Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики
Відповідно до вищевикладеного в Україні може бути реалізований наступний варіант розвитку ЯПЦ. ВЯП ВВЕР-1000 переміщують у проміжне централізоване сховище на термін до 40 й більше років. Після закінчення цього терміну починається переробка ВЯП на радіохімічних заводах й виготовляються ТВЗ з виділеними із ВЯП ураном й плутонієм для початкових завантажень швидких реакторів нового покоління.
Якщо встановлена потужність АЕС України з ВВЕР-1000 збережеться на нинішньому рівні до 2047 р., то за цей час буде накопичено 17000 т ВЯП ВВЕР-1000. З цієї кількості ВЯП можна виокремити 114 т здатного ділитися плутонію, достатнього для завантаження швидких реакторів загальною потужністю ~29 ГВт, що перевищує теперішню потужність АЕС Україна вдвічі. Після 2047 р. з працюючих ВВЕР-1000 буде щорічно поставлятися ~429 т ВЯП (після 40-річної витримки), що дозволить отримувати за 5 років 14,3 т здатного ділитися плутонію, достатнього для початкового завантаження швидких реакторів потужністю 3,5 ГВт. Сумарні надбавки до поточних витрат паливного циклу на відстрочену переробку ВЯП тринадцяти ВВЕР-1000 за період до 2045 р. складуть 30 дол. кг важ. атомів ? 17160103 кг ? 0,5 млрд.дол, що за рахунок дисконтування приблизно в 20 разів менше, ніж при негайній переробці ВЯП.
Слід зауважити, що для реалізації цього сценарію необхідно мати до 2047 р. швидкі реактори.
Створенням швидких реакторів в даний час займаються фахівці Франції, Японії та Росії. Крім того, накопичений при зберіганні ВЯП ВВЕР плутоній має комерційну цінність для поставки в інші країни, що мають розвинену атомну енергетику.
Для накопичення Рu потрібно побудувати в Україні централізоване тимчасове (проміжне) сховище для ВЯП ВВЕР-1000.
На найближчу перспективу (40–50 років) необхідно підготувати державну програму науково-технічного супроводу експлуатації АЕС України, до якої мають увійти такі розділи:
• паливні матеріали (уран, паливо – UO2 з інтегрованим до нього поглиначем);
• конструкційні матеріали (Zr, Hf, В, С);
• матеріали корпусу реакторів ВВЕР-1000 (основний метал, зварні з'єднання), трубопроводи, парогенератори, продовження ресурсу роботи;
• зняття з експлуатації блоків АЕС, котрі відпрацювали свій ресурс;
• перехід на подовжений цикл опромінення палива (18й 24-місячний та кампанії палива тривалістю 5–8 років);
• підготовка створення замкненого ЯПЦ (організація виробництва твелів і ТВЗ, організація «сухої» екологічно безпечної переробки ВЯП, організація проміжних і довгострокових сховищ РАВ та технології поводження з останніми).
На довгострокову перспективу необхідно скласти сценарій розвитку атомної енергетики України з включенням до її структури нових енергетичних реакторів і перспективних технологій поводження з ВЯП.
Що ж до розвитку атомної енергетики в Україні, то цей напрям практично не має альтернативи і для його просування необхідне ухвалення кардинальних політичних і науково-технічних рішень щодо вибору ЯПЦ і розвитку АЕ. З економічної і політичної точок зору створення власного замкнутого ЯПЦ має ряд переваг, оскільки підвищує енергетичну і, отже, економічну незалежність країни. Проте ухвалення рішення повинне виходити зі всебічної оцінки переваг і недоліків, реальності реалізації ризиків і невизначеностей, що впливають на результат.
Слід відмітити, що в Україні достатньо багато учених і фахівців, що мають досвід роботи зі створення і розвитку як окремих етапів, так і ЯПЦ в цілому. Зокрема, в ННЦ ХФТІ накопичений великий досвід робіт зі створення цирконієвих сплавів і труб з них для виробництва твелів і ТВЗ, з розрахунку активних зон реакторів, створення твелів і ТВЗ, з оцінки радіаційної обстановки і ризиків, з трансмутаційних систем і процесів, з радіаційного матеріалознавства, газофторидних процесів витягання урану із сумішей, з роботи з радіоактивними матеріалами тощо, ведуться роботи зі створення перспективних ядерних і термоядерних реакторів нового покоління.
Природно, що з метою прискорення процесу вирішення ряду проблем доцільна кооперація між ученими України і низки країн (Росії, США, Франції, Англії, Китаю).
- Введение
- ЧАСТЬ 1. Теплоэнергетика
- Раздел 1. Основные понятия в теплоэнергетике
- Раздел 2. Паровые и водогрейные котлы
- 2.1. Общие сведения, классификация паровых и водогрейных котлов
- 2.2. Органическое топливо и типы топочных устройств для его сжигания
- 2.3. Паровые котлы малой и средней производительности
- 2.4. Паровые энергетические котлы
- 2.5. Паровые котлы энергоблоков ТЭС
- 2.6. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы
- 2.7. Создание и усовершенствование водогрейных котлов
- 2.8. Водогрейные котлы малой мощности
- 2.9. Водогрейные котлы для коммунальной энергетики
- 2.10. Водогрейные котлы для централизованного теплоснабжения
- 2.11. Электрокотлы
- 2.12. Современное состояние и направления развития котлостроения
- 2.13. Состояние котельного хозяйства в Украине и направления его модернизации
- Раздел 3. Паровые и газовые турбины
- 3.1. Эволюция паровых турбин и их основные типы
- 3.2. Основные элементы современных паровых турбин
- 3.3. Основы эксплуатации паровых турбин
- 3.4. Состояние паротурбинного оборудования в Украине
- 3.5. Пути совершенствования конструкций паровых турбин в мире
- 3.6. История развития энергетического газотурбостроения
- 3.7. Основные элементы энергетических газотурбинных установок и их назначение
- 3.8. Создание и развитие парогазовых и газопаровых установок, их классификация
- 3.9. Современное состояние стационарного энергетического газотурбостроения и пути его развития
- Раздел 4. Тепловые электростанции
- Раздел 5. Централизованное теплоснабжение крупных городов
- Раздел 6. Перспективы развития тепловой энергетики
- ЧАСТЬ 2. Гидроэнергетика
- Раздел 1. Сооружение первых гидроэлектростанций. Этапы развития гидроэнергетики
- Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС
- 2.1. Энергия и мощность водотоков
- 2.2. Гидроэнергетические ресурсы и их использование
- 2.3. Регулирование речного стока
- 2.4. Принципиальные схемы использования гидравлической энергии на ГЭС
- 2.5. Основные энергетические параметры ГЭС
- 2.6. Принципиальные схемы работы ГАЭС
- 2.7. Основные энергетические параметры ГАЭС
- 2.8. Режим работы ГЭС и ГАЭС в объединенных энергосистемах
- 2.9. Комплексное использование и охрана водных ресурсов
- Раздел 3. Каскады ГЭС. Территориально-производственные комплексы и энергокомплексы
- Раздел 4. Основные типы, условия эксплуатации, режимы работы ГЭС и ГАЭС
- Раздел 5. Технологическое оборудование ГЭС и ГАЭС
- Раздел 6. Перспективы развития гидроэнергетики
- Заключение
- Перечень сокращений
- Список использованной литературы
- Сведения об авторах