Весняна школа-2016: лекція Миколи Зарицького і Юрія Черепанова

Весенняя школа НАЭК «Энергоатом»

Текущее состояние атомной энергетики Украины

2

В условиях значительного уменьшения добычи угля в Украине, высоких цен на органическое топливо и нестабильности мировых рынков природного газа и нефти, обеспечить на достижимую перспективу поддержку роста промышленного производства в стране и удовлетворить спрос в относительно дешевой электроэнергии способна только атомная энергетика.

На четырех действующих АЭС (Запорожская, Ровенская, Хмельницкая и Южно-Украинская АЭС) эксплуатируется 15 ядерных энергоблоков общей мощностью 13,835 ГВт. За последние 5 лет доля АЭС в общем объеме выработки электроэнергии в Украине составляла 47-48%, а за последний год даже больше 50%.

Необходимость и важность создания новых энергоблоков АЭС в Украине

3

График продления эксплуатации двенадцати энергоблоков АЭС Украины

Начиная с 2030 по 2040 года генерация электроэнергии на АЭС Украины уменьшится с 13,8 ГВт до 3 ГВт в связи с выведением из эксплуатации действующих энергоблоков. При планировании строительства замещающих мощностей необходимо учитывать длительность цикла сооружения энергоблока АЭС, которая составляет 8-12 лет (активная фаза строительства 6-7 лет). Следует учитывать, что при одновременном строительстве трех энергоблоков для создания 11 ГВт замещающих мощностей будет необходимо более 20 лет. Стоимость программы замещения при средней стоимости 5000 дол. США за кВт ∙ час. составляет 11 ГВт × 5000 $ / кВт ∙ час = 55 млрд. $, что эквивалентно ежегодному освоению (до 2040 року) приблизительно 2,2 млрд. $ капиталовложений. Поэтому строительство энергоблоков Хмельницкой АЭС и освоение новых площадок АЭС имеет наиважнейшее значение для сохранения атомной энергетики в Украине и обеспечению энергетической безопасности.

Строительство новых энергоблоков АЭС

4

Энергетической стратегией помимо замещающих мощностей предусматривается дополнительное размещение на территории Украины энергоблоков АЭС общей установленной мощностью 3-5 ГВт. Исходя из мировых тенденций это должны быть энергоблоки АЭС с реакторами III-го поколения или III+. Считается, что реакторы этих поколений являются передовыми, и имеют усовершенствованные системы безопасности. Выбор типа энергоблока АЭС будет осуществлен на основании международного конкурса.

Проекты новых АЭС будет разрабатываться так, чтобы в полной мере было обеспечено выполнение основных целей безопасности в соответствии с законодательством и требованиями Украины и международных стандартов. Энергоблоки АЭС на новых площадках планируется ввести в эксплуатацию в период 2023–2029 гг., при этом сроки сооружения могут быть ускорены в случае значительного повышения спроса на электроэнергию по сравнению с прогнозируемым.

Для выбора места расположения новых АЭС в Украине был разработан Кадастр, в котором обоснован выбор 7-ми площадок для строительства новых АЭС.

Процесс выбора новой площадки включает в себя длительную работу по согласованию с территориальными громадами возможности дальнейших мероприятий по рассмотрению площадок для размещения новой АЭС.

5

При подготовке строительства на площадках действующих АЭС необходимо рассматривать такие аспекты:

возможность транспортировки крупногабаритного оборудования;

возможность водоснабжения новых энергоблоков;

реализация мероприятий по обеспечению выдачи мощностей.

Для строительства на новых площадках можно рассматривать следующие проекты энергоблоков АЭС :

АР-1000 (проект американской компании Westinghouse, мощность 1117 МВт);

EPR-1600 (проект французской компании AREVA, мощность 1600 МВт);

APR-1400 (проект компании Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP), мощность 1400 МВт);

CANDU EC-6 (проект канадской компании SNC - Lavaline, мощность 728 МВт);

ATMEA - 1 (проект трехпетлевого легководного реактора под давлением. мощность 1100-1150 МВт. Реактор разрабатывают компании MHI і AREVA).

В настоящее время также необходимо начинать работы по созданию замещающих мощностей на площадках РАЭС, ЗАЕС и ЮУАЕС.

Строительство новых энергоблоков АЭС

Характеристики и статистика энергоблока АР-1000

6

Общая информацияКоличество

реакторов данного типа

эксплуатируемое в мире

0

Количество строящихся

реакторов данного типа в мире

8

Электрическая мощность, нетто 1100 МВт

Приблизительная стоимость

9,9 – 17,5 млрд. долл США (2

блока)Характеристики основного оборудования

Корпус реактораВнутренний диаметр 4038.6 мм

Общая высота изнутри 12 056 мм

Парогенератор

Тип

Delta-125, вертикальный с

U-образными трубками

Максимальный внешний диаметр ПГ 5 575.3 мм

Общая высота 22 460 ммМасса 663.7 т

Проект компании Westinghouse Electric Company LLC,США.

Оригинальный проект данного реактора был сертифицирован в США 27 января 2006 года.

В мае 2007 года компания "Westinghouse" подала заявку на сертификацию дополненной версии проекта, которая біла

одобрена в 2011 году.

Характеристики и статистика энергоблока АРR-1400

7

Общая информацияКоличество

реакторов данного типа

эксплуатируемое в мире

0

Количество строящихся


7

Электрическая мощность 1400 МВт


6,3 млрд. долл США (2 блока оценочная АЭС Шин-Кори)

Характеристики основного оборудованияКорпус реактора

Внутренний диаметрцилиндрической

обечайки4655 мм

Общая высота (с крышкой) изнутри 14830 мм

Парогенератор

Тип

вертикальный с U-образными трубками и

встроенным экономайзером

Масса 832.7 тОбщая высота 23000 мм

Диаметр верхней обечайки 5890 мм

Проект компании Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP), Корея.

Проект APR1400 был разработан на основании проверенной технологии OPR1000 и проекта

System 80+, который был сертифицирован органом ядерного регулирования США в июне 1997 года.

Характеристики и статистика энергоблока EPR-1600

8

Общая информацияКоличество строящихся


4

Электрическая мощность 1650 МВтПриблизительная

стоимость6,1 млрд. долл США

Характеристики основного оборудования

Корпус реактораВнутренний диаметр 4870 мм

Высота вместе с крышкой 12 708 ммПарогенератор

ТипU-образные трубки с

продольным подогревателем

Масса 550 тВысота 23 м

Компенсатор давления

Общая длина 14.4 мОбщая масса пустого КД 150 т

Проект компании AREVA NP, Франция.

Реактор EPR 1600 - реактор с водой под давлением (PWR).

Проект EPR основан на использовании опыта компании AREVA NP полученного при проектировании и эксплуатации, в состав

компании входят Framatome и Kraftwerk Union (KWU, Siemens).

Характеристики и статистика энергоблока ACPR-1000

9

В ноябре 2011 года Проект китайского реактора ACPR-1000 был представлен на 13-ой Всекитайской выставке высоких технологий в

Шэньчжэне.

Разработан компанией «China Guangdong Nuclear Power Corporation».

В основе РУ ACPR-1000 положен проект M310 компании Framatome

Количество строящихся реакторов данного типа в

мире2

Оценочная стоимость 3,2 - 4,0 млрд. долл. США для строительства

в Китае Электрическая мощность 1150 МВт

Характеристики и статистика энергоблока EC-6

10

Реактор разработан канадской компанией Atomic Energy of Canada Limited (AECL).

Права на строительство, модернизацию и обслуживание энергоблоков с тяжеловодными реакторами CANDU

переданы компании SNC-Lavalin.

Электрическая мощность 730 - 745 МВт


3,5 млрд. долл США

Характеристики каландра

Внешний диаметр 7,65 м

Общая длинна 7,82 мМасса в сборе с

защитой 519 т

Преимуществом данного типа является возможность перевозки каландра по

частям и его сборка непосредственно на месте установки

11

Начало строительства: энергоблока №3 – 1985г., энергоблока №4 – 1986р.На момент приостановки строительства в 1990 г. выполнено :Энергоблок №3 – 75% готовности СК Энергоблок №4 – 28% готовности СК

В 2005 году было Украиной было принято решение о продолжении сооружения этих энергоблоков. Для подтверждения использования существующих строительных конструкций, зданий и сооружений в

2006-2009 годах были выполнены обследования и оценка их технического состояния. Вывод главной экспертной организации в области строительства был таким: подтверждена возможность

обеспечения требований к проектной долговечности и надежности эксплуатации существующих строительных конструкций с учетом проведения комплекса ремонтно-восстановительных работ.

История реализации проекта ХАЭС-3,4

Оборудование энергоблоков № 3 та № 4 ХАЭС на хранении.

12

На энергоблоке № 3 смонтировано около 85 единиц оборудования (баки, теплообменники, фильтры, и др).

На складах находится около 20 000 элементов оборудования.

Помещения и оборудование энергоблока №3 ХАЭС

13

14

Для завершения строительства энергоблоков №3,4 Хмельницкой АЭС :

В 2005 году Правительством принято решение “Про підготовчі заходи щодо будівництва нових енергоблоків Хмельницької АЕС” (распоряжение КМУ от 21 июля 2005 г. N 281-р) .

В 2008 году проведен международный конкурс по выбору типа РУ для строительства энергоблоков №3,4 ХАЭС. Конкурсной комиссией выбран проект ВВЭР-1000/В-392Б, который был представлен ЗАО «Атомстройэкспорт», ГК “Росатом” (РФ).

9 июня 2010 года между Кабинетом Министров Украины и Правительством Российской Федерации было подписано Соглашение о сотрудничестве при строительстве энергоблоков № 3 и №4 Хмельницкой АЭС;

Кабинетом Министров Украины одобрено технико-экономическое обоснование (ТЭО) распоряжение от 4 июля 2012 г. № 498-р ;

принят Закон Украины от 6 сентября 2012 года № 5217-VI «Про розміщення, проектування і будівництво енергоблоків № 3 и 4 Хмельницької АЕС».

В связи с невыполнением российской стороной своих обязанностей в соответствии с положениями Межправительственного соглашения и ухудшением российско-украинских отношений были приняты:

Закон Украины от 16.09.2015 № 696-VIII «Про припинення дії Угоди між Кабінетом Міністрів України та Урядом Російської Федерації про співробітництво в будівництві енергоблоків № 3 та 4 Хмельницької АЕС»;

Закон Украины от 16.09.2015 № 697-VIII «Про визначенням таким, що втратив чинність, Закону України «Про розміщення, проектування та будівництво енергоблоків № 3 і 4 Хмельницької атомної електричної станції»

История реализации проекта ХАЭС-3,4

15

Для реализации нового подхода к строительству ХАЭС- 3,4 центральными органами исполнительной власти принято концептуальное решение «Будівництво енергоблоків №3,4 на Хмельницькій АЕС», которое учитывает достижение необходимого уровня безопасности, экономической выгоды и локализацию производства оборудования в Украине.

В 2014 году ГП НАЭК “Энергоатом” были рассмотрены альтернативные варианты завершения строительства энергоблоков ХАЭС-3,4 с применением РУ ВВЕР-1000, реализация которых могли бы обеспечить сооружение при наиболее коротких сроках и с минимальными затратами. В качестве альтернативного поставщика реакторной технологии и оборудования ВВЭР рассматривается чешская компания Skoda JS as. с реакторной установкой ВВЭР-1000 Skoda JS и чешские научные и инженерные организации. При этом:

- обеспечивается использование существующих строительных конструкций, сооружений и инфраструктуры площадки Хмельницкой АЭС;

- обеспечивается высокий уровень национальной локализации (до 60%) благодаря привлечению национальных производителей основного оборудования, научных, инжиниринговых и проектных организаций;

- обеспечиваются плановые сроки службы основного оборудования (корпус реактора - 60 лет);

- обеспечиваются показатели безопасности на уровне проекта В-392 (рассмотренный в ТЭО) и их улучшение;

- обеспечиваются мероприятия по управлению запроектными авариями, в частности внедрение системы внешнего охлаждения корпуса реактора;

- обеспечивается использование ядерного топлива альтернативного поставщика как проектное решение.

Текущее состояние реализации проекта ХАЭС-3,4

Инновационные системы безопасности реализация которых запланирована

в рамках проекта ХАЭС-3,4

16

В рамках реализации проекта «Сооружение энергоблоков №3, 4 Хмельницкой АЭС запланировано по применение системы охлаждения корпуса реактора (СОКР)

Основное назначение СОКР

Предотвращение повреждения корпуса реактора при тяжелых авариях с разрушением АЗ и исключение выхода кориума за пределы корпуса реактора.

Сохранение локализирующих свойств ЗО, что решающим образом влияет на минимизацию радиационного воздействия на население и окружающую среду при авариях, включая ТА с повреждением ЯТ.

Принцип действия системы охлаждения корпуса реактора

17

Инновационные системы безопасности реализация которых запланирована

в рамках проекта ХАЭС-3,4

18

Для обоснования применения системы СОКР в проектах энергоблоков АЭС :

Выполнены расчетные обоснования использования СОКР применительно к ВВЭР-1000 в ИЯИ Ржеж, РНЦКН (Россия), IRSN, ESDF, AREVA (Франция) и ряда других организаций с применением расчетных кодов (с разработкой соответствующих моделей). При этом использовались общие входные данные и получена сходимость результатов.

По согласованию с органом ядерного регулирования Чешской Республики и при поддержке ЧЕЗ ИЯИ Ржеж принял решение по реализации экспериментальных установок, моделирующих условия реактора ВВЭР-1000.

ИЯИ Ржеж выполнена разработка технических решений по организации системы подачи воды на охлаждение (пассивная и активная часть) и решений связанных с отводом пара в контаймент через опорную ферму шахты реактора. Совместно с ОП ХАЭС (на энергоблоке №3) проводятся натуральные замеры и обследования в зоне шахты реактора.

Примеры реализации проектов с использованием строительных конструкций

19

Ростовская АЭС, блоки № 2,3,4 с ВВЭР-1000

Строительная готовность на момент принятия решения о достройке -2006г.

В марте 2010 года состоялся энергопуск энергоблока № 2 Ростовской АЭС

В декабре 2014 года состоялся энергопуск энергоблока №3 Ростовской АЭС.

В настоящее время блок № 4 Ростовской АЭС - достраивается.


20

Калининская АЭС, энергоблоки № 3,4 ВВЭР-1000

Строительная готовность после вынужденного простоя 1985-1997 годов

После окончания строительства:

энергоблок №3 - введен в эксплуатацию в 2005 г.

энергоблок №4 - введен в эксплуатацию в 2012 г – с реактором

производства Шкода.


21

АЭС «Моховце», энергоблоки №3, 4, ВВЭР-440

Общий вид АЭС на момент принятия решения о достройке в 2009г.

Монтаж корпуса реактора на блоке Моховце-3

энергоблоки №3,4 – в настоящее время достраиваются по исходному проекту


22

АЭС «Темелин», энергоблоки №1, 2, ВВЭР-1000.

АЭС Чернавода в 2006 году. Единственным действующим на тот момент был 1-й блок

станции (крайний справа). 2-й энергоблок пустили в

2007 году.


23

Хмельницкая АЭС ,энергоблок №2, ВВЭР-1000

Ровенская АЭС , энергоблок №4, ВВЭР-1000


24

АЭС Уоттс-Бар,

два энергоблока по проекту PWR компании Westinghouse

Строительство двух энергоблоков АЭС Уоттс-Бар номинальной мощностью 1270 МВт по проекту PWR Westinghouse началось в 1972 году. Строительство АЭС приостановлено в 1985 году. Строительство энергоблока №1 возобновлено в 1990 году, в мае 1996 году энергоблок введен в промышленную эксплуатацию. В 2007 году принято решение о достройке энергоблока №2, готовность которого на тот момент составляла 80%. В конце октября 2015 года КЯР США было выдано разрешение на введение в эксплуатацию энергоблока №2 АЭС

Стремления мировой общественности к сохранению климата планеты

25

В ноябре-декабре 2015 г. в Парижском Ле-Бурже состоялась конференция ООН по изменению климата (СОР21) - это было одно из наибольших международных событий.

В ходе конференции поставлено масштабное задание: приостановить климатические изменения, последствия которых представляют угрозу для стран и экономик. На конференции было составлено соглашение в рамках Конвенции ООН об изменениях климата. Страны-члены ООН будут подписывать ее, начиная с 22 апреля 2016 года.

Соглашением Страны-члены ООН обязуются:Удерживать повышение температуры на уровне не выше чем 1,5 °C, т.е. на доиндустриальном уровне. Сокращать выбросы. В качестве долгосрочной глобальной цели принято — чисто нулевые выбросы. Подводить итоги каждые пять лет. Текст соглашения предусматривает пересмотр планов сокращения выбросов каждые пять лет, чтобы удержать потепление на уровне критических 2 °C.Предусмотреть механизм решения финансовых проблем стран, уязвимых к климатическим условиям. Финансировать развивающиеся страны, чтобы помочь им адаптироваться к изменениям климата и перейти на экологически чистую энергию.

Развитие ядерной энергетики как составляющая часть решения климатических проблем

26

Ядерная энергетика рассматривается многими как экологически чистая.

На ТЭС суммарные годовые выбросы вредных веществ, в состав которых входят сернистый газ, оксиды азота, углеводород, альдегиды и пыль золы, на 1000 МВт установленной мощности составляют приблизительно от 13 000 тонн в год для газовых до 165 000 т/год на пылеугольных ТЭС. Подобные выбросы на АЭС полностью отсутствуют.

ТЭС мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислорода в год для окисления топлива, АЭС же не потребляют кислород вообще. Угольная станция дает больший удельный (на единицу произведенной электроэнергии) выброс радиоактивных веществ. В угле всегда содержаться природные радиоактивные вещества, при сжигании которого они практически полностью попадают в окружающую среду. При этом удельная активность выбросов ТЭС в несколько раз выше, чем для АЭС.

Атомные электростанции почти не осуществляют выбросов CO2, в тоже время как атомная промышленность признана одной из наиболее безопасных производств, подкрепленных высокими стандартами безопасности и международного сотрудничества на основе эволюции технологий и уроков по опыту эксплуатации.

Развитие ядерной энергетики как составляющая часть решения климатических проблем

27

Все больше признания в мире получает тот факт, что в условиях растущих цен на органическое топливо и нестабильности мировых рынков природного газа и нефти, обеспечит на обозримую перспективу поддержку роста промышленного производства в стране и удовлетворению спроса населения в относительно дешевой электроэнергии способна только атомная энергетика.

Существующие и будущие ядерные реакторы IV поколения смогут помочь человечеству преодолеть энергетический кризис, с учетом минимального влияния на окружающую среду.

Ядерная энергетика - Ядерная энергетика -

это составляющая преодоления климатических изменений!это составляющая преодоления климатических изменений!

Business

Весняна школа-2016: лекція Миколи Зарицького і Юрія Черепанова