Международный конкурс «Энергия Будущего 2008»

Вид материала

Конкурс

Содержание Бутякова юлия дмитриевна Рыбина л.н. Общий обзор Сохранение природных ресурсов за счет работы АЭС, млн.т /год Сохранение жизненных пространств, га 2. Вариант 1 : «ГАЗ!!!» 3. Вариант 2 –Атомная станция Реактор ВВЭР-1000 3.2 Особенности проекта 3.3 Нормы безопасности 3.4 Защитная оболочка реактора 4. Атомная станция в Северске 5. Планы на будущее- ОСОБАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЗОНА

Подобный материал:

• Международный конкурс «Энергия Будущего 2008» «Классики ядерной сферы» «сибирский хан», 400.7kb.
• Конкурс научно-образовательных проектов «Энергия будущего 2006», 162.44kb.
• Международный конкурс «Энергия Будущего 2008» «ядерно-энергетические транспортные установки», 375.47kb.
• Международный конкурс «Энергия Будущего 2008» «Влияние различных видов загрязнения, 598.1kb.
• Конкурс научно-образовательных проектов «Энергия будущего-2008», 796.25kb.
• Конкурс философских сочинений на тему: «Человечество на распутье: образы будущего», 21.47kb.
• Конкурс исследовательских и проектных работ «Энергия будущих поколений», 24.84kb.
• Конкурс школьных проектов по энергоэффективности «Энергия и среда обитания», 102.5kb.
• Конкурс школьных проектов по энергоэффективности «Энергия и среда обитания», 92.71kb.
• А. С. Макаренко Макаренковские чтения с 1-го по 5-е апреля 2008 года в Москве состоялись, 167.11kb.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ Федеральное государственное унитарное предприятие «СИБИРСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ» (ФГУП «СХК») Управление по связям с общественностью

ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ

Город СЕВЕРСК

МУ СОШ № 84


Международный конкурс «Энергия Будущего - 2008»


«Сравнение технико-экономических показателей различных энергоисточников и анализ преемственности вариантов для строительства Северской АЭС»

Аналитический проект


Выполнила учащаяся 11 «А» класса

Физико-математического профиля

БУТЯКОВА ЮЛИЯ ДМИТРИЕВНА

Контактный тел.8-38-23-52-03-64

Научный консультант проекта

Начальник смены СХК

КОМПАНИЕЦ АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

Руководитель проекта

Учитель физики и информатики

РЫБИНА Л.Н.

Контактный тел. 8-23-98-19-08

E-mail: RLN2005@mail.ru


СЕВЕРСК 2008

СОДЕРЖАНИЕ

Введение


В Томской области нарастает энергодефицит. Строительство новых предприятий, увеличение экспорта энергоносителей, повышение уровня жизни населения увеличивают энергопотребление. Не во всех областях есть гидроэлектростанции, обеспечивающие население дешевой электроэнергией, запасы углеводородов, атомные станции и уж тем более геотермальные источники .

Сегодня в Томской области дефицит энергетических мощностей составляет около 1/3 по электрической энергии и примерно 1/4 по теплу. ОАО "Томскэнерго", основная энергоснабжающая структура на территории Томской области, закупает 70% всей электроэнергии на ФОРЭМ. Нагрузка на Томскую область составляет 700 МВт.

Энергоснабжение ЗАТО Северск и промышленных предприятий, расположенных на его территории, в настоящие время осуществляется от ТЭЦ СХК и Сибирской АЭС на базе двух промышленных реакторов СХК. Сроки эксплуатации ТЭЦ СХК выработаны трехкратно. В результате реконструкции ТЭЦ, она сможет работать 10-15 лет, после чего потребуется строительство новых энергоисточников. В соответствии с соглашением между правительствами РФ и США о прекращении производства оружейного плутония, ядерные реакторы СХК, на базе которых работает Сибирская АЭС, в 2008 году должны быть остановлены. Это приведет к дальнейшему росту дефицита в энергосистеме Томской области.

Проблема выбора источника энергии встала перед областью в полную силу.

Томская земля имеет запасы как газа, так и нефти, рядом расположен крупнейший в России Кузбасский угольный бассейн, и тем не менее увеличить энергетические мощности намерены за счет строительства атомной электростанции в ЗАТО Северск. Строительство станции даст Томской области возможность экспортировать электричество в другие регионы.

Такое решение было воспринято далеко не однозначно. Как показали социологические исследования большинство жителей области против строительства АЭС (См.Приложение 1).

Самое интересное, что при этом большинство респондентов не смогли обосновать причины своего негативного отношения с научной точки зрения. Смутные представления о « вредных ядерных отходах» ( что это такое толком не смог объяснить ни один из опрошенных), о «радиационных мутантах» и прочие домыслы порождают в обществе настоящую истерию и отбрасывают назад экономическое развитие области.

Целью моего проекта является анализ всех возможных энергоисточников и обоснование строительства атомной станции как самого оптимального варианта энергоснабжения горда Северска и города Томска.

1. Общий обзор
   

Атомные и тепловые станции в зеркале статистики


Мировая энергетика переживает противоречивую ситуацию. По прогнозам, к середине будущего века утроится мировое производство электричества, главным образом за счет развивающихся стран.

Это приведет к обострению проблем, с одной стороны, связанных с необходимостью сокращения использования органического топлива в связи с истощением дешевых ресурсов и ростом выбросов в атмосферу продуктов горения.

С другой стороны, несмотря на то, что ядерное деление остается пока одним из единственных реалистических вариантов стабилизации потребления химического топлива, наблюдается устойчивое противодействие развитию ядерной энергетики из-за опасения возможности тяжелых аварий, проблем утилизации радиоактивных отходов, вероятности распространения ядерного оружия. Причины сегодняшней противоречивой ситуации в основном кроются не в сложности вопроса, а в недостатке объективной информации. Здесь необходимы сравнительная статистика темпов развития программ ядерно-топливного цикла в России и за рубежом, влияния топливно-энергетического комплекса (АЭС и ТЭС) на человека и окружающую среду, реальные гарантии предотвращения аварий типа чернобыльской.

Нравится нам это или нет, мы должны признать, что для крупномасштабного производства электроэнергии, по-видимому, в основном будут служить уголь и ядерная энергетика. Мировой опыт показывает, что в условиях жесточайших кризисов, неопределенности в развитии экономики наиболее целесообразна стратегия диверсификации, которая позволяет исключить зависимость от одного стратегического объекта. Поэтому развитие электроэнергетики России, в том числе и в Томском регионе, должно опираться на все имеющиеся возможности - газ, атомную энергию, уголь./1/

Относительно крупные запасы органического топлива России должны рассматриваться как национальное богатство, и в стратегическом плане надо предполагать сокращение их энергетического использования и экспорта. В этом плане роль ядерной энергетики может рассматриваться как один из гарантов обеспечения безопасности России.

К концу 1995 года в 30 странах мира действовало 438 атомных энергоблоков, обеспечивая выработку 17 процентов мирового производства электроэнергии. Доля атомной энергетики в производстве электроэнергии была выше 40 процентов в семи странах мира, еще в восемнадцати с помощью атомной энергетики удовлетворяется, по крайней мере, четверть потребностей в электроэнергии. По прогнозам МАГАТЭ, в ближайшее время можно ожидать стабилизации мощности АЭС в Западной Европе и США и быстрый их рост в Азии (Япония, Китай, Тайвань, Южная Корея и др.).

Анализ статистических сборников ("Мир в цифрах", М., 1993; "Россия в цифрах", М., 1995; "Энергетика: цифры и факты", М., 1993, 1994, 1995; Информационный бюллетень N 2, 1991, N 4, 1992; "Атомная энергия", т.67, вып. 1, 1989, т.81, вып. 2, 1996) позволит познакомить с любопытными данными . В основу некоторых, расчетных данных положен материальный баланс современной угольной ТЭС мощностью 1000 мВт с-эффективностью очистки выбросов от твердых веществ 99 процентов. Представленные данные отражают только часть проблем, связанных с топливно-энергетическим комплексом.

Рассмотрим гипотетическую ситуацию последствий одновременной замены всех действующих АЭС в некоторых странах мира на ТЭС, работающих на угле Для пояснения, например, если во Франции заменить все действующие АЭС на ТЭС, то в окружающую среду было бы выброшено 347,3 млн.т диоксида углерода, 25,5 млн.т золы и так далее в год. Вряд ли можно сомневаться в том, что снижение такого количества выбросов в биосферу, сохранение природных ресурсов за счет работы АЭС имеют важные последствия для здоровья человека и среды его обитания.

Сохранение природных ресурсов за счет работы АЭС, млн.т /год

Показатель	Франция	Япония	Германия	Великобритания	США	Россия
Уголь, млн.т /год Число 60-ти тонных вагонов	104,6 1744400	56,5 941100	44,2 703200	21,6 360380	195,3 3254400	65,3 1217600
Нефть, млн.т /год Число 60-ти тонных цистерн	83,2 1386880	44,9 748382	34,2 570000	17,2 286666	153,3 2588000	40,3 6668666
Природный газ млрд.м ³/год	64,8	44,2	24,3	15,0	117,0	36,8
Кислород, млн.т /год	108	72	40	25,2	191,0	36
Сохранение жизненных пространств, га	16443	8872	6722	3394	30684	1 1093

В связи с ужесточением экологических требований к тепловым электростанциям с вероятностью введения углеводородного налога конкурентоспособность ядерной энергетики будет возрастать.

Доказано, что средние годовые индивидуальные дозы облучения в районе расположения ТЭС превышают аналогичную дозу вблизи АЭС в 5-10 раз. Это обусловлено тем, что уголь содержит в микроколичествах природные первичные радионуклиды, такие, как ка-лий-40, уран-238, радий-226, свинец-210, торий-232 и радий-228, которые при сжигании поступают в окружающую среду.

По расчетам физика В.Г.Гэббарда из Окриджской национальной лаборатории, в 1985 г. в мире угольные электростанции потребили 2800 млн.тонн угля и высвободили 3600 тонн урана, 9000 тонн тория.

И все-таки экологическая проблема сжигания угля - не радиационные выбросы, поскольку они заметно меньше естественного фона. Главная опасность - выбросы в больших количествах тяжелых металлов, бензопи-рена, окислов азота и серы и так далее, которые являются мутагенами и канцерогенами, источниками астматических и аллергических заболеваний. Эта опасность намного больше радиационной.

В качестве примера покажем количество токсичных элементов в ежегодных выбросах ТЭС на угле электрической мощностью 1000 мВт: мышьяк - 90 тонн/гол, марганец - 70, ртуть - 20, ванадий-70, бензопирен - 0,012, пятиокись ванадия - 37 т/г.

Разумеется, существуют свои проблемы и в атомной энергетике.

Два принципиальных вопроса, которые вызывают скептицизм и недоверие: захоронение радиоактивных отходов (РАО) и безопасность эксплуатации.

Радиоактивные отходы не вызывают ни кислотных дождей, ни глобального потепления. Хотя РАО опасны, они столь ограничены в объеме, что могут быть полностью захоронены или изолированы. Известно, что все АЭС мира за 35 лет эксплуатации дали почти в девять раз меньше твердых отходов, чем одна ТЭС мощностью 1000 мВт в течение года.

Это достаточно серьезные вопросы, которые в настоящее время решают, но они потребуют отдельного, более подробного рассмотрения.

Производство и использование энергии является рискованным делом. Важно знать причины, обусловливающие риск, сводить их к минимуму и по мере возможности избегать их.

Существующая база ядерной энергетики и запасы делящихся материалов таковы, что потребности АЭС на перспективу не только России, но и СНГ могут быть обеспечены с большим избытком./7,8,9/

Таким образом, энергетическая проблема Томского региона должна решаться комплексно. Наряду со строительством АЭС с наиболее надежными реакторными установками нового поколения нужно продолжить строительство тепловых ТЭС на угле с ограничением их мощностей пределами, которые определяются до пустимым их влиянием на природную среду и непосредственно на человека. Наличие АЭС в составе вновь создаваемых энергомощьностей исключительно важно с позиций стратегического развития энергетики Томского региона.

В заключение приведем выдержку из статьи Марины Бобровой, опубликованной в томской прессе: "Чем дольше я наблюдаю за спором сторонников и противников ядерной энергетики, тем более прихожу к выводу, что аргументы "зеленых" носят скорее мировоззренческий, нежели практический (или технический) смысл. Что есть добро и что есть зло? Не безнравственно ли оставлять потомкам СВОУ грехи - радиоактивные отходы? А не безнравственно ли лишать ныне живущих людей права дышать свежим воздухом, радоваться дождю (только не кислотному)?".

2. Вариант 1 : «ГАЗ!!!»


Если быть объективным, то газодобывающей Томскую область можно назвать с изрядной «натяжкой». На протяжении последних пяти лет объем газа по Томской области измерялся в пределах 3,5-4,2 млрд м³ в год. Однако, говоря о газификации региона, необходимо разделить эту тему на несколько составляющих – газификация ТЭЦ и ГРЭС, газификация промышленных предприятий, газификация социальных объектов и жилья. Соответственно и подходы должны быть разными.
Большинство специалистов считают нецелесообразным использование в регионе природного газа для нужд «большой» энергетики. После запуска среднесрочной программой строительства новых генерирующих мощностей томской энергосистемы, был сделать акцент на использовании угля для производства тепла и электроэнергии. «Кормить» наши ТЭЦ исключительно газом – расточительство, но вместе с тем в Томской области (на томской ТЭЦ-3) должна быть построена парогазовая установка.

Приведу мнение советника РОСАТОМа Игоря Конышева. «Строительство атомной электростанции позволит региону избежать энергетического кризиса. Регион не покрывает собственными генерирующими мощностями потребности экономики. Дефицит в производстве электроэнергии составляет порядка 35-40 процентов и закрывается поставками электроэнергии из других регионов Сибири (закупается на ФОРЭМе, около 3 млрд кВт.ч из 8,7).! Эта тенденция в будущем только усилится, и закупки на внешнем оптовом рынке в 2010 году могут составить более 50 процентов, - отметил И.В. Конышев. - По оценкам специалистов, общее потребление электроэнергии в Томской области к 2016 году увеличится вдвое». По мнению Игоря Конышева, себестоимость киловатт-часа электроэнергии на будущей Северской АЭС будет выше, чем на гидроэлектростанциях, но не выше, чем на газовых станциях. «С учетом того, что Сибирь будет развиваться, будет расширяться строительство новых производств и увеличиться количество энергопотребителей, - ожидаемый дефицит мощности в целом к 2010 году составит 6 ГВт, к 2030 году уже 36 ГВт.»

За счет чего его покрывать? Топливная корзина в среднем по России: газ -46,3 процента, атомные электростанции 15,5% и около 17 процентов - уголь. Почему это так? Многие, может быть, помнят, когда в середине 60-х годов в Сибири и на Северном Урале были разведаны большие месторождения газа. Параллельно проходил большой этап в строительстве Советского Союза, и были приняты решения о строительстве тепловых станций на газе. И этот этап все называли газовой паузой, при этом понимая, что она не может продлиться долго, лет 20-25, и уже в решениях 25-го съезда партии КПСС значится, что с 1961 года в Советском Союзе планировалось вводить до 12 ГВт атомных мощностей ежегодно, Но много событий произошло в это время, несмотря на то, что и площадки были разведаны под атомные станции, и крупные предприятия созданы: Ижорский завод, нацеленный на производство энергоблоков, в Волгодонске - Атоммаш, но так или иначе планы эти не сбылись. И «газовая пауза», которая планировалась на 20 лет, затянулась почти на 40./1,6/

В чем проблема? Цена на газ внутри страны и минимальная экспортная цена сохраняют серьезный дисбаланс. Все понимают, что после 2010 года произойдет либерализация цен на газ, и они к 2012 году достигнут того минимального уровня экспортных цен, которые мы наблюдаем

.Это означает, что себестоимость 1 кВт.ч, вырабатываемого газовой станцией, возрастет как минимум в 2-4 раза. С другой стороны, перефразируя известную цитату, можно сказать, что топить газом, все равно что ассигнациями. Газ можно использовать в других, более полезных областях деятельности: медицине, химии и т.д.»


Что касается малой энергетики и нужд населения, то здесь газ – безальтернативен. К счастью, Томская область выстроила хорошие партнерские взаимоотношения с ОАО «Газпром». Наш регион первым из субъектов Сибирского федерального округа в период с 2000-го по 2001 год в сотрудничестве с Газпромом (ОАО «Промгаз») разработал Генеральную схему газификации области. В сентябре 2006 г. был подписан договор между администрацией Томской области и ОАО «Газпром» о газификации региона. В настоящее время ведутся работы по корректировке Энергетической стратегии Томской области на период до 2020 г. и разработке Программы развития энергетики Томской области на период 2007-2010 гг. Цель Стратегии проста и понятна – максимально эффективное использование природных ресурсов для устойчивого энергообеспечения экономики области, повышение энергобезопасности и социально-экономического развития региона.


Приведу несколько цифр, ставших результатом нашего сотрудничества с Газпромом. За последние годы на территории Томской области построено и введено в эксплуатацию более 300 км распределительных газопроводов, переведены на природный газ 23 котельные и газифицировано более 5 тысяч частных домов. В 2005-2006 гг. из областного бюджета на цели газификации Томской области направлено более 180 млн рублей, а в бюджете 2007 г. заложено 150 млн рублей, из них на проектно-изыскательские работы будущих лет – 37,7 млн рублей.
В соответствии с Программой газификации российских регионов на 2005-2007 гг. Газпром берет на себя обязательство реализовать на территории Томской области проект – строительство газопровода к г. Колпашево и с. Тогур. Капитальные вложения ОАО «Газпром» по строительству газопровода к г. Колпашево составят 265,44 млн рублей. Однако газовики ставят нам условие: к приходу газа регион, должен полностью подготовить распределительные сети. Для нас это очень серьезные затраты, исчисляемые суммой более миллиарда рублей.
В перспективе рассматривается предложение о создании в городе Колпашево зоны высокой энергоэффективности. Целью данного проекта является демонстрация высокоэффективного использования природного газа при производстве тепловой и электрической энергии, формирование условий для коммерческой привлекательности, рентабельности и надежности топливоснабжения коммунально-бытового сектора и населения, а также возможность тиражирования этого проекта, поскольку г. Колпашево является типичным для российских регионов. В настоящее время ОАО «Промгаз» завершает разработку обоснования инвестиций по созданию демонстрационной зоны, и к началу отопительного сезона 2007-2008 гг. планируется ввести в эксплуатацию 3 мини-ТЭЦ и 6 котельных в г. Колпашево и с. Тогур.
Но если газификация Колпашево, а следом и ряда других северных территорий области – это вопрос времени, то газификация юго-востока региона – тема более сложная. Сегодня Промгаз рассматривает различные варианты и, возможно, в этой части региона мы будем использовать сжиженный газ.
В совместных планах администрации Томской области и ОАО «Газпром» также предполагается реализация проектов по строительству: газопровода-отвода к г. Томску, строительство АГРС в районе с. Моряковский Затон, газопровода-отвода к г. Асино, межпоселковых газопроводов «АГРС Новоколомино – с. Подгорное» в Чаинском районе.
Прорабатываются варианты по созданию одного из первых за Уралом комплекса сжижения природного газа в ЗАТО «Северск». /10/


3. Вариант 2 –Атомная станция


3.1 Технические особенности

Прежде чем анализировать экономические аспекты строительства АЭС поясним технические особенности. Главным элементом будущей станции будет водо-водяной энергетический реактор –ВВЭР -1000 /2,3/

Принципиальная схема станции приведена на рисунке.




Технологическая схема энергоблоков с реакторами ВВЭР440 и ВВЭР1000 имеет два контура.

      Первый контур - радиоактивный. Он включает в себя реактор типа ВВЭР и циркуляционные петли охлаждения. Каждая петля содержит главный циркуляционный насос (ГЦН), парогенератор и две главные запорные задвижки (ГЗЗ). К одной из циркуляционных петель первого контура подсоединен компенсатор давления, с помощью которого в контуре поддерживается заданное давление воды, являющейся в реакторе одновременно и теплоносителем и замедлителем нейтронов. На энергоблоках с ректором ВВЭР-440 имеется по 6 циркуляционных петель, на энергоблоке с реактором ВВЭР-1000 - 4 циркуляционные петли.

      Второй контур - нерадиоактивный. Он включает в себя парогенераторы, паропроводы, паровые турбины, сепараторы-пароперегреватели, питательные насосы и трубопроводы, деаэраторы и регенеративные подогреватели. Парогенератор является общим оборудованием для первого и второго контуров. В нем тепловая энергия, выработанная в реакторе, от первого контура через теплообменные трубки передается второму контуру. Насыщенный пар, вырабатываемый в парогенераторе, по паропроводу поступает на турбину, которая приводит во вращение генератор, вырабатывающий электрический ток.




Реактор ВВЭР-1000



1-верхний блок; 2-привод СУЗ(системы управления и защиты); 3-шпилька; 4-труба для загрузки образцов-свидетелей; 5-уплотнение; 6-корпус реактора; 7-блок защитных труб; 8-шахта; 9-выгородка активной зоны; 10-топливные сборки; 11-теплоизоляция реактора; 12-крышка реактора; 13-регулирующие стержни; 14-топливные стержни; 15-фиксирующие шпонки;


       В системе охлаждения конденсаторов турбин на АЭС используются башенные градирни и водохранилище-охладитель.

Корпус реактора представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд высокого давления с крышкой, имеющей разъем с уплотнением и патрубки для входа и выхода теплоносителя. Внутри корпуса закрепляется шахта, являющаяся опорой для активной зоны и части внутрикорпусных устройств и служащая для организации внутренних потоков теплоносителя.

       Активная зона реакторов собрана из шестигранных тепловыделяющих сборок (ТВС), содержащих тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ) стержневого типа с сердечником из диоксида урана в виде таблеток, находящихся в оболочке из циркониевого сплава. В тепловыделяющих сборках ТВЭЛы размещены по треугольной решетке и заключены в чехол из циркониевого сплава. В свою очередь, ТВС также собраны в треугольную решетку с шагом 147 мм (ВВЭР-440) и 241 мм (ВВЭР-1000). Нижние цилиндрические части ТВС входят в отверстия опорной плиты, верхние в дистанционирующую прижимную. Сверху на активную зону устанавливается блок зашитых труб, дистанционирующий кассеты в плане и предотвращающий всплытие и вибрацию. На фланец корпуса устанавливается верхний блок с приводами СУЗ, обеспечивающий уплотнение главного разъема. Регулирование реактора осуществляется перемещаемыми регулирующими органами, и как правило, жидким поглотителем.

      Теплоноситель поступает в реактор через входные патрубки корпуса, проходит вниз по кольцевому зазору между шахтой и корпусом, затем через отверстия в опорной конструкции шахты поднимается вверх по тепловыделяющим сборкам. Нагретый теплоноситель выходит из головок ТВС в межтрубное пространство блока защитных труб и через перфорированную обечайку блока и шахты отводится выходными патрубками из реактора.

      В качестве ядерного топлива используется спеченный диоксид урана с начальным обогащением ураном-235 в стационарном режиме в диапазоне от 2.4 до 4.4 % (масс).

      Реактор ВВЭР обладает важным свойством саморегулирования: при повышении температуры теплоносителя или мощности реактора происходит самопроизвольное снижение интенсивности цепной реакции в активной зоне, и в конечной итоге снижение мощности реактора.


3.2 Особенности проекта


Проект АЭС нового поколения с реактором типа ВВЭР электрической мощностью 1000 Мвт (с реакторной установкой В-392) разработан в рамках Государственной программы "Экологически чистая энергетика".

Проект АЭС нового поколения соответствует всем современным требованиям по безопасности в России, а также во всем мире и является конкурентоспособным с лучшими мировыми аналогами как па техническим, так и по экономическим показателям.

Разработка АЭС с ВВЭР-1000 выполнена в объеме технического проекта и включает в себя наряду с техническими и экономическими разработками

"Предварительный отчет по обоснованию безопасности", и"Вероятностный анализ безопасности", которые позволяют проводить полномасштабную процедуру аттестации лицензирования проекта.

Соответствие этого проекта отечественным нормативам по безопасности, исходя из действующего в России законодательства обеспечивается процедурой лицензирования принятой Госатомнадзором России для подтверждения безопасности АЭС.


Кроме процедуры лицензирования в отечественных надзорных органах, для подтверждения соответствия принятых решений мировым критериям и требованиям безопасности этот проект был проанализирован ведущими экспертами фирмы ЕОР (Франция) на соответствие требованиям эксплуатирующих организаций Европы, предъявляемым к АЭС нового поколения с реакторами на легкой воде (Е11К). Этот проект был положительно оценен по части соответствия основным требованиям Е11Р.

Этот проект также был положительно оценен международным жюри, состоящим из специалистов Франции, Германии, Швеции и Канады, во время 1-го международного конкурса в Санкт-Петербурге на лучшее предложение по строительству безопасных энергоблоков, где данный проект был отмечен как "рекомендуемый, усовершенствованный".

Реализация данного проекта проведена концерном Росэнергоатом в строительстве Нововоронежской АЭС-2./4,5/


3.3 Нормы безопасности


Современная нормативно-техническая документация, разработанная Госатомнадзором России, и рекомендации МАГАТЭ предъявляют жесткие требования к обеспечению безопасности атомных станций. Основной целью создания АЭС нового поколения является создание унифицированного конкурентоспособного проекта АЭС соответствующего современным требованиям безопасности. Общие технические цели, которые поставили перед собой разработчики отвечают, следующим задачам:

• повышение уровня безопасности за счет максимального использования опыта создания и эксплуатации блоков с реакторами типа ВВЭР-440 и ВВЭР-1000;

• снижение чувствительности АЭС к ошибкам персонала и экстремальным внешним событиям;

• повышение безопасности АЭС путем использования пассивных и активных систем в различных аварийных ситуациях, при отказе аварийных дизель-генераторов, включая перегрузку топлива и ремонтные работы, в принципе без ограничения времени;

• улучшение отдельных технико-экологических показателей по топливу, металлопрокату, железобетону и т. д. за счет оптимизации систем, оборудования и усовершенствования активной зоны;

Настоятельность такого энергоблока определяется его высокими экономическими характеристиками, особенностями жесткой обратной связи, позволяющими работать в различных энергосетях с широким диапозоном мощностей. Основными отличиями представляемого проекта от существующих проектов с реакторами ВВЭР, позволяющими обеспечить вышеуказанные задачи являются:

• обеспечение останова, расхолаживания и длительного отвода

остаточного тепла при плотном контуре, а также при разгерметизации задействием набора активных и пассивных систем не требующих вмешательства оператора и подачи энергии извне;

• возможность компенсации запаса реактивности во всех состояниях (в том числе при отравлении Хе-135 и без борной кислоты в теплоносителе) до температуры 100°С;

• использование двойной защитной бетонной оболочки: внутренней -

преднапряженной, наружной -монолитной, рассчитанной на широкий спектр внешних событий;

• построение, характеристики и резервирование энергоснабжения систем нормальной эксплуатации важных для безопасности позволяют смягчить протекание аварийных процессов и ослабить последствия тяжелых аварий. В этом проекте в основном применяются отработанные технологии, узлы, системы и опыт в проектировании, изготовлении и эксплуатации предыдущего поколения АЭС с реакторами ВВЭР. Вероятность плавления активной зоны не превышает 10"6 1/реакторо-год, вероятность превышения предельного аварийного выброса радиоактивных субстанций,приводящих к необходимости эвакуации населения за пределы 2 км зоны, не привышает 10 "7 1/реакоро-год. Уровни радиационного воздействия на население не привышают 0,1% от фоновых значений.

Жидкие радиоактивные среды проходят очистку и повторно используются в цикле работы станции. Образующиеся после очистки жидкие радиоактивные отходы отверждаются на установке цементирования. Обеспечивается очистка всех потоков вентилируемого воздуха и технологического сдува от радиоактивных газов и аэрозолей. Отработанное топливо выдерживается в бассейне под герметичной оболочкой в течение пяти лет. Обеспечивается повторное использование очищенных хозбытовых и производственных сточных вод в технологическом цикле. Имеется возможность размещения АЭС в районах с высоким уровнем сейсмичности. Допускается уровень сейсмичности площадки 8 баллов./3,4/


3.4 Защитная оболочка реактора

Защитная оболочка представляет собой конструкцию из двух концентрически расположенных оболочек, одновременное повреждение которых практически исключается. Внутренняя оболочка предназначена для восприятия нагрузок, возникающих при авариях реакторной установки. Наружная оболочка предназначена для защиты внутренней оболочки от внешних воздействий. В зазоре поддерживается небольшое разрежение, и вытяжной воздух проходит через фильтры в венттрубу. Обе оболочки изготавливаются из железобетона, внутренняя -предварительно напряженная, внешняя - монолитная. Обе оболочки цилиндрические с полусферическим куполом.

Характеристики внутренней оболочки:

• внутренний диаметр - 44 м
  
• полная высота - 61.7 м
  
• высота сферического купола -22м
  
• полный объем 69 000м'
  
• проектное давление - 0.5 Мпа
  
• расчетная температура - 150°С
  
• проектная протечка из первичной оболочки при проектном давлении - не
  более 0,3% гермозоны за 24 часа
  

Внешняя оболочка - бетонная, расчитана на внешний воздействия:

• падение самолета
  
• взрывную волну
  
• сейсмические воздействия
  
• наводнения
  
• ураганы, смерчи
  

4. Атомная станция в Северске


Предварительно, ввод в эксплуатацию северской АЭС запланирован на 2009

год, после чего, по словам Александра Цыганова, заместителя главного инженера СХК "энергосистема Томской области самосбалансируется, и появится возможность продавать электроэнергию в соседние регионы и Китай".

Объем необходимых инвестиций на сооружение северской АЭС составляет

2,197 млрд. долларов США. При тарифе на электроэнергию 4 цента за КВт/ч и

16,9 долларов за ГКал/ч срок окупаемости капиталовложений в строительство

АЭС в Северске - 9 лет.

В настоящий момент в рамках федеральной целевой программы

"Энергоэффективная экономика 2002-2005 год" проведено технико-экономическое

обоснование строительства АЭС с двумя энергоблоками ВВЭР-1000. Один такой

энергоблок работает на электрической мощности 959 МВт/ч и при этом выдает

450 Гкал тепла. Срок эксплуатации минимум 40 лет. В год ВВЭР-1000

вырабатывает 13, 6 млрд. КВт/часов электроэнергии и 6 млн. ГКал тепла.

По словам Александра Цыганова, "издержки производства энергии на АЭС

ниже, чем на предприятиях РАО "ЕЭС", при использовании органического

топлива". Также он заявил, что для эффективной работы будущей АЭС существуют все условия. В Сибири есть комплекс предприятий, составляющих полный

топливно-ядерный цикл, включая добычу и обогащение урана (Красноярск,

Иркутская область), изготовление твэлов (Новосибирск), хранение

отработанного ядерного топлива (Красноярский край).

Для создания системы транспорта мощности электроэнергии на оптовый

энергорынок в зоне АЭС Сибири потребуются дополнительные инвестиции в

размере 141 млн. долларов США. При этом стоимость электроэнергии составит по

предварительным оценкам 4,16-4,17 цента за КВт/час.

По прогнозам, в бюджеты всех уровней ежегодно будет поступать около

4 млрд. рублей из них более 1,3 млрд. в бюджет Томской области. За сорок

лет эксплуатации поступление налоговых платежей составит 55 млрд. рублей.

Строительство АЭС в Северске предполагает создание около 5 тыс. новых

рабочих мест для строительства и 1,1 тыс. рабочих мест для эксплуатации /4,10/


Есть еще один существенный нюанс. Сегодня мы всерьез рассматривает возможность создания в Томской области нескольких новых отраслей экономики, в том числе – металлургической. По предварительным оценкам, запасы железной руды в нашем регионе составляют около 400 млрд тонн. В наших планах не только добыча руды, но и ее переработка. А это, как вы понимаете, требует больших энергозатрат.
Лично для меня вопрос о том, быть или не быть АЭС в Томской области, решен давно – быть. Я понимаю, что в условиях исчерпания запасов органического топлива без атомной энергетики нам не обойтись. Однако должен признать, что часть жителей Томской области по отношению к данному проекту пока настроены весьма негативно. И для того чтобы «перевернуть» общественное мнение, потребуется серьезная работа. В первую очередь – работа специалистов СХК, Росатома, независимых экспертов.

Совет безопасности Томской области на основании технико-экономических исследований признал перспективным проект строительства с 2012 г. атомной электростанции с двумя реакторами ВВЭР-1000 на территории города Северск. Как передало ИА «Регнум», на заседании 17 марта совет утвердил приоритеты экономической политики по обеспечению энергетической безопасности региона до 2020 г. Руководству Сибирского химического комбината (СХК) рекомендовано продолжить работу по обоснованию инвестиций в строительство АЭС.

Выступая на заседании совета, заместитель главного инженера СХК Александр Цыганов отметил, что «строительство АЭС в Северске позволит вывести Томскую область из разряда энергодефицитных и в условиях исчерпания запасов органического топлива и растущей цены на энергоносители обеспечит длительное и надёжное энергообеспечение».
Энергоснабжение ЗАТО Северск и промышленных предприятий, расположенных на его территории, в настоящее время осуществляется от ТЭЦ СХК и двух промышленных реакторов химкомбината. «Сроки эксплуатации ТЭЦ СХК выработаны троекратно, - подчеркнул А.Цыганов. - В результате реконструкции ТЭЦ сможет работать 10-15 лет, после чего потребуется строительство новых мощностей».

Будущая Атомная Станция

В соответствии с соглашением между правительствами РФ и США о прекращении производства оружейного плутония, ядерные реакторы СХК должны быть остановлены в 2008 г. По словам А.Цыганова, инвестиции, необходимые на сооружение Северской АЭС, составляют 2.197 млрд дол. При тарифе на электроэнергию 4 цента за кВт/ч и 16.9 дол. за Гкал срок окупаемости капиталовложений в строительство АЭС в Северске составит девять лет.

В настоящий момент в рамках Федеральной целевой программы «Энергоэффективная экономика» проведено технико-экономическое обоснование строительства атомной электростанции с двумя энергоблоками ВВЭР-1000. По словам А.Цыганова, один такой энергоблок работает на электрической мощности 959 МВт и при этом выдаёт 450 Гкал/ч тепла. Срок эксплуатации - минимум сорок лет. В год АЭС с двумя ВВЭР-1000 может вырабатывать 13.6 млрд кВт/ч электроэнергии и 6 млн Гкал тепла. «Издержки производства энергии на АЭС ниже, чем на предприятиях РАО «ЕЭС» при использовании органического топлива», - подчеркнул заместитель главного инженера СХК, добавив, что для эффективной работы будущей Северской АЭС существуют все условия.

В частности, в Сибири есть комплекс предприятий, составляющих полный ядерный топливный цикл, включая добычу и обогащение урана (Красноярск, Иркутская область), изготовление ядерного топлива (Новосибирск), хранение ОЯТ (Красноярский край). Он также отметил, что для создания в зоне АЭС системы передачи электроэнергии на оптовый рынок Сибири потребуются дополнительные инвестиции в размере 141 млн дол. При этом стоимость электроэнергии составит, по предварительным оценкам, 4.16-4.17 цента за кВт/ч.

По прогнозам, в бюджеты всех уровней ежегодно будет поступать около 4 млрд руб., из них более 1.3 млрд - в бюджет Томской области. За сорок лет эксплуатации поступление налоговых платежей составит 55 млрд руб. Строительство АЭС в Северске предполагает создание около 5 тысяч новых рабочих мест; число рабочих мест при эксплуатации станции - 1100. /6,10/

5. Планы на будущее- ОСОБАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЗОНА

Необычайную актуальность вопросу энергоснабжения придаёт следующий факт:

Томская областьв 2005 г. выиграла конкурс на право создания особой экономической зоны (ОЭЗ) технико-внедренческого типа.

. Уже открыта Северная площадка томской ОЭЗ, мы ставим задачу, чтобы в первом квартале 2008 г. первые резиденты приступили к работе и на Южной площадке. Уже в этом году мы приступим к строительству зданий ТВЗ.

Недавно в Томске побывал руководитель Федерального агентства по управлению особыми экономическими зонами (РосОЭЗ) Михаил Мишустин, и после его визита мы обрели уверенность в том, что работа по созданию Томской ОЭЗ будет активизирована. Он также разделяет мое мнение о том, что проект по созданию зон излишне задержался на старте. Можно все, конечно, объяснить рядом причин, в том числе и несовершенством законодательства. Но, на мой взгляд, главная причина в том, что в процессе создания ОЭЗ не были четко определены места федерального агентства, акционерного общества (АО ОЭЗ), территориального агентства, региональных властей. В итоге деньги, выделенные федеральным бюджетом в прошлом году, а это около восьми миллиардов рублей, остались практически неосвоенными. Глава РосОЭЗ заверил, что скоро всей этой неразберихе будет положен конец. Уже составлен протокол, в котором детально расписано – кто, когда и за что отвечает.
Сегодня вклад научно-образовательного комплекса во внутренний региональный продукт Томской области составляет свыше 7%, что превышает вклад предприятий машиностроения, энергетики, лесоперерабатывающей промышленности. Инновационный сектор экономики региона демонстрирует не просто рост, а буквально «взрыв» – только за последние четыре года в области создано 84 новых инновационных предприятия, обеспечивших около 3 тыс. новых рабочих мест. Выпуск наукоемкой продукции инновационными предприятиями превысил 7 млрд рублей. В Томской области успешно работает 30 элементов инновационной инфраструктуры, в том числе 12 офисов коммерциализации научных разработок, 5 бизнес-инкубаторов, 4 инновационно-технологических центра, 4 центра трансферта технологий, 5 консалтинговых компаний, работающих в сфере поддержки инновационной деятельности.
В общем, в регионе уже выстроена и функционирует вся цепочка модели инновационного развития региона: образование – научные исследования – инновационный продукт – рынок. А развитие ОЭЗ даст инновационной экономике региона «второе дыхание». Мы надеемся, что к концу 2010 г. планируемый годовой оборот зарегистрированных в Томской ОЭЗ компаний-резидентов составит около 13 млрд рублей, в том числе на долю IT-сектора будет приходиться около 5 млрд рублей, а биотехнологической и медицинской продукции – 4 млрд рублей.
Губернатор Томской области Виктор Кресс говорил и продолжает повторять: для Томской области особая экономическая зона – это самый главный проект, это «наше все». Мы относимся к проекту ОЭЗ как к единственному историческому шансу, реализация которого обеспечит развитие региона на многие десятилетия вперед» /9,10/





Заключение


Как видно из приведённого анализа решение о строительстве новой АЭС было не спонтанным, а тщательно продуманным. По двум основным показателям –экономическому и экологическому атомная станция имеет явные преимущества перед другими источниками энергии.

Единственной проблемой над которой ещё предстоит работать –это негативное, настороженное отношение жителей области к ядерным технологиям, и в этом направлении нужна очень продуманная и скорпулёзная работа.

Настоящий проект одна из попыток развеять «Атомные страхи» и показать самый перспективный путь развития.


Использованная литература:


   1. Кузнецов В.М. "Российская атомная энергетика: вчера, сегодня, завтра. Взгляд независимого эксперта". - М.: "Голос-пресс", 2000.
    2. Михайлов В.Н. и др. "Использование плутония в ядерной энергетике России". "Атомная энергия", т.76, вып.4, апрель 1994.
    3. Егоров Н.Н. и др. "Обращение с плутонием в России". Доклад на научном семинаре НАТО по перспективным исследованиям. - Обнинск, ФЭИ, 16-19 октября 1994.

4. Программа развития атомной энергетики Российской Федерации на 1998—2005 годы и на период до 2010 года: Постановление Правительства Российской Федерации от 21 июля 1998 г. № 815.

5. Белая книга ядерной энергетики /Под общ. ред. проф. Е.0. Адамова: Первое издание. М: ГУП НИКИЭТ, 1998.

6. “Энергетика: цифры и факты”: По материалам МАГАТЭ “Energy, electricity and nuclear power...” IAEA, Vienna, 1998 (M.: ЦНИИатом-информ, 1999, № 1).

7. Nuclear Technology Review 2000: GOV/INF/2000/XXX/ Vienna: IAEA, 2000.

8. Nucl. Europe Worldscan. 1998. N 11-12. Р. 57-58.

9. Энергетическая стратегия России до 2020 г.: Проект. Минтопэнерго России,2000.

10. Обзор областных и городских газет «Красное Знамя», «Новое время», «Диалог» за 2004-2007 годы азрушительная, и энергетическая - созидательная.использовать не во вред, а на пользу человечеству.обое место.

нки риска и гара


ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Более половины жителей Томска не поддерживают планы строительства АЭС в Северске

Более половины жителей Томска отрицательно относятся к идее строительства атомной электростанции (АЭС) в Северске Томской области.

Данные выводы обнародованы в начале октября по итогам регионального исследования "Томское общественное мнение", организованного областной администрацией и рядом СМИ, сообщили агентству "Интерфакс-Сибирь" в обладминистрации.
Отношение к строительству АЭС сильно варьируется в различных муниципальных образованиях Томской области. Максимальную лояльность продемонстрировали жители Северска: 75% респондентов - "за", негативно настроены 12%. Максимальная негативная оценка планов строительства получена в Томске - 57% опрошенных (положительно настроены 27%).

Как отмечается в исследовании, в целом по выборке разное отношение к будущей АЭС высказали мужчины (46% "за" и 38% "против") и женщины (58% "за" и 26% "против"). Число противников преобладает в возрастной группе от 30 до 54 лет, а также среди работников бюджетной сферы (61%) и бизнесменов (56%). По роду занятости, больше всего сторонников строительства АЭС среди работников Сибирского химического комбината (СХК) - 87%.

Вместе с тем, опрос показал, что чем выше доход респондентов, тем более положительно они относятся к строительству станции. Например, в группе со среднемесячным доходом менее 3 тыс. рублей на члена семьи поддерживают АЭС 28%, а в группе с доходом более 9 тыс. рублей высказались "за" 38%. Отмечено также, что чем выше уровень образования респондентов, тем реже убежденность в большей вредности для экологии АЭС.

С другой стороны, отметили в обладминистрации, несмотря на плохую осведомленность об атомной энергетике, практически каждый второй опрошенный ответил, что эту отрасль в области нужно развивать. Например, подобное мнение высказал 81% среди жителей Северска (из числа работников СХК - 89%). В других муниципальных образованиях количество "за" и "против" примерно равны. Мужчины значительно чаще (58%), чем женщины (37%), за развитие отрасли. Активно "за" высказались военные (61%), студенты (55%) и безработные (56%).

Исследование показало, что чем дальше респондент живет от места будущей АЭС и связанных с ней производств, тем больше он беспокоится за загрязнение окружающей среды. В частности, только 16% жителей Северска считают, что строительство АЭС повлечет за собой загрязнение окружающей среды. Среди тех, кто никак не связан с данным производством, обеспокоены его вредным влиянием 42%. Больше других беспокоятся в райцентре Зырянское - 61%, в Томске - 41%. С другой стороны 34% горожан Северска не видят "минусов" в строительстве АЭС. В других населенных пунктах число таких ответов не более 7%.
Менее половины опрошенных устраивает экологическая обстановка в регионе. По данным исследования, 57% женщин недовольны существующей экологией женщины и 40% мужчин. Молодежь более склонна к позитивной оценке - 50% оценили обстановку "удовлетворительно". Количество удовлетворенных состоянием экологии увеличивается пропорционально росту доходов респондентов.
Опрос респондентов проводился с 7 по 15 августа 2007 года. Метод исследования - полуформализованное интервью по месту жительства (в квартирах) респондентов. Выборка была стратифицирована по полу, возрасту и месту жительства опрашиваемых в соответствии с данными Госкомстата о структуре населения области и данных муниципальных образований. Общее количество респондентов - 1 557. Томск - 740, Северск - 351, Томский район - 166, Асиновский - 150, Зырянский - 150. Для проверки качества работы интервьюеров проводился телефонный и пеший контроль. Открытые вопросы обрабатывались методом контент-анализа.