Энергия и цивилизация

Примечание 5.14. Надежность поставки энергии

Надежность поставки электричества часто выражают в количестве «девяток», иными словами, в проценте времени от стандартного года в 365 дней, когда отдельная сеть работает нормально и способна удовлетворить все требования. Система с четырьмя девятками, когда электричество доступно 99,99 % времени, может выглядеть надежной, но на уровне года это означает 53 минуты без энергии. Пять девяток снизят это время до чуть более 5 минут, а цель отрасли – достигнуть 99,9999 % (шести девяток) надежности, чтобы система оставалась без электричества всего на 32 секунды в год. Текущий показатель в США около 99,98 %, с перебоями, причиной которых становится не только погода (торнадо, ураганы, снежные бури, экстремальный холод), но также вандализм и нарушения в поставке топлива (Wirfs-Brock 2014; North American Electric Reliability Corporation 2015).

Электронные коммуникации, средства контроля и запасы информации сейчас поддерживают каждый сектор экономики, начиная от диспетчерского управления доставкой продуктов до автоматизированного производства микрочипов, от биржевой торговли до контроля воздушных перелетов. Единственный способ обеспечить бесперебойное функционирование – установить системы резервной подачи энергии (батареи и генераторы, способные на быстрый ответ). Даже краткие перебои в снабжении могут обойтись очень дорого, издержки достигают 10 миллионов долларов в час в некоторых случаях, и между 2003 и 2011 годами потери по всем США варьировались от 18 до 75 миллиардов (в 2008 году, когда случился ураган Айк; Executive Office of the President 2013). Электрические сети являются первоочередными целями для кибератак со стороны террористических групп или враждебных государств.

Ядерный распад стал другим важным способом получения пара для тепловой генерации энергии после Второй мировой войны. За первой демонстрацией феномена Лизой Мейтнер и Отто Фришем в декабре 1938 года последовала первая цепная реакция, ее запустили в университете Чикаго 2 декабря 1942-го. Первую ядерную бомбу испытали в июле 1945 года, и две бомбы были сброшены с разницей в три дня в августе 1945-го (Kesaris 1977; Atkins 2000). Если не учитывать продолжительную разработку более мощного ядерного оружия (см. раздел об оружии и войне в следующей главе), то первой послевоенной ядерной программой в США стали ядерные реакторы для подводных лодок. Nautilus спустили на воду в 1955 году, и почти немедленно Хайман Риковер (1900–1986), военный руководитель программы, получил задание перестроить реактор для коммерческого производства энергии (Polmar and Allen 1982). Первая АЭС в США, Шиппингпорт в Пенсильвании, начала работу в декабре 1957-го, более чем на год позже, чем (в октябре 1956-го) заработала британская Колдер-Холл.