40. Роль ядерной энергетики в энергетической стратегии России и других стран. Различие вкладов капитальных и эксплуатационных затрат в стоимость электроэнергии тепловых и ядерных электростанций.

Программа-минимум: сохранить долю ЯЭ на уровне 16 %.

Программа-максимум: довести долю ЯЭ до 25-30 % к 2030 году.

Разработка новой технологической платформы ЯЭ

Цель: - Создание на базе предприятий РОСАТОМА и технологически связанных производств эффективного конкурентоспособного энергопромышленного кластера (Атомпрома) в интересах военно-политической и энергетической безопасности страны и укрепления ее позиций на внешних рынках

Задачи:

-Вклад в энергетическую безопасность России путем серийного ввода энергоблоков АЭС как базы экономического роста в «опорных» регионах страны

-Поэтапное решение отложенных вопросов в части обращения с ОЯТ и РАО и вывода из эксплуатации ядерных объектов

-Создание предпосылок перехода к новой технологической платформе для сохранения конкурентоспособности кластера в долгосрочной перспективе

1. Связь ВВП с потреблением энергоресурсов. Отсюда необходимость в огромных количествах энергии. Эту энергию можно брать из ТЭЦ, ГЭС, нетрадиционных ЭС, или же АЭС.

2. Мировые ресурсы энергии.

Источник Запасы (Q)

Солнце 2000

Океан 2

Геотермальная энергия 0,5

Гидроэнергия 0,2

Ветер 0,04

Приливы 0,02

Невозобновляемые источники:

Уголь 300

Нефть 50

Газ 10

Уран 10000

Торий 10000

Дейтерий 100000

Литий 1000

При нынешних уровнях роста, возобновляемые ресурсы не дают необходимой мощности, невозобновляемые скоро закончатся. Необходимо развивать ядерную и термоядерную энергетику. Однако необходимо помнить об экономичности способа производства энергии. То есть где-то топить углем, а где-то ураном.

Атомная энергетика сопряжена с множеством других областей. Для производства реактора необходима мощная производственная база, квалифицированный строительный и монтажный персонал. Лишь немногие страны сегодня могут самостоятельно построить реактор и обеспечить его функционирование.

Расходы на строительство и эксплуатацию:

41. Международные проекты inpro и gif-IV инновационных ядерно-энергетических технологий. Технико-экономические требования к ядерным реакторам нового (4-ого) поколения.

INPRO. В последние годы наблюдается беспрецедентная международ­ная интеграция в области ядерной энергетики и ядерного образова­ния. INPRO (InternationalProjectonInnovationNuclearReactorsandFuelCycles) – крупный международный проект по инновационным ядерным реакторам и их топливным циклам, развивается с марта 2001 г. под эгидой МАГАТЭ (Между­народное агентство по атомной энергии). С начала 2007 г. в проекте участвуют 28 стран мира. Период прогноза для INPROсоставляет 50 лет. Цель проекта INPRO- выработка принципов обеспечения приемлемости и эф­фективности крупномасштабной ядерной энергетики в XXI в:

-удостовериться, что ядерная энергетика способна удовлетво­рить потребности в энергии в XXIв. в приемлемой для общества форме.

-объединить как обладателей технологии, так и будущих пользователей технологии для рассмотрения совместных действий, необходимых для достижения желаемых усовершенствований в ядерных реакторах и топливных циклах.

Требования к «большой ядерной энергетике». В настоящее время во многих странах мира зреет понимание возможности осу­ществления замыслов основоположников ядерной энергетики: пе­реход от ядерной энергетики ограниченного масштаба на теп­ловых реакторах, выросших из задач военной техники, к крупно­масштабной энергетике.на основе быстрых реакторов (РБН). Основными требованиями к любой крупномас­штабной технологии являются ее безопасность и конкурентоспо­собность:

-ресурсная безопасность, т.е. обеспеченность данной энерго­технологии топливом и другими необходимыми материалами (кон­струкционными, теплоносителями и т.д.) для длительного функ­ционирования;

-безопасность топливного цикла означает, что никакие про­цессы в элементах всех предприятий топливного цикла (добыча, перевозка и сжигание топлива, накопление отходов), а также внеш­ние воздействия на них (землетрясения, взрывы, наводнения, пожа­ры, террористические акты или человеческие ошибки) не должны наносить непоправимый ущерб населению и окружающей среде;

-утилизационная безопасность означает, что снятие с экс­плуатации объектов энерготехнологии, включая захоронение отхо­дов, не должно порождать неразрешимых санитарно-гигиени­ческих и экологических проблем.

МетодологияINPRO.В INPROядерная энергетика рассматривается как целостная система, которая должна включать все стадии произ­водства энергии от добычи и транспорта топлива до уничтожения отходов. В основу первого этапа проекта INPROбыли положены:

-определение роли ядерной энергетики для устойчивого раз­вития глобального, регионального и национального уровней;

-выявление требуемых характеристик АЭС и ЯТЦ;

-разработка методики и моделей сравнительного анализа раз­личных вариантов инновационных проектов АЭС и ЯТЦ.

Проект INPROвключает участников не только из стран, обла­дающих развитой ядерной энергетикой, но и из развивающихся стран, нуждающихся в росте энергетики. Поэтому методология INPROпредусматривает развитие полноценной инфраструктуры в странах, планирующих строительство АЭС, для обеспечения их безопасной эксплуатации.

GIF-IV.В настоящее время в отечественной и мировой ядерной энергетике выделяют три поколения дейст­вующих и строящихся ядерных энергоблоков. По инициативе США в январе 2000 г. стартовала Программа «Generation-IV» (Поколение-4) для разра­ботки нового поколения ядерно-энергетических систем - реакторов 4-го поколения и топливных циклов (от добычи урана до захороне­ния отходов), коммерциализация которых может начаться не позд­нее 2030 г. Эта программа вскоре была развита в полномасштаб­ный международный проект GIF (Generation-IVInternationalForum). Пять стран (США, Франция, Япония, Канада, Англия) под­писали в феврале 2005 г. соглашение о совместной разработке шес­ти отобранных типов ядерных реакторов (рис. 5.29). На начало 2007 г. в проекте участвуют 12 стран. В 2006 г. в состав участников включена Россия. Главная цель проектаGIF-IV: разработать и внедрить к 2030 г. одну или несколько конку­рентоспособных ядерных систем энергоснабжения, в которых бу­дут решены проблемы эксплуатационной безопасности, обращения с радиоактивными отходами, нераспространения ядерных материа­лов, что позволит получить общественную поддержку для широко­го развития ядерной энергетики. Реакторы 4-го поколения должны работать на таком топливном цикле, который сводит к минимуму производство долгоживущих отходов и при этом экономно исполь­зует урановые запасы.

Ядерные энергетические системы поколения IV должны отвечать след.требованиям:

-Устойчивость: обеспечение чистоты воздушной среды, долгосрочной работоспособности систем и эффективного использования топлива для производства энергии повсюду в мире; сведение к минимуму производства ядерных отходов и обеспечение надлежащего обращения с ними, а также сокращение сроков их хранения.

-Экономическая эффективность: обеспечение более низких расходов в течение срока службы по сравнению с другими энергетическими системами и уровня финансовых рисков, сопоставимого с рисками других энергетических проектов.

- Безопасность и надежность: обеспечение более высокого уровня безопасности и надежности по сравнению с другими системами; сведение к минимуму вероятности и степени повреждения активной зоны; исключение необходимости вмешательства со стороны в случае чрезвычайной ситуации.

- Устойчивость в плане нераспространения и физической защиты: характеристики, затрудняющие или препятствующие утечке или хищению материалов, пригодных для оружейного использования, а также обеспечение повышенной физической защиты от террористических актов.