Курская АЭС
Построена в Курской области, примыкает к берегу реки Сейм, в городе Курчатов, а точнее, в его окрестностях. Она тоже вошла в четверку наиболее мощных отечественных АЭС с производительностью в 4000 МВт и представляет собой крупнейший энергетический комплекс в этом регионе. В ее состав вошли 4 энергоблока РБМК-1000, вводимые в работу постепенно, в период с 1976 по 1985 год.
Сооружение Курской атомной электростанции вызвала острая нехватка традиционных видов топлива в данном регионе. В связи с этим проект станции разработали и утвердили очень быстро, после чего началось ее возведение.
С целью повышения эффективности были разработаны уникальные энергоблоки на основе уран-графитовых реакторов и нескольких видов систем вспомогательного назначения. Конструкция дополнена двумя турбинами К-500-65/3000 и двумя генераторами ТВВ-500-2 по 500 МВт. Все блоки смонтированы в индивидуальных помещениях, оборудованных агрегатами для транспортировки топлива и аппаратурой управления работой энергоблоков. Для всех 4-х реакторных установок запланирован общий машинный зал.
В данное время в дополнение к ведущей электростанции строится Курская АЭС-2. Она будет возведена в районе поселка Макаровка Курчатовского района и функционально выполнит частичную замену 2-х энергоблоков Курской АЭС уже в 2020 году.
Урановое топливо
Уран – серебристо-белый глянцевый металл высокой плотности. В природе встречаются три изотопа: U-238 (содержание = 99,2745%), U-235 (0,72%), U-234 (0,055). Топливом на АЭС служит U-235 как материал, способный самостоятельно поддерживать цепную ядерную реакцию. Но его природное содержание в исходном сырье мало, поэтому приходится заниматься искусственным обогащением (повышением содержания 235-го изотопа в топливе).
Россия обладает 9% общемировых разведанных запасов ядерного топлива (немногим более полумиллиона тонн). Добычей такого незаменимого сырья для атомной промышленности в нашей стране занимается Урановый холдинг «АРМЗ (Атомредметзолото)». 90% урана в России приносит Краснокаменское горно-химическое объединение.
Зарубежные активы представлены компанией Uranium One, подразделением нашей отечественной госкорпорации, владеющей производственными мощностями в США, Канаде, ЮАР, Казахстане, Австралии. Есть договорённость участия в разработке месторождения Мардай на территории Монголии.
Наша страна обладает полностью завершённым циклом мощностей обогащения урана, достаточным для того, чтобы обеспечить своей продукцией каждый шестой реактор в мире. В основе самой передовой современной технологии лежит газоцентрифужный метод. Объединяет все обогатительные предприятия и организации Топливная компания «ТВЭЛ» – абсолютный монополист производства ядерного топлива в России.
ПАТЭС. Самая плавучая, самая северная
Понятно, что на замену одной уникальной по задачам и условиям работы АЭС – Билибинской, спустя полвека должна была прийти не менее уникальная установка, но созданная уже на основе других технологий. И она пришла, причем в прямом смысле – ее прибуксировали из Мурманска. И с весны 2020 года уже принята в промышленную эксплуатацию первая плавучая АЭС, или точнее Плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС), с головным плавучим энергоблоком (ПЭБ) под собственным именем «Академик Ломоносов». Это самая новая российская АЭС, работающая на новой площадке, в порту Певек. От нее до Билибинской АЭС более 240 км по прямой на северо-восток. Так что ПАТЭС ко всему прочему еще и самая северная АЭС мира.
ПАТЭС Академик Ломоносов в Певеке на Чукотке
Конструкционно это несамоходная баржа, пришвартованная к специальной береговой инфраструктуре для приема тепло и электроэнергии. На ее борту два энергоблока с двумя водо-водяными реакторами, построенными на базе тех, что работают на некоторых наших атомных ледоколах – КЛТ-40С. Суммарная электрическая мощность ПАТЭС – до 70 МВт, а тепловая – до 50 Гкал/ч. Она должна заменить не только выбывающую Билибинскую АЭС, но и угольную Чаунскую ТЭЦ, которой уже более 70 лет.
Автор на пульте управления ПАТЭС на базе Атомфлота в Мурманске в 2018, где на нее загружали ядерное топливо
Сейчас уже прорабатываются проекты оптимизированных ПАТЭС с новыми реакторами РИТМ-200 большей мощности, которые уже работают на атомном ледоколе нового поколения «Арктика». Планируется построить еще 5 плавучих АЭС для другого района Камчатки, а интерес к подобным плавучим АЭС проявляют разные регионы за рубежом. Но и конкуренты не дремлют. Планы по разработке и строительству плавучих АЭС есть у Китая и Южной Кореи.
Первая электростанция в мире
Самая первая центральная электростанция, the Pearl Street, была сдана в эксплуатацию 4 сентября 1882 года в Нью-Йорке.
Станция была построена при поддержке Edison Illuminating Company, которую возглавлял Томас Эдисон.
На ней были установлены несколько генераторов Эдисона общей мощностью свыше 500 кВт.
Станция снабжала электроэнергией целый район Нью-Йорка площадью около 2,5 квадратных километров.
Станция сгорела дотла в 1890году, сохранилась только одна динамо-машина, которая сейчас находится в музее the Greenfield Village, Мичиган.
30 сентября 1882 года заработала первая гидроэлектростанция the Vulcan Street в штате Висконсин. Автором проекта был Г.Д. Роджерс, глава компании the Appleton Paper & Pulp.
На станции был установлен генератор с мощностью приблизительно 12.5 кВт. Электричества хватало на дом Роджерса и на две его бумажные фабрики.
Электростанция Gloucester Road. Брайтон был одним из первых городов в Великобритании с непрерывным электроснабжением.
В 1882 году Роберт Хаммонд основал компанию Hammond Electric Light , а 27 февраля 1882 года он открыл электростанцию Gloucester Road.
Станция состояла из динамо щетки, которая использовалась, чтобы привести в действие шестнадцать дуговых ламп.
В 1885 году электростанция Gloucester была куплена компанией Brighton Electric Light. Позже на этой территории была построена новая станция, состоящая из трех динамо щеток с 40 лампами.
Электростанция Зимнего дворца
В 1886 году в одном из внутренних дворов Нового Эрмитажа была построена электростанция.
Автором проекта выступил техник дворцового управления Василий Леонтьевич Пашков.
Электростанция была крупнейшей во всей Европе, не только на момент постройки, но и на протяжении последующих 15 лет.
Ранее для освещения Зимнего дворца использовались свечи, с 1861 года начали использовать газовые светильники. Так как электролампы имели большее преимущество, были начаты разработки по внедрению электроосвещения.
Прежде чем здание было полностью переведено на электричество, освещении при помощи ламп использовали для освещения дворцовых зал во время рождественских и новогодних праздников 1885 года.
9 ноября 1885 года, проект строительства «фабрики электричества» был одобрен императором Александром III. Проект включал электрификацию Зимнего дворца, зданий Эрмитажа, дворовой и прилегающей территории в течение трех лет до 1888 года.
Была необходимость исключить возможность вибрации здания от работы паровых машин, размещение электростанции предусмотрели в отдельном павильоне из стекла и металла. Его разместили во втором дворе Эрмитажа, с тех пор называемом «Электрическим».
Как выглядела станция
Здание станции занимало площадь 630 м², состояло из машинного отделения с 6 котлами, 4 паровыми машинами и 2 локомобилями и помещения с 36 электрическими динамо-машинами. Общая мощность достигала 445 л.с.
Было предложено три режима освещения:
- полное (праздничное) включать пять раз в году (4888 ламп накаливания и 10 свечей Яблочкова);
- рабочее – 230 ламп накаливания;
- дежурное (ночное) – 304 лампы накаливания.
Станция потребляла около 30 тыс. пудов (520 т) угля в год.
История
На конец 1991 года в Российской Федерации функционировало 28 энергоблоков общей номинальной мощностью 20 242 МВт, без учёта Обнинской и Сибирской АЭС.
С 1991 года по 2015 год к сети было подключено 7 новых энергоблоков общей номинальной мощностью 6 964 МВт: 4-й блок на Балаковской АЭС (1993), 3-й и 4-й блоки на Калининской АЭС (2004 и 2011), 1-, 2- и 3-й блоки на Ростовской АЭС (2001, 2010 и 2014), 4-й блок Белоярской АЭС (2015).
В 2002 году была выведена из эксплуатации первая в мире АЭС — Обнинская. Был заглушен её единственный реактор мощностью 6 МВт.
В 2008 году была закрыта Сибирская АЭС.
На конец 2015 года в стадии строительства находятся 6 энергоблоков, не считая двух блоков Плавучей атомной электростанции малой мощности.
В 2007 году федеральные власти инициировали создание единого государственного холдинга «Атомэнергопром» объединяющего компании Росэнергоатом, ТВЭЛ, Техснабэкспорт и Атомстройэкспорт. 100 % акций ОАО «Атомэнергопром» передавалось одновременно созданной Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом».
Нововоронежская АЭС. Сухопутная колыбель ВВЭР
Нововоронежская АЭС — вид с пруда-охладителя ночью
Как и Белоярская АЭС, это одна из старейших АЭС страны. Первый ее энергоблок заработал в том же 1964 году, всего через полгода после пуска АМБ-1. Но в отличии Белоярской АЭС, где отрабатывали технологию канальных уран-графитовых реакторов с ядерным перегревом пара, а затем технологии быстрых реакторов, в Нововоронеже занимались и занимаются освоением другого направления – водо-водяных реакторов. Здесь были построены все первые, головные блоки энергетических реакторов ВВЭР мощностью от 210 МВт, 440, 1000 и сейчас 1200. Всего на этой АЭС построено 7 энергоблоков – максимальное количество на российских АЭС.
Первый в мире энергоблок с ВВЭР-1000 на Нововоронежской АЭС
В настоящее время из них работают 4. Это один ВВЭР-440, один ВВЭР-1000 и два первых в нашей стране и мире ВВЭР-1200. Получается, что каждый из этих реакторов – самый первый в своем роде. В том числе и нынешний флагманский продукт отечественной атомной промышленности – энергоблок с реактором ВВЭР-1200, которые активно приходят на замену старых блоков на АЭС в России и строится для зарубежных заказчиков. В России их уже построено 4, и в разной стадии строительства за рубежом еще более 10 штук.
Первые в мире и нашей стране два ВВЭР-1200 на Нововоронежской АЭС
Подробно про водо-водяные реакторы я рассказывал в прошлой статье про Кольскую АЭС. Коротко повторю, что эти реакторы отличаются от канальных графитовых тем что в них нет ни графитовой кладки, ни каналов. Это более компактные реакторы, топливо которых находится внутри прочного толстостенного металлического корпуса. Водо-водяной в названии реактора означает, что вода выступает в нем и замедлителем нейтронов и теплоносителем, который отводит тепло от ядерного топлива. Это реакторы, работающие по двухконтурной схеме, т.е. вода в самом реакторе и первом контуре нагревается до большой температуры – более 300 градусов, но не кипит, т.к. находится при этом под давлением более 150 атмосфер (для чего мощный корпус и нужен). Тепло через теплообменник передается второму контуру, где уже вода кипит, пар идет на турбину, ну и дальше обычная схема. КПД таких установок около 32% и выше.
Такой же тип водо-водяных реакторов используется и на атомных подводных лодках в силу ряда преимуществ, в первую очередь более компактных размеров. Собственно, изначально он для них и разрабатывался, но потом вышел на сушу и прочно обосновался в мирной атомной энергетике. Сейчас это самый популярный тип реактора в мире. Более чем на 80% энергоблоках АЭС в мире работают водо-водяные реакторы под давлением.
Где в россии законсервировали АЭС?
Балтийская АЭС
АЭС в составе двух энергоблоков общей мощностью 2,3 ГВт строилась с 2010 года в Калининградской области, энергетическую безопасность которой она и была призвана обеспечить. Первый объект Росатома, на который планировалось допустить иностранных инвесторов — энергокомпании, заинтересованные в покупке излишков энергии, вырабатываемой АЭС. Стоимость проекта с инфраструктурой оценивалась в 225 млрд рублей. Строительство было заморожено в 2014 году в связи с возможными сложностями со сбытом электроэнергии за границу после обострения внешнеполитической ситуации.
В перспективе возможна достройка АЭС, в том числе с менее мощными реакторами.
Ростовская АЭС
Расположение
Тип реактора: ВВЭР-1000
Энергоблоков: 3+1 в стадии строительства
Год ввода в эксплуатацию: 2001, 2010, 2015
Ростовская АЭС расположена на берегу Цимлянского водохранилища, в 13,5 км от Волгодонска.
Она является одним из крупнейших предприятий энергетики Юга России, обеспечивающим около 15% годовой выработки электроэнергии в регионе.
Энергоблок №2 введен в промышленную эксплуатацию 10 декабря 2010 года.
Процесс физического пуска энергоблока №3 Ростовской атомной станции начался 14 ноября 2014 года.
В промышленную эксплуатацию блок №3 введён 17 сентября 2015 года
Балаковская АЭС
Расположение
Типы реакторов: ВВЭР-1000
Энергоблоков: 4
Годы ввода в эксплуатацию: 1985, 1987, 1988, 1993
Балаковская АЭС относится к числу крупнейших и современных предприятий энергетики России, обеспечивая четверть производства электроэнергии в Приволжском федеральном округе.
Ее электроэнергией надежно обеспечиваются потребители Поволжья (76% поставляемой электроэнергии), Центра (13%), Урала (8%) и Сибири (3%).
Она оснащена реакторами ВВЭР (водо-водяные энергетические реакторы корпусного типа с обычной водой под давлением).
Электроэнергия Балаковской АЭС — самая дешевая среди всех АЭС и тепловых электростанций России.
Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) на Балаковской АЭС составляет более 80%.
Станция по итогам работы в 1995, 1999, 2000, 2003, 2005-2009 и 2011-2014 гг. удостаивалась звания «Лучшая АЭС России».
Ленинградская АЭС
Ещё один энергетический объект из четверки сооружений на 4000 мегаватт. Эта станция располагается на территории Ленинградской области, неподалеку от города Сосновый Бор с выходом на береговую линию Финского залива. Ее конструкция также состоит из 4-х энерго-блоков РБМК, вводимых в строй по очереди в промежуток с 1973 по 1981 год.
Используемые реакторы относятся к канальным устройствам, кипящего типа. В состав каждого из них входят водяной теплоноситель и графитовый замедлитель. Благодаря уникальным возможностям таких установок, на объекте была успешно внедрена радиационная обработка материалов, налажено производство радиохимических изотопов для медицины и других отраслей промышленности.
Эксплуатационный ресурс для каждого энергоблока изначально устанавливался в 30 лет. В ходе проведенной модернизации и мероприятий по реконструкции, данный показатель удалось увеличить еще на 15 лет.
Атомные электростанции России
Балаковская АЭС
Расположена рядом с городом Балаково, Саратовской области, на левом берегу Саратовского водохранилища. Состоит из четырёх блоков ВВЭР-1000, введённых в эксплуатацию в 1985, 1987, 1988 и 1993 годах.
Балаковская АЭС — одна из четырёх крупнейших в России АЭС, одинаковой мощностью по 4000 МВт.
Ежегодно она вырабатывает более 30 миллиардов кВт•ч электроэнергии. В случае ввода в строй второй очереди, строительство которой было законсервировано в 1990-х, станция могла бы сравняться с самой мощной в Европе Запорожской АЭС.
Белоярская АЭС
Белоярская АЭС расположена в городе Заречный, в Свердловской области, вторая промышленная атомная станция в стране (после Сибирской).
На станции были сооружены четыре энергоблока: два с реакторами на тепловых нейтронах и два с реактором на быстрых нейтронах.
В настоящее время действующими энергоблоками являются 3-й и 4-й энергоблоки с реакторами БН-600 и БН-800 электрической мощностью 600 МВт и 880 МВт соответственно.
БН-600 сдан в эксплуатацию в апреле 1980 — первый в мире энергоблок промышленного масштаба с реактором на быстрых нейтронах.
БН-800 сдан в промышленную эксплуатацию в ноябре 2016 г. Он также является крупнейшим в мире энергоблоком с реактором на быстрых нейтронах.
Билибинская АЭС
Расположена рядом с городом Билибино Чукотского автономного округа. Состоит из четырёх блоков ЭГП-6 мощностью по 12 МВт, введённых в эксплуатацию в 1974 (два блока), 1975 и 1976 годах.
Вырабатывает электрическую и тепловую энергию.
Калининская АЭС
Калининская АЭС — одна из четырёх крупнейших в России АЭС, одинаковой мощностью по 4000 МВт.
Расположена на севере Тверской области, на южном берегу озера Удомля и около одноимённого города.
Состоит из четырёх энергоблоков, с реакторами типа ВВЭР-1000, электрической мощностью 1000 МВт, которые были введены в эксплуатацию в 1984, 1986, 2004 и 2011 годах.
4 июня 2006 года было подписано соглашение о строительстве четвёртого энергоблока, который ввели в строй в 2011 году.
Кольская АЭС
Кольская АЭС расположена рядом с городом Полярные Зори Мурманской области, на берегу озера Имандра.
Состоит из четырёх блоков ВВЭР-440, введённых в эксплуатацию в 1973, 1974, 1981 и 1984 годах.
Мощность станции — 1760 МВт.
Курская АЭС
Курская АЭС — одна из четырёх крупнейших в России АЭС, одинаковой мощностью по 4000 МВт.
Расположена рядом с городом Курчатов Курской области, на берегу реки Сейм.
Состоит из четырёх блоков РБМК-1000, введённых в эксплуатацию в 1976, 1979, 1983 и 1985 годах.
Мощность станции — 4000 МВт.
Ленинградская АЭС
Ленинградская АЭС — одна из четырёх крупнейших в России АЭС, одинаковой мощностью по 4000 МВт.
Расположена рядом с городом Сосновый Бор Ленинградской области, на побережье Финского залива.
Состоит из четырёх блоков РБМК-1000, введённых в эксплуатацию в 1973, 1975, 1979 и 1981 годах.
Мощность станции — 4 ГВт. В 2007 году выработка составила 24,635 млрд кВт•ч.
Нововоронежская АЭС
Расположена в Воронежской области рядом с городом Воронеж, на левом берегу реки Дон. Состоит из двух блоков ВВЭР.
На 85 % обеспечивает Воронежскую область электрической энергией, на 50 % обеспечивает город Нововоронеж теплом.
Мощность станции (без учёта Нововоронежской АЭС-2) — 1440 МВт.
Ростовская АЭС
Расположена в Ростовской области около города Волгодонск. Электрическая мощность первого энергоблока составляет 1000 МВт, в 2010 году подключен к сети второй энергоблок станции.
В 2001—2010 годах станция носила название «Волгодонская АЭС», с пуском второго энергоблока АЭС станция была официально переименована в Ростовскую АЭС.
В 2008 году АЭС произвела 8,12 млрд кВт-час электроэнергии. Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) составил 92,45 %. С момента пуска (2001) выработала свыше 60 млрд кВт-час электроэнергии.
Смоленская АЭС
Расположена рядом с городом Десногорск Смоленской области. Станция состоит из трёх энергоблоков, с реакторами типа РБМК-1000, которые введены в эксплуатацию в 1982, 1985 и 1990 годах.
В состав каждого энергоблока входят: один реактор тепловой мощностью 3200 МВт и два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт каждый.
Принцип работы АЭС
Принцип работы атомной электростанции основан на действии ядерного (иногда называемого атомным) реактора – специальной объёмной конструкции, в которой происходит реакция расщепления атомов с выделением энергии.
Существуют различные виды ядерных реакторов:
- PHWR (также имеет название «pressurised heavy water reactor» – «тяжеловодный ядерный реактор»), используемый преимущественно на территории Канады и в городах Индии. В его основе используется вода, формула которой – D2O. Она выполняет функцию как теплоносителя, так и замедлителя нейтронов. Коэффициент полезного действия близится к 29%;
- ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор). В настоящее время ВВЭР эксплуатируют только в СНГ, в частности, модель ВВЭР-100. Реактор имеет КПД равный 33%;
- GCR, AGR (графитоводный). Жидкость, содержащаяся в таком реакторе, выступает в роли теплоносителя. В данной конструкции замедлитель нейтронов – графит, отсюда и название. КПД составляет около 40%.
https://youtube.com/watch?v=6GMDmirH6ts
По принципу устройства реакторы также делят на:
- PWR (pressurised water reactor) – устроен так, что вода, находящаяся под определенным давлением, замедляет реакции и подает тепло;
- BWR (сконструирован таким образом, что пар и вода находятся в главной части устройства, не имея водяного контура);
- РБМК (канальный реактор, имеющий особенно большую мощность);
- БН (система работает за счет быстрого обмена нейтронами).
Устройство и структура атомной электростанции. Как работает АЭС?
Типичная атомная электростанция состоит из блоков, внутри каждого из которых размещены различные технические приспособления. Самый значимый из таких блоков – комплекс с реакторным залом, обеспечивающий работоспособность всей АЭС. Он состоит из следующих устройств:
- реактора;
- бассейна (именно в нем хранят ядерное топливо);
- машины, перегружающие топливо;
- БЩУ (щит управления в блоках, с помощью него за процессом деления ядра могут наблюдать операторы).
Помимо прочего, имеется блок с бассейнами для отработанного топлива и специальные блоки, предназначенные для охлаждения (они называются градирнями). Кроме того, для охлаждения применяются распылительные бассейны и природные водоемы.
https://youtube.com/watch?v=_tcQpawPN_g
Принцип работы АЭС
На всех без исключения АЭС существует 3 этапа преобразования электрической энергии:
- ядерная с переходом в тепловую;
- тепловая, переходящая в механическую;
- механическая, преобразовывающаяся в электрическую.
Уран отдает нейтроны, вследствие чего происходит выделение тепла в огромных количествах. Горячая вода из реактора прокачивается насосами через парогенератор, где отдает часть тепла, и снова возвращается в реактор. Поскольку эта вода находится под большим давлением, она остается в жидком состоянии(в современных реакторах типа ВВЭР около 160 атмосфер при температуре ~330 °C). В парогенераторе это тепло передается воде второго контура, которая находится под гораздо меньшим давлением (половина давления первого контура и менее), поэтому закипает. Образовавшийся пар поступает на паровую турбину, вращающую электрогенератор, а затем в конденсатор, где пар охлаждают, он конденсируется и снова поступает в парогенератор. Конденсатор охлаждают водой из внешнего открытого источника воды (например, пруда-охладителя).
И первый и второй контур замкнуты, что снижает вероятность утечки радиации. Размеры конструкций первого контура минимизированы, что также снижает радиационные риски. Паровая турбина и конденсатор не взаимодействуют с водой первого контура, что облегчает ремонт и уменьшает количество радиоактивных отходов при демонтаже станции.
https://youtube.com/watch?v=tNcnrIYzKhA
Смоленская АЭС
Расположение
Тип реактора: РБМК-1000
Энергоблоков: 3
Год ввода в эксплуатацию: 1982, 1985, 1990
Смоленская АЭС — одно из ведущих энергетических предприятий региона, ежегодно она выдает в энергосистему страны порядка 20 млрд. киловатт часов электроэнергии (около 13% энергии, вырабатываемой на АЭС России и более 80% от того, что производят энергопредприятия Смоленской области).
Она состоит из трёх энергоблоков с реакторами РБМК-1000. В 2007 году станция первой среди АЭС России получила сертификат соответствия системы менеджмента качества международному стандарту ISO 9001:2000.
В 2009 г. Смоленская АЭС получила сертификат соответствия системы экологического менеджмента требованиям национального стандарта ГОСТ Р ИСО 14001-2007 и была признана лучшей АЭС России по направлению «Физическая защита».
В 2011 году Смоленская АЭС стала победителем в конкурсе «Лучшая АЭС России» по итогам работы за 2010 год и была признана лучшей АЭС по культуре безопасности.
В рамках реализации программы по продлению сроков эксплуатации был проведен капитальный ремонт и модернизация энергоблока №1.
Эксперименты с атомом в довоенное время
В 1930х-1940х многие мировые ученые проводили фундаментальные радиохимические исследования, которые в будущем дали толчок возникновению атомных проектов.
В конце 1938 года немецкие физики обнаружили тепловыделение от цепной реакции атомов урана. Уже тогда было понятно, что перед учеными вещество невероятной мощи и силы, реакции которого требуют внимательного изучения. Все физики мира переключились на изучение проблем деления атома. Сразу было установлено, что атомы урана-238 делятся очень плохо, гораздо охотнее это делают частицы урана-235. Уран решили обогащать и повышать содержание 235х изотопов. Был найден и другой путь – работать с ураном – 238, который при определенных реакциях можно превратить в плутоний. А плутоний использовать как сырье для ядерных реакций. Физики-ядерщики в СССР, США и Европе в довоенное время работали в двух направлениях:
- Обогащение урана-235
- Переработка урана-238
С середины 1939 года США, Германия и Англия засекретили свои исследования по получению чистого урана и делению его атомов от Советского Союза. Обстановка в мире накалялась, развитые страны стали работать над урановыми проектами независимо друг от друга. С началом Второй мировой исследования ядерных реакций прекратили. Они возобновились осенью 1942го.
С чего начиналась ядерная энергетика
Первенец атомной энергетики был введен в строй еще во времена бывшего СССР – 27 июня 1954 года. В этот день впервые произвела ток Обнинская АЭС, которая расположена в населенном пункте Обнинск Калужской области. От нее берут свое начало все последующие атомные электростанции России.
Предысторией ее разработки и создания послужили испытания атомной бомбы, благополучно проведенные Советским Союзом во второй половине 1949 года. Тогда же были сделаны заключения о возможности применения гигантского потенциала энергии атомного ядра в интересах народного хозяйства. Через короткое время 16 мая 1950 года решением Совмина СССР определено начало экспериментов в данной области. Для этих целей необходимо было построить опытную реакторную установку, обладающей мощью в 5 мегаватт – совсем небольшой по современным меркам.
Первая в стране атомная электростанция создавалась на основе водяного реактора. Его конструкция включала в себя бериллиевый реакторный замедлитель, свинцово-висмутовую систему охлаждения, а для работы использовалось уран-бериллиевые виды топлива. Всеми работами руководил известный советский ученый И.В. Курчатов, а проектирование реактора осуществляла группа Н.А. Доллежаля.
Обнинская АЭС с момента пуска успешно функционировала в течение 48 лет, и лишь в 2002 году ее работа прекратилась по причине морального и физического старения. Научные данные, полученные при наблюдениях за рабочими процессами, позволили в начале 60-х годов прошлого века успешно построить и запустить Белоярскую АЭС начальной мощью 300 МВт. По своим показателям она соответствовала промышленному уровню. На данный момент на территории России работают 10 атомных электростанций, находящихся в различных регионах страны.
Выработка электроэнергии
Выработка электроэнергии на российских АЭС в 1970—2014 годах, млрд кВт*ч
За 2007 год российскими АЭС было выработано 158,3 млрд кВт·ч, что составило 15,9 % от общей выработки в Единой энергосистеме России. Объём отпущенной электроэнергии составил 147,7 млрд кВт·ч.
В 2008 году на АЭС было выработано 162,3 млрд кВт•ч электроэнергии. Объём отпущенной электроэнергии составил 151,57 млрд кВт•ч.
В 2009 году на АЭС было выработано 163,3 млрд кВт•ч электроэнергии., что составило 16 % от общей выработки в Единой энергосистеме России. Объём отпущенной электроэнергии составил 152,8 млрд кВт·ч.
В 2010 году АЭС России выработали 170,1 млрд кВт•ч электроэнергии, что составило 16,6 % от общей выработки в Единой энергосистеме России. Объём отпущенной электроэнергии составил 159,4 млрд кВт·ч.
В 2011 году российские атомные станции выработали 172,7 млрд кВт•ч, что составило 16,6 % от общей выработки в Единой энергосистеме России. Объём отпущенной электроэнергии составил 161,6 млрд кВт·ч.
В 2012 году российские атомные станции выработали 177,3 млрд кВт•ч, что составило 17,1 % от общей выработки в Единой энергосистеме России. Объём отпущенной электроэнергии составил 165,727 млрд кВт·ч.
В 2018 году выработка на АЭС России составила 196,4 млрд кВт•ч, что составило 18,7% от общей выработки в Единой энергосистеме России.
Доля атомной генерации в общем энергобалансе России около 18 %. Высокое значение атомная энергетика имеет в европейской части России и особенно на северо-западе, где выработка на АЭС достигает 42 %.
После запуска второго энергоблока Волгодонской АЭС в 2010 году, председатель правительства России В. В. Путин озвучил планы доведения атомной генерации в общем энергобалансе России с 16 % до 20-30 %.
В разработках проекта Энергетической стратегии России на период до 2030 г. предусмотрено увеличение производства электроэнергии на атомных электростанциях в 4 раза.{jcomments on}
Атомная электростанция и ее устройство:
Атомная электростанция (АЭС) – это ядерная установка, назначением которой является выработка электрической энергии.
Атомная электростанция (АЭС) – это ядерная установка для производства электрической энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определенной проектом территории, на которой для осуществления этой цели используется ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом).
Отличие АЭС от иных видов электростанций заключается в том, что ее конструкция включает в себя ядерный реактор, являющийся ее основным компонентом. В качестве топлива в ней применяется уран-235.
АЭС располагается на территории нескольких зданий, в которых размещается комплекс сооружений, систем и оборудования, требуемых для обеспечения ее работы.
В главном корпусе АЭС находится реакторный зал, в котором располагаются:
– реактор,
– специальный бассейн, служащий для выдержки ядерного топлива,
– машина для выполнения перегрузок топлива (перегрузочная машина).
Работа этого оборудования контролируется персоналом – операторами, использующими в этих целях блочный щит управления.
Ключевой элемент реактора – зона, располагающаяся в бетонной шахте. В нем также предусмотрена система, обеспечивающая управление и защитные функции; с ее помощью можно выбирать режим, в котором должна проходить управляемая цепная реакция деления. Система обеспечивает и аварийную защиту, что позволяет оперативно прекратить реакцию в случае возникновения внештатной ситуации.
Во втором здании АЭС находится турбинный зал, в котором располагаются турбина и парогенераторы. Кроме того, имеется корпус, в котором перегружается ядерное топливо и хранится отработанное ядерное топливо в специально предусмотренных бассейнах.
На территории атомной станции располагаются конденсаторы, а также градирни, охладительный пруд и брызгальный бассейн, представляющие собой компоненты оборотной системы охлаждения. Градирнями называются башни, выполненные из бетона и по форме напоминающие усеченный конус; в качестве пруда может служить естественный или искусственный водоем. АЭС оборудована высоковольтными линиями электропередач, простирающимися за границы ее территории.
Строительство первой в мире атомной электростанции было начато в 1950 году в России и завершено четыре года спустя. Для осуществления проекта была выбрана территория неподалеку от пос. Обнинского (Калужская область).
Однако впервые вырабатывать электроэнергию начали в Соединенных Штатах Америки в 1951 году; первый успешный случай ее получения был зафиксирован в штате Айдахо.
В сфере производства электроэнергии лидируют США, где ежегодно вырабатывается более 788 млрд кВт/ч. В список лидеров по объемам выработки также входят Франция, Япония, Германия и Россия.
