AtomNews

Агентство атомных новостей  

RSS
АНОНС. ТОРЖЕСТВЕННОЕ ОТКРЫТИЕ ВЕСЕННЕЙ ШКОЛЫ НАЭК «ЭНЕРГОАТОМ»     ПРЕЗИДЕНТ ЭНЕРГОАТОМА И ПРЕДСЕДАТЕЛЬ ПРОФКОМА КОМПАНИИ ПОДПИСАЛИ КОЛЛЕКТИВНЫЙ ДОГОВОР НА 2015 ГОД     О НЕДОВЕРИИ НАЦИОНАЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭКСПЕРТАМ ПО ЯДЕРНОЙ И РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ УКРАИНЫ И МАГАТЭ     ХМЕЛЬНИЦКАЯ АЭС В 2014 ГОДУ УВЕЛИЧИЛА ПЛАТЕЖИ В БЮДЖЕТ НА 9% ‒ ДО 368,6 МЛН ГРН     ОПЕРАТИВНЫЙ ПЕРСОНАЛ ЗАПОРОЖСКОЙ АЭС ПРОХОДИТ КУРС ПОДДЕРЖАНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ     
Мнение эксперта 
01.04.2016 16:07:11 

18.03.2015 8:53:49 Левый берег

17.07.2014 15:08:03 

23.06.2014 15:58:00 Дело

12.06.2014 18:31:42 AtomNews

07.05.2014 15:16:50 UA-energy

06.03.2014 16:46:28 Форбс.ua

31.01.2014 10:38:29 AtomNews

24.10.2013 10:13:32 AtomNews

02.10.2013 13:58:02 

Статья
Сергей Гончаров для Украинской технической газеты

23.04.2013 11:42:46

Чтобы иметь ясное представление о целесообразности (или, наоборот, нецелесообразности) хотя бы частичной переориентации национальной ядерной энергетики на реакторы, упомянутые в подзаголовке этой статьи, необходимо вернуться к «первоистокам». То есть к главной ахиллесовой пяте отечественного ядерно-энергетического комплекса, существующей с момента обретения Украиной государственной независимости.

Топливный тупик

Речь идет об отсутствии в Украине замкнутого ядерно-топливного цикла (ЯТЦ), то есть неспособности атомной промышленности страны снабжать наши АЭС отечественным ядерным топливом (ЯТ). Это делает эффективность атомных электростанций как инструмента обес­печения энергетической безопасности и шире — энергетической независимости государства довольно иллюзорной. Кроме того, зависимость от импортного ЯТ, естественно, неблагоприятно влияет на его цену и соответственно — на цену (и рыночную конкурентоспособность!) электроэнергии, производимой АЭС. А это по цепочке тянет за собой снижение инвестиционной привлекательности отрасли. Что, в свою очередь, тормозит ее развитие.

Осознание этих проблем пришло еще в 1992—1993 гг. А уже с весны 1994-го появились попытки создания замкнутого (впрочем, правильнее будет сказать «частично замкнутого») национального ЯТЦ после Указа первого Президента Украины Леонида Кравчука от 23.02.1994 г. за №64/94 «О неотложных мерах по развитию атомной энергетики и формированию ядерно-топливного цикла в Украине». Впрочем, историю отечественных ядерно-топливных «страданий» автор этих строк достаточно подробно изложил в статье «Ядерно-топливный вопрос» (см. «УТГ» от 29.10.2012 г.), к которой я и позволю себе отослать заинтересованного читателя.

Сейчас же достаточно лишь констатировать: даже если бы проекты создания национального ЯТЦ удалось за это время (или в ближайшем будущем) реализовать и госпрограмма «Ядерное топливо» оказалась бы экономически эффективной, это все равно мало приблизило бы нас к решению задачи ядерно-топ­ливной независимости.

В самом деле, предположим, что мы освоили производство гексафторида урана (со всеми предыдущими звеньями ядерно-топливной «цепи») и тепловыделяющих сборок (ТВС) с использованием отечественного циркониевого проката. В результате окажется, что украинская ядерная энергетика находится практически в такой же зависимости от российского ядерного комплекса, как и сейчас! Потому что между производством химического соединения урана с формулой UF6 (гексафторид) и началом производства ТВС есть еще одна стадия — производимое газодиффузионным методом изотопное обогащение (есть и другие способы, но для широкого промышленного производства пока по-настоящему апробирован только этот). В процессе этого обогащения концентрация составляющего собственно ядерное горючее в физическом смысле этого слова U-235 в исходной смеси изотопов урана повышается с природных 0,714% до, скажем, 4,4%, необходимых при изготовлении ТВЭЛов — тепловыделяющих элементов (и их «пакетов» — ТВС) для реакторов типа ВВЭР.

При этом максимальный теоретический коэффициент разделения на одной диффузионной ступени для газов, столь незначительно отличающихся по молекулярному весу, равен всего 1,0043! Проще говоря, повысить концентрацию урана-235 с немногим более 0,71% до 4,4% можно лишь с помощью нескольких сотен разделительных операций. Неудивительно, что заводы по разделению изотопов урана занимают территории в десятки, а подчас и сотни гектаров. Стоимость строительства и эксплуатации таких объектов тоже соответствующая. Думается, инженеру многое скажет один тот факт, что только площадь пористых перегородок в разделительных каскадах диффузионных установок такого предприятия составляет те же десятки и сотни гектаров…

Понятно, что о строительстве таких монстров в Украине нечего и думать. Один такой завод обошелся бы минимум на 20% дороже ($2 млрд), чем вся оценочная стоимость программы создания национального ЯТЦ ($1,69 млрд) в его нынешнем виде. Показательно также, что ни одна страна, не являющаяся военной ядерной державой, так и не решилась на создание подобных комплексов (даже если такое государство и располагало большими мощностями АЭС) за те 60 лет, что существует мировая атомная энергетика.

Свет в конце тоннеля?

Итак, если существующая концепция развития национального ЯТЦ не сулит ничего кроме дополнительных расходов с сомнительной перспективой окупаемости, полноценный автономный (замкнутый) цикл производства ядерного горючего по классической схеме финансово и технологически нереален, а отказ от ядерной энергетики для Украины также неприемлем, то остаются только два пути.

Первый. И дальше мириться с нежелательной во всех отношениях ядерно-топливной зависимостью от России и в перспективе — других иностранных поставщиков ЯТ, воспринимая такое положение как своего рода неизбежное зло.

Второй. Попытаться разработать и воплотить в жизнь концепцию «неклассической» схемы ЯТЦ, позволяющей свести к минимуму или вовсе избежать стадии изотопного обогащения при производстве ЯТ.

Я уже упоминал о ядерных энергетических реакторах на необогащенном уране. Их единственное принципиальное отличие от реакторов на обычной «легкой» воде (LWR) состоит в использовании в качестве замедлителя и теплоносителя в первом контуре D2O вместо H2O. Это дает два преимущества. Первое (незначительное) состоит в том, что обладающая большим молекулярным весом (20 вместо 18) «тяжелая» вода и кипит при несколько более высоких температурах, чем «легкая», что позволяет поддерживать в активной зоне более высокую температуру при том же давлении (что благотворно влияет на эффективность установки). Но принципиально важно второе преимущество: замедляя нейтроны почти без поглощения (в 3920 раз меньше, чем обычная вода), «тяжелая» вода позволяет поддерживать цепную реакцию, используя ЯТ, содержащее имеющий природный изотопный состав уран. Именно эта особенность HW-реакторов и дает Украине потенциальную возможность выйти из ядерно-топливного тупика.

Вырисовывается следующий вариант действительно замкнутого национального ЯТЦ, альтернативный его нынешней концепции. Его схема, ориентированная исключительно на необогащенный уран, включает в себя пять этапов:

1) добыча урановой руды и получение ее концентрата;

2) изготовление из концентрата металлического урана, а на основе последнего — заготовок стержней ТВЭЛ из уранмолибденового сплава;

3) производство «тяжелой» воды (оно возможно в том числе и на базе ГЭС);

4) выпуск заготовок и проката из циркониевых сплавов;

5) производство собственно ТВЭЛов и ТВС.

Разумеется, эта модель ЯТЦ (как, впрочем, и нынешняя и любые другие) тоже потребует для внедрения денег. И немалых. Однако представляется, что запустить производство металлического урана и уранмолибденовых заготовок, а потом делать из них ТВС — это куда дешевле, технологически и организационно проще, чем организовать выпуск гексафторида и везти его в Россию, чтобы… покупать там же стержни ТВЭЛ для отечественного производства ТВС!

«Тяжеловодный» вариант

Каким же может быть сценарий развития отечественной ядерной энергетики, исходя из «тяжеловодного» варианта?

Что касается Хмельницкой АЭС, то очевидно, что работы по проекту Х3/Х4 (где строятся блоки типа ВВЭР-1000) должны быть в любом случае завершены. То же самое относится и к Южно-Украинской АЭС, где применительно к площадке №4 целесообразно поступить аналогичным образом (когда и если там начнется строительство энергоблока).

А вот уже площадки №5,6 Ровенской АЭС желательно использовать для размещения альтернативных энергоустановок. Такими могут стать реакторы семейства Candu. Они работают на уране с природным уровнем изотопа U-235 и по официальной классификации МАГАТЭ относятся к категории PHWR, но обладают настолько существенными отличиями от обычных «тяжеловодных» реакторов, что на практике Candu, как правило, выделяют в отдельный класс. Первый их контур аналогичен «сердцу» обычного канального («кипящего») реактора. С той только разницей, что по каналам активной зоны циркулирует не «легкая» пароводяная смесь, а «тяжелая» вода под давлением. Внешний же «легковод­ный» контур концептуально идентичен второму контуру реакторов класса ВВЭР.

Реакторы такого типа отлично зарекомендовали себя на протяжении уже примерно 40 лет. В одной Канаде (на родине Candu, являющейся их единственным разработчиком и производителем) успешно эксплуатируются или эксплуатировались 22 такие реакторные установки, средний КИУМ которых превышает 80%. При этом Candu относительно недороги. Строительство «под ключ» энергоблока на базе Candu VI (близкого по мощности к ВВЭР-640) на площадке уже действующей АЭС оценивается примерно в $500 млн.

В зависимости от потребностей страны в электроэнергии и финансовых возможностей на площадке Чигиринской АЭС можно развернуть (к 2030 году и в последующий период) 4—6 энергоблоков такого типа первого и второго классов мощности.

Кстати, еще одно экономическое преимущество такого решения в том, что «тяжеловодные» реакторы будут накапливать тритий. А он со второй трети — середины ХХІ в. превратится в весьма ценное энергетическое сырье.

Разумеется, на пути реализации «тяжеловодного сценария» для атомной энергетики Украины будет немало проблем. Хотя следует отметить, что финансовый аспект вряд ли станет более обременительным, чем сейчас. Главными препятствиями станут, скорее, политические. Все-таки переориентация вектора сотрудничества в ядерной энергетике с России на Канаду и обретение статуса страны—производителя трития — это серьезные политические вызовы.

Впрочем, реально необходимость в строительстве новых энергоблоков станет актуальной не ранее 2023—2028 гг. (считая сроком строительства 7 лет). Даже при пессимистическом прогнозе, когда срок службы украинских ВВЭР-1000 действующих моделей будет продлен только на 10 лет, проблема выбора «реактора XXI века» (которую необходимо решать за 2—3 года до начала строительства) для Украины не возникнет ранее 2020 года. Как минимум, до этого же времени следует отложить и полномасштабное развертывание работ по созданию национального ЯТЦ.

В итоге

Таким образом, при правильном видении перспектив у нашей страны есть в запасе еще достаточно времени для перевода своей ядерной энергетики на качественно иной путь, более соответствующий ее национальным интересам и способный на деле обеспечить пресловутую ядерную независимость. Во всяком случае, в том смысле, в каком вообще любая независимость возможна в нынешнем взаимосвязанном и взаимозависимом мире нарастающей глобализации…

Источник: Украинская техническая газета



 

 

Комментарии

06.06.2013 13:09:02 кривое зеркало
Украина должна изучить вопрос относительно построения новых атомных энергоблоков нероссийского производства, чтобы избежать монопольной зависимости от РФ в сфере атомной энергетики. Такой пункт комплекса первоочередных мероприятий на 2013 год, направленных на уменьшение рисков в энергетической сфере путем диверсификации энергоснабжения, содержится в ежегодном послании президента Виктора Януковича к Верховной Раде, обнародованном 6 июня. "Изучить вопрос о диверсификации реакторных технологий способом построения новых энергоблоков атомных электростанций нероссийского производства во избежание монопольной зависимости от Российской Федерации в этой сфере", - отметил президент. Не исключено, что именно диверсификации реакторных технологий касается секретное решение Совета нацбезопасности и обороны, которое президент ввел в действие своим указом 5 июня. Текст решения СНБО "Вопросы развития атомно-промышленного комплекса и создания ядерно-топливного цикла в контексте гарантирования энергетической безопасности Украины" не был обнародован. Он напомнил, что в сентябре 2012 года Верховная Рада приняла закон "О размещении, проектировании и строительстве энергоблоков №3 и №4 на Хмельницкой АЭС" с кредитованием российской стороной. Как известно, сейчас в Украине эксплуатируется 15 энергоблоков, все они оснащены водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР) российского производства. Кроме того, в сентябре 2012 года Верховная Рада утвердила решение о проектировании и строительстве еще двух энергоблоков на Хмельницкой АЭС – также российские ВВЭР. Для сравнения – в Индии из 28 эксплуатируемых и строящихся энергоблоков только два российских ВВЭРа.
12.05.2013 14:06:25 путник
Жил рабочий в городе и отделался и пошел домой. На выходе встретился ему прохожий. И сказал прохожий: «Пойдем вместе, мне туда же, и я дорогу хорошо знаю». Рабочий поверил, и пошли они вместе. Прошли они час, два, и кажется рабочему, что дорога не та, по которой он шел в город. И говорит он: «Помнится, не та эта дорога». А прохожий говорит: «Это самая настоящая, короткая дорога. Верь мне, я хорошо знаю». Послушался рабочий и пошел за ним. И что дальше шел, то хуже и хуже становилась дорога, и все труднее и труднее было идти. И прожил и проел рабочий все, что заработал, и все не было дома. Но чем дальше он шел, тем все больше он верил, и под конец сам уверился, что дорога настоящая. А уверился он потому, что не хотелось назад ворочаться и все надеялся, что и по этой дойдет. И забрел рабочий далеко-далеко от дома и долго бедствовал. Так бывает с теми, которые не слушают голоса духа в себе, а верят чужим словам.. Л.Н. Толстой
29.04.2013 15:08:49 Вредный Кащей
Думаю, что пипла как раз наклоняют такими публикациями, чтобы он схавал. Политика в нашей стране как раз "понятна всем" (а именно туда идут закосы - посмотрите первый абзац опуса Гончарова), вот с профильными знаниями - напряженка. На это и надежда, в очередном витке брожения вокруг Candu. Плюс и регулятор в первом лице заявляет, что будут дорабатывать вестингаузовские сборки .
26.04.2013 23:22:23 Нумв
Жаль, что на сайте Технической газеты нельзя оставить комментарий. А надо бы показать читателям газеты, что у автора винегрет в голове: производство тяжёлой воды на базе ГЭС, твэлы КАНДУ из металлического урана. И главное, попытка убедить, что нужно избегать зависимости от российского обогащения, с тем, чтобы попасть в канадскую зависимость от тяжёлой воды (своё производство Украина давно успешно угробила). При этом умалчивая, что, во-первых, на мировом рынке избыток предложения услуг по обогащению, во-вторых, что вместо природного урана в КАНДУ уже давно используется слабообогащённый, т.е. зависимость никуда не девается. Вывод: статья Гончарова технически безграмотна и цель её политическая. Даже, если хотите, идеологическая, потому что установка "Геть от России" - это идеологическая установка. Интересно узнать: схавает ли пипл?
24.04.2013 10:43:28 атомвед
Ну вот, еще один кандушник выискался. Оно и понятно, "каждый кулик свое болото хвалит", но не нужно поднимать волны в болоте загнивающей от безденежья украинской науки и атомной энергетики, которая со своим копеечным тарифом еще и субсидирует частных тепловиков, ветровиков и прочих шахтеров. Уже даже Канадцы сворачивают это направление и рассматривают новые проекты с PWR. А развитые страны (США и др.) и не планировали заниматься этими проектами. Только наши украинские специалисты по горшкам и вышиванкам, в экстазе любви к канадскому землячеству, приняли решение развивать у себя этот тупиковый вариант. И, на полном серьезе, поручили "Энергоатому" его прорабатывать.Сколько было потеряно времени, проезжено по заграницам и истрачено на это средств - одному Богу ведомо. Наконец-то, возобладал здравый смысл и начали забывать об этом поручении. В "Энергоатоме" даже кандушный персонал сократили. Так что не нужно опять толкать Украину в этот тупик.
23.04.2013 21:30:26 alex_bykov
bor, всё верно. Сам хотел написать то же. Для технической газеты потрясающая техническая безграмотность.
23.04.2013 21:13:03 bor
Правильно ставьте задачу ! Практически во всех технических данных "неточности". Газодифизионный коэф. разделения равен всего 1,0043! Пользуйтесь Газоцентрфужным - коэф. разделения от 1,026 до 1,233. В Candu применяют в 1 к и легк. и тяж. воду! Все новые поколения Candu - уже на слабообогащенном уране. (вынужденная мера - обеспечении устойчивости . . .) Стоимость любого ядерного энергоблока не менее 2000 $ на установленный кВт. Количество Отходов (ОЯТ) прямо пропорционально выгоранию (произведенной энергии) в Candu она в ~ 5 раз меньше, следовательно ОЯТ в 5 раз больше. Накапливать тритий ? - у него период полураспада 12 лет - не очень то и накопишь. Ну и про температуры кипения тяж. и легк. воды - и какая разница при 60 атм? Ну и т.д.
* Ваше имя
* Комментарий
 
правила размещения комментариев
 
 
Статьи










Все статьи
Опрос
Будет ли реализована директива президента Украины о диверсификации реакторных технологий?

Уже приступили
Будет, но при следующем Президенте
Будет, но через одного Президента
Тут бы назначения президента "Энергоатома" дождаться

Теги
Атомпром(245) - АЭС(793) - В мире(744) - Дискуссионный клуб(375) - ЗАЭС(162) - Инжиниринг(26) - Кадры(132) - КИУМ(7) - Курьезы(39) - МОКС-топливо(14) - МЦОУ(31) - Наука(83) - Оказывается(130) - ОЯТ(89) - Продление ресурса(86) - РАО(54) - РАЭС(152) - Регуляторная политика(367) - Термоядерный реактор(15) - Технологии(202) - Украина(489) - Уран(215) - Финансы(207) - ХАЭС(202) - Цирконий(9) - ЧАЭС(247) - ЮУАЭС(189) - Ядерное машиностроение(175) - Ядерное приборостроение(25) - Ядерное топливо(396)
Реклама
Авиабилеты avia.ua
Погода Киев
Информационные партнеры
AtomInfo.ru
Асоціація «Український ядерний форум»
Вісник екологічної безпеки
Архів Вісника екологічної безпеки
© 2009-2019 AtomNews
Агентство атомных новостей
Использование и перепечатка материалов допускается при указании ссылки на источник.

Разработка и дизайн
Интерактивные системы