ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы РЕАКТОРЫ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ Современное состояние ядерной энергетики, перспективы и тенденции развития из "Тепловое и атомные электростанции изд.3 " Темпы роста энергопотребления в мире в период до 2030 I- оцениваются примерно 2 % в год [37, 96]. Тенденция развития энергетики в XXI в. — стремление к более равномерному потреблению энергии на душу населения и по регионам мира. Прогнозируется как минимум удвоение производства энергии к середине XXI в. со следующей структурой потребления энергоресурсов электроэнергия — 20—30 % теплота, транспорт, технологии — 80—70 %. Данные о потреблении первичных энергоресурсов в мировом сообществе приведены в 1.1 книги 1 настоящей справочной серии. [c.126] В настоящее время органическое топливо является основным источником энергии в мировой энергетике и сохранит эту роль в начале XXI в. Однако для долгосрочного решения энергетической проблемы ему следует искать альтернативу. Наиболее реальная перспектива энергообеспечения в XXI в. — ядерная энергетика (ЯЭ). [c.126] Широкомасштабное, надежное и безопасное производство энергии должно удовлетворять следующим основным требованиям разнообразие (диверсификация) источников получения энергии гарантированная (верифицированная) обеспеченность энергоресурсами приемлемые безопасность и воздействие на окружающую среду и человека. Эти требования предопределяют необходимость использования различных источников энергии (угля, нефги, газа и ядерной энергии), доли которых в общем энергопроизводстве должны быть сопоставимы. Это относится к крупным энергосистемам, обеспечивающим все потребности общества в энергии. [c.126] За последнее время произошли существенные изменения в структуре топливопотребления Западной Европы, особенно в электроэнергетике, где сильно снизилось потребление нефти и угля. Эти изменения обусловлены развитием ЯЭ, которая сегодня производит более 30 % всей электроэнергии, потребляемой Западной Европой. [c.126] Развитие мирной ядерной энергетики началось в 1954 г с пуском в Советском Союзе Первой атомной электростанции в г. Обнинске электрической мощностью 5 МВт с уран-графитовым реактором. Затем последовал интенсивный рост числа АЭС, к 80-м годам в мире насчитывалось примерно 300 действующих ядерных реакторов общей установленной электрической мощностью около 200 ГВт [80], ЯЭ обеспечивала около 10 % общемирового производства электроэнергии. [c.126] Прогнозируется рост мощностей АЭС, прежде всего в странах Азии (Китае, Южной Корее, Индии, Японии), а также в некоторых странах Восточной Европы (Чехии, Словакии) и СНГ (России, Украине, Казахстане). У целого ряда стран есть намерение вступить в ядерный энергетический клуб (Турция, Иран, Индонезия, Вьетнам). [c.126] Согласно прогнозам МАГАТЭ [81] доля ядерной энергетики в мировом электропроизводстве в ближайшие 20—25 лет сократится до 12—15 %, несмотря на некоторый рост суммарной мощности. [c.126] Для эффективного функционирования системы ЯЭ как одного из основных источников энергии XXI в. потребуются определенные структурные изменения. [c.126] Примечание. В скобках приведено число действующих плюс строящихся реакторов. [c.127] Ядерно-знергетические мощности АЭС России и перспективы ввода этих мощностей представлены в п. 1.3.4 книги 1. Для условий России недоиспользование возможностей ЯЭ может крайне отрицательно отразиться на положении дел в части ТЭК, в основе которой лежит использование органического топлива. Однако при продуманном подходе к формированию структуры ТЭК ЯЭ явится необходимым дополнением части энергетического комплекса, базирующейся на органическом топливе, помогающим облегчить решение транспортных задач, обеспечить надежность снабжения энергией, рещить экологические проблемы ТЭК и компенсировать значительные трудовые затраты на добычу и транспортировку органического топлива. [c.128] В период 1994—1998 гг доля ЯЭ в производстве электроэнергии в России составляла около 12 % (примерно 100 млрд кВт ч в год). [c.128] Серьезные аварии на АЭС в Три-Майл-Айленде (США) и Чернобыле привели к существенным изменениям во взглядах на ЯЭ и ее развитие. Однако перспектива исчерпания легкодоступных и дешевых ресурсов органического топлива, рост энергопотребления и проблемы ограничения выбросов и снижения парникового эффекта позволяют прогнозировать дальнейшее развитие ядерной энергетики России. [c.128] В концепции безопасных реакторов нового поколения рассматриваются как пути совершенствования существующих ядерных реакторов, так и новые подходы, главный принцип которых максимальное использование свойств и средств безопасности, реализованных в конструкции реактора и систем безопасности, действующих на уровне физических процессов и получивших название внутренне присущих свойств безопасности. Сюда же относится принцип детерминистического исключения возможности возникновения некоторых аварий. [c.128] Внутренне присущие свойства безопасности определяются совокупностью физико-технических характеристик активной зоны и реакторной установки (РУ) в целом, а детерминистическое исключение некоторых тяжелых аварий достигается как целенаправленным конструированием, так и, в большей мере, выбором сочетаний топливо — теплоноситель — конструкция. Одним из путей также является использование систем безопасности, базирующихся на пассивных принципах срабатывания на основе фундаментальных законов природы и естественным образом протекающих процессов, не требующих подвода энергии извне гравитации, перепадов давления, термического расширения, естественной циркуляции сред, теплопередачи, излучения и т.п. [c.128] Конкурируя с крупными ТЭС (в частности, с угольными) в больших энергосистемах, ЯЭ вынужденно шла по пути увеличения единичных мощностей реакторов. Несмотря на тфогиозировавшиеся масштабы развития ЯЭ на основе новых блоков единичной электрической мощностью до 2000 МВт, они пока оказались невостребованными. Вероятнее всего, ближайшая перспектива развития ЯЭ будет связана с реакторами средней и малой мощности. [c.128] В настоящее время нельзя выделить какое-либо одно из направлений развития ядерных технологий, которое решило бы все задачи, стоящие перед ЯЭ как целостной системой, такие как безопасность, экономичность, ресурсообеспеченность, экономическая приемлемость, нераспространение ядерных материалов. [c.129] Использование в качестве теплоносителя тяжелых металлов и сплавов (РЬ, РЬ—Bi, РЬ—Mg) характеризуется отсутствием избыточного давления в первом контуре системы, негорючестью теплоносителя, обладающего высокой температурой кипения, минимальными потерями теплоносителя вследствие отсутствия испарения и химических взаимодействий с воздухом и водой. Данная концепция реакторов повышенной безопасности технологически достаточно освоена (опыт эксплуатации аналогичных транспортных РУ составляет около 80 реакторо лет). Применяемая для этих реакторов средней и малой мощности интегральная (модульная) компоновка оборудования первого контура в едином корпусе позволяет осуществлять аварийный отвод остаточной теплоты к воздуху через корпус реактора. [c.129] Вернуться к основной статье