Атомные станции, как автономные источники (малая энергетика)

Атомные станции

В общем балансе электроэнергии России выработка электроэнергии на атомных электростанциях (АЭС) составляет 15-16 %, на Северо-западе России – 40 % и в ее европейской части – 30 %.

С энерготехнологической точки зрения любая АЭС является аналогом обычной тепловой электростанции, использующей паровую турбину. Несмотря на сходство термодинамических схем атомных и тепловых энергоустановок, между ними имеются существенные различия. Определяющими среди них являются эколого-экономические преимущества АЭС: отсутствие в потребности в кислороде, большая удельная теплота сгорания, значительные ресурсы и минимальные расходы на транспортировку и обращение ядерного горючего, отсутствие загрязнения окружающей среды токсичными дымом и газами.

При соблюдении правил безопасного производства электрической энергии на АЭС их реальное воздействие на окружающую среду незначительно: при индексе ущерба от использования твердого и жидкого сернистого топлива в единицу, ущерб от использования природного газа равен 0,35, а ущерб от ядерного горючего приближается к нулю.

Экономические показатели АЭС почти не зависят от климатических и территориальных факторов.

На фоне ухудшающейся экологической безопасности, роста населения и истощении запасов углеродосодержащего сырья (нефти, угля, газа) за атомной энергетикой сохраняются большие перспективы.

Первая АЭС пущена в СССР в 1954 г. (г. Обнинск). Массовое развитие началось во второй половине 60-х годов ХХ века. В настоящее время в мире действует АЭС общей мощностью более 300 млн. кВт. В России распространены АЭС конденсаторного типа.

Главная часть электростанции – ее энергетический реактор, в активной зоне которого осуществляется управляемая самоподдерживающаяся цепная реакция деления тяжелых ядер. Ядерное топливо находится в расположенных внутри активной зоны ТВЭЛах – тепловыделяющих элементах, отдающих образующуюся в реакциях тепловую энергию теплоносителю, прокачивающемуся через активную зону и уносящему тепло. Большинство электростанций использует реакторы, работающие на тепловых нейтронах.

В состав активной зоны входят замедлитель для уменьшения энергии быстрых нейтронов и регулирующие стержни для изменения числа активных нейтронов путем их поглощения. В реакторах на быстрых нейтронах замедлитель отсутствует.

Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), свидетельствуют о том, что при соблюдении правил безопасного производства электрической энергии на атомных электростанциях негативное влияние станции (рассчитанное на единицу электрической мощности) относительно невелико и во много раз меньше влияния тепловых электростанций.

Атомной энергетике отводится ведущая роль в развитии энергетики мира и России. Атомные станции помогают снизить парниковый эффект, связанный с работой тепловых электростанций, уменьшить потребление кислорода, нефти, угля и газа, значительно сэкономить расходы на транспортировку горючего. В России до 2020 г. предполагается увеличение общей мощности АЭС до 27 - 29 млн. кВт.

Атомные станции, как автономные источники (малая энергетика)

Область использования энергоисточников малой мощности – это, прежде всего, производство электричества, промышленного и бытового тепла в изолированных и труднодоступных регионах, испытывающих трудности с доставкой топлива. В России это обширные районы Крайнего Севера, Северо-Востока, Камчатского полуострова и Дальнего Востока, целиком зависящие от тяжелого в организационном плане и дорогостоящего «северного завоза». За рубежом к числу таких территорий могут быть отнесены островные государства и развивающиеся страны, не имеющие достаточных собственных энергоресурсов.

(Атомные подводные лодки, атомные ледоколы и авианосцы)

Наиболее многообещающим оказывается плавучее исполнение энергоблока малой мощности, позволяющее получить целый ряд совершенно новых потребительских качеств. Плавучий энергоблок – это автономный энергоисточник, в котором один или два ядерных реактора вместе с паротурбинной установкой и всем необходимым оборудованием размещены на судне стоечного типа.

Такое решение позволяет свести к минимуму объемы и стоимость капитального строительства в районе размещения плавучей станции, так как требуется лишь оборудование места его стоянки и создание минимально необходимой береговой инфраструктуры. Отсутствует необходимость в отчуждении больших участков земли под строительную площадку и транспортную инфраструктуру, минимизируется экологический ущерб для территории размещения.