Аэс за ними будущее или: за ними будущее или без них?

«БН-1200М будет работать на МОКС-топливе»

Авторизация
Регистрация

Сброс пароля

Подпишитесь на
«СР-КУРЬЕР»
Быстрая и маленькая, как атом, газета — доставляем свежие новости из «Росатома», России и мира прямиком в ваш почтовый ящик

Больше не показывать

Вы знаете больше и готовы рассказать?

У вас есть интересная история или вы знаете больше о теме, по которой мы уже выпустили материал. Поделитесь с СР любой идеей. Ждем ваших сообщений!

Прикрепить файл

Отправить

К 30-летию «Росэнергоатома» продолжаем серию публикаций о работе российских АЭС. Чем уникальна атомная станция с реакторами на быстрых нейтронах, какую роль она играет в замыкании ядерного топливного цикла и когда здесь ждут новый реактор БН-1200М, рассказывает директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

— В чем главное отличие Белоярской станции от других предприятий концерна?

— На нашей станции нет серийных энергоблоков.

В апреле 1964 года был пущен первый энергоблок с графито-водным канальным реактором АМБ-100, и это был первый не оружейный и не исследовательский, а промышленный реактор — тот самый мирный атом, который призван давать свет и тепло в наши города.

Этот реактор, как и следующий за ним АМБ-200, внес большой вклад в становление технологий атомной энергетики. На них отрабатывались различные виды топлива и конструкционных материалов, компоновочные схемы и технические решения, эксплуатационные режимы.

Следующий — третий энергоблок — был уже совсем другим. БН-600, атомный реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, пущен в 1980 году. Сегодня мы единственная в мире станция, которая освоила такой тип реакторов. Сейчас реакторами на быстрых нейтронах занимаются почти все страны Ядерного клуба, но только Россия прошла такой длинный путь от исследований 1950-х годов до их промышленного применения в течение уже более 40 лет.

И наконец, четвертый энергоблок, БН-800, построен через 35 лет после предшественника. Понятно, что за этот период ситуация настолько изменилась, что начинать приходилось практически с нуля. Ни один год в истории Белоярской АЭС нельзя назвать простым. Но даже в самые сложные времена станция работала не на выживание, а на прогресс, на будущее атомных технологий.

— Почему быстрые натриевые реакторы нужны миру?

— По своим конструкционнотехнологическим особенностям реакторы БН обладают целым рядом преимуществ, главное из которых — свойство «внутренней самозащищенности». В случае превышения допустимых параметров работы ядерная реакция в БН затухает сама, реактор самозаглушается без участия автоматики и человека, просто по физическим законам.

Давление в корпусе реакторов лишь немного выше атмосферного, что снижает нагрузку на конструкцию. Большая теплоемкость и большой температурный запас у теплоносителя, жидкого натрия, исключают возможность перегрева и закипания.

Кроме этого, в БН-600 и особенно в БН-800 воплощены все возможные системы безопасности, работающие в силу законов природы, которые невозможно отключить. Среди них система противоаварийного расхолаживания реактора путем естественной циркуляции воздуха через теплообменники: тяга атмосферного воздуха, отводящего тепло, образуется без применения насосов, как в русской печке. Или, например, система противоаварийной защиты на основе стержней, «плавающих» в потоке натрия. В случае остановки насосов, например, в результате обесточивания, стержни под действием естественной силы тяжести опускаются в активную зону и останавливают реактор.

В целом система безопасности на реакторах БН такова, что его гораздо проще остановить, чем запустить.

— Быстрые реакторы на английском языке называются «бридеры» — размножители. Почему?

— Потому что быстрый реактор способен нарабатывать топливо для самого себя. Грубая, но понятная аналогия: закладываем в топку три полена, а после сгорания достаем из печи четыре новых. Полученное в результате топливо можно использовать бесконечное количество раз, нужна лишь небольшая добавка. Конечно, это невозможно внутри отдельно взятой атомной станции, в круг производства включены тепловые АЭС, завод по переработке отработанного топлива, завод по производству топлива — все это вместе называется замкнутым ядерным топливным циклом.

— Через всю историю человечества проходит мечта о вечном двигателе. Замкнутый ядерный топливный цикл — максимальное приближение к этой мечте?

— Замкнутый ядерный цикл в будущем позволит многократно расширить топливную базу атомной энергетики, вовлечь в работу изотоп урана-238, обеспечить повторное использование ядерного топлива и минимизировать радиоактивные отходы. В быстрых реакторах выгорает 11 % от загруженного в них ядерного топлива, а в тепловых еще меньше. Задумайтесь, остается 89 % топлива, и это не отходы. Его называют отработавшим ядерным топливом, но недавно появился еще один термин — облученное ядерное топливо. Оно имеет определенную радиоактивность, но его возможно снова вовлечь в процесс.

Кроме атомных станций, есть еще обогатительные заводы, на которых существуют запасы урана-238, который не был задействован в топливной цепочке. И это тоже не отходы, потому что и их возможно вовлечь в процесс производства. За всю историю атомного проекта накоплено большое количество плутония-239, и его тоже можно и нужно использовать в производстве ядерного топлива, особенно если учесть, что сейчас его в природе вообще не существует, а наработать можно только в реакторах. И важную роль в замыкании топливного цикла сыграет Белоярская АЭС. Уже сейчас мы загружаем в БН-800 только МОКС-топливо — уже побывавшее в реакторе, а не свежее сырье.

— Следующий быстрый реактор БН-1200М тоже будет работать на МОКС-топливе?

— БН-1200М изначально будет работать на МОКС-топливе. Сегодня в госкорпорации «Росатом» утвержден проект «дорожной карты» по подготовке к сооружению БН-1200М именно на Белоярской АЭС. В соответствии с ней в 2026 году должна быть утверждена проектная документация нового блока и получено разрешение на строительство.

Мы начали разговор с того, что на Белоярской АЭС нет ни одного серийного энергоблока, то есть нет чужого опыта, которым можно воспользоваться. Но вот в случае с БН-1200М нам поможет собственный опыт — этот энергоблок воплотит все лучшие наработки и БН-600, и БН-800. И, наконец, надо добавить, что решение нестандартных задач для сотрудников Белоярской АЭС давно стало рабочим процессом. Все, что делается на Белоярской АЭС, делается впервые.

— В этом году концерн отмечает тридцатилетие. Что для вас значит эта дата?

— Консолидация всех АЭС не только сохранила атомную энергетику страны, но позволила ей стать одной из крупнейших энергетических компаний мира. Сегодня мы производим треть электроэнергии в европейской части России и ежегодно наращиваем объемы выработки. Многолетний опыт, уникальные специалисты и преданность делу позволяют нам создавать новые энергоблоки, переходить на замкнутый ядерный топливный цикл и вместе повышать надежность работы наших станций АЭС.

Есть интересная история?

Напишите нам

Читайте также:

Федеральный номер «Страна Росатом» N°41 (553)

Скачать

Федеральный номер «Страна Росатом» N°41 (553)

Как создавали уникальную катушку для ИТЭР — стр. 8

Как воспитательница детсада стала сварщицей — стр. 18

Промышленные пространства преобразят под потребности роботов — стр. 22

Скачать

Активисты надеются возродить ядерную программу Европы / / Независимая газета

Тэги: виэ, германия, ядерная энергетика, аэс, возобновление, парниковые газы, эмиссия, нидерланды, франция, итер

Одна из последних шести еще действующих АЭС Германии. Фото Reuters

Немецкая экономическая газета Handelsblatt опубликовала статью о начавшихся в Германии демонстрациях в поддержку ядерной энергетики. Если после событий на японской АЭС «Фукусима-1», где произошла в марте 2011 года крупная радиационная авария максимального, 7-го уровня по Международной шкале ядерных событий (INES), которая привела к окончательному решению германского Бундестага о закрытии немецких АЭС (был принят соответствующий закон), толпы протестующих требовали закрытия АЭС, то сейчас картина изменилась. В начале сентября прошли митинги сторонников возобновления работы немецких АЭС сначала в Брокдорфе (земля Шлезвиг-Гольштайн), а потом перед воротами АЭС в Лингене и Гронде в земле Нижняя Саксония. За ними последовали демонстрации около баварских АЭС «Изар-1» и «Гундремминг». А в начале октября демонстранты вышли с протестами против закрытия АЭС «Неккарвестхайм» в земле Баден-Вюртемберг. Главным содержанием лозунгов протестующих против закрытия АЭС было требование… защиты климата. «Мы выступаем за наши атомные станции, свободные от выбросов двуокиси углерода», – звучали лозунги протестующих. Демонстранты активно использовали лозунги борцов за сохранение климата и в ряде случаев объединялись со сторонниками движения Fridays for Future. Напомним читателям, что это массовое движение, известное как «Школьная забастовка за климат» или «Пятница ради будущего», было основано шведской школьницей Гретой Тунберг в 2018 году и включает в себя в основном школьников и студентов.

Сторонники использования ядерной энергетики для достижения климатических целей, как известно, поддерживаются таким влиятельным и известным менеджером, как Билл Гейтс. Handelsblatt приводит текст открытого письма Гейтса своим служащим от 2018 года. В нем он указывает, что «воспрепятствовать изменениям климата нельзя, и в этом плане ядерная энергетика является идеалом для производства электроэнергии. Это связано с тем, что это единственный полностью свободный от эмиссии двуокиси углерода масштабируемый источник энергии, который доступен все 24 часа. Проблемы же современных реакторов, связанные с возможностью аварий, могут быть решены за счет инноваций». Сам Гейтс, как известно с его собственных слов, инвестировал 1 млрд долл. в свою фирму Terra Power, которая занимается исследованием реакторов. В научном журнале Science, подчеркивает газета, отказ от ядерной энергетики называется «тяжелой ошибкой», которая приведет к увеличению эмиссии парниковых газов.

Организационные основы протеста

Демонстрации, отмечает газета, были организованы объединением Nuklearia. Эта организация появилась в 2013 году и официально зарегистрирована властями. В нее входят в том числе и многочисленные работники закрытых и закрываемых АЭС, предприниматели, в том числе связанные с атомной энергетикой, ученые и политики. Ее предшественницей была так называемая Партия пиратов, которая представляла собой политическую партию, созданную в 2006 году в Берлине по образцу шведской Piratpartiet как партия постиндустриального общества. В ее программе – содействие свободному распространению знаний и свободной культуре, реформа законов об авторском праве, борьба за сохранение гражданских прав и свобод в интернете (в частности – противодействие электронной слежке и цензуре). После первоначальных успехов в 2011 и 2012 годах на земельных выборах «пираты» уступили место в политическом ландшафте Германии другим протестным партиям: Зеленым, Левой партии и «Альтернативе для Германии».

Программа для Германии

Согласно решению правительства ФРГ, последний ядерный энергоблок должен быть остановлен в 2022 году. Но, как считает газета, именно развернувшаяся в последнее время в Европе борьба против потепления и достижение поставленных Парижским совещанием по климату целей оживило движение сторонников ядерной энергетики. Они ставят перед собой цель пересмотра принятого в 2011 году закона об отказе от ядерной энергетики. В среднесрочном плане они намерены добиться того, чтобы фирмы – производители ядерной энергии (а это Eon, RWE, EnBW и Vattenfall) начали инвестировать свои средства в строительство реакторов поколения 3 плюс. Напомним, что в России уже действует три инновационных энергоблока поколения 3 плюс. Последний из них, ВВЭР-1200, был запущен в 2019 году на Нововоронежской АЭС-2. Первый вошел в строй в 2016 году на той же электростанции, а второй – на Ленинградской АЭС в 2017 году. Для реакторов этого типа характерны сочетания активных и пассивных систем безопасности. Считается, что они делают реакторы максимально устойчивыми к внешним и внутренним воздействиям.

А в долгосрочном плане программа Nuklearia предусматривает работы над созданием реакторов 4-го поколения. Речь идет о реакторах-размножителях на быстрых нейтронах и ториевых реакторах.

Глава объединения Nuklearia Райнер Клуте (кстати, физик по образованию) очень просто объяснил журналистам Handelsblatt позицию своих сторонников. Что касается отходов ядерного производства, из-за которых сейчас в Германии происходят основные акции противников ядерной энергетики, то, по мнению Клуте, «время для нахождения решения по их утилизации еще есть. А вот климат ждать не будет».

С точки зрения сторонников ядерной энергетики, решения правительства Германии по одновременному отказу от ядерной и угольной энергетики в пользу возобновляемых источников энергии при всестороннем развитии электротранспорта и запрещении двигателей внутреннего сгорания приведет страну к энергетическому коллапсу. А климатические цели немецкого правительства? Могут ли они быть достигнуты при нынешней политике правительства? Еще в прошлом году, анализируя цели и средства для их достижения, эксперты Второго канала немецкого телевидения ZDF отвечали на этот вопрос отрицательно. Как известно, Германия поставила цель добиться сокращения эмиссии парниковых газов в текущем году на 40% по сравнению с 1990 годом. В лучшем случае, считают тележурналисты, удастся сократить на 32%. В решении правительства окончательная цель обозначена как снижение выбросов парниковых газов к 2050 году на 80–95% от уровня 1990 года.

В Германии в пользу ядерной энергетики высказываются не только сторонники Nuklearia, но и ряд известных бизнесменов. К ним относится глава автомобильного концерна Volkswagen Герберт Диесс. Гамбургской газете Zeit он, в частности, заявил, что выступает против отказа от ядерной энергетики, поскольку технологии использования возобновляемых источников энергии еще недостаточно разработаны. Это мнение, считает газета, разделяется многими представителями немецкого бизнеса, хотя не все из них имеют мужество открыто об этом заявить. Действительно, пишет Handelsblatt, в случае, если бы оставшиеся шесть немецких АЭС оставались подключенными к энергосистеме страны до 2040 года, это позволило бы Германии сэкономить 50 млн т выбросов двуокиси углерода.

Нидерландский опыт

Последнее решение, принятое в Нидерландах, поддерживает немецких сторонников возобновления использования ядерной энергетики. Как известно, буквально несколько дней тому назад правительство этой страны приняло решение изучить возможность строительства новой АЭС. Пока, как известно, в Нидерландах имеется одна-единственная не отключенная от сети АЭС. Речь идет об АЭС «Борселе» (нидерл. Kernenergiecentrale Borssele), которая, в свою очередь, состоит из единственного блока с реактором PWR (водо-водяного), сданного в эксплуатацию 26 октября 1973 года. Решение нидерландского правительства связано как раз с необходимостью достижения климатических целей по сокращению выбросов парниковых газов. По мнению нидерланского премьер-министра Марка Рютте, именно атомная энергия позволит Нидерландам внести свой вклад в снижение уровня потепления климата и одновременно будет гарантировать надежность электроснабжения страны. При этом он опирается на анализ, сделанный консалтинговой фирмой Enco. В этой связи нидерландский министр экономики Эрик Вибес в своем послании нидерландскому парламенту отметил, что «анализ Enco доказывает рентабельность использования ядерной энергетики для периода после 2030 года для свободного от эмиссии двуокиси углерода будущего энергоснабжения страны». Правда, замечает Handelsblatt, именно Enco долгие годы консультировало Международную организацию по атомной энергетике. Поэтому, мол, ее эксперты не вполне свободны в своих суждениях. Видимо, газета таким образом пыталась бросить тень на объективность консалтинговой фирмы.

Повлияет ли это решение на немецкое правительство, пока сказать трудно, отмечает Handelsblatt. Одновременно газета указывает на то, что в таких странах, как Швеция и Франция, ядерная энергетика давно рассматривается в качестве средства для преодоления переходного периода к эре возобновляемой энергетики.

Проект ИТЕР

Конечно, в данном контексте нельзя не напомнить о проекте ИТЕР. Как отмечает в связи с этим японская газета NHK, в атомном исследовательском центре «Кадараш» на юге Франции стартовал процесс сборки первого в истории термоядерного реактора ИТЕР – международного экспериментального термоядерного реактора (International Thermonuclear Experimental Reactor). Он будет на Земле повторять процессы, происходящие на звездах (в том числе и на Солнце), когда при сверхвысоких температурах и давлении сливаются ядра изотопов водорода, выделяя колоссальную энергию.

13 лет назад здесь началось осуществление грандиозного международного проекта, который может навсегда освободить нашу планету от выбросов углекислого газа и других вредных веществ, неизбежно выделяющихся при производстве энергии из ископаемых ее источников. Термоядерный синтез может обеспечить человечество неисчерпаемыми энергоресурсами, потому что «топливом» для работы термоядерных реакторов будет являться вода, в том числе и находящаяся в Мировом океане.

В проекте ИТЕР участвуют все страны ЕС (выступают как единый участник), а также США, Россия, Китай, Япония, Индия и Республика Корея.

28 июля многочисленная международная команда ученых и инженеров приступила к сборке «сердца» будущей термоядерной энергетической установки – термоядерного реактора. По этому случаю на строительной площадке главного объекта проекта ИТЕР состоялась торжественная церемония.

В своем приветствии президент Франции Эмманюэль Макрон сказал: «ИТЕР является выдающимся международным проектом, обещающим нашей планете мир. Общие усилия его участников многократно превосходят собственный потенциал каждой из стран проекта, что является убедительным доказательством огромного значения международного сотрудничества».

Приветствие премьер-министра Японии Синдзо Абэ зачитал министр науки и образования Коити Хагюта. В нем японский лидер заявил: «Сейчас человечество стоит перед такими экзистенциальными вызовами, как изменение климата, парниковый эффект и чудовищные выбросы углекислого газа в атмосферу Земли. Нам необходимы прорывные, революционные инновации. Хочется пожелать замечательному проекту ИТЕР устойчивого продвижения вперед, несмотря ни на какие трудности, в том числе и поразившую планету пандемию коронавируса». Япония отвечает за разработку и производство в том числе сверхмощных магнитных катушек, устанавливаемых в магнитной системе ИТЕР (так называемом токомаке) и обеспечивающих контроль за плазменным полем. Представлявший российскую сторону генеральный директор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев зачитал участникам мероприятия приветственное обращение президента России Владимира Путина, где отмечалось, что «ИТЕР представляет собой яркий пример эффективного и взаимовыгодного многостороннего сотрудничества».

По имеющимся расчетам, сборка термоядерного реактора потребует около четырех с половиной лет. Это уникальные по своей сложности работы. А сам процесс масштабного термоядерного синтеза предполагается запустить в 2035 году.

Упущенные возможности

Как все эти процессы, происходящие в мировой энергетике, повлияют на германское правительство, сказать трудно. Ясно одно – что возвращение утраченных в атомной промышленности позиций будет трудным. Как отмечает в связи с этим Handelsblatt, дело в том, что атомные концерны Германии уже перестроили свой бизнес. Гуидо Кнотт, глава фирмы Preussen Elektra, которая является составной частью концерна Eon и отвечает как раз за эксплуатацию АЭС, замечает, что «политики из известных соображений приняли решение о быстром отказе от атомной энергетики». «Мы подчиняемся этому решению», – говорит Кнотт. «Поэтому продление работы АЭС не является для фирмы больше какой-либо опцией», – считает он. В такой же мере и владельцы RWE, EnBW и Vattenfall, отмечает газета, не проявляют интереса к ренессансу ядерной энергетики в Германии. Дело в том, что по договоренностям с правительством они уже получили солидную компенсацию за отказ от продления работы принадлежавших им АЭС. Согласно этим договоренностям, фирмы ответственны за остановку АЭС, а правительство берет на себя проблему ядерных отходов с них. Для этого был создан специальный фонд, который и взял на себя заботу об утилизации отключенных АЭС.

Бывшие владельцы АЭС уже перенаправили свои инвестиции в другие сферы. Так, Eon в 2017 году закрыл и все принадлежавшие ему угольные и газовые электростанции и намерен в будущем заниматься только сбытовой и сетевой деятельностью. Preussen Elektra больше не занимается эксплуатацией АЭС, утилизацией оставшихся атомных электростанций и переключается полностью на сбыт электроэнергии. Правда, E.ON Ruhrgas остается крупнейшим в Германии дистрибьютором газа.

Даже крупнейший немецкий производитель электроэнергии RWE решил инвестировать в возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Хотя справедливости ради стоит указать, что концерн по-прежнему занимается добычей бурого угля в Германии и имеет в своем распоряжении угольные и газовые электростанции. Он продает по всей Европе энергоресурсы, в том числе газ. Как раз добыча бурого угля, выработка и продажа электроэнергии на тепловых, атомных и ВИЭ-электростанциях, торговля и снабжение потребителей природным газом являются на сегодня основными направлениями его деятельности. А развитием ВИЭ занимается только одно из восьми подразделений концерна RWE Innogy.  

Планы строительства новых ядерных реакторов по всему миру

(обновлено в ноябре 2022 г.)

• Мощность атомной энергетики во всем мире неуклонно растет, около 55 реакторов находятся в стадии строительства.
• Большинство заказанных или планируемых реакторов находится в азиатском регионе, хотя есть большие планы по новым блокам в России.
• Значительные дополнительные мощности создаются за счет модернизации завода.
• Программы продления срока службы завода поддерживают мощность, особенно в США.

Сегодня в 32 странах, а также на Тайване работает около 440 ядерных энергетических реакторов общей мощностью около 390 ГВт. В 2021 году они произвели 2653 ТВтч, что составляет около 10% мировой электроэнергии.

Около 55 энергетических реакторов в настоящее время строятся в 15 странах, в частности, в Китае, Индии, России и Объединенных Арабских Эмиратах. Объектов, строительство которых в настоящее время приостановлено, , т.е. Angra 3 (Бразилия), Ohma 1 и Shimane 3 (Япония) и Khmelnitski 3&4 (Украина), не показаны в таблице ниже.

Каждый год Международное энергетическое агентство ОЭСР (МЭА) излагает текущую ситуацию, а также справочные и другие сценарии – в частности, сокращения выбросов углерода – в своем отчете World Energy Outlook (WEO). В издании 2021 года (WEO 2021) «Сценарий заявленной политики» МЭА предусматривает рост установленной ядерной мощности более чем на 26% с 2020 по 2050 год (достижение примерно 525 ГВт). Сценарий предусматривает, что к 2050 году общая генерирующая мощность составит 17 844 ГВт, при этом увеличение будет в значительной степени сосредоточено в Азии, в частности в Индии и Китае. В этом сценарии вклад атомной энергетики в глобальное производство электроэнергии составит около 8% в 2050 году9.0005

Сценарий заявленной политики МЭА (ранее называвшийся «Сценарий новой политики») основан на обзоре политических заявлений и планов, отражающих то, как правительства видят развитие своего энергетического сектора в ближайшие десятилетия. По оценкам МЭА в WEO 2021, кумулятивное воздействие заявленной политики приведет к снижению глобальных выбросов углекислого газа менее чем на 1% к 2050 году. что соответствовало узкой цели поддержания концентрации углекислого газа ниже 450 частей на миллион (частей на миллион) — уровня, связанного с 50-процентной вероятностью сохранения средней глобальной температуры ниже 2 °C (по сравнению с доиндустриальными уровнями). В 2017 году МЭА представило «Сценарий устойчивого развития» (SDS), который «изображает энергетическое будущее, в котором подчеркиваются сопутствующие преимущества мер, необходимых для одновременного обеспечения доступа к энергии, чистого воздуха и целей в области климата». SDS в WEO 2021 предусматривает увеличение ядерной мощности до 669.ГВт к 2050 году.

Строительство атомных станций

Заказаны или планируются около 90 энергетических реакторов общей установленной мощностью около 90 000 МВт и предлагается еще более 300. Большинство запланированных в настоящее время реакторов находятся в Азии, где экономика быстро растет, а спрос на электроэнергию быстро растет.

Многие страны с существующими ядерно-энергетическими программами либо планируют, либо строят новые энергетические реакторы. Каждая страна мира, в которой есть действующие атомные электростанции или строящиеся станции, имеет специальный профиль страны в Информационной библиотеке.

Около 30 стран рассматривают, планируют или начинают ядерно-энергетические программы (см. информационную страницу о странах с развивающейся ядерной энергетикой).

Строящиеся энергетические реакторы

† Последний объявленный/оценочный год подключения к сети.
Примечание: объекты, строительство которых в настоящее время приостановлено, не включены в приведенную выше таблицу.

Увеличение мощности

Увеличение мощности атомных станций в некоторых странах является результатом модернизации существующих станций. Это очень рентабельный способ привлечения новых мощностей. Например, были увеличены генерирующие мощности многочисленных энергетических реакторов в США, Швейцарии, Испании, Финляндии и Швеции.

В США Комиссия по ядерному регулированию одобрила около 165 повышений мощности на общую сумму более 7500 МВт с 1977 г., некоторые из них «расширили повышенные мощности» до 20%.

В Швейцария все действующие реакторы были повышены, увеличив мощность на 13,4%.

У Испании есть программа увеличения ядерной мощности на 810 МВт (11%) за счет модернизации девяти реакторов на 13%. Большая часть прибавки уже есть. Например, атомная электростанция Альмарес была увеличена на 7,4% при стоимости 50 миллионов долларов.

Финляндия увеличили мощность первоначальной электростанции Olkiluoto на 29% до 1700 МВт. Эта станция началась с двух шведских BWR мощностью 660 МВт, введенных в эксплуатацию в 1978 и 1980. АЭС Ловииса с двумя реакторами ВВЭР-440 повышена на 90 МВт (18%).

коммунальных предприятий Швеции повысили рейтинг трех электростанций. Мощность электростанции Ringhals была увеличена примерно на 305 МВт по сравнению с 2006–2014 годами. Оскарсхамн 3 был увеличен на 21% до 1450 МВт при стоимости 313 миллионов евро. Мощность Форсмарка-2 увеличилась на 120 МВт (12%) по сравнению с 2013 годом.

Продление срока службы и вывод из эксплуатации

Большинство атомных электростанций первоначально имели номинальный расчетный срок службы от 25 до 40 лет, но инженерные оценки показали, что многие из них могут работать дольше . К концу 2016 года NRC продлила лицензии более чем 85 реакторам, увеличив срок их эксплуатации с 40 до 60 лет. Такое продление лицензии примерно через 30 лет оправдывает значительные капиталовложения, необходимые для замены изношенного оборудования и устаревших систем управления.

Во Франции проходят прокатные десятилетние обзоры реакторов. В 2009 году Управление по ядерной безопасности (ASN) одобрило обоснование безопасности EDF для 40-летней эксплуатации ее блоков мощностью 900 МВт на основе общей оценки 34 реакторов. Есть планы увеличить срок службы реактора до 60 лет, что требует значительных затрат.

Правительство России продлевает срок службы большинства реакторов страны с первоначальных 30 лет на 15 лет или на 30 лет в случае более новых блоков ВВЭР-1000 со значительной модернизацией.

Была продемонстрирована техническая и экономическая целесообразность замены основных компонентов реактора, таких как парогенераторы в PWR и напорные трубы в тяжеловодных реакторах CANDU. Возможность замены компонентов и продления лицензий, продлевающих срок службы существующих станций, очень привлекательна для коммунальных предприятий, особенно с учетом трудностей общественного признания, связанных со строительством ядерных мощностей взамен.

С другой стороны, экономические, нормативные и политические соображения привели к преждевременному закрытию некоторых энергетических реакторов, особенно в США, где количество реакторов сократилось со 110 до 9. 2, а также в некоторых частях Европы и, вероятно, в Японии.

Не следует предполагать, что реактор закроется, когда истекает срок действия его действующей лицензии, поскольку продление лицензии на эксплуатацию в настоящее время является обычным явлением. Тем не менее, появление новых единиц в сети более или менее уравновешивается выводом из эксплуатации старых единиц в последние годы. В период с 2002 по 2021 год было выведено из эксплуатации 108 реакторов, а введено в эксплуатацию 97. Твердых прогнозов выхода на пенсию в течение следующих двух десятилетий нет, но издание Всемирной ядерной ассоциации за 2021 г.0003 В Отчете о ядерном топливе указано, что к 2040 году в базовом сценарии будет закрыто 123 реактора с использованием консервативных предположений о продлении лицензий, а 308 будут введены в эксплуатацию.

Примечания и ссылки

Общие источники

Международное энергетическое агентство, World Energy Outlook 2021
Всемирная ядерная ассоциация, Отчет о производительности мировой ядерной энергетики за 2021 г.

США разделились во мнениях относительно увеличения ядерной энергетики для сокращения выбросов углерода: NPR

Один из ядерных реакторов электростанции Diablo Canyon Power Plant компании Pacific Gas and Electric, сделанный 3 ноября 2008 года в Авила-Бич, Калифорния.
908:30

Майкл Мариант/AP File Photo

скрыть заголовок

переключить заголовок

Майкл Мариант/AP File Photo

Один из ядерных реакторов электростанции Дьябло Каньон компании Pacific Gas and Electric сфотографирован 3 ноября 2008 г. в Авила-Бич, Калифорния.

Майкл Мариант/AP File Photo

ПРОВИДЕНС, Род-Айленд. Поскольку изменение климата вынуждает штаты США резко сокращать использование ископаемого топлива, многие приходят к выводу, что солнечной, ветровой и других возобновляемых источников энергии может быть недостаточно, чтобы поддерживать свет.

Ядерная энергетика становится ответом, чтобы восполнить пробел по мере того, как государства переходят от угля, нефти и природного газа, чтобы сократить выбросы парниковых газов и предотвратить худшие последствия глобального потепления. Возобновление интереса к атомной энергетике связано с тем, что компании, в том числе основанная основателем Microsoft Биллом Гейтсом, разрабатывают более дешевые реакторы меньшего размера, которые могли бы дополнить энергосистему в населенных пунктах по всей территории США9.0005

Атомная энергетика сопряжена со своим набором потенциальных проблем, особенно с радиоактивными отходами, которые могут оставаться опасными в течение тысяч лет. Но сторонники говорят, что риски можно свести к минимуму и что источник энергии будет необходим для стабилизации энергоснабжения, поскольку мир пытается отказаться от ископаемого топлива, выделяющего углекислый газ.

Президент и генеральный директор Управления долины Теннесси Джефф Ляш говорит просто: Вы не можете значительно сократить выбросы углерода без ядерной энергии.

Питер Гэлбрейт демонстрирует свое несогласие с предложением отказаться от экологической экспертизы атомной электростанции в каньоне Дьябло перед продлением лицензии станции во вторник, 28 июня 2016 года, в Сакраменто, Калифорния.

Рич Педрончелли / AP File Photo

скрыть заголовок

переключить заголовок

Рич Педрончелли / AP File Photo

Питер Гэлбрейт выражает свое несогласие с предложением отказаться от экологической экспертизы атомной электростанции в каньоне Дьябло перед продлением лицензии станции, вторник, 28 июня 2016 г. , в Сакраменто, штат Калифорния,

Рич Педрончелли / AP File Photo

«На данный момент я не вижу пути, который приведет нас туда без сохранения существующего флота и строительства новых ядерных», — сказал Ляш. «И это после того, как мы максимально увеличили количество солнечной энергии, которую мы можем построить в системе».

TVA — это коммунальное предприятие, находящееся в федеральной собственности, которое обеспечивает электроэнергией семь штатов и является третьим по величине производителем электроэнергии в стране. К 2035 году компания добавит около 10 000 мегаватт солнечной энергии — этого достаточно для ежегодного снабжения электроэнергией почти 1 миллиона домов, — но также будет управлять тремя атомными электростанциями и планирует испытать небольшой реактор в Ок-Ридже, штат Теннесси. К 2050 году компания надеется достичь своей цели по достижению нулевого уровня выбросов, что означает, что количество производимых парниковых газов не превышает количества, удаляемого из атмосферы.

Электрики в обрамлении горизонта Манхэттена с IBEW Local 3 устанавливают солнечные панели на крыше гаража терминала B в аэропорту Ла-Гуардия во вторник, 9 ноября 2021 года, в районе Квинс в Нью-Йорке.

Мэри Альтаффер / AP File Photo

скрыть заголовок

переключить заголовок

Мэри Альтаффер / AP File Photo

Электрики на горизонте Манхэттена вместе с IBEW Local 3 устанавливают солнечные панели на крыше гаража терминала B в аэропорту Ла-Гуардия во вторник, 9 ноября 2021 года, в районе Квинс в Нью-Йорке.

Мэри Альтаффер / AP File Photo

Исследование энергетической политики во всех 50 штатах и ​​округе Колумбия, проведенное Ассошиэйтед Пресс, показало, что подавляющее большинство — около двух третей — считают, что ядерная энергия так или иначе поможет заменить ископаемое топливо. Развитие ядерной энергетики может привести к первому расширению строительства ядерных реакторов в США более чем за три десятилетия.

Примерно треть штатов и округ Колумбия ответили на опрос AP, заявив, что у них нет планов включать ядерную энергию в свои цели в области экологически чистой энергии, вместо этого они в значительной степени полагаются на возобновляемые источники энергии. Представители энергетики в этих штатах заявили, что их цели достижимы благодаря достижениям в области хранения энергии с использованием аккумуляторов, инвестициям в сеть для высоковольтной передачи между штатами, усилиям по повышению энергоэффективности для снижения спроса и мощности, обеспечиваемой плотинами гидроэлектростанций.

Раскол по поводу ядерной энергетики в штатах США отражает аналогичные дебаты, разворачивающиеся в Европе, где страны, включая Германию, постепенно отказываются от своих реакторов, в то время как другие, такие как Франция, придерживаются технологии или планируют построить больше станций.

Администрация Байдена, которая пыталась предпринять агрессивные шаги по сокращению выбросов парниковых газов, считает ядерную энергетику необходимой для компенсации сокращения использования углеродного топлива в энергосистеме страны.

Министр энергетики США Дженнифер Грэнхольм заявила AP, что администрация хочет получить электричество с нулевым выбросом углерода, и «это означает ядерную энергию, это означает гидроэнергетику, это означает геотермальную энергию, это означает, очевидно, ветряную энергию на море и на море, это означает солнечную энергию».

«Мы хотим всего и сразу», — сказал Гранхольм во время визита в Провиденс, штат Род-Айленд, в декабре, чтобы продвигать проект морской ветроэнергетики.

Инфраструктурный пакет стоимостью 1 триллион долларов, отстаиваемый Байденом и подписанный в прошлом году, предусматривает выделение около 2,5 миллиардов долларов на демонстрационные проекты передовых реакторов. Министерство энергетики заявило, что исследования Принстонского университета и Исследовательской инициативы Decarb America показывают, что ядерная энергия необходима для безуглеродного будущего.

Гранхольм также рекламировал новые технологии, связанные с водородом и улавливанием и хранением углекислого газа перед его выбросом в атмосферу.

Ядерные реакторы работают надежно и без выбросов углекислого газа в течение многих десятилетий, и нынешняя дискуссия об изменении климата выдвигает на первый план преимущества ядерной энергии, сказала Мария Корсник, президент и главный исполнительный директор Института ядерной энергии, отраслевой торговой ассоциации.

«Масштабы этой электрической сети, протянувшейся по всей территории Соединенных Штатов, требуют чего-то, что всегда будет рядом, что-то, что может действительно стать основой, если хотите, для этой сети», — сказала она. «Вот почему это партнерство с ветровой, солнечной и ядерной энергетикой».

Ядерные технологии по-прежнему связаны со значительными рисками, которых нет у других низкоуглеродных источников энергии, сказал Эдвин Лайман, директор по безопасности ядерной энергетики в Союзе обеспокоенных ученых. По его словам, хотя новые реакторы меньшего размера могут стоить меньше, чем традиционные реакторы, они также будут производить более дорогую электроэнергию. Он также обеспокоен тем, что отрасль может пойти на компромиссы в вопросах безопасности и защиты, чтобы сэкономить деньги и конкурировать на рынке. Группа не выступает против использования ядерной энергии, но хочет убедиться, что это безопасно.

«Я не настроен оптимистично, если мы увидим такие требования к безопасности и защите, которые заставят меня чувствовать себя комфортно при принятии или развертывании этих так называемых малых модульных реакторов по всей стране», — сказал Лайман.

У США также нет долгосрочного плана по обращению или утилизации опасных отходов, которые могут сохраняться в окружающей среде в течение сотен тысяч лет, и существует опасность аварий или целенаправленных атак как на отходы, так и на реакторы, сказал Лайман. . Ядерные катастрофы на Три-Майл-Айленде в Пенсильвании, Чернобыле и, совсем недавно, на Фукусиме, Япония, в 2011 году служат постоянным предупреждением об опасностях.

Атомная энергетика уже обеспечивает около 20% электроэнергии в США, что составляет около половины безуглеродной энергии страны. Большинство из 93 действующих в стране реакторов находятся к востоку от реки Миссисипи.

Комиссия по ядерному регулированию одобрила только один из новых проектов малых модульных реакторов — от компании NuScale Power в августе 2020 года. Три другие компании сообщили комиссии, что планируют подать заявку на свои проекты. Все они используют воду для охлаждения ядра.

NRC ожидает, что будет представлено около полудюжины проектов усовершенствованных реакторов, в которых для охлаждения активной зоны используется не вода, а газ, жидкий металл или расплавленная соль. Это включает в себя проект компании Гейтса TerraPower в Вайоминге, который долгое время зависел от угля как источника энергии и рабочих мест.

В то время как коммунальные предприятия отказываются от угля, Вайоминг использует ветер и в 2020 году установил третье по величине количество ветряных электростанций среди всех штатов после Техаса и Айовы. Но Глен Мюррелл, исполнительный директор Управления энергетики Вайоминга, сказал, что нереально ожидать, что вся энергия страны будет обеспечиваться исключительно за счет ветра и солнца. По его словам, возобновляемая энергия должна работать в тандеме с другими технологиями, такими как ядерная и водородная.

TerraPower планирует построить свою усовершенствованную демонстрационную реакторную установку в Кеммерере, городе с населением 2700 человек в западном Вайоминге, где закрывается угольная электростанция. Реактор использует натриевую технологию, которая представляет собой быстрый реактор с натриевым охлаждением в сочетании с системой накопления энергии.

В другом углезависимом штате, Западной Вирджинии, некоторые законодатели пытаются отменить мораторий штата на строительство новых ядерных объектов.

Второй реактор TerraPower будет построен в Национальной лаборатории Айдахо. Эксперимент с реактором с расплавленным хлоридом будет иметь ядро ​​размером с холодильник и расплавленную соль для его охлаждения вместо воды.

Среди других государств, поддерживающих ядерную энергетику, Грузия утверждает, что расширение ее ядерного реактора «обеспечит Грузию достаточным количеством чистой энергии» на 60-80 лет. В Джорджии строится единственный атомный проект в США — расширение завода Vogtle с двух традиционных больших реакторов до четырех. Общая стоимость теперь более чем вдвое превышает первоначальный прогноз в 14 миллиардов долларов, а проект отстает от графика на годы.

Нью-Гэмпшир заявил, что без ядерной энергетики экологические цели региона невозможно будет выполнить с такой доступной ценой. А Управление энергетики Аляски с 2007 года работает над планированием использования небольших модульных ядерных реакторов, возможно, в первую очередь на удаленных шахтах и ​​военных базах.

Энергетическое управление Мэриленда заявило, что, хотя цель всех возобновляемых источников энергии похвальна, а затраты снижаются, «в обозримом будущем нам нужны различные виды топлива», включая ядерные и более чистые системы, работающие на природном газе, для обеспечения надежности и отказоустойчивости. В Мэриленде есть одна атомная станция, и управление энергетики ведет переговоры с производителями малых модульных реакторов.

Другие официальные лица, в основном из штатов, возглавляемых демократами, заявили, что они выходят за рамки ядерной энергетики. Некоторые говорили, что никогда особо не полагались на него с самого начала и не видят в нем необходимости в будущем.

Они сказали, что стоимость новых реакторов по сравнению с установкой ветряных турбин или солнечных батарей, проблемы безопасности и нерешенный вопрос о том, как хранить опасные ядерные отходы, являются решающими факторами. Некоторые защитники окружающей среды также выступают против небольших модульных реакторов из соображений безопасности и вопросов об опасных отходах. Sierra Club охарактеризовал их как «высокорисковые, дорогостоящие и весьма сомнительные».

В Нью-Йорке, перед которым поставлены одни из самых амбициозных национальных целей по борьбе с изменением климата, в энергосистеме будущего будут доминировать энергия ветра, солнца и воды, заявила президент и генеральный директор Управления энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк Дорин Харрис.

Харрис сказала, что видит будущее за пределами атомной энергетики, уменьшившись с почти 30% энергетического баланса штата в настоящее время до примерно 5%, но штату потребуются усовершенствованные аккумуляторы с длительным сроком службы и, возможно, более чистое топливо, такое как водород.

Невада особенно чувствительна к ядерной энергии из-за проваленного плана по хранению отработавшего ядерного топлива в Юкка-Маунтин. Чиновники там не считают ядерную энергию жизнеспособным вариантом. Вместо этого они видят потенциал аккумуляторных технологий для хранения энергии и геотермальной энергии.

«Невада лучше, чем большинство других штатов, понимает, что ядерные технологии имеют серьезные проблемы с жизненным циклом», — говорится в заявлении директора Управления энергетики губернатора штата Невада Дэвида Бобзина (David Bobzien). «Сосредоточенность на краткосрочных выгодах не может смягчить долгосрочные проблемы с ядерной энергетикой».

В Калифорнии планируется закрыть последнюю оставшуюся атомную электростанцию ​​Diablo Canyon в 2025 году, поскольку к 2045 году она перейдет на более дешевые возобновляемые источники энергии для питания своей сети. генерация «рекордными темпами на следующие 25 лет», строя в среднем 6 гигаватт новых солнечных, ветровых и аккумуляторных источников ежегодно, согласно документам государственного планирования. Калифорния также импортирует электроэнергию, произведенную в других штатах как часть энергосистемы западной части США.

Скептики задаются вопросом, может ли план Калифорнии по возобновляемым источникам энергии работать в штате с населением почти 40 миллионов человек.

Исследования ученых из Стэнфордского университета и Массачусетского технологического института пришли к выводу, что отсрочка вывода из эксплуатации Diablo Canyon до 2035 года сэкономит Калифорнии 2,6 миллиарда долларов на затратах на энергосистему, снизит вероятность отключения электричества и снизит выбросы углерода. Когда исследование было представлено в ноябре, бывший министр энергетики США Стивен Чу сказал, что в ближайшей перспективе страна не в состоянии перейти на 100% возобновляемую энергию.

«Будут времена, когда не дует ветер и не светит солнце», — сказал он. «И нам понадобится некоторая энергия, которую мы действительно можем включить и использовать по желанию. Это оставляет два варианта: либо ископаемое топливо, либо ядерное».

Но Комиссия по коммунальным предприятиям Калифорнии заявляет, что для продолжения работы в каньоне Дьябло после 2025 года, вероятно, потребуются «сейсмические модернизации» и изменения в системах охлаждения, которые могут стоить более 1 миллиарда долларов. к 2026 году ресурсы чистой энергии будут подключены к сети для удовлетворения долгосрочных потребностей государства.

Джейсон Бордофф, соучредитель декана Колумбийской школы климата, сказал, что, хотя планы Калифорнии «технически возможны», он настроен скептически, потому что быстро построить столько возобновляемых мощностей сложно. Бордофф сказал, что есть «веская причина» подумать о продлении срока службы Diablo Canyon, чтобы снизить затраты на энергию и как можно быстрее сократить выбросы.

«Мы должны внедрить ядерную энергию таким образом, чтобы признать, что она небезопасна», — сказал он.