы, либо просто закрыты. Ни одна из них не демонтирована полностью, с тем, чтобы потом на этой территории люди могли организовать свою обычную жизнь.

Следует признать, что даже самые совершенные технологии атомного синтеза не способны полностью гарантировать безопасность. Таким образом,энергоснабжениегородов при помощи мирного атома также не решает экологических проблем и проблем экономичного использования территории.

Фактор техногенной аварии в 21 веке на атомном объекте становится еще более явственным и реальным в свете роста катастроф, связанных с человеческим фактором. К тому же, продолжение строительства атомных объектов, решающих проблему электроснабжения городских населенных пунктов, может привести к сокращению экологически пригодных для жизни человека территорий. Это особенно важно при рассмотрении этой проблемы на длительную перспективу.

Какой должна быть энергетика будущего

Как показывает практика массового электрического коллапса мегаполиса на примере Канады 2003 года, или Москвы 2005 года приводит к огромным убыткам. Простое отключение всего города от электрической сети превращает его очень быстро в неуправляемый хаос.

Сегодня никто не может дать гарантии того, что массовое отключение не повториться. Поставка электроэнергии в любой город сегодня осуществляется извне. Поэтому даже небольшой сбой или авария на электростанции, расположенной за несколько сотен км от города, вызовет полнейший коллапс городского хозяйства.

Уже сегодня человечество должно задуматься над тем, как избежать катастрофы, подобные массовому отключению электричества в США, Канаде и Москве. Это поможет в дальнейшем избежать больших проблем и существенно снизить убытки, возникающие от таких аварий.

Уже сегодня необходимо подумать над тем, как обеспечить энергообеспеченность всех городских объектов, играющих важную роль в жизни людей. На этот случай необходимо иметь собственные внутренние мощности, которые могли бы генерировать необходимую энергию на случай аварии на главной подстанции.

Необходимо подсчитать потребность каждого города в минимальном количестве электричества, а потом создать собственные внутренние мощности, которые смогли бы обеспечить минимальную потребность города в энергии в момент устранения последствий аварии на линии энергоснабжения.

Также следует учесть при этом, что на традиционных станциях (ТЭЦ, АЭС ГЭС), получать электричество в ближайшем будущем будет все проблематичнее. Необходимо искать новые возобновляющиеся в короткий срок источники электроэнергии для нужд человека.

Про новые источники альтернативной энергии будет рассказано во второй части этой статьи.