proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Авторские права
  Агентство  ПРоАтом. 27 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[12/03/2014]      Ядерная энергетика после Фукусимы

О.Э.Муратов, к.т.н., нач. отдела радиационных технологий ООО «ТВЭЛЛ»

В июне 2013 г. в Петербурге состоялась конференция МАГАТЭ - первая конференция высокого уровня после аварии  на АЭС «Фукусима-1», рассмотревшая современное состояние ядерной энергетики и перспективы её развития. В октябре 2013 г. в Москве прошел VII Международный Форум  «АтомЭко 2013», главной темой которого стала «Атомная энергетика – стратегия нулевого ущерба».


Современное состояние ядерной энергетики (на 20.01.2014 г.) можно представить следующими цифрами:

- 438 действующих энергоблоков (ЭБ), установленная мощность 374332 МBт (эл.);

-из них 64 энергоблока старше 40 лет, установленная мощность 39091 МВт (эл.);

- 84 реактора типа BWR (кипящие реакторы), установленная мощность 78046 МBт (эл.);

- 71 энергоблок в стадии строительства, установленная мощность 70612 МBт (эл.)

В России энергетические кипящие реакторы отсутствуют, единственный опытный реактор такого типа ВК-50 эксплуатируется в НИИАРе (Дмитровоград). Они получили широкое распространение в западных странах: США, Швеции, Японии и др.

На момент аварии на АЭС «Фукусима-1» (11.03.2011 г.) в мире эксплуатировалось 448 энергоблоков установленной мощностью 380280 МВт (эл.). В настоящее время осталось 438 действующих реакторов. В это число входит и 51 японский энергоблок, которые были временно остановлены на проверку их безопасности. Все реакторы АЭС «Фукусима-1» включаться не будут.

Первый коммерческий энергоблок (АЭС «Колдер Холл») был пущен в Великобритании в 1956 г. (отечественная Обнинская АЭС, введенная в эксплуатацию в 1954 г. была опытной). В настоящее время основная масса работающих энергоблоков имеют возраст около 30 лет (рис.1).

Рис.1 Возраст энергоблоков

В мире отсутствует единые нормативы сроков эксплуатации ядерных энергоблоков: по российским нормативам срок эксплуатации энергоблока составляет 30 лет с возможностью его продления, по американским – 40 лет с возможностью его продления Во Франции проектный срок службы не установлен, в определенное время проводится инспекция и выдается лицензия на дальнейшую эксплуатацию.

В США все энергоблоки были построены, в основном, в 1960-1970-х гг. Более чем на 40 блоков срок эксплуатации продлен до 60 лет. На ряд блоков поданы заявки на продление срока эксплуатации ещё на 20 лет. Таким образом, рассматривается возможность их эксплуатации в течение 80 лет.

Первый энергоблок АЭС «Фукусима-1», на котором произошла авария, был введен в эксплуатацию в 1970 г. За вычетом времени на плановые ремонты и перегрузки топлива, срок его  эксплуатации  приближался к 40 годам, и в 2014-2015 г. блок должен был выводиться из эксплуатации. Поэтому никаких мероприятий по модернизации на нем не проводилось. Несколько раз регулятор выдавал предписания на замену ряда систем, но владельцы TEPCO решили не тратиться зря.

Все шесть энергоблоков АЭС «Фукусима-1» (рис. 2) спроектированы компанией «General Electric» в середине 1960-х гг. и введены в эксплуатацию в течение 1970 гг. (табл.1). 1, 2 и 6 энергоблоки сооружены компанией «General Electric», 4 и 5 – «Tоshiba», 3 –  «Hitachi». В настоящее время «General Electric» объединен с «Tоshiba».




Рис.2. Общий вид АЭС «Фукусима-1»
 
Табл.1. Блоки АЭС «Фукусима-1»


     
Факторы, приведшие к аварии можно разделить на две группы: конструктивные характеристики реакторов и главное – расположение станции на берегу океана с охлаждением вспомогательных систем из океана.


Конструктивные недостатки энергоблоков АЭС «Фукусима-1»

Схема первого энергоблока станции представлена на рис. 3


Рис.3 Схема первого энергоблока АЭС «Фукусима-1»

Общие конструктивные характеристики кипящих реакторов, повлиявшие на создание аварийной ситуации:

- необходимость поддержания постоянного уровня воды. При создании кипящих реакторов за основу был взят прямоточный паровой котел, падение  уровня воды в котором приводит к его термическому разрушению, в реакторе, соответственно, – к плавлению и разрушению топливных сборок. Повышение уровня воды ведет к забросу воды в турбину, ухудшению КПД;

- одноконтурная схема не позволяет отводить тепло через парогенератор (как в двухконтурном варианте). Данная схема менее надежна, но значительно экономичнее.
Конкретные конструктивные решения реакторов АЭС «Фукусима-1», повлиявшие на возникновение аварийной ситуации - ввод стержней аварийной защиты гидравлически снизу АЗ и отсутствие пассивной системы отвода тепла (рис. 4).

 

Рис.4 Конструктивные недостатки реакторов АЭС «Фукусима-1»

Трагедию усилили проектные решения АЭС:

1.    Площадка станции расположена на берегу, заливается водой при высоте волны 5-7 м - дамбы были рассчитаны на цунами высотой 5–7 м, а пришедшая волна превышала 14 м. Несмотря на реальность мощных землетрясений и цунами в целях экономии средств владельцы станции не догадались нарастить дамбы;

2.    Отсутствие пассивных систем безопасности. 30 – 40 лет назад об их необходимости не думали, надеясь на вероятностные расчёты. Если вероятность соответствующей аварии  10-6, а проектный  срок службы составляет 40 лет, то не следует завышать стоимость АЭС. Вероятностные обоснования безопасности не учитывают реальности, но значительно экономят финансовые средства;

3.    Бассейны выдержки ОЯТ расположены «подвешенными» вне контайнмента в легком здании. Компактность реакторного помещения – это экономия финансовых средств. Но бассейны при землетрясении потрескались, и охлаждающая водавытекла, оставляя топливо перегреваться до плавления. Ликвидация такой аварии потребует тысячекратной суммы от экономии, полученной при строительстве энергоблоков;

4.    Малые размеры контайнмента и сброс избыточного давления из него в здание, предусмотренные в проекте, – также экономия на компактности;

5.    Ненадёжность автономного энергоснабжения  при аварии – аварийные дизель-генераторы и аккумуляторы расположены внизу, в заливаемой водой части здания. В отличие от аварийных блоков 1-4 блоки 5 и 6, все системы энергообеспечения которых находились на уровне, который не затоплялся, от цунами не пострадали. Блоки 5 и 6 (также как и блоков 1-4) были заглушены, а аварийная энергия на них подавалась от дизель-генераторов и охлаждение проводилось с помощью штатных систем.

Нарушение основ безопасности

Главной основой безопасности является удержание под контролем самоподдерживающейся цепной реакции (СЦР) во всех режимах – при нормальной работе и аварийных ситуациях. При первых толчках землетрясения автоматика сработала мгновенно. Системы безопасности энергоблоков, несмотря на их возраст, сработали в штатном режиме. Стержни СУЗ вошли в АЗ, и реакция прекратилась.

Вторым важным моментом является обеспечение отвода тепла от ядерного топлива.

Когда стрежни были опущены, сработали аварийные дизель-генераторы, начался процесс охлаждения ЯТ. Но после волны цунами высотой 14 м аварийные источники электроснабжения были затоплены и охлаждение реакторов и бассейнов выдержки ОЯТ прекратилось.  А аварийный запас воды, которую можно было бы сбросить в реактор, отсутствовал.

Негативную роль сыграл и человеческий фактор, в данном случае, японский менталитет. Обслуживающий персонал самостоятельно не принимал решения. Каждый оператор по инструкции должен был сообщать обстановку своему вышестоящему начальнику, тот – своему и т.д. по цепочке. Когда на станцию были доставлены армейские дизель-генераторы, у них не подошли разъемы. Вместо того, чтобы подсоединить дизель-генераторы по нештатной схеме, их отправили обратно, что привело к дополнительной потере времени.

Из-за взрыва гремучей смеси водорода и воздуха, был разрушен контайнмент, в результате чего удержать в нем радиоактивные вещества не удалось. Таким образом, была нарушена и третья основа безопасности, влияющая на окружающую среду, – удержание радиоактивных веществ в контайнменте.


Уроки аварии

Сработавшие при подземных толчках системы защиты показали, что ядерная энергетика устойчива к природным и техногенным воздействиям. При экстремальном воздействии двух наложившихся природных явлений реакторы были заглушены штатно.

Объекты ЯЭ способны обеспечить локализацию крупных аварий, но человеческий фактор и ограниченные технические ресурсы при ликвидации аварии приводят к ухудшению ситуации.

Надежность реактора не компенсируется источниками резервного энергоснабжения и системами забора воды. Уязвимость бассейнов выдержки ОЯТ, неподготовленность персонала – всё это может сработать на ухудшение сценария развития аварии. В ядерной энергетике не может быть мелочей. Системы, которые непосредственно не относятся к «ядерному острову» (аккумуляторы, дизель-генераторы, источники водоснабжения и т.д.) также должны иметь высокий уровень надежности.

Важным фактором предотвращения и управления аварией является подготовленность персонала. Операторы АЭС «Фукусима-1» самостоятельно не смогли решить вопрос локализации аварии.

В 2010 г. на одной из международных конференций, обсуждая вопросы аварийного реагирования и противоаварийных учений, японский представитель заявил: «У нас не бывает аварийных ситуаций».

Пожалуй, наиболее важным негативным моментом, повлиявшим не только на население Японии, но и других стран, была неадекватность отражения событий в СМИ, по информации которых авария на АЭС перевешивает все ужасы цунами и землетрясения. Подавляющее число мировых СМИ преподносили ситуацию таким образом, что авария на АЭС «Фукусима» превысила все ужасы цунами и землетрясения, хотя от аварии не погиб ни один человек, а из-за этих природных катаклизмов в префектуре Фукусима погибло около 20 тыс. человек.


Выводы, сделанные из аварии

- Персонал, руководство станции и эксплуатирующей организации всегда должны быть нацелены на незамедлительные действия по предупреждению и исключению возникновения тяжелых аварий.

В России, Франции и США созданы организации, обладающие достаточными техническими средствами и квалифицированным персоналом, которые могут быть немедленно доставлены на любой аварийный энергоблок для реализации адекватных мер по устранению аварийной ситуации. В России. "Аварийно-Технический центр", созданный в составе Минатома в 1993 г., регулярно проводит противоаварийные тренировки на всех Российских АЭС.

- На каждом энергоблоке должен быть организован запас неповреждаемых при любых стихийных бедствиях технических средств, обеспечивающих энерго- и водоснабжение реакторов и пунктов хранения ОЯТ в течение достаточного времени.

- Первоочередные усилия персонала АЭС должны быть направлены на восстановление в течение первых трех часов электро- и водоснабжения для расхолаживания ядерного топлива. В противном случае начнут развиваться необратимые процессы, ведущие к разрушению топливных сборок.

- Эксплуатирующие организации, органы исполнительной власти, международные организации должны быть своевременно проинформированы о каждом подобном событии на АЭС с целью привлечения необходимой внешней помощи.

Данные об аварии на АЭС «Фукусима-1» Япония представила в МАГАТЭ лишь через несколько суток после аварии и от международной помощи отказалась.

В июне 2011 г. на конференции МАГАТЭ по ядерной безопасности был рассмотрен и одобрен план действий по ядерной безопасности. Один из разделов этого плана посвящен необходимости укрепления международно-правовой базы, регулирующей безопасное развитие ядерной энергетики и безопасность ядерных установок и, в частности, разработке и применению международных юридически обязательных норм в этой области. Важнейшим условием развития ядерной энергетики при одновременном обеспечении ЯРБ является кадровое обеспечение,  подготовка персонала.

Свод руководств по безопасности, определяющий основополагающие принципы безопасности, включает общие и конкретные требования в отношении безопасности. К общим требованиям относятся:

- государственная, правовая и регулирующая основа обеспечения безопасности;
- руководство и управление в интересах обеспечения безопасности;
- радиационная защита и безопасность источников излучения;
- оценка безопасности установок и деятельности;
- обращение с радиоактивными отходами перед захоронением;
- снятие с эксплуатации и прекращение деятельности ядерно- и радиационно-опасных объектов;
- аварийная готовность и реагирование
Конкретные требования безопасности включают:
- оценку площадок для ядерных установок;
- безопасность атомных электростанций;
- проектирование;
- ввод в эксплуатацию и эксплуатация;
- безопасность исследовательских реакторов;
- безопасность установок ядерного топливного цикла;
- безопасность установок для захоронения радиоактивных отходов;
- безопасную перевозку ядерных и радиоактивных материалов.

Аналогичная структуре серии норм МАГАТЭ по безопасности схема разработана и принята в «Росэнергоатоме» (рис.5).




Рис.5 Основополагающие принципы безопасности в ЯЭ


В Основах безопасности ЯЭ особо подчеркивается роль независимого государственного регулирующего органа. В России эти функции выполняет Ростехнадзор, подчиненный Правительству РФ. В большинстве ядерных держав также действуют независимые органы регулирования. В Японии надзорный орган был подчинен непосредственно министерству энергетики, то есть осуществлялся только ведомственный надзор.

В июне 2011 г. в Евросоюзе было принято решение, что все станции должны быть подвергнуты дополнительной проверке. Решение о необходимости проведении стресс-тестов было единогласно принято странами ЕС еще в марте 2011 г. после аварии на АЭС "Фукусима-1". В течение апреля и мая экспертная Европейская группа регуляторов в сфере ядерной безопасности (ENSREG) согласовывала методику проведения и критерии стресс-тестов, которые должны были представить полный анализ безопасности действующих и строящихся АЭС. Объем и содержание анализов были установлены западноевропейской ассоциацией ядерных регуляторов (Western European Nuclear Regulator Association, WENRA), – организацией, объединяющей надзорные органы европейских стран. Ростехнадзор, не входящий в эту ассоциацию, на правах ассоциированного члена постоянно участвует во всех ее заседаниях.

Стресс-тесты европейских АЭС проводились в три этапа – непосредственно операторами АЭС, национальными атомными агентствами и экспертами Еврокомиссии и Совета ЕС. Операторами АЭС были подготовлены отчеты о текущей ситуации на их станциях по всем пунктам стресс-тестов. При этом были проанализированы наихудшие сценарии, их комбинации и возможности персонала АЭС и местных экстренных служб по противодействию этим ситуациям. По итогам стресс-тестов, проведенных на всех АЭС мира, было принято решение о резком ужесточении требований по безопасности, которые должны быть реализованы всегда и везде.


Стресс-тесты

В отчетах по стресс-тестам анализировалась:

- защищенность от внешних экстремальных воздействий природного и техногенного происхождения с интенсивностью, превышающей проектные основы АЭС, и от сочетаний внешних воздействий;  

- готовность к управлению запроектными авариями с полным обесточиванием собственных нужд АЭС, (подготовка персонала, проведение учений, корректировка всех инструкций, тренировка независимых технических средств);

- готовность к управлению авариями с потерей конечного поглотителя тепла;

- готовность к управлению тяжелыми авариями на АЭС с повреждением топлива сверх проектных пределов (плавление топлива, которое может разрушить не только сам реактор, но и реакторное помещение).

В концерне «Росэнергоатом» был разработан план мероприятий, обязательный не только для действующих, но и для проектируемых и сооружаемых АЭС (рис.6). Причем эти мероприятия являются обязательными и для строительных, наладочных, и проектных организаций. Российские предложения были переданы в европейскую ассоциацию WENRA.


Рис.6 План мероприятий по повышению ЯРБ концерна «Росэнергоатом»


При планировании работ рассматривались следующие исходные события:

 - длительное полное обесточивание АЭС;

 - потери отвода тепла к конечному поглотителю (отсутствие водоема, куда можно отводить тепло; для реакторов PWR это может быть парогенератор);

 - наложение указанных событий (чего не было в ранее существовавших требованиях).

Оценки проводились по месту расположения ядерного топлива:

- в активных зонах реакторов;

 - в бассейнах выдержки и перегрузки ОЯТ;

 - в узлах хранения свежего ЯТ;

 - в сухих хранилищах ОЯТ.


Результаты анализа устойчивости АЭС

Модернизация АЭС, направленная на повышение их безопасности, проводилась во всем мире в течение последних 10-15 лет. В ряде случаев проведенная модернизация позволила увеличить мощность блоков на 40 % без ущерба для безопасности.

При проведении стресс-тестов были выявлены уязвимые места и составлен перечень гипотетических исходных событий для каждой АЭС. Для европейской части России, где землетрясений не бывает, учитывался вариант 7-балльного землетрясения.

По результатам анализа устойчивости АЭС было выяснено, что требуется реализация дополнительных мер по повышению живучести АЭС. В новых проектах необходимо рассмотреть меры на все запроектные исходные события.

По результатам стресс-тестов был разработан следующий план мероприятий (не только в концерне РЭА, но и для западноевропейских АЭС):

- внедрение автоматической системы фильтруемого сброса среды из контайнмента в условиях тяжелых аварий независимой от электроснабжения;

- обеспечение постоянной подпитки парогенератора в условиях длительного полного обесточивания АЭС;

- обеспечение аварийного электроснабжения в условиях длительного полного обесточивания АЭС (приобретение дополнительных дизель-генераторов с обеспечение их запасом топлива и их контролем в соответствие с регламентом) и аккумуляторов;

- обеспечение работоспособности потребителей технической воды группы «А» при обезвоживании брызгальных бассейнов (обеспечение их постоянной подпиткой);

- обеспечение подпитки и охлаждения бассейнов выдержки ОЯТ в условиях длительного полного обесточивания АЭС;

- приборное обеспечение во время и после аварии.

По результатам проведенного анализа были разработаны 4 категории мероприятий по повышению уровня безопасности действующих АЭС:

оперативные – в течение 1-4 месяцев;

краткосрочные – в течение года;

среднесрочные – в течение 1-2 лет;

долгосрочные – в течение 3-5 лет.

Затраты на реализацию этих мероприятий концерном  «Росэнергоатом» в ближайшие 3-4 года составят ~17 млрд руб. Краткосрочные и среднесрочные мероприятия уже выполнены. Одним из основных долгосрочных мероприятий  является создание новых и модернизация старых рекомбинаторов водорода, для того чтобы предотвратить его скопление в контайнменте. Старые системы требованиям безопасности уже не удовлетворяют. Новые должны быть установлены к 2016 г.

Оперативные мероприятия носят, в основном, организационный характер:

- целевые проверки и анализ обеспечения безопасности АЭС при экстремальных воздействиях;

- внеочередные противоаварийные тренировки персонала АЭС по сценариям запроектных аварий;

- анализ дополнительных сценариев запроектных аварий с учетом влияния соседних блоков;

- увеличение количества проводимых регулярных противоаварийных тренировок по действиям персонала при запроектных авариях.

К краткосрочным мероприятиям относятся:

- определение аварийных дополнительных источников подачи воды для обеспечения теплоотвода от активной зоны, бассейна выдержки и хранилищ ОЯТ;

- создание дополнительных источников подачи воды, обеспечение подачи воды от источников для теплоотвода от активной зоны, бассейнов выдержки и хранилищ ОЯТ;

- проведение дополнительных исследований и анализа материалов сейсмического районирования АЭС и расчетного анализа сейсмического воздействия на реакторную установку, бассейны выдержки и станционные хранилища ОЯТ;

- проведение анализа противоаварийных инструкций и руководств в части достаточности действий персонала по управлению авариями.

Среднесрочные мероприятия включают разработку проектно-сметной документации на дополнительное оборудование.

Долгосрочные мероприятия предполагают реализацию дополнительных проектных решений в полном объеме.

В 2012 г. было завершено следующее техническое обеспечение:

- все энергоблоки АЭС оснащены дополнительными передвижными дизель-генераторами 0,4 кВ и 6 кВ, защищёнными от экстремальных внешних воздействий (в том числе резервуары с топливом для них), позволяющими обеспечить длительное поддержание блоков АЭС в безопасном состоянии в условиях полного обесточивания АЭС;

- все энергоблоки АЭС оснащены дизельными насосами и мотопомпами для организации нештатной схемы подачи воды на охлаждение АЗ, парогенераторов, бассейнов выдержки ОЯТ.

Дооснащение всех блоков АЭС рекомбинаторами водорода и системами контроля концентрации газов, образующих горючую смесь, будет выполнено к 2016 г.

В случае обесточивания энергоблоков и невоможности подачи напряжения от штатных систем электроснабжения, подача напряжения будет осуществляться от передвижной аварийной дизель-генераторной станции (ПАДГС), позволяющей осуществлять электроснабжение собственных нужд по заранее проложенным кабельным трассам или путем прокладки кабелей, имеющихся на ПАДГС. Запас топлива рассчитан на 10 суток работы ПАДГС.

Помимо дополнительных дизель-генераторов каждый энергоблок оснащен аккумуляторными батареями, размещенными в защищенном помещении. Заряд батарей обеспечивает их работу в течение 10 часов. Всё это оборудование устанавливается на каждый энергоблок.

В случае запроектной аварии, связанной с потерей питательной воды, на энергоблоках установлена система автономной подачи питательной воды с использованием передвижной насосной установки с автономным дизельным приводом. ПНУ полностью автономна, запас топлива рассчитан на ее работу в течение 24 часов.


Перспективы развития ЯЭ

После аварии на АЭС «Фукусима» страны разделились на три группы.

Часть стран вообще отказалась от ядерной энергетики. В Германии сразу окончательно были остановлены 8 энергоблоков, а последний из них будет остановлен в 2022 г. В Швейцарии все блоки будут останавливаться по мере выработки их ресурса. Последний блок должен быть остановлен в 2034 г. Но это решение пока не утверждено парламентом и в будущем может быть пересмотрено. Согласно данным опроса, проведённого осенью 2013 г., большинство населения Швейцарии высказались в поддержку атомной энергетики. Граждане страны считают, что если АЭС безопасны (а их в Швейцарии пять), то они могут работать и дальше.

Италия, остановившая все свои блоки ещё в 1988 г. после Чернобыльской аварии, но планировавшая развивать ЯЭ, от нее отказалась.

Венесуэла, Филиппины, Израиль, Марокко, Тунис, Уругвай, Кувейт планировали развитие ядерной энергетики, но после аварии на Фукусиме отказались от этого.

Ко второй группе относятся страны, отложившие принятие решения по развитию ядерной энергетики. Бельгия, в которой более 50 % электроэнергии приходится на ядерную генерацию, решение пока не приняла. Таиланд, планировавший развитие ЯЭ, отложил реализацию этих намерений до лучших времен.

Большая же группа стран от ядерной энергетики не отказалась, и, более того, планирует дальнейшее её развитие. США, Великобритания, Россия, Китай, Франция  продолжили политику развития ЯЭ. Белоруссия, Турция, Вьетнам, Бангладеш, Иордания, ОАЭ, начавшие строить АЭС, подтвердили планы дальнейшего развития ЯЭ. Польша, Саудовская Аравия, Египет также планируют строительство АЭС.

Китай введёт в 2014 г. 8 новых атомных блоков. Прирост мощности китайского атомного парка составит 8,144 ГВт (эл.).

Два новых блока с реакторами ВВЭР по межправительственному соглашению с Россией будут построены  на АЭС "Пакш" в Венгрии. Чехия намерена достроить АЭС "Темелин", в Финляндии одновременно с достройкой третьего блока АЭС "Олкилуото" начинают реализацию проекта АЭС "Ханхикиви". Болгария активно прорабатывает планы по строительство энергоблока «Козлодуй-7». Правительство Польши одобрило программу развития атомной энергетики, представленную Министерством экономики. Согласно программе, в республике будут построены две атомные станции.

Эти примеры подтверждают намерения Европы развивать атомную энергетику. Европа уже избавилась от "синдрома Фукусимы", и непредвзятый анализ различных вариантов энергообеспечения показал, что именно атомная энергетика способна обеспечить европейские страны достаточным количеством экологически чистой энергии.

Перспективы ЯЭ в Японии

По состоянию на 01 января 2014 г. в Японии:

- в эксплуатации находится только 1 энергоблок;

- подтверждено строительство двух новых энергоблоков из 7 ранее запланированных;

- правительство и энергокомпании планируют перезапуск всех действовавших АЭС кроме АЭС «Фукусима-1».

Новое японское правительство во главе с премьер-министром Синдзо Абэ, сформированное в 2013 г., приняло программу дальнейшего развития ядерной энергетики, содержащую положения об ужесточении безопасности АЭС. Несмотря на то, что около 60 % населения страны пока выступают против АЭС, на парламентских выборах население проголосовало именно за эту партию, которая приняла решение о дальнейшем развитии ЯЭ. Примечательно, что на выборах мэра Токио победил Ёити Мацудзоэ, активно выступающий за продолжение использования атомной энергетики.

При подготовке к перезапуску АЭС в Японии проводятся следующие мероприятия:

- создан новый независимый регулирующий орган - агентство по ядерному регулированию (NRA), подчиненное непосредственно правительству;

- подано 16 заявок на переоценку безопасности и повторный пуск энергоблоков, наиболее близки к повторному пуску (2015 г.) 5 энергоблоков;

- по поводу безопасности ещё 28 блоков прошли общественные слушания. Таким образом, в итоге они могут быть перезапущены.

Японцы учатся на своих ошибках. После землетрясения 1964 г. в Ниигате город был разрушен до основания. Тогда вовремя не смогли отключить магистральный газопровод, в результате чего возник пожар,  и практически весь город выгорел. После этого японцы установили полностью автоматическое отключение. В следующей аварии погиб скоростной поезд. И на всех поездах были установлены датчики землетрясения. При Фукусимском землетрясении скоростной поезд был остановлен за несколько секунд до толчка.

На конференции МАГАТЭ в июне 2013 г. японский представитель подтвердил, что Япония не отказывается от развития ядерной энергетики. Японцы прагматичный народ. Поэтому, несомненно, развитие японской ядерной энергетики будет продолжено с новым уровнем безопасности.


Мировая реакция на аварии атомных станций

Рис.7 Количество энергоблоков, вводимых в разные годы в мировой ЯЭ


На рис.7 представлена динамика наращивания ядерной генерации в мире по годам.

Первый спад наметился после аварии на АЭС Три-Майл-Айленд в 1979 г.  После аварии на Чернобыльской АЭС 1986 г. в течение 20 лет сохранялась негативная реакция на развитие ЯЭ, постепенно сменившаяся на положительные тенденции роста ядерной генерации. После аварии на Фукусиме в 2011 г., рост ЯЭ восстановился достаточно быстро после кратковременного спада.

Главный вывод конференции МАГАТЭ в июне 2013 г. в Санкт-Петербурге, посвященной современному состоянию и перспективам мировой ядерной энергетики: большинство стран приняло решение о продолжении развития ядерной энергетики. В этом контексте весьма показательно выступление Комиссара по энергетике ЕС Г. Этингера, заявившего, что: «ЕС это демократический союз, поэтому он будет уважительно относиться к каждому решению, но мы будем с пониманием относиться к позиции тех стран, которые НЕ хотят развивать атомную энергетику». Летом 2011 г. после аварии на АЭС «Фукусима» он же заявлял следующее: «У нас демократия. Каждая страна принимает решение сама. Поэтому мы с уважением будем относиться к решению тех стран, которые продолжат развитие атомной энергетики, но в целом Евросоюз СДЕРЖАННО к этому относится». Сам г-н Этингер - уроженец Германии, являющейся противником развития ЯЭ.


Перспективы развития ЯЭ

Почему большинство стран высказалось в пользу дальнейшего развития ЯЭ?

Дисбаланс в развитии энерготехнологий и принятии волевых политических решений влияет на ценовую составляющую мирового энергорынка.

Самая дорогая на сегодняшний день электроэнергия в Дании, где доля ВИЭ составляет около 40 %, и стоимость электроэнергии составляет 29 цент/кВт*ч. Но поскольку в этой европейской стране отсутствует энергоёмкая промышленность, а вся электроэнергия, в основном, расходуется на бытовые цели, национальный ВВП менее чувствителен к стоимости электроэнергии.

В Германии, где доля ВИЭ в энергогенерации составляет 25 %, цена электроэнергии сегодня 25 цент/кВт*ч. Планируя довести долю генерации ВИЭ до 50 %, немецкая продукция рискует стать неконкурентоспособной. В стране много энергоёмких промышленных гигантов. Чтобы заменить 16 % ядерной генерации на ВИЭ, потребуется около 150 млрд евро. Немецкие энергокомпании подали в суд, требуя компенсацию от правительства в размере около 20 млрд евро за  упущенную выгоду из-за закрытия АЭС и затраченные средства на их модернизацию для повышения безопасности.

Одна из самых низких цен на электроэнергию (14 цент/кВт*ч) во Франции, где доля ядерной генерации 78 %.

В Болгарии цена энергии, производимой АЭС „Козлодуй”, составляет 2,2 цент/кВт*ч, солнечных электростанций - 35 цент/кВт*ч и ветряных – 9,5 цент/кВт*ч. То есть солнечная электроэнергия в 17 раз дороже электроэнергии, получаемой от АЭС „Козлодуй”.

Возобновляемая энергетика на сегодняшний день имеет целый ряд недостатков, основные из которых проблема подключения ВИЭ к сетям и низкая эффективность. Сравнение годовой эффективности для разных видов генерации:

солнечная энергетика -1350 часов;

ветроэнергетика -1700 часов;   

гидроэнергетика - 2200 часов;

атомная энергетика - 7960 часов,

демонстрирует преимущество атомной энергетики.


Тенденции развития ядерной энергетики

После кратковременного спада, вызванного постфукусимским синдромом, начался рост количества задействованных реакторов (рис.8).



Рис.8 Преодоление постфукусимского синдрома


На сегодняшний день в стадии строительства находится 71 блок. По проектам «Поколение 3+» (реакторы с повышенными требованиями безопасности) в настоящее время сооружается только 4 блока (табл. 2). Остальные блоки сооружаются по проектам поколений 2+ и 3.  В  Китае в 2014 г. планируется запуск 8 блоков CPR1000 (второго поколения).

Единственный новый проект с ловушкой расплава – это российский ректор ВВЭР-1200. В настоящее время 2 блока ВВЭР-1000 с ловушкой расплава функционируют на китайской станции «Тяньвань», и два в Индии на АЭС «Куданкулам». Первый блок введен в эксплуатацию на 75% мощности.

Остальные технические характеристики энергоблоков примерно одинаковы. Южнокорейский реактор APR-1400 (на АЭС «Шин-Кори» сооружается два энергоблока с APR-1400), защитная оболочка одинарная. Экспортный вариант для ОАЭ имеет двойную оболочку.


Табл. 2. Реакторы III поколения



Российские проекты отличаются наличием инновационных технологий: это вышеупомянутая ловушка расплава на случай запроектной аварии; полностью цифровая система контроля и управления, включая системы безопасности АЭС; двойная защитная оболочка над зданием реактора; главные циркуляционные насосы на водяной смазке; не имеющий аналогов комплекс диагностики состояния основного оборудования и металла АЭС, способность энергоблока АЭС работать в режиме суточного регулирования нагрузки и многое другое.

Уроки на будущее

- Аварии на объектах ЯЭ возникают всегда внезапно и затрагивают национальные интересы и других стран. Поэтому необходимо объединение сил и средств различных стран для решения вопросов безаварийной эксплуатации объектов ядерной энергетики, а в случае аварий – совместного устранения их последствий.

- Зачастую руководители и участники работ по ликвидации последствий аварий на объектах ЯЭ не знают и не используют опыт специалистов стран, где уже проводилась ликвидация последствий таких аварий. При переговорах МАГАТЭ  с Японией поднимался вопрос о приглашении на «Фукусиму» российских специалистов, имеющих опыт ликвидации Чернобыльской аварии, но японская сторона от этого отказалась. И это при том, что сами японцы чернобыльский опыт не изучали, будучи абсолютно уверены в невозможности аварии на японских АЭС.

- Атомные станции – объекты сверхвысокой опасности, поэтому при их проектировании должны закладываться максимальные запасы прочности, надежности и живучести, невзирая на стоимостные показатели. Главным приоритетом при проектировании АЭС является их безопасность. По оценкам ГК «Росатом», около 40 % стоимости энергоблока составляет стоимость систем безопасности. С установкой ловушек расплава и дополнительных «постфукусимских» систем доля стоимости систем безопасности ещё возрастает.

- В атомной отрасли чрезвычайно важна роль специалистов технического профиля, так как даже незначительная инженерная ошибка, нарушение технологии, низкое качество технического обслуживания могут привести к катастрофе. Требования к качеству их подготовки постоянно повышаются.

- Ликвидировать аварии приходится в непригодных, крайне опасных для жизни условиях. Поэтому для принятия обоснованных решений в короткие сроки и повышения эффективности мероприятий по ликвидации последствий аварии на АЭС, необходимо заранее моделировать сценарии вероятного развития аварии с учетом воздействия максимально возможного количества благоприятствующих аварии факторов. И на основе моделирования разрабатывать алгоритмы действий по ликвидации последствий аварии для конкретного атомного объекта.

- Для функционирования многочисленных систем защиты и управления реактором используется, в основном, только электрическая энергия, подача которой может быть нарушена. Поэтому для обеспечения безопасности АЭС необходимо вводить системы охлаждения реактора, функционирующие на основе естественных физических принципов (например, система отвода тепла самотеком, естественная циркуляция), действующих без участия оператора и при полном отсутствии основного и аварийного электропитания.

- Одной из причин аварий последних лет на энергетических объектах является порочная практика назначения на руководящие должности универсальных управленцев, неспособных оценить ситуацию, принять правильное решение и взять на себя ответственность. При современном уровне развития техники не может быть универсальных управленцев и всезнающих специалистов по управлению сложными техническими системами, поэтому такие назначения и деятельность некомпетентных универсалов являются общественно опасным деянием и значительно повышают вероятность возникновения техногенных аварий.


Заключение

- Анализ энергобезопасности мира подтверждает, что ядерная энергетика представляет важнейшую составляющую мирового энергобаланса, без которой человечество обойтись не может, и равноценной замене ей пока еще не найдено.

- Абсолютным большинством стран принято решение о продолжении развития ядерной энергетики.

- Ключевым вопросом развития ядерной энергетики является её безопасность, поэтому во всем мире резко ужесточены требования по безопасности АЭС, которые должны выполняться всегда и везде.

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Атомная энергетика
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Атомная энергетика:
Атомная энергетика России. Время упущенных возможностей

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 4.2
Ответов: 5


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 2 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Ядерная энергетика после Фукусимы (Всего: 0)
от Гость на 12/03/2014
Главная ошибка - это просчет проектировщиков, которые не учли что в тридцатые годы (1933?) прошлого века в том же самом буквально месте произошло землетрясение таких же масштабов с последовавшим цунами.Вот и вся физика.


[ Ответить на это ]


Re: Ядерная энергетика после Фукусимы (Всего: 0)
от Гость на 13/03/2014
...Уроки на будущее
- Аварии на объектах ЯЭ возникают всегда внезапно и затрагивают национальные интересы и других стран. Поэтому необходимо объединение сил и средств различных стран для решения вопросов безаварийной эксплуатации объектов ядерной энергетики, а в случае аварий – совместного устранения их последствий....
У блондинок тоже внезапно машина останавливается на дороге, хотя стрелка уровня в бензобаке давно "лежала" на нуле и полчаса мигала лампочка аварийного запаса топлива.
Под руками нет старого учебника по техническому диагностированию, в хорошо показывается, что никогда аварии внезапыми не бывают.
Техника всегда предупреждает о своем "болезненном" состоянии разными способами (см. например, течь перед разрушением), иногда даже "вопит" о своих болячках.
Но эффективным маагерам эта инфа-только лишняя головная боль.Авось, пронесет.
Удачи всем!
Олег М.


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 1.02 секунды
Рейтинг@Mail.ru