Реферат: Перспективы развития атомной энергетики в РФ

Финансовая Академия при ПравительствеРоссийской Федерации

Кафедра “Экономическая география и региональная экономика”

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему:

“Перспективы развития атомной энергетики вРоссии”

Отлично!

Студентагруппы НП1_2 Еровиченкова А.С.

Научныйруководитель доц.Винокуров А.А.

Москва — 1997

План.

Введение

Ситуация в энергетическом комплексеРоссии…………..3

1.

Ограниченность источниковэнергии……………………………...7

2.

Важнейшие факторы развития атомнойэнергетики……………..11

3.

Плюсы и минусы атомнойэнергетики……………………………17

4.

Ядерная топливно-энергетическая базаРоссии………………….20

5.

Новыеэнергоблоки…………………………………………………21Заключение Перспективы развития атомной энергетики России..23 Предпосылки развития атомной энергетики

Россия была, есть и будет одной из ведущихэнергетических держав мира. И это не только потому, что в недрах странынаходится 12% мировых запасов угля, 13% нефти и 36% мировых запасов природногогаза, которых достаточно для полного обеспечения собственных потребностей и дляэкспорта в сопредельные государства. Россия вошла в число ведущих мировыхэнергетических держав, прежде всего, благодаря созданию уникальногопроизводственного, научно-технического и кадрового потенциалатопливно-энергетического комплекса (ТЭК). #1

Но экономический кризис последних лет существеннымобразом затронул и этот комплекс. Производство первичных энергоресурсов в 1993г. составило 82% от уровня 1990 и продолжало падать. Уменьшение потреблениятоплива и энергии, обусловленное общим экономическим спадом, временно облегчилозадачу энергообеспечения страны, хотя в ряде регионов пришлось вынужденноограничивать потребление энергии. Отсутствие необходимых инвестиций непозволило в 90-х годах компенсировать естественное выбытие производственныхмощностей и обновлять основные фонды, износ которых в отраслях ТЭК колеблется впределах 30-80%. В соответствии с нормами безопасности требуют реконструкции идо половины АЭС.

#9

Следует заметить, что в 1981-1985 гг.среднегодовой ввод мощностей в электроэнергетике был 6 млн. кВт в год, а в 1995г. — только 0,3 млн. кВт. В 1995 году в России произведено 860 млрд. кВтчас, ав 1996 г. в связи со снижением спроса и износом установленного наэлектростанциях оборудования — 840 млрд… кВтчас.

Производство электроэнергии на электростанциях России (млрд. Квт-ч)

1990

1995

2000

2005

ВСЕГО

1082

860

922

1020

ГЭС и ГАС

167

177

166

180

КЭС

397

252

242

249

ТЭЦ

400

332

392

457

АЭС

118

99

122

134

Таблица 1 #3

Доля России в объёме мирового производстваэлектроэнергии составляла в 1990 г 8,2%, а в 1995 г сократилась до 7,6%.

В 1993 году по производству электроэнергиина душу населения Россия занимала 13-е место в мире (6297 кВтч).

В 1991-1996 гг. электропотребление в Россииснизилось более чем на 20%, в том числе в 1996 г — на 1%. В 1997 г впервые в 90-е годы ожидается рост производстваэлектроэнергии.

В начале90-х годов установленные энергетические мощности России превышали 7% мировых. В1995 г установленная мощность электроэнергетики России составляла 215,3 млн.кВт, в том числе доля мощностей ТЭС — 70%, ГЭС — 20% и АЭС — 10%.

В 1992-1995 гг. быловведено 66 млн. кВт генерирующих мощностей. В настоящее время 15 млн. кВтоборудования ТЭС выработали ресурс. В 2000 году таких мощностей будет уже 35млн. кВт и в 2005 году — 55 млн. кВт. К 2005 году предельного срокаэксплуатации достигнут агрегаты ГЭС мощностью 21 млн. кВт (50% мощностей ГЭСРоссии). На АЭС в 2001-2005 гг. будут выведены из эксплуатации 6 энергоблоковобщей мощностью 3,8 млн. кВт.

По оценкам экспертов в настоящее время на40% электростанций России используется устаревшее оборудование.Если не будутприняты меры по обновлению генерирующего оборудования, то динамика его старенияк 2010 году будет выглядеть следующим образом: (тыс. млн. кВт)

1995 г

2000 г

2005 г

20010 г

ВСЕГО

17,0

49,3

83,3

108,5

ТЭС

14,2

35,3

55,1

75,1

ГЭС

2,8

14,0

24,0

25,0

АЭС

-

3,8

8,4

Таблица2 #3

В этихусловиях для обеспечения прогнозируемого спроса на электрическую энергию имощность потребуется значительная реконструкция действующих, а затем истроительство новых электростанций.

Нокакой вид энергии самый экономичный, безопасный и экологически чистый? На развитие какой отрасли направитьосновные средства? Насегодняшний день при выборе источника электроэнергии нельзя не отметитьактуальность такого фактора, как ограниченность источников энергии. Ограниченность источниковэнергии.

Современные темпы энергопотреблениясоставляют примерно 0,5 Q в год, однако они растут в геометрической прогрессии.Так, в первой четверти следующего тысячелетия энергопотребление, по прогнозам,составит 1 Q в год. Следовательно, если даже учесть, что темпы ростапотребления электроэнергии несколько сократятся из-за совершенствованияэнергосберегающих технологий, запасов энергетического сырья хватит максимум на100 лет.

Однако положениеусугубляется еще и несоответствием структуры запасов и потребленияорганического сырья. Так, 80% запасов органического топлива приходится на угольи лигниты и лишь 20% на нефть и газ, вто время как 8/10 современного энергопотребления приходится на нефть и газ.Следовательно, временные рамки еще более сужаются.

Альтернативой органическому топливу и возобновляемымисточником энергии является гидроэнергетика. Однако и здесь источникэнергии достаточно сильноограничен. Это связано с тем, что крупные реки, как правило, сильно удалены отпромышленных центров либо их мощности практически полностью использованы. Такимобразом, гидроэнергетика, в настоящий момент обеспечивающая около 10%производства энергии в мире,не сможет существенно увеличитьэту цифру.

Огромный потенциал энергии Солнца(порядка 10 Q в среднем в сутки) мог бы теоретически обеспечить все мировыепотребности энергетики. Но если отнести эту энергию на один квадратный метрповерхности Земли, то средняя тепловая мощность получится не более 200 Вт/м,или около 20 Вт/м электрической мощности при кпдпреобразования в электроэнергию 10%. Это, очевидно, ограничивает возможностисолнечной энергетики при создании электростанций большоймощности (для станции мощностью 1 млн. кВт площадь солнечных преобразователейдолжна быть около 100 км ). Принципиальныетрудности возникают и при анализе возможностей создания генераторов большоймощности, использующих энергию ветра, приливы и отливы в океане, геотермальную энергию, биогаз,растительное топливо и т.д. Все это приводит к выводу об ограниченностивозможностей рассмотренных так называемых “воспроизводимых” и относительноэкологически чистых ресурсов энергетики, по крайней мере, в относительноблизком будущем. Хотя эффект от их использования при решении отдельных частныхпроблем энергообеспечения может быть уже сейчас весьма впечатляющим, суммарнаядоля воспроизводимых ресурсов в ближайшие 40 50 лет не превысит 15 20%.

Конечно, существует оптимизм по поводувозможностей термоядерной энергии и других эффективных способовполучения энергии, интенсивно исследуемых наукой, но при современных масштабахэнергопроизводства, при практическом освоении этих возможных источниковпотребуется несколько десятков лет из-за высокой капиталоемкости (до 30% всехкапитальных затрат в промышленности требует энергетика) и соответствующейинерционности в реализации проектов. Так что в перспективе до середины следующего века можноориентироваться на существенный вклад в мировую энергетику лишь тех новыхисточников, для которых уже сегодня решены принципиальные проблемы массовогоиспользования и создана техническая база для промышленного освоения.Единственным здесь конкурентом традиционному органическому топливу может бытьтолько ядерная энергетика, обеспечивающая уже сейчас около 20% мировогопроизводства электроэнергии с развитой сырьевой и производственной базой длядальнейшего развития отрасли. #2

Важнейшие факторы развития атомнойэнергетики

На всеболее конкурентном и многонациональном глобальном энергетическом рынке рядважнейших факторов будет влиять не только на выбор вида энергии, но также и настепень и характер использования разных источников энергии. Эти факторывключают в себя:

·

оптимальное использование имеющихся ресурсов;

·

сокращение суммарных расходов;

·

сведение к минимуму экологических последствий;

·

убедительную демонстрацию безопасности;

·

удовлетворение потребностей национальной имеждународной политики.

Для ядернойэнергии эти пять факторов определяют будущие стратегии в области топливногоцикла и реакторов. Цель заключается в том, чтобы оптимизировать эти факторы.

Хотядостижение признания со стороны общественности не всегда включалось в качествеважнейшего фактора, в действительности этот фактор является жизненно важным дляядерной энергии. Необходимо открыто и достоверно ознакомить общественность илиц, принимающих решения, с реальными выгодами ядерной энергетики. В следующемниже обсуждении содержатся элементы убедительной аргументации. Растущеенежелание общественности, особенно в промышленно развитых странах, соглашатьсяс вводом новых промышленных установок сказывается на политике во всем энергетическомсекторе и влияет на осуществление всех проектов энергетических установок.

1.

Максимальное использование ресурсов

Известные ивероятные запасы урана должны обеспечить достаточное снабжение ядерным топливомв краткосрочном и среднесрочном плане, даже если реакторы будут работатьглавным образом с однократными циклами, предусматривающими захоронениеотработавшего топлива. Проблемы в топливообеспечении атомной энергетики могутвозникнуть лишь к 2030 году при условии развития и увеличения к этому времени атомныхэнергомощностей. Для их решения потребуются разведка и освоение новыхместорождений урана на территории России, использование накопленных оружеййногои энергетического плутония и урана, развитие атомной энергетики наальтернативных видах ядерного топлива. Одна тонна оружейного плутония потеплотворному эквиваленту органического топлива при “сжигании” в тепловыхреакторах в открытом топливном цикле соответствует 2,5 млрд. куб. м. природногогаза. Приближенная оценка показывает, что общий энергетический потенциалоружейного сырья, с использованием в парке АЭС также реакторов на быстрыхнейтронах, может соответствовать выработке 12-14 трлн. киловатт-часовэлектроэнергии, т.е 12-14 годовым её выработкам на уровне 1993 года, исэкономить в электроэнергетике около 3,5 трлн.кубометров природного газа. Однако по мере роста спроса на уран иуменьшения его запасов, обусловленного необходимостью удовлетворять потребностирастущих мощностей атомных станций, возникнет экономическая необходимостьоптимального использования урана таким образом, чтобы вырабатывалась всяпотенциально содержащаяся в нем энергия на единицу количества руды. Существуютразнообразные способы достижения этого в ходе процесса обогащения и на этапеэксплуатации. В долгосрочном плане потребуются повторное использованиенаработанных делящихся материалов в тепловых реакторах и внедрение быстрыхреакторов-размножителей.

2. Достижение максимальной экономической выгоды

Посколькузатраты на топливо относительно низки, для общей экономической жизнеспособностиядерной энергии весьма важно сокращение суммарных расходов за счет снижениязатрат на разработку, выбор площадки, сооружение, эксплуатацию и первоначальноефинансирование. Устранение неопределенностей и изменчивости требованийлицензирования, особенно перед вводом в эксплуатацию, позволило бы осуществитьболее прогнозируемые стратегии капиталовложений и финансовые стратегии.

Потребности в инвестициях согласнорезультатам СИАРЭ (млрд. долларов)(СИАРЭ — Совместное исследованиеальтернатив развития электроэнергетики)

Высокое энергопотребление

Низкое электропотребление

Производство

электроэнергии

1995-2000 гг

21-26

9-10

2001-2005 гг

25-32

14-20

Всего

46-58

23-30

Энерго

сбережение

1995-2000 гг

3-4

2-3

2001-2005 гг

5-11

3-8

Всего

8-15

5-11

Передача

энергии

1995-2000 гг

2-3

1-3

2001-2005 гг

5-5

3-5

Всего

7-8

4-8

Суммарные

потребности

1995-2000 гг

26-34

12-16

2001-2005 гг

35-48

20-33

Всего

61-81

32-49

Таблица 3 #1

3. Достижение максимальной экологической выгоды

Хотяядерная энергия с точки зрения объемов потребляемого топлива, выбросов иобразующихся отходов обладает явными преимуществами по сравнению с нынешнимисистемами, использующими ископаемые виды топлива, дальнейшие меры по смягчениюсоответствующих экологических проблем могут оказать значительное влияние наотношение общественности.

Сравнительные данные по топливу и отходам (тонн в годдля электростанции мощностью 1000 МВт)

Атомная станция:

топливо :

27(160 т. природного урана в год)

отходы :

27 высокоактивные

310 среднеактивные

460 низкоактивные

Станция

на угле:

топливо:

2,600,000[5 поездов (1400 т. в день)]

отходы:

6,000,000 CO2

44,000 SO2

22,000 NOn

320,000 золы (включая 400 т. тяжелых токсичных металлов)

Таблица 4 #8

Посколькуобщее влияние ядерного топливного цикла на здоровье людей и окружающую средуневелико, внимание будет направлено на улучшенные методы в областирадиоактивных отходов. При этом была бы оказана поддержка целям устойчивогоразвития и в то же время повышена конкурентоспособность по сравнению с другимиисточниками энергии, для которых также должны надлежащим образом решатьсявопросы отходов. В реакторные системы и в топливные циклы могут быть внесеныизменения, сводящие к минимуму образование отходов. Будут вводиться проектныетребования по уменьшению количеств отходов и такие методы сокращения объемовотходов, как компактирование.

4. Максимальное повышение безопасности реакторов

Ядернаяэнергетика в целом имеет отличные показатели безопасности: в эксплуатациинаходится 433 реактора, работающих в среднем более чем по 20 лет. Однакочернобыльская катастрофа показала, что весьма тяжелая ядерная авария можетпривести к радиоактивному загрязнению в масштабах страны и региона. Хотявопросы безопасности и экологии становятся важнейшими для всех источниковэнергии, многие воспринимают ядерную энергетику как особенно и органическинебезопасную. Обеспокоенность по поводу безопасности в сочетании ссоответствующими регламентационными требованиями будет в ближайшее времяпо-прежнему оказывать сильное влияние на развитие ядерной энергетики. В целяхснижения масштабов реальных и возможных аварий на установках будет осуществленряд подходов. Чрезвычайно эффективные барьеры (такие, как двойные защитныеоболочки) снизят вероятность значительных радиологических последствий аварий запределами площадок до крайне низкого уровня, устраняя необходимость в планахаварийных действий. Повышение характеристик целостности корпуса реактора иреакторных систем также позволит снизить вероятность возникновения последствийна площадке. Внутренняя безопасность конструкций и технологических процессов настанциях может быть повышена скорее путем включения пассивных функцийбезопасности, чем активных систем защиты. В качестве жизнеспособного вариантамогут появиться высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы, использующиекерамическое графитное топливо с высокой теплостойкостью и целостностью,снижающее вероятность выброса радиоактивного материала. #8

Плюсыи минусы атомной энергетики

За 40 летразвития атомной энергетики в мире построено около 400 энергоблоков в 26странах мира с суммарной энергетической модностью около 300 млн. кВт. Основнымипреимуществами атомной энергетики являются высокая конечная рентабельность иотсутствие выбросов в атмосферу продуктов сгорания (с этой точки зрения онаможет рассматриваться как экологически чистая), основными недостатками потенциальная опасность радиоактивного зараженияокружающей среды продуктами деления ядерного топлива при аварии (типаЧернобыльской или на американской станции Тримайл Айленд) и проблемапереработки использованного ядерного топлива.

Остановимся сначала напреимуществах. Рентабельность атомной энергетики складывается из несколькихсоставляющих. Одна из них независимостьот транспортировки топлива. Если для электростанции мощностью 1 млн. кВттребуется в год около 2 млн. т.у.т. (или около 5 млн. низкосортного угля), тодля блока ВВЭР-1000 понадобится доставить не более 30 т. обогащенного урана,что практически сводит к нулю расходы на перевозку топлива (на угольныхстанциях эти расходы составляют до 50% себестоимости). Использование ядерноготоплива для производства энергии не требует кислорода и не сопровождаетсяпостоянным выбросом продуктов сгорания, что, соответственно, не потребуетстроительства сооружений для очистки выбросов в атмосферу. Города, находящиесявблизи атомных станций, являются в основном экологически чистыми зеленымигородами во всех странах мира, а если это не так, то это происходит из-завлияния других производств и объектов, расположенных на этой же территории. Вэтом отношении ТЭС дают совсем иную картину. Анализ экологической ситуации вРоссии показывает, что на долю ТЭС приходится более 25% всех вредных выбросов ватмосферу. Около 60% выбросов ТЭС приходится на европейскую часть и Урал, гдеэкологическая нагрузка существенно превышает предельную. Наиболее тяжелаяэкологическая ситуация сложилась в Уральском, Центральном и Поволжском районах,где нагрузки, создаваемые выпадением серы и азота, в некоторых местах превышаюткритические в 2-2,5 раза.

К недостаткам ядернойэнергетики следует отнести потенциальную опасность радиоактивного зараженияокружающей среды при тяжелых авариях типа Чернобыльской. Сейчас на АЭС, использующихреакторы типа Чернобыльского (РБМК), приняты меры дополнительной безопасности,которые, по заключению МАГАТЭ (Международного агентства по атомной энергии),полностью исключают аварию подобной тяжести: по мере выработки проектногоресурса такие реакторы должны быть заменены реакторами нового поколенияповышенной безопасности. Тем не менее в общественном мнении перелом поотношению к безопасному использованию атомной энергии произойдет, по-видимому,не скоро. Проблема утилизации радиоактивных отходов стоит очень остро для всегомирового сообщества. Сейчас уже существуют методы остекловывания, битумированияи цементирования радиоактивных отходов АЭС, но требуются территории длясооружения могильников, куда будут помещаться эти отходы на вечное хранение. Страныс малой территорией и большой плотностью населения испытывают серьезныетрудности при решении этой проблемы. #2

Ядернаятопливно-энергетическая база России.

Пуск в 1954 годупервой атомной электростанции мощностью всего лишь 5000 кВт стал событиеммировой важности. Он ознаменовал начало развития атомной энергетики, котораяможет обеспечить человечество электрической и тепловой энергией на длительныйпериод. Ныне мировая доля электрической энергии, вырабатываемой на АЭС,относительно невелика и составляет около 17 процентов, но в ряде стран онадостигает 50-75 процентов. В Советском Союзе была создана мощнаяядерно-энергетическая промышленность, которая обеспечивала топливом не толькосвои АЭС, но и АЭС ряда других стран. В настоящее время на АЭС России, странСНГ и Восточной Европы эксплуатируются 20 блоков с реакторами ВВЭР-1000, 26блоков с реакторами ВВЭР-440, 15 блоков с реакторами РБМК и 2 блока среакторами на быстрых нейтронах. Обеспечение ядерным топливом этих реакторов иопределяет объем промышленного производства твэлов и ТВС в России. Ониизготавливаются на двух заводах: в г.Электросталь — для реакторов ВВЭР-440,РБМК и реакторов на быстрых нейтронах; в г-Новосибирске — для реакторовВВЭР-1000.Таблетки для твэлов ВВЭР-1000 и РБМК поставляет завод, находящийся вКазахстане (г.Усть-Каменогорск). #4

В настоящее время из 15 атомныхэлектростанций, построенных в СССР, 9 находятся на территории России;установленная мощность их 29 энергоблоков составляет 21242 мегаватта. Среди действующихэнергоблоков 13 имеют корпусные реакторы ВВЭР (водо-водяной энергетическийреактор, активная зона которого размещается в металлическом или из предварительно напряженного бетонакорпусе, рассчитанном на полное давление теплоносителя), 11 блоков- канальныереакторы РМБК-1000(РМБК — графито-водяной реактор без прочного корпуса.Теплоноситель в этом реакторе протекает через трубы, внутри которых находятсятепловыделяющие элементы), 4 блока- ЭГП (водо-графитовый канальный реактор скипящим теплоносителем) по 12 мегаватт каждый установлены на Билибинской АТЭС иеще один энергоблок снабжен реактором БН-600 на быстрых нейтронах. Следуетзаметить, что основной парк корпусных реакторов последнего поколения былразмещен на Украине (10 блоков ВВЭР-1000 и 2 блока ВВЭР-440). #9

Новые энергоблоки.

Сооружение новогопоколения энергоблоков с корпусными реакторами (с водой под давлением)начинается в этом десятилетии. Первыми из них станут блоки ВВЭР-640,конструкция и параметры которых учитывают отечественный и мировой опыт, а такжеблоки с усовершенствованным реактором ВВЭР-1000 с существенно повышеннымипоказателями безопасности. Головные энергоблоки ВВЭР-640 размещаются наплощадках г. Сосновый Бор Ленинградской области и Кольской АЭС, а на базеВВЭР-1000 — на площадке Нововоронежской АЭС.

Разработан такжепроект корпусного реактора ВПБЭР-600 средней мощности с интегральнойкомпоновкой. АЭС с такими реакторами смогут сооружаться несколько позже.

Названные типыоборудования при своевременном выполнении всех научно-исследовательских иопытных работ обеспечат основные потребности атомной энергетики напрогнозируемый 15-20-летний период.

Существуют предложения продолжать работы пографито-водяным канальным реакторам, перейти на электрическую мощность 800мегаватт и создать реактор, не уступающий реактору ВВЭР по безопасности. Такиереакторы могли бы заменить действующие реакторы РБМК. В перспективе возможно строительство энергоблоков с современнымибезопасными реакторами БН-800 на быстрых нейтронах. Эти реакторы могут бытьиспользованы и для вовлечения в топливный цикл энергетического и оружейногоплутония, для освоения технологий выжигания актиноидов (радиоактивныхэлементов-металлов, все изотопы которых радиоактивны). #9

Перспективыразвития атомной энергетики.

При рассмотрении вопроса о перспективахатомной энергетики в ближайшем (до конца века) и отдаленном будущем необходимоучитывать влияние многих факторов: ограничение запасов природного урана,высокая по сравнению с ТЭС стоимость капитального строительства АЭС, негативноеобщественное мнение, которое привело к принятию в ряде стран (США, ФРГ, Швеция,Италия) законов, ограничивающих атомную энергетику в праве использовать рядтехнологий (например, с использованием Рu и др.), что привело к свертываниюстроительства новых мощностей и постепенно

еще рефераты

Еще работы по географии, экономической географии

Реферат по географии, экономической географии

Природно-ресурсный потенциал Латинской Америки

29 Августа 2013

Реферат по географии, экономической географии

Проблемы добычи алмазов в Якутии

29 Августа 2013

Реферат по географии, экономической географии

Проблемы размещения производительных сил. Карпатский регион

29 Августа 2013

Реферат по географии, экономической географии

Промышленное производство в Республике Беларусь в 90-х годах ХХ-го века

29 Августа 2013