Atominių elektrinių kūrimo istorija. Kaip veikia atominė elektrinė? Atominių elektrinių kūrimas SSRS

Atominė jėgainė (AE)

elektrinė, kurioje atominė (branduolinė) energija paverčiama elektros energija. Energijos generatorius atominėje elektrinėje yra branduolinis reaktorius (žr. Branduolinis reaktorius). Šiluma, išsiskirianti reaktoriuje dėl kai kurių sunkiųjų elementų branduolių dalijimosi grandininės reakcijos, vėliau paverčiama elektra taip pat, kaip ir įprastose šiluminėse elektrinėse (žr. Šiluminė elektrinė) (TPP). Skirtingai nuo šiluminių elektrinių, naudojančių iškastinį kurą, atominės elektrinės naudoja branduolinį kurą (žr. Branduolinis kuras) (daugiausia 233 U, 235 U. 239 Pu). Dalijant 1 G urano arba plutonio izotopų išsiskyrė 22 500 kW h, kuri prilygsta energijai, esančiai 2800 kilogramas standartinis kuras. Nustatyta, kad pasaulio branduolinio kuro (urano, plutonio ir kt.) energetiniai ištekliai gerokai viršija gamtinių organinio kuro (naftos, anglies, gamtinių dujų ir kt.) išteklių energetinius išteklius. Tai atveria plačias perspektyvas patenkinti sparčiai augančius degalų poreikius. Be to, būtina atsižvelgti į nuolat didėjančias anglies ir naftos suvartojimo technologiniams tikslams apimtis pasaulinėje chemijos pramonėje, kuri tampa rimta šiluminių elektrinių konkurente. Nepaisant naujų organinio kuro telkinių atradimo ir jo gamybos metodų tobulinimo, pasaulyje pastebima tendencija jo brangti. Tai sudaro sudėtingiausias sąlygas šalims, turinčioms ribotas iškastinio kuro atsargas. Akivaizdu, kad reikia sparčiai plėtoti branduolinę energetiką, kuri jau dabar užima svarbią vietą daugelio pasaulio pramoninių šalių energijos balanse.

Pirmoji pasaulyje branduolinė elektrinė, skirta bandomiesiems pramonės tikslams ( ryžių. 1 ) galia 5 MW buvo paleistas į SSRS 1954 06 27 Obninske. Prieš tai atomo branduolio energija pirmiausia buvo naudojama kariniams tikslams. Pirmosios atominės elektrinės paleidimas pažymėjo naujos krypties energetikoje atidarymą, kuri buvo pripažinta 1-ojoje tarptautinėje mokslinėje ir techninėje konferencijoje taikaus energijos panaudojimo klausimais (1955 m. rugpjūčio mėn., Ženeva).

100 galios Sibiro atominės elektrinės I etapas 1958 m. MW(bendra projektinė talpa 600 MW). Tais pačiais metais pradėta statyti Belojarsko pramoninė atominė elektrinė, o 1964 m. balandžio 26 d. – I pakopos generatorius (100 talpos blokas). MW) tiekė srovę į Sverdlovsko energetikos sistemą, 2-ąjį bloką, kurio talpa 200 MW pradėtas eksploatuoti 1967 m. spalio mėn. Išskirtinis Belojarsko AE bruožas – garų perkaitimas (kol gaunami reikiami parametrai) tiesiai branduoliniame reaktoriuje, dėl kurio jame buvo galima beveik be jokių modifikacijų naudoti įprastas modernias turbinas.

1964 m. rugsėjį Novovoronežo AE 1-asis blokas, kurio talpa 210 MW Kaina 1 kWh elektros energija (svarbiausias ekonominis bet kurios elektrinės veikimo rodiklis) šioje atominėje elektrinėje sistemingai mažėjo: ji siekė 1,24 kapeikos. 1965 m., 1,22 kapeikos. 1966 metais 1,18 kapeikos. 1967 metais 0,94 kapeikos. 1968 m. Pirmasis Novovoronežo AE blokas buvo pastatytas ne tik pramoniniam naudojimui, bet ir kaip demonstracinis objektas, demonstruojantis branduolinės energijos galimybes ir pranašumus, atominių elektrinių patikimumą ir saugumą. 1965 m. lapkritį Melekeso mieste, Uljanovsko srityje, pradėjo veikti atominė elektrinė su vandeniu aušinamu reaktoriumi (žr. Vandeniu aušinamas reaktorius) "verdantis" tipas, kurio talpa 50 MW, Reaktorius surenkamas pagal vienos grandinės konstrukciją, kuri palengvina stoties išdėstymą. 1969 m. gruodį buvo paleistas antrasis Novovoronežo AE blokas (350 MW).

Užsienyje pirmoji pramoninės paskirties atominė elektrinė, kurios galia yra 46 MW pradėta eksploatuoti 1956 metais Calder Hall (Anglija).Po metų 60 galios atominė elektrinė MW laivybos uoste (JAV).

Atominės elektrinės su vandeniu aušinamu branduoliniu reaktoriumi schema parodyta ryžių. 2 . 1-ojo reaktoriaus aktyviojoje zonoje (žr. Šerdį) išsiskiriančią šilumą pašalina 1-ojo kontūro vanduo (aušinimo skystis (žr. Aušinimo skystis)), kuris cirkuliaciniu siurbliu pumpuojamas per reaktorių. 2. Šildomas vanduo iš reaktoriaus patenka į šilumokaitį (garų generatorių) 3, kur reaktoriuje gautą šilumą perduoda 2-os grandinės vandeniui. 2-os grandinės vanduo išgaruoja garo generatoriuje, o susidarę garai patenka į turbiną 4.

Dažniausiai atominėse elektrinėse naudojami 4 tipų šiluminiai neutroniniai reaktoriai: 1) vandens-vandens reaktoriai, kurių moderatorius ir aušinimo skystis yra paprastas vanduo; 2) grafitas-vanduo su vandens aušinimo skysčiu ir grafito moderatoriumi; 3) sunkusis vanduo su vandens aušinimo skysčiu ir sunkusis vanduo kaip moderatorius; 4) grafitas-dujos su dujiniu aušinimo skysčiu ir grafito reguliatoriumi.

Dažniausiai naudojamo reaktoriaus tipo pasirinkimą lemia sukaupta reaktorių statybos patirtis, taip pat reikiamos pramoninės įrangos, žaliavų atsargų ir kt. yra pastatyti. JAV atominėse elektrinėse suslėgto vandens reaktoriai yra plačiausiai naudojami. Anglijoje naudojami grafito dujų reaktoriai. Kanados atominės energetikos pramonėje dominuoja atominės elektrinės su sunkiojo vandens reaktoriais.

Priklausomai nuo aušinimo skysčio tipo ir agregato būsenos, sukuriamas vienoks ar kitoks atominės elektrinės termodinaminis ciklas. Termodinaminio ciklo viršutinės temperatūros ribos pasirinkimą lemia didžiausia leistina kuro elementų, kuriuose yra branduolinio kuro, korpusų temperatūra, leistina paties branduolinio kuro temperatūra, taip pat tam tikram tipui pritaikytos aušinimo skysčio savybės. reaktoriaus. Atominėse elektrinėse, kurių šiluminis reaktorius aušinamas vandeniu, dažniausiai naudojami žemos temperatūros garo ciklai. Dujomis aušinami reaktoriai leidžia naudoti santykinai ekonomiškesnius garo ciklus su padidintu pradiniu slėgiu ir temperatūra. Šiais dviem atvejais atominės elektrinės šiluminė grandinė yra 2 kontūrų: aušinimo skystis cirkuliuoja 1-oje grandinėje, o garo-vandens kontūras cirkuliuoja 2-oje grandinėje. Su reaktoriais su verdančiu vandeniu arba aukštos temperatūros dujiniu aušinimo skysčiu galima įrengti vienos grandinės šiluminę atominę elektrinę. Verdančio vandens reaktoriuose vanduo užverda aktyvioje zonoje, susidaręs garo ir vandens mišinys atskiriamas, o sotieji garai siunčiami arba tiesiai į turbiną, arba pirmiausia grąžinami į aktyvią zoną perkaisti ( ryžių. 3 ). Aukštos temperatūros grafito-dujų reaktoriuose galima naudoti įprastą dujų turbinos ciklą. Reaktorius šiuo atveju veikia kaip degimo kamera.

Veikiant reaktoriui, branduoliniame kure skiliųjų izotopų koncentracija palaipsniui mažėja, t.y. kuro strypai perdega. Todėl laikui bėgant jie pakeičiami šviežiais. Branduolinis kuras perkraunamas naudojant nuotoliniu būdu valdomus mechanizmus ir įrenginius. Panaudoto kuro strypai perkeliami į panaudoto kuro baseiną ir siunčiami perdirbti.

Reaktorius ir jo aptarnavimo sistemas sudaro: pats reaktorius su biologine apsauga (žr. Biologinė apsauga), šilumokaitį ir siurblius arba dujų pūtimo įrenginius, kurie cirkuliuoja aušinimo skystį; cirkuliacinio kontūro vamzdynai ir jungiamosios detalės; branduolinio kuro perkrovimo įrenginiai; specialios sistemos vėdinimas, avarinis vėsinimas ir kt.

Priklausomai nuo konstrukcijos, reaktoriai pasižymi išskirtinėmis savybėmis: indiniuose reaktoriuose (žr. Pressure Reactor) kuro strypai ir moderatorius yra talpyklos viduje, kuri neša visą aušinimo skysčio slėgį; kanaliniuose reaktoriuose (Žr. kanalo reaktorius) kuro strypai, aušinami aušinimo skysčiu, montuojami specialiuose kanaliniuose vamzdžiuose, kurie prasiskverbia pro moderatorių, uždarytuose plonasieniame korpuse. Tokie reaktoriai naudojami SSRS (Sibiro, Belojarsko atominės elektrinės ir kt.).

Siekiant apsaugoti atominės elektrinės personalą nuo radiacijos poveikio, reaktorius yra apsuptas biologiniu ekranu, kurio pagrindinės medžiagos yra betonas, vanduo ir serpantinis smėlis. Reaktoriaus grandinės įranga turi būti visiškai sandari. Numatyta sistema galimų aušinimo skysčio nuotėkių vietoms stebėti, imamasi priemonių, kad dėl nuotėkių ir grandinės trūkimų neatsirastų radioaktyviųjų išmetimų ir atominės elektrinės patalpų bei aplinkinių teritorijų užteršimo. Reaktoriaus grandinės įranga dažniausiai montuojama sandariose dėžėse, kurios biologine apsauga atskirtos nuo likusių AE patalpų ir reaktoriaus veikimo metu neprižiūrimos. Radioaktyvusis oras ir nedidelis kiekis aušinimo skysčio garų dėl nuotėkio iš grandinės pašalinami iš neprižiūrimų atominės elektrinės patalpų specialia vėdinimo sistema, kurioje, kad būtų išvengta galimybės, yra įrengti valymo filtrai ir talpyklos. oro taršos. Kaip AE darbuotojai laikosi radiacinės saugos taisyklių, kontroliuoja dozimetrijos kontrolės tarnyba.

Įvykus avarijoms reaktoriaus aušinimo sistemoje, siekiant išvengti perkaitimo ir kuro strypų korpusų sandariklių gedimo, užtikrinamas greitas (per kelias sekundes) branduolinės reakcijos slopinimas; Avarinio aušinimo sistema turi autonominius maitinimo šaltinius.

Biologinės apsaugos, specialių vėdinimo ir avarinio aušinimo sistemų buvimas bei radiacinės stebėsenos paslauga leidžia visiškai apsaugoti AE eksploatuojančius darbuotojus nuo žalingo radioaktyviosios spinduliuotės poveikio.

Atominės elektrinės turbininės patalpos įranga yra panaši į šiluminės elektrinės turbininės patalpos įrangą. Išskirtinis daugumos atominių elektrinių bruožas yra palyginti žemų parametrų, prisotinto arba šiek tiek perkaitinto garo naudojimas.

Tokiu atveju, kad garuose esančios drėgmės dalelės nepažeistų erozijos paskutinių turbinos pakopų menčių, turbinoje įrengiami atskyrimo įtaisai. Kartais reikia naudoti nuotolinius separatorius ir tarpinius garo perkaitintuvus. Atsižvelgiant į tai, kad aušinimo skystis ir jame esančios priemaišos suaktyvėja praeinant per reaktoriaus aktyvią erdvę, viengrandžių atominių elektrinių turbinų patalpos įrangos ir turbininės kondensatoriaus aušinimo sistemos projektinis sprendimas turi visiškai pašalinti aušinimo skysčio nutekėjimo galimybę. . Dvigubos grandinės atominėse elektrinėse, turinčiose aukštus garo parametrus, tokie reikalavimai nekeliami turbinos patalpos įrangai.

Konkretūs reikalavimai atominės elektrinės įrangos išdėstymui apima: minimalų galimą ryšių, susijusių su radioaktyviosiomis terpėmis, ilgį, padidintą reaktoriaus pamatų ir laikančiųjų konstrukcijų standumą, patikimą patalpų vėdinimo organizavimą. Įjungta ryžių. parodyta Belojarsko AE pagrindinio pastato dalis su kanaliniu grafito-vandens reaktoriumi. Reaktoriaus salėje įrengtas reaktorius su biologine apsauga, atsarginiais kuro strypais ir valdymo įranga. Atominė elektrinė sukonfigūruota pagal reaktoriaus-turbinos bloko principą. Turbinų patalpoje yra turbinų generatoriai ir jų aptarnavimo sistemos. Tarp mašinų ir reaktorių patalpų yra pagalbinė įranga ir gamyklos valdymo sistemos.

Atominės elektrinės efektyvumą lemia pagrindiniai jos techniniai rodikliai: reaktoriaus vieneto galia, naudingumo koeficientas, aktyviosios zonos energijos intensyvumas, branduolinio kuro sudeginimas, atominės elektrinės instaliuotos galios išnaudojimo rodiklis per metus. Augant atominės elektrinės galiai, specifinės kapitalo investicijos į ją (įrengimo savikaina kW) mažėja smarkiau nei šiluminių elektrinių atveju. Tai yra pagrindinė priežastis, dėl kurios norima statyti dideles atomines elektrines su dideliais blokiniais blokais. Atominių elektrinių ekonomikai būdinga, kad kuro dedamosios dalis pagamintos elektros savikainoje yra 30-40% (šilumose 60-70%). Todėl didelės atominės elektrinės labiausiai paplitusios pramoninėse teritorijose, kuriose įprasto kuro atsargos yra ribotos, o mažos galios atominės elektrinės dažniausiai – sunkiai pasiekiamose ar atokiose vietovėse, pavyzdžiui, atominėse elektrinėse kaime. Bilibino (Jakutų autonominė Sovietų Socialistinė Respublika) su standartinio bloko elektros galia 12 MW Dalis šios atominės elektrinės reaktoriaus šiluminės galios (29 MW) išleidžiama šilumos tiekimui. Atominės elektrinės ne tik gamina elektrą, bet ir naudojamos jūros vandeniui gėlinti. Taigi, Ševčenkos AE (Kazachijos SSR), kurios elektrinė galia yra 150 MW skirtas gėlinimui (distiliavimo būdu) per dieną iki 150 tūkst T vandens iš Kaspijos jūros.

Daugumoje pramoninių šalių (SSRS, JAV, Anglijoje, Prancūzijoje, Kanadoje, Vokietijoje, Japonijoje, Rytų Vokietijoje ir kt.), remiantis prognozėmis, iki 1980 metų esamų ir statomų atominių elektrinių pajėgumai bus padidinti iki dešimčių. Gvt. JT Tarptautinės atominės agentūros duomenimis, paskelbtais 1967 m., visų pasaulio atominių elektrinių instaliuota galia iki 1980 metų pasieks 300. Gvt.

Sovietų Sąjunga įgyvendina plačią didelių energetikos blokų (iki 1000) paleidimo programą MW) su šiluminiais neutroniniais reaktoriais. 1948–1949 metais pradėti pramoninių atominių elektrinių greitųjų neutronų reaktoriai. Tokių reaktorių fizinės savybės leidžia išplėsti branduolinio kuro atgaminimą (reprodukcijos koeficientas nuo 1,3 iki 1,7), o tai leidžia naudoti ne tik 235 U, bet ir žaliavas 238 U ir 232 Th. Be to, greitųjų neutronų reaktoriuose nėra moderatoriaus, jie yra palyginti mažo dydžio ir turi didelę apkrovą. Tai paaiškina norą intensyviai plėtoti greituosius reaktorius SSRS. Greitųjų reaktorių tyrimams paeiliui buvo statomi eksperimentiniai ir bandomieji reaktoriai BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 ir BFS. Įgyta patirtis paskatino pereiti nuo pavyzdinių elektrinių tyrimų prie pramoninių greitųjų neutroninių atominių elektrinių (BN-350) projektavimo ir statybos Ševčenkoje ir (BN-600) Belojarsko AE. Atliekami galingų atominių elektrinių reaktorių tyrimai, pavyzdžiui, Melekesuose buvo pastatytas bandomasis reaktorius BOR-60.

Didelės atominės elektrinės taip pat statomos daugelyje besivystančių šalių (Indijoje, Pakistane ir kt.).

3-iojoje tarptautinėje mokslinėje ir techninėje konferencijoje apie taikų atominės energijos panaudojimą (1964 m., Ženeva) buvo pastebėta, kad plačiai paplitusi branduolinės energijos plėtra tapo pagrindine daugelio šalių problema. 7-oji pasaulinė energetikos konferencija (WIREC-VII), įvykusi 1968 m. rugpjūtį Maskvoje, patvirtino branduolinės energetikos plėtros krypties pasirinkimo problemų aktualumą kitame etape (sąlygiškai 1980–2000 m.), kai atominės elektrinės taps vienas iš pagrindinių elektros energijos gamintojų.

Lit.: Kai kurie branduolinės energijos klausimai. Šešt. Art., red. M. A. Styrikovich, M., 1959; Kanajevas A. A., Atominės elektrinės, Leningradas, 1961 m.; Kalafati D.D., Atominių elektrinių termodinaminiai ciklai, M.-L., 1963; 10 metų pirmosios pasaulyje SSRS atominės elektrinės. [Šeš. str.], M., 1964; Sovietų atomo mokslas ir technologija. [Kolekcija], M., 1967; Petrosyants A.M., Atominė mūsų dienų energija, M., 1968 m.

S. P. Kuznecovas.

Didžioji sovietinė enciklopedija. - M.: Tarybinė enciklopedija. 1969-1978 .

Sinonimai:

Pažiūrėkite, kas yra „Atominė elektrinė“ kituose žodynuose:

Jėgainė, kurioje atominė (branduolinė) energija paverčiama elektros energija. Energijos generatorius atominėje elektrinėje yra branduolinis reaktorius. Sinonimai: Atominė elektrinė Taip pat žiūrėkite: Atominės elektrinės Elektrinės Branduoliniai reaktoriai Finansų žodynas... ... Finansų žodynas

- (AE) elektrinė, kurioje branduolinė (branduolinė) energija paverčiama elektros energija. Atominėje elektrinėje branduoliniame reaktoriuje išsiskirianti šiluma naudojama vandens garui, kuris suka turbinos generatorių, gaminti. Pirmoji pasaulyje 5 MW galios atominė elektrinė buvo... ... Didysis enciklopedinis žodynas

Obninsko AE.

Prieš šešiasdešimt metų Obninsko mieste, Kalugos srityje, pirmoji pasaulyje atominė elektrinė su AM-1 reaktoriumi (Atom Peaceful) gamino pramoninę srovę. AM-1 reaktorius buvo grafito kanalo tipo terminis neutroninis reaktorius, aušinamas slėgiu vandeniu su vamzdiniais kuro elementais. Reaktoriaus šiluminė galia buvo apie 30 MW. Pirmosios atominės elektrinės elektros galia skirtingais metais siekė nuo 3 iki 5 MW, naudingumo koeficientas siekė 17%. Kuro apkrova yra maždaug 560 kg urano, prisodrinto uranu-235 iki 10 arba 5%.

„1954 m. buvo baigta statyti pirmoji SSRS pramoninė 5000 kW galios atominė elektrinė, o 1954 m. birželio 27 d. stotis jau gamino elektros srovę, naudodama urano branduolių dalijimosi energiją“, – rašoma pranešime. pristatė D.I.Blokhincevas ir N.A.Nikolajevas JT tarptautinėje konferencijoje dėl taikaus atominės energijos panaudojimo, vykusioje Ženevoje 1955 metų rugpjūčio 8-20 dienomis.

Pirmosios atominės elektrinės reaktoriaus schema. Nuotrauka: aes1.ru

Obninsko AE reaktoriaus eksploatavimas dėl nuostolingumo buvo sustabdytas 2002 m. balandžio 29 d. „Stotis buvo uždaryta tik dėl ekonominių priežasčių, nes išlaikyti ją saugioje būklėje kasmet brango“, – rašoma Rusijos Federacijos valstybinio mokslo centro – IPPE, šiuo metu atsakinga už pirmąjį. atominė jėgainė. Šiuo metu atominė elektrinė yra pramoninis memorialinis kompleksas.

„Dabar kuras iškrautas, didžioji dalis radioaktyvios įrangos išvežta, bet reaktoriaus grafitas liko. Dar neaišku, kas geriau: pašalinti reaktoriaus grafitą ar palikti jį vietoje“, – sakė Michailas Zhaidinas, Pramonės memorialinio komplekso „Pirmoji pasaulyje atominė elektrinė“ mokslinis direktorius. telefoniniame interviu su Bellona.Ru: „Eksploatavimo nutraukimo darbų klausimas vis dar lieka šešėlyje, tai nėra klausimas atominės elektrinės muziejui. Yra įvairių idėjų – pavyzdžiui, pirmąją atominę elektrinę išsaugoti kaip muziejų. Bet tai turėtų nuspręsti Vyriausybė. Juk nėra norminių dokumentų, leidžiančių radiacijai pavojingiems objektams funkcionuoti kaip muziejams. Dabar atominė elektrinė yra IPPE balanse. Klausimas, kas toliau išlaikys atominės elektrinės muziejų, kas už tai mokės.

Lenktynės dėl „taikaus atomo“

„Taikaus atomo“ tema šeštojo dešimtmečio viduryje tapo viena karščiausių SSRS ir JAV konfrontacijos klausimų. 1953 m. JAV prezidentas Dwightas D. Eisenhoweris JT Generalinėje Asamblėjoje pasakė kalbą „Atoms už taiką“, kurioje paskelbė taikaus atominės energijos panaudojimo JAV pradžią. Daugeliu atžvilgių programa „Atomai taikai“ buvo propagandinio pobūdžio; vienas iš jos tikslų buvo pateisinti didėjančias karines išlaidas. Sovietinis „Taikus atomas“ buvo įkūnytas Obninsko atominėje elektrinėje, kuri buvo pradėta naudoti taikiai socializmo eigai ir techniniams pasiekimams skatinti.

Nuotrauka: aes1.ru

„Atomas taikus“ karinių reaktorių serijoje

1954 metais SSRS veikė nemažai branduolinių reaktorių. Čeliabinsko srities Majako gamykloje veikė penki urano-grafito reaktoriai: A (nuo 1948 m.), AI (nuo 1951 m.), AV-1 (nuo 1950 m.), AV-2 (nuo 1951 m.), AB-3 (nuo 1952 m.) . Pagal išdėstymą ir pagrindinius inžinerinius sprendimus šie reaktoriai buvo artimi Obninsko AM-1: grafito kaminas, technologiniai kanalai, vertikali šerdis. Šių reaktorių šiluminė galia siekė šimtus MW ir viršijo Atom Mirny galią. Sibiro chemijos gamykloje netoli Tomsko buvo ruošiami urano-grafito reaktoriai I-1 ir EI-2 (paleisti 1955 ir 56 m.). Taigi šeštojo dešimtmečio pradžioje SSRS kasmet buvo pradėtas eksploatuoti karinis branduolinis reaktorius. 1954 m. tarp jų pasirodė „Atom Mirny“.

Atominė elektrinė ar eksperimentinis reaktorius?

Diskusijos tęsiasi dėl to, kas iš tikrųjų yra Obninsko elektrinė – pirmoji pasaulyje komercinė atominė elektrinė, ar eksperimentinis objektas, kuris tik demonstruoja galimybę gaminti elektrą naudojant urano branduolių dalijimosi energiją?

Nemažai užsienio tyrinėtojų mano, kad Amerikos Shippingport atominė elektrinė, pradėta eksploatuoti Pensilvanijoje 1958 m. gegužę ir uždaryta 1989 m., yra pirmoji komercinė elektrinė. Laivybos uosto AE slėginio vandens reaktoriaus (rusiškų VVER pirmtakas) šiluminė galia siekė apie 200 MW, atominė elektrinė pagamino 60 MW elektros galią, o per 25 eksploatavimo metus buvo pagaminta 7,4 mlrd. kWh elektros energijos.

Obninsko AE rodikliai gerokai kuklesni. Pirmosios atominės elektrinės muziejaus svetainėje informacijos apie tai, kiek elektros ir šiluminės energijos ji pagamino per visą savo eksploataciją, nėra.

Michailas Žaidinas teigė, kad tiksliai nežinoma, kiek metų Obninsko stotis veikė elektros gamybos režimu. „Yra net pokštas: „Arba atominė elektrinė duoda energiją, arba atominė ima energiją“, – sako jis: „Elektros ir šiluminės energijos gamybos duomenys nėra svarbūs. Tai buvo tyrimų stotis. Jis veikė skirtingais režimais, skirtingomis galiomis. Stotis buvo reikšminga kaip mokslinis, eksperimentinis, edukacinis centras.

Iš tiesų nuo pat darbų pradžios Obninsko AE buvo pradėta eksploatuoti nemažai eksperimentinių įrenginių ir stendų, kuriuose buvo išbandytos įvairios reaktorių technologijos. Pirmųjų sovietų branduolinių povandeninių laivų įgulos buvo apmokytos Obninsko AE.

Tačiau „Rosatom“, „Rostekhnadzor“ ir Rusijos Federacijos valstybinio mokslo centro IPPE dokumentuose atominės elektrinės rektorius vadinamas „IRAM“, o tai reiškia „ AM tyrimų reaktorius» .

Nuotrauka: aes1.ru

Ekonomika

Kaip ir bet kuris eksperimentinis įrenginys, Obninsko stotis negalėjo tapti ekonomiškai efektyvi. Net ir esant labai savitai SSRS kainodarai, pirmosios atominės elektrinės branduolinės energijos nebuvo įmanoma padaryti konkurencinga. „1 kWh elektros energijos, pagamintos stotyje, kaina gerokai viršija vidutines 1 kWh galingų šiluminių elektrinių sąnaudas SSRS“, – pripažįstama 1955 m. JT tarptautinės konferencijos dėl taikaus atominės energijos naudojimo ataskaitoje: „ Pirmojoje atominėje elektrinėje pagamintos 1 kW *h energijos sąnaudų analizė rodo, kad jos brangumą pirmiausia lemia nedidelis stoties dydis, didelės individualios kuro elementų gamybos sąnaudos, dėl padidėjusio urano-235 suvartojimo. dėl nedidelio branduolinio reaktoriaus dydžio, taip pat daugybės šios stočių konstrukcijos ypatybių, skirtų padidinti eksploatacinį patikimumą, kurių, kaip rodo eksploatavimo patirtis, galima atsisakyti.

Žinoma, 1955 m. dokumente nuoroda į „eksploatavimo patirtį“, kuri tuo metu siekė apie metus, atrodo labai keista. Tuo metu branduolinės energetikos pramonėje dar laukė įvykiai, paneigiantys branduolinį optimizmą, pavyzdžiui, avarijos Trijų mylių salos atominėje elektrinėje, Černobylio atominėje elektrinėje ir Fukušimos-1 atominėje elektrinėje. Tada atrodė, kad branduolinės elektros kainą galima sumažinti didinant atominių elektrinių galią ir mažinant atominių elektrinių statybos kaštus, pirmiausia supaprastinant reaktorių ir saugos sistemų projektavimą.

Nuotrauka: aes1.ru

Ir jei pirmasis buvo įmanomas, pavyzdžiui, tiesioginis AM-1 reaktoriaus vystymas tapo urano-grafito kanalų reaktoriais RBMK-1000, kurių šiluminė galia buvo 3 GW, tada antroji užduotis nebuvo atlikta. Po virtinės radiacinių avarijų ir katastrofų didėja reikalavimai šiuolaikinių atominių elektrinių saugos sistemoms, auga ir jų statybos kaina. Ir net dabar, kaip ir prieš 60 metų, bendra atominės elektros kaina gerokai viršija gamtinių degalinių elektros kainą. Ši tezė įrodyta: „elektra iš atominių elektrinių vartotojui jau yra brangesnė nei degalinėse pagaminama elektra. <...> Valstybė aprūpina pramonę praktiškai laisvu kapitalu, prisiima draudimo įmokomis nepadengtą branduolinę riziką ir didžiąja dalimi dalyvauja tiesioginiame branduolinio kuro ciklo finansavime“.

Dabar branduolinės energijos ateitis nebeatrodo tokia be debesų, kaip atrodė 1954 m. Bet kokiu atveju Obninsko atominė elektrinė išlieka paminklu tai erai, ginklavimosi varžybų erai, Šaltajam karui ir karštam optimizmui branduolinės energijos atžvilgiu.

Praeita era...

Nuotrauka: aes1.ru

40-ųjų antroje pusėje, net nebaigus pirmosios sovietinės atominės bombos kūrimo darbų (jos bandymas įvyko 1949 m. rugpjūčio 29 d.), sovietų mokslininkai pradėjo kurti pirmuosius taikaus atominės energijos naudojimo projektus. kurios bendra kryptis iš karto tapo elektros energija.

1948 m., I. V. Kurchatovo siūlymu ir vadovaujantis partijos bei vyriausybės nurodymais, buvo pradėti pirmieji darbai, susiję su praktiniu atominės energijos panaudojimu elektrai gaminti.

1950 m. gegužę netoli Obninskoye kaimo, Kalugos srityje, buvo pradėti pirmosios pasaulyje atominės elektrinės statybos darbai.

Pirmoji pasaulyje pramoninė 5 MW galios atominė elektrinė buvo paleista 1954 metų birželio 27 dieną SSRS, Obninsko mieste, esančiame Kalugos srityje. 1958 metais pradėtas eksploatuoti 100 MW galios Sibiro atominės elektrinės I etapas, vėliau visa projektinė galia padidinta iki 600 MW. Tais pačiais metais pradėta statyti Belojarsko pramoninė atominė elektrinė, o 1964 m. balandžio 26 d. I pakopos generatorius tiekė srovę vartotojams. 1964 m. rugsėjį buvo paleistas 1-asis Novovoronežo AE blokas, kurio galia 210 MW. Antrasis 365 MW galios blokas buvo paleistas 1969 m. gruodį. 1973 m. buvo paleista Leningrado atominė elektrinė.

1956 metais Calder Hall (Didžioji Britanija) pradėjo veikti pirmoji pramoninė 46 MW galios atominė elektrinė už SSRS ribų, o po metų pradėjo veikti (anglų k.) rusiškai. 60 MW galios Shippingport (JAV).

1979 m. įvyko rimta avarija Trijų mylių salos atominėje elektrinėje, o 1986 m. – didelio masto nelaimė Černobylio atominėje elektrinėje, kuri, be tiesioginių pasekmių, rimtai paveikė visą branduolinės energetikos pramonę, visas. Tai privertė viso pasaulio specialistus iš naujo įvertinti atominių elektrinių saugos problemą ir pagalvoti apie tarptautinio bendradarbiavimo būtinybę gerinant atominių elektrinių saugą.

1989 m. gegužės 15 d. steigiamojoje asamblėjoje Maskvoje buvo paskelbtas oficialus Pasaulio branduolinių operatorių asociacijos (WANO) – tarptautinės profesinės asociacijos, vienijančios organizacijas, eksploatuojančias atomines elektrines visame pasaulyje, sukūrimas. Asociacija užsibrėžė ambicingus tikslus gerinti branduolinę saugą visame pasaulyje, įgyvendindama savo tarptautines programas.

Didžiausia atominė elektrinė Europoje yra Zaporožės atominė elektrinė netoli Energodaro miestelio (Zaporožės sritis, Ukraina), kurios statyba pradėta 1980 m. Nuo 1996 metų veikė 6 jėgainės, kurių bendra galia 6 GW.

Didžiausia pasaulyje atominė elektrinė Kashiwazaki-Kariwa pagal instaliuotą galią (2008 m.) yra Japonijos Kašivazakio mieste, Niigatos prefektūroje – čia yra penki verdančio vandens reaktoriai (BWR) ir du patobulinti verdančio vandens reaktoriai. (ABWR), kurio bendra galia yra 8,212 GW.

Šiuolaikinės atominės elektrinės yra plačiai paplitusios visame pasaulyje, nes turi didelę galią ir našumą. Pirmosios atominės elektrinės daugeliu atžvilgių prastesnės už naujausias atomines elektrines. Pirmosios atominės elektrinės pradėtos statyti praėjusio amžiaus viduryje.

Pirmosios SSRS atominės elektrinės paleidimas

Pirmosios atominės elektrinės planas pradėtas rengti po sėkmingo pirmosios SSRS atominės bombos bandymo, kai branduoliniame reaktoriuje buvo gaminamas plutonis, taip pat organizuota sodrinto urano gamyba. 1949 metų rudenį įvyko plataus masto diskusija apie perspektyvas ir pagrindines problemas paleisti atomines elektrines gaminti energiją.

Pirmosios atominės elektrinės statybos darbai prasidėjo XX amžiaus viduryje. Per 4 metus nuo 1950 iki 1954 m. buvo pastatyta pirmoji atominė elektrinė. Pirmoji atominė elektrinė oficialiai pradėta eksploatuoti 1954 m. birželio 27 d. Sovietų Sąjungos teritorijoje, Obninsko mieste. Šios atominės elektrinės darbą užtikrino AM-1 reaktorius, kurio maksimali galia siekė tik 5 MW.

Ši jėgainė nepertraukiamai veikė beveik 48 metus. 2002 m. balandį stoties reaktorius buvo uždarytas. Uždaryti stotį nuspręsta dėl ekonominių sumetimų ir tolesnio jos naudojimo netikslingumo. Obninsko AE tapo ne tik pirmąja paleista, bet ir pirmąja sustabdyta atomine elektrine Rusijoje.

Pirmosios atominės elektrinės reikšmė

Pirmosios atominės elektrinės SSRS galėjo atverti kelią atominės energijos naudojimui taikiems tikslams. Pačių pirmųjų atominių elektrinių eksploatavimas taip pat leido sukaupti inžinerinę ir mokslinę patirtį, reikalingą tolesniam didesnių elektrinių projektavimui ir statybai.

Obninske pastatyta atominė elektrinė net statybų metu buvo paversta savotiška personalo, eksploatuojančio personalo ir tyrėjų mokymo mokykla. Obninsko AE šį vaidmenį atliko kelis dešimtmečius, nes buvo naudojama pramonėje ir joje buvo atlikta daugybė eksperimentų.

Pirmosios atominės elektrinės įvairiose šalyse

Ilgametė pirmosios sovietinės atominės elektrinės eksploatavimo patirtis patvirtino beveik visus šios srities profesionalų pateiktus inžinerinius ir techninius sprendimus. Tai suteikė galimybę 1964 metais pastatyti ir sėkmingai paleisti Belojarsko atominę elektrinę, kurios galia siekė 300 MW.

Didžiojoje Britanijoje pati pirmoji atominė elektrinė buvo oficialiai paleista tik 1956 m. spalį. Už Sovietų Sąjungos teritorijos ribų šis objektas tapo pirmąja pramonės stotimi savo kategorijoje. Didžiosios Britanijos mieste Calder Hall pastatyta jėgainė paleidimo metu buvo 46 MW galia. Po kelerių metų pradėtos statyti dar kelios didelės atominės elektrinės.

Jungtinėse Amerikos Valstijose pirmoji atominė elektrinė pradėjo veikti 1957 m. 60 MW galios elektrinė yra JAV Shippingport valstijoje. Jungtinės Valstijos sustabdė reaktorių statybą 1979 metais po pasaulinės avarijos Three Mile Island atominėje elektrinėje. Dviejų naujų reaktorių statyba ankstesnės stoties pagrindu planuojama tik 2017 m.

Didelis įvykis, įvykęs 1986 m., turėjo rimtą poveikį pasauliui ir privertė mus persvarstyti daugybę susijusių klausimų. Įvairių šalių ekspertai aktyviai ėmėsi spręsti saugos problemą ir galvojo apie tarptautinio bendradarbiavimo svarbą siekiant užtikrinti maksimalią atominių elektrinių saugą.

Šiandien tokiose šalyse kaip Indija, Kanada, Rusija, Indija, Korėja, Kinija, JAV ir Suomija aktyviai kuriamos ir įgyvendinamos tolesnės branduolinės energetikos plėtros programos. Šiuolaikinėmis sąlygomis visame pasaulyje statomi 56 reaktoriai, o dar 143 reaktoriai turėtų būti pastatyti iki 2030 m.

Atominių elektrinių naudojimo privalumai ir trūkumai

Jis nuolat didėja visame pasaulyje. Tuo pačiu metu vartojimo augimas auga sparčiau nei energijos gamyba, o praktinis šiuolaikinių perspektyvių techninių sprendimų taikymas šioje srityje dėl daugelio priežasčių prasidės po kelerių metų. Šios problemos sprendimas – branduolinės energetikos tobulinimas ir naujų atominių elektrinių statyba. Galima išskirti šiuos atominių elektrinių veikimo privalumus:

1. Didelis naudojamo kuro resurso energijos intensyvumas. Visiškai sudegus, vienas kilogramas urano išskiria tiek energijos, kiek sudeginant apie 50 tonų naftos arba dvigubai daugiau tonų anglies.
2. Galimybė pakartotinai panaudoti išteklius po apdorojimo. Skaldytas uranas, skirtingai nei iškastinio kuro atliekos, gali būti pakartotinai naudojamas energijai gaminti. Tolesnė atominių elektrinių plėtra apima visišką perėjimą prie uždaro ciklo, kuris padės užtikrinti, kad nesusidarytų kenksmingų atliekų.
3. Atominė elektrinė neprisideda prie šiltnamio efekto. Kasdien atominės elektrinės padeda išvengti apie 600 mln. tonų anglies dvideginio išmetimo. Rusijoje veikiančios atominės elektrinės kasmet neleidžia į aplinką išleisti daugiau nei 200 mln. tonų anglies dvideginio.
4. Absoliuti nepriklausomybė nuo kuro šaltinių vietos. Didelis atominės elektrinės atstumas nuo urano telkinio jokiu būdu neturi įtakos jos veikimo galimybei. Branduolinio ištekliaus energijos ekvivalentas yra daug kartų didesnis nei organinio kuro, o jo transportavimo kaštai yra minimalūs
5. Maža naudojimo kaina. Daugeliui šalių elektros energijos gamyba naudojant atomines elektrines nėra brangesnė nei naudojant kitų tipų elektrines

Nepaisant daugelio teigiamų atominių elektrinių veikimo aspektų, yra keletas problemų. Pagrindinis trūkumas – sunkios avarinių situacijų pasekmės, kurių prevencijai elektrinėse įrengiamos gana sudėtingos saugos sistemos su dideliais rezervais ir pertekliumi. Taip užtikrinama, kad net ir įvykus didelei avarijai būtų išvengta centrinio vidinio mechanizmo pažeidimų.

Didelė atominių elektrinių veikimo problema yra ir jų sunaikinimas išnaudojus išteklius. Jų likvidavimo kaina gali siekti 20% visų jų statybos išlaidų. Be to, dėl techninių priežasčių nepageidautina, kad atominės elektrinės veiktų manevravimo režimais.

Pirmosios atominės elektrinės pasaulyje leido žengti didelį žingsnį tobulinant branduolinę energetiką. Šiuolaikinėmis sąlygomis Rusijoje atominėse elektrinėse pagaminama apie 17% elektros energijos. Dėl atominių elektrinių veiklos pranašumų daugelis šalių pradeda statyti naujus reaktorius ir laiko juos perspektyviu elektros energijos šaltiniu.