ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы

Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

English (UK)

ISSN 2414-1038 (online)

БРОНД-3.1

Архив

2020, Выпуск 1

РАЗВИТИЕ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ И МИРЕ С РЕАКТОРАМИ ПОКОЛЕНИЙ 3+ И 4

DOI: 10.55176/2414-1038-2020-1-77-93

Авторы

Глебов А.П.

Организация

Акционерное общество «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Глебов А.П. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-88-69; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..

Аннотация

В развитии атомной энергетики в мире можно выделить три этапа, разделенных большими авариями на АЭС: «Три-Майл-Айленд» (США, 1979 г.), Чернобыльской АЭС (СССР – Украина, 1986 г. и АЭС «Фукусима-1» (Япония, 2011 г.).
На первом и втором этапах до 1990 г. происходило бурное развитие атомной энергетики, когда вводилось в год по 20-30 блоков и их количество выросло до 391 при суммарной мощности 321 ГВт, затем последовало резкое снижение, выведение многих блоков из эксплуатации, достигших предельного срока – 40 лет. Так за пост-фукусимский период с 2011-2016 гг. с учетом выведенных (17 блоков) добавилось всего 7 блоков и 13 ГВт энергии. В результате на 01.12.2016 г. суммарная установленная мощность 450 блоков составляла 392 ГВт.
При этом снизились цены на уран и газ, а последнее привело к повышению конкурентоспособности газовых ТЭС (ПГУ с КПД до 55-65 %).
Доля мирового производства электроэнергии на АЭС упала с 17,6 % (1995 г.) до 10,7 % (2015 г.). Для улучшения экономики АЭС требовалось существенное повышение уровня безопасности при упрощении и удешевлении собственно проектов, в первую очередь реакторного отделения (ядерного острова – ЯО), стоимости оборудования энергоблока, строительства и монтажа на площадке, снижение затрат при эксплуатации. В результате были разработаны и уже строятся реакторы «Поколения-3+»: фирмы Westinghouse (США) АР-1000, АРR-1400 (Корея), кипящий – GeneralElectric (США) ESBWR-1650, Areva (Франция) EPR (1600 МВт), в России «Росатом» – АЭС-2006 (1200 МВт) и ВВЭР-ТОИ (1250 МВт). В работе представлены результаты сравнения экономической эффективности этих проектов.
В январе 2000 г. по инициативе Министерства энергетики США была начата программа «Международный форум «Поколение IV» (МФП-4) целями которой являлось – определение основных направлений НИОКР по разработке перспективных ЯЭУ 4-го поколения. В результате оценки, выполненной группой ведущих специалистов по атомной энергетике, были выбраны шесть базовых концепций ЯЭУ. В данной работе рассматриваются только три из них: реакторы, охлаждаемые натрием (SFR-БН), свинцом (LFR-БР) и водой сверхкритического давления (SCWR-ВВЭР-СКД).
За рубежом наибольшее развитие получили реакторы SCWR. В ряде стран выполнены концептуальные проекты показывающие экономическую эффективность этих реакторов на 20-40 % по сравнению с реакторами «П-3+». В России, чтобы не зависеть от колебаний цен на уран, уменьшения проблем с хранением отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и реализацией в атомной энергетике замкнутого топливного цикла (ЗТЦ), активно разрабатываются реакторы БН и БР.

Ключевые слова
развитие АЭС в России и мире, разведанные запасы и себестоимость урана, водоохлаждаемые реакторы поколений 3+ и 4, быстрые реакторы на натрии и свинце, двухкомпонентная АЭС, спектральное регулирование, реакторы с водой сверхкритического давления, замкнутый топливный цикл, стратегии развития атомной энергетики, сроки реализации проектов.

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.54

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2020, выпуск 1, 1:8