Атомная электроэнергетика России: современное состояние, проблемы и перспективы развития
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ы)5Остановленные станцииОбнинская, Сибирская, Чернобыльская (на Украине), Игналинская АЭС (Литва)
В современном виде возможности ядерной технологии и разведанные запасы значительно меньше потенциала запасов природного газа, и всё же высокое значение отрасль получила в европейской части России и особенно на северо-западе, где выработка на АЭС достигает 42%. В целом же за 2007 г. Атомными электростанциями выработано рекордное за всю историю отрасли количество электроэнергии - 158,3 млрд кВтч, что составило 15,9% от общей выработки в Единой энергосистеме.
Основная уранодобывающая компания Приаргунское производственное горно-химическое объединение, добывает 93% российского урана, обеспечивая 1/3 потребности в сырье.
В 2007 г. Федеральные власти инициировали создание единого государственного холдинга Атомэнергопром объединяющего компании Росэнергоатом, ТВЭЛ, Техснабэкспорт и Атомстройэкспорт.
Основным научным направлением является развитие технологии управляемого термоядерного синтеза. Россия участвует в проекте международного экспериментального термоядерного реактора.
В настоящее время в России на 10 действующих АЭС эксплуатируется 31 энергоблок общей мощностью 23243 МВт, из них 15 реакторов с водой под давлением - 9 ВВЭР-1000, 6 ВВЭР-440; 15 канальных кипящих реакторов - 11 РБМК-1000 и 4 ЭГП-6; 1 реактор на быстрых нейтронах - БН-600.
В разработках проекта Энергетической стратегии России на период до 2030 г. Предусмотрено увеличение производства электроэнергии на атомных электростанциях в 4 раза [6].
Наиболее часто на АЭС применяют 4 типа реакторов на тепловых нейтронах (рисунок 10). В России строят главным образом графито-водные и водо-водяные реакторы. На АЭС США наибольшее распространение получили водо-водяные реакторы. Графито-газовые реакторы применяются в Англии. В атомной энергетике Канады преобладают АЭС с тяжеловодными реакторами.
АЭС имеют ряд преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС. Об экономичности и эффективности атомных электростанций может говорить тот факт, что из 1 кг урана можно получить столько же теплоты, сколько при сжигании примерно 3000 т каменного угля.
Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования практически не имеют. Однако нельзя не заметить опасность АЭС при возможных форсмажорных обстоятельствах: землетрясениях, ураганах, и т. П. - здесь старые модели энергоблоков представляют потенциальную опасность радиационного заражения территорий из-за неконтролируемого перегрева реактора [2, 12].
Таблица 7 - Мощность электростанций, производство электроэнергии и теплоэнергии за период с 1995 по 2007 гг.
199520002001200220032004200520062007Все электростанции: мощность, млн. кВт215,0212,8214,8214,9216,0216,6219,2221,4224,0производство электроэнергии, млрд. кВт ч8608788918919169329539961015в том числе:Тепловые: мощность, млн. кВт149,7146,8147,4147,3148,0148,3149,5151,5153,3производство электроэнергии, млрд. кВт ч583582578585608609629664676Гидроэлектростанции: мощность, млн. кВт44,044,344,744,845,245,545,946,146,8производство электроэнергии, млрд. кВт ч177165176164158178175175179Атомные: мощность, млн. кВт21,321,722,722,722,722,723,723,723,7производство электроэнергии, млрд. кВт ч99,5131137142150145149156160Теплоэнергия, млн. Гкал156014441476144614481434143614671411
Мощность электростанций, производство электроэнергии за период с 1995 по 2007 гг. Увеличилась на 9 млн. кВт ч по всем видам электростанций, а производство теплоэнергии сократилось (таблица 7).
На размещение атомных электростанций решающее значение оказывает потребительский фактор (таблица 8).
Таблица 8 - Степень влияния сырьевых, топливно-энергетических и трудовых ресурсов и районов потребления готовой продукции на размещение электроэнергетики
Типы (виды) электростанцийРесурсыРайоны потребления готовой продукции.СырьевыеТопливно-энергетическиеТрудовыеЭлектростанции-++-++Кондесационные-++-++Теплоэнергоцентрали---+++Гидроэлектростанции-+++--Атомные---+++Солнечные-+++--Ветровые-+++--Термические-+++--
Таким образом, учитывая результаты существующих прогнозов по истощению к середине - концу следующего столетия запасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля (которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет) из-за вредных выбросов в атмосферу, а также употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет можно считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над остальными источниками электроэнергии.
В наши дни ведущими видами топлива пока остаются нефть и газ. Но нефть и газ будут с каждым годом стоить все дороже. Новыми лидерами энергетики станут ядерные источники. Запасы урана, если, сравнивать их с запасами угля, вроде бы не столь уж и велики. Но зато на единицу веса он содержит в себе энергии в миллионы раз больше, чем уголь [18, 37, 44].
Но времена изменились. Сейчас, в XXI в., начинается новый, значительный этап земной энергетики. Появилась энергетика щадящая. Несомненно, в будущем параллельно с линией интенсивного развития энергетик