✖


Jump to content

Атомная электростанция

(Перенаправлено с ядерной силовой установки )

Атомная электростанция Angra в Рио -де -Жанейро , Бразилия

Атомная электростанция ( АЭС ) [ 1 ] или атомная электростанция ( APS ) - это тепловая станция , на которой источник тепла является ядерным реактором . Как типично для станций тепловой электроэнергии, тепло используется для генерации пара , которая приводит к тому, что паровой турбина, подключенная к генератору , производящему электроэнергию . По состоянию на сентябрь 2023 года Международное агентство по атомной энергетике сообщило, что в 32 странах по всему миру было 410 атомных энергетических реакторов и 57 строящихся ядерных энергетических реакторов. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

Строительство атомной электростанции часто охватывает от пяти до десяти лет, что может составлять значительные финансовые затраты, в зависимости от того, как финансируются первоначальные инвестиции. [ 5 ] Из -за этой высокой стоимости строительства и более низких операций, технического обслуживания и затрат на топливо, ядерные станции обычно используются для генерации базовой нагрузки , поскольку это максимизирует часы, в течение которых фиксированная стоимость строительства может быть амортизирована. [ 6 ]

Ядерные электростанции имеют углеродный след, сравненный с использованием возобновляемой энергии, такой как солнечные фермы и ветряные фермы , [ 7 ] [ 8 ] и намного ниже, чем ископаемое топливо, такое как природный газ и уголь . Атомные электростанции являются одними из самых безопасных способов выработки электроэнергии, [ 9 ] сравнимо с солнечными и ветровыми электростанциями. [ 10 ]

История

[ редактировать ]
Основная статья: История ядерной энергии

В первый раз, когда тепло от ядерного реактора использовалось для выработки электроэнергии, было 21 декабря 1951 года на экспериментальном реакторе I -заводчика I , питающей четыре лампочки. [ 11 ] [ 12 ]

27 июня 1954 года первая в мире атомная электростанция, которая генерировала электроэнергию для энергетической сетки , атомной электростанции Обнински , начала операции в Обинске , в Советском Союзе . [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Первая в мире полномасштабная электростанция, Колдер Холл в Соединенном Королевстве , открылась 17 октября 1956 года и также предназначена для производства плутония . [ 16 ] Первой в мире полномасштабной электростанцией, предназначенной исключительно для производства электроэнергии, была атомная электростанция Shippingport в Пенсильвании , США, которая была связана с сетью 18 декабря 1957 года.

Основные компоненты

[ редактировать ]

Система

[ редактировать ]
Реактор кипящей воды (BWR)

Преобразование в электрическую энергию происходит косвенно, как на обычных тепловых станциях. Деление в ядерном реакторе нагревает реакторную охлаждающую жидкость. Охлаждающая жидкость может быть водой или газом или даже жидким металлом, в зависимости от типа реактора. Затем охлаждающая жидкость реактора переходит к парогенератору и нагревает воду для производства пар. Парень под давлением затем обычно питается многоступенчатой ​​паровой турбиной . После того, как паровая турбина расширилась и частично сжала пар, оставшийся пара конденсируется в конденсаторе. Конденсатор - это теплообменник, который подключен к вторичной стороне, такой как река или охлаждающая башня . Затем вода перекачивается обратно в парогенератор, и цикл начинается снова. Цикл водного штока соответствует циклу Ранкина .

Ядерный реактор является сердцем станции. В своей центральной части ядро ​​реактора производит тепло из -за ядерного деления. При этом тепло охлаждающая жидкость нагревается, когда она накачивается через реактор и тем самым удаляет энергию от реактора. Тепло от ядерного деления используется для поднятия пар, который проходит через турбины , что, в свою очередь, питает электрические генераторы.

Ядерные реакторы обычно полагаются на уран, чтобы подпитывать цепную реакцию. Уран - очень тяжелый металл, который обильно на земле и находится в морской воде, а также в большинстве камней. Природный уран встречается в двух разных изотопах : уран-238 (U-238), составляя 99,3% и уран-235 (U-235) составляет около 0,7%. U-238 имеет 146 нейтронов, а U-235 имеет 143 нейтрона.

Различные изотопы имеют разные поведения. Например, U-235 является расщеплением, что означает, что он легко разделен и выделяет много энергии, что делает его идеальным для ядерной энергии. С другой стороны, U-238 не имеет этого свойства, несмотря на то, что оно является одним и тем же элементом. Различные изотопы также имеют разные полураспады . U-238 имеет более длительный период полураспада, чем U-235, поэтому для распада требуется больше времени. Это также означает, что U-238 менее радиоактивный, чем U-235.

Поскольку ядерное деление создает радиоактивность, ядро ​​реактора окружено защитным щитом. Эта сдерживание поглощает излучение и предотвращает радиоактивного материала выпущение в окружающую среду. Кроме того, многие реакторы оснащены куполом бетона для защиты реактора как от внутренних жертв, так и внешних воздействий. [ 17 ]

Реактор воды с давлением (PWR)

Цель паровой турбины состоит в том, чтобы преобразовать тепло, содержащееся в пар в механическую энергию. Инженерный дом с паровой турбиной обычно структурно отделен от основного здания реактора. Он выровнен, чтобы предотвратить мусор от разрушения турбины при полете к полете к реактору. [ Цитация необходима ]

В случае реактора с под давлением воды паровая турбина отделяется от ядерной системы. Чтобы обнаружить утечку в паровом генераторе и, следовательно, прохождение радиоактивной воды на ранней стадии, измеритель активности монтируется для отслеживания парового парка парового генератора. Напротив, реакторы кипящей воды пропускают радиоактивную воду через паровую турбину, поэтому турбина хранится как часть рентгенологически контролируемой площади атомной электростанции.

Электрический генератор преобразует механическую питание, поставляемое турбиной в электрическую мощность. Используются синхронные генераторы AC с низким полюсом мощности с высокой оценкой. Система охлаждения удаляет тепло из сердечника реактора и переносит его в другую область станции, где тепловая энергия может быть использована для производства электроэнергии или для выполнения другой полезной работы. Обычно горячая жидкость используется в качестве источника тепла для котла, а пар под давлением от одного или нескольких паровой турбины электрических генераторов . [ 18 ]

В случае чрезвычайной ситуации можно использовать защитные клапаны, чтобы предотвратить взрыв труб или взрывы реактора. Клапаны спроектированы таким образом, чтобы они могли вывести все скорости поставленных потоков с небольшим увеличением давления. В случае BWR пар направляется в камеру подавления и конденсируется там. Камеры на теплообменнике подключены к промежуточной цепи охлаждения.

Основным конденсатором является большой тепловой теплообменник с поперечным потоком , который берет влажный пары, смесь жидкой воды и пара в условиях насыщения, от выхлопного газа турбин-генератора и конденсирует его обратно в жидкую воду с подхтомом, чтобы она мог быть Выкачивается обратно в реактор с помощью насосов конденсата и питательной воды. [ 19 ] [ Полная цитата необходима ]

Некоторые ядерные реакторы используют охлаждающие башни, чтобы сформировать пар, выходящие из турбин. Все выпущенные Steam никогда не контактируют с радиоактивностью.

В основном конденсаторе выхлопная выхлопная турбина в мокрой пара вступает в контакт с тысячами трубок, которые имеют гораздо более холодную воду, протекающую через них с другой стороны. Охлаждающая вода обычно происходит от естественного водоема, такого как река или озеро. Пало -Верде Ядерная генерирующая станция , расположенная в пустыне, примерно в 97 километрах (60 миль) к западу от Феникса, штат Аризона, является единственным ядерным объектом, в котором не используется естественный водоем для охлаждения, вместо этого используется обработанные сточные воды из большего стополита Феникса. область. Вода, исходящая от охлаждающего корпуса воды, либо перекачивается обратно к источнику воды при более теплой температуре, либо возвращается в охлаждающую башню, где она либо охлаждается для большего использования, либо испаряется в водяной пара, которая поднимается на верхней части башни. [ 20 ]

Уровень воды в парогенераторе и ядерном реакторе контролируется с использованием системы питательной воды. Насос питательной воды имеет задачу снять воду из конденсатной системы, увеличивая давление и приводя к ней в паротогенераторы - в случае реактора с под давлением воды - или непосредственно в реактор, для реакторов кипящей воды .

Непрерывный источник питания на установку имеет решающее значение для обеспечения безопасной работы. Большинство атомных станций требуют как минимум двух отдельных источников мощности за пределами избыточности. Они обычно обеспечиваются несколькими трансформаторами, которые достаточно разделены и могут получать мощность от нескольких линий передачи. Кроме того, на некоторых атомных станциях турбинный генератор может питать нагрузки станции, пока станция находится в Интернете, не требуя внешней энергии. Это достигается с помощью трансформаторов службы станции, которые выступают с мощности от вывода генератора, прежде чем они достигнут преобразователя.

Мировой статус операционного

[ редактировать ]

Атомные электростанции генерируют приблизительно 10% глобального электроэнергии, полученные из примерно 440 реакторов по всему миру. Они признаны важным поставщиком электроэнергии с низким уровнем углерода , что составляет около четверти мирового поставок в этой категории. По состоянию на 2020 год ядерная энергетика стала вторым по величине источником энергии с низким содержанием углерода, составляя 26% от общего числа. [ 21 ] Ядерные электроэнергии активны в 32 странах или регионах, [ 22 ] и их влияние простирается за пределы этих стран через региональные сети передачи, особенно в Европе. [ 23 ]

В 2022 году атомные электростанции генерировали 2545 тераватт-часов (TWH) электроэнергии, небольшое снижение по сравнению с 2653 TWH, произведенными в 2021 году. Тринадцать стран вызвали по меньшей мере через четверть их электроэнергии из ядерных источников. Примечательно, что Франция опирается на ядерную энергию примерно за 70% своих потребностей в электроэнергии, в то время как Украина , Словакия , Бельгия и Венгрия источники примерно в половине своей энергии от ядерной. Япония , которая ранее зависела от ядерной, в течение более четверти своего электричества, как предполагается, возобновит аналогичные уровни использования ядерной энергии. [ 21 ] [ 22 ]

За последние 15 лет в Соединенных Штатах наблюдалось значительное улучшение эксплуатационных характеристик своих атомных электростанций, повышая их использование и эффективность, добавляя выходной эквивалент к 19 новым реакторам 1000 МВт без фактической конструкции. Во Франции атомные электростанции по -прежнему производят более шестидесяти процентов от общего производства электроэнергии этой страны в 2022 году. Хотя предыдущая цель была направлена ​​на сокращение доли производства ядерного электроэнергии до более пятидесяти процентов к 2025 году, эта цель была отложена на 2035 год в 2019 году и в конечном итоге отброшен В 2023 году. Россия продолжает экспортировать самые атомные электростанции в мире, с проектами в разных странах: с июля 2023 года Россия строила 19 из 22 реакторов, построенных иностранными поставщиками; [ 24 ] Тем не менее, некоторые экспортные проекты были отменены из -за российского вторжения в Украину . [ 25 ] Между тем, Китай продолжает продвигаться в ядерной энергии: имея 25 строящихся реакторов к концу 2023 года, Китай является страной, в которой большинство реакторов строятся в свое время в мире. [ 24 ] [ 26 ]

Вывод из эксплуатации

[ редактировать ]

Ядерный вывод из эксплуатации - это демонтаж атомной электростанции и дезактивация участка в государство, которое больше не требует защиты от радиации для широкой общественности. Основное различие от демонтажа других электростанций заключается в наличии радиоактивного материала, который требует особых мер предосторожности для удаления и безопасного переезда в хранилище отходов.

Вывод из эксплуатации включает в себя множество административных и технических действий. Он включает в себя всю очистку радиоактивности и прогрессивное снос станции. После того, как объект будет выведен из эксплуатации, больше не должно быть никакой опасности радиоактивной аварии или любым лицам, посещающим ее. После того, как объект был полностью выведен из эксплуатации, он освобожден от регулирующего контроля, а лицензиат станции больше не несет ответственности за свою ядерную безопасность.

Время и отсрочка вывода

[ редактировать ]

Вообще говоря, ядерные станции были первоначально разработаны в течение около 30 лет. [ 27 ] [ 28 ] Новые станции предназначены для операционного срока службы от 40 до 60 лет. [ 29 ] Centurion Reactor - это будущий класс ядерного реактора, который предназначен до 100 лет. [ 30 ]

Одним из основных ограничивающих факторов износа является ухудшение сосуда реактора под действием нейтронной бомбардировки, [ 28 ] Однако в 2018 году Rosatom объявила, что разработал метод термического отжига для сосудов давления реактора , которые улучшают радиационный ущерб и продлевают срок службы на 15-30 лет. [ 31 ]

Гибкость

[ редактировать ]

Ядерные станции используются главным образом для базовой нагрузки из -за экономических соображений. Стоимость операций топлива для атомной станции меньше стоимости топлива для эксплуатации угольных или газовых заводов. Поскольку большая часть стоимости атомной электростанции является капитальной стоимостью, почти не существует экономии затрат, запуская ее на полную мощность. [ 32 ]

Атомные электростанции обычно используются в нагрузке в режиме в больших масштабах во Франции, хотя «общепринято, что это не идеальная экономическая ситуация для ядерных станций». [ 33 ] Блок A на нынешнем выведении в эксплуатацию немецкой библисной атомной электростанции было разработано для модуляции ее выработки 15% в минуту между 40% и 100% его номинальной энергии. [ 34 ]

Россия привела к практическому развитию плавучих атомных электростанций , которые могут быть перенесены в желаемое место, а иногда и перемещены или перемещаются для облегчения эксплуатации. В 2022 году Министерство энергетики Соединенных Штатов финансировало трехлетнее исследование оффшорной плавающей ядерной электроэнергии. [ 35 ] В октябре 2022 года Nuscale Power и Canadian Company Prodigy объявили о совместном проекте по предложению на рынке плавучего плавучего завода на основе малого модульного реактора . [ 36 ]

Экономика

[ редактировать ]
Брюс -ядерная генерирующая станция (Канада), одна из крупнейших оперативных ядерных энергетических объектов в мире .

Экономика атомных электростанций является противоречивым субъектом, а инвестиции в несколько миллиардов долларов едут по выбору источника энергии. Ядерные электростанции, как правило, имеют высокие капитальные затраты, но низкие прямые затраты на топливо, с затратами на добычу топлива, обработку, использование и внутренние затраты на хранение топлива. [ 37 ] Следовательно, сравнение с другими методами производства электроэнергии сильно зависит от предположений о времени строительства и финансировании капитала для ядерных станций. Оценки затрат принимают во внимание эксплуатацию станции и хранение ядерных отходов или утилизацию затрат в Соединенных Штатах в связи с актом Андерсона .

При перспективе, что все потраченное ядерное топливо потенциально может быть переработано с помощью будущих реакторов, реакторы поколения IV предназначены для полного закрытия ядерного топливного цикла . Тем не менее, до сих пор не было никакой реальной объемной переработки отходов от АЭС, и временное хранение на месте все еще используется почти на всех участках растений из-за проблем с глубокими геологическими хранилищами . Только Финляндия имеет стабильные планы репозитория, поэтому с мировой точки зрения, долгосрочные затраты на хранение отходов неясны.

Атомная электростанция Olkiluoto в Еврохоки , Финляндия. Сайты дома одного из самых мощных реакторов, известных как EPR.

Строительство или капитальные затраты, помимо того, что меры по смягчению глобального потепления , такие как торговля налогом на углерод или выбросы углерода , все больше способствует экономике ядерной энергетики. Дальнейшая эффективность, как будет достигнуто, будет достигнута за счет более продвинутых конструкций реакторов, реакторы Generation III обещают быть как минимум на 17% более эффективными и имеют более низкие капитальные затраты, в то время как реакторы поколения IV обещают дальнейший рост эффективности использования топлива и значительного сокращения ядерных отходов.

Блок 1 атомной электростанции Cernavoda в Румынии

В Восточной Европе ряд давних проектов изо всех сил пытаются найти финансирование, особенно Болгарию в , и и дополнительные реакторы в Cernavodă в Румынии некоторые потенциальные покровители вытащили. [ 38 ] Там, где доступен дешевый газ и его будущее предложение относительно безопасно, это также создает серьезную проблему для ядерных проектов. [ 38 ]

Анализ экономики ядерной энергетики должен учитывать, кто несет риски будущих неопределенности. На сегодняшний день все эксплуатационные ядерные электростанции были разработаны государственными или регулируемыми коммунальными предприятиями, где многие из рисков, связанных с затратами на строительство, эксплуатационными показателями, ценами на топливо и другими факторами, были нести потребители, а не поставщики. [ 39 ] Многие страны в настоящее время либерализовали рынок электроэнергии , на котором эти риски и риск того, что более дешевые конкуренты появляются до восстановления капитальных затрат, несут поставщики и операторы станции, а не потребители, что приводит к значительно другой оценке экономики новых атомных станций. Полем [ 40 ]

После ядерной аварии Фукусимы в Японии 2011 года расходы, вероятно, будут расти на эксплуатационные и новые атомные электростанции, из-за увеличения требований к управлению отработавшим топливом на месте и угрозах на основе повышения проектирования. [ 41 ] Однако многие конструкции, такие как в настоящее время строительство AP1000, используют пассивные системы охлаждения ядерной безопасности , в отличие от Fukushima I , которые требовали активных систем охлаждения, что в значительной степени устраняет необходимость тратить больше на избыточное оборудование для безопасности.

По данным Всемирной ядерной ассоциации , по состоянию на март 2020 года:

  • Ядерная энергия является конкурентоспособной затрат с другими формами выработки электроэнергии, за исключением случаев, когда существует прямой доступ к недорогим ископаемому топливу .
  • Затраты на топливо для атомных станций-это небольшая доля общих затрат на генерирование, хотя затраты на капитал больше, чем затраты на угольные заводы, и гораздо больше, чем для заводов, работающих на газе.
  • Расходы на системные затраты на ядерную энергетику (а также на угольную и газовую генерацию) намного ниже, чем для прерывистых возобновляемых источников энергии.
  • Предоставление стимулов для долгосрочных, высоких капитальных инвестиций в дерегулированные рынки, обусловленные краткосрочными ценовыми сигналами, представляет собой проблему в обеспечении диверсифицированной и надежной системы подачи электроэнергии.
  • При оценке экономики ядерной энергетики, вывод из эксплуатации и утилизации отходов полностью учитываются.
  • Строительство атомной электростанции типично для крупных инфраструктурных проектов по всему миру, чьи затраты и проблемы доставки, как правило, недооценены. [ 42 ]

Российская государственная ядерная компания Rosatom является крупнейшим игроком на международном рынке ядерной энергетики, строящим ядерные станции по всему миру. [ 43 ] Принимая во внимание, что российская нефть и газ подвергались международным санкциям после того, как российское полномасштабное вторжение в Украину в феврале 2022 года Розатом не был нацелен на санкции. [ 43 ] Тем не менее, некоторые страны, особенно в Европе, сократили или отменили запланированные атомные электростанции, которые должны были быть построены Rosatom. [ 43 ]

Безопасность и безопасность

[ редактировать ]
Гипотетическое количество глобальных смертей, которое привело бы к производству энергии, если бы в 2014 году было встречено производство энергии в мире через один источник.

Современные конструкции ядерных реакторов имели многочисленные улучшения безопасности после ядерных реакторов первого поколения. Атомная электростанция не может взорваться, как ядерное оружие, потому что топливо для урановых реакторов недостаточно обогащено , а ядерное оружие требует точного взрывчатого вещества, чтобы заставить топливо в достаточно небольшой объеме, чтобы стать сверхкритическим. Большинство реакторов требуют непрерывного контроля температуры, чтобы предотвратить расплавление ядра , что происходило несколько раз посредством аварии или стихийного бедствия, высвобождая радиацию и делая окружающую зону необитаемой. Растения должны защищаться от кражи ядерного материала и нападения вражеских военных самолетов или ракет. [ 44 ]

Наиболее серьезными несчастными случаями на сегодняшний день стала авария на трехмилевом острове 1979 года , Чернобыльская катастрофа 1986 года и ядерная катастрофа Фукусима Дайичи 2011 года , что соответствует началу работы реакторов поколения II .

Профессор социологии Чарльз Перроу заявляет, что множественные и неожиданные неудачи встроены в сложные и тесно связанные системы ядерных реакторов общества. Такие несчастные случаи неизбежны и не могут быть разработаны вокруг. [ 45 ] Междисциплинарная команда из MIT подсчитала, что, учитывая ожидаемый рост ядерной энергетики с 2005 по 2055 год, в тот период ожидается не менее четырех серьезных ядерных аварий. [ 46 ] Исследование MIT не учитывает улучшения безопасности с 1970 года. [ 47 ] [ 48 ]

Регулирование и надзор

[ редактировать ]

Ядерная энергетика работает в рамках страховой рамки, которая ограничивает или структурирует обязательства по несчастным случаям в соответствии с Парижской конвенцией о ответственности сторонних сторон в области ядерной энергии , дополнительной конвенции Брюсселя и Венской конвенции по гражданской ответственности за ядерное повреждение . [ 49 ] Однако штаты с большинством мировых атомных электростанций, включая США, Россию, Китай и Японию, не являются партиями международных соглашений о ядерной ответственности.

Соединенные Штаты
В Соединенных Штатах страхование для ядерных или радиологических инцидентов покрывается (для объектов, лицензированных до 2025 года) Законом о возмещении ядерной промышленности Прайс-Андерсон .
Великобритания
В соответствии с энергетической политикой Соединенного Королевства в соответствии с Законом о ядерных установках 1965 года ответственность регулируется ядерным повреждением, за который несет ответственность ядерного лицензиата Великобритании. Закон требует, чтобы компенсация была выплачена за ущерб до предела в 150 миллионов фунтов стерлингов ответственным оператором в течение десяти лет после инцидента. В течение десяти до тридцати лет после этого правительство выполняет это обязательство. Правительство также несет ответственность за дополнительную ограниченную трансграничную ответственность (около 300 миллионов фунтов стерлингов) в соответствии с международными конвенциями ( Парижская конвенция по ответственности третьей стороны в области ядерной энергии и Брюссельской конвенции, дополнительной парижской конвенции). [ 50 ]

Спор

[ редактировать ]
Украинский город Припьят заказался из -за ядерной аварии, которая произошла на Чернобыльской атомной электростанции 26 апреля 1986 года, наблюдаемой на заднем плане.

Дискуссия о ядерной энергетике о развертывании и использовании реакторов ядерного деления для выработки электроэнергии из ядерного топлива для гражданских целей достигла пика в 1970 -х и 1980 -х годах, когда она «достигла беспрецедентной интенсивности в истории технологических споров». [ 51 ]

Сторонники утверждают, что ядерная энергия является устойчивым источником энергии, который снижает выбросы углерода и может повысить энергетическую безопасность , если ее использование вытесняет зависимость от импортного топлива. [ 52 ] [ Полная цитата необходима ] Сторонники выдвигают представление о том, что ядерная энергетика практически не загрязняет воздух, в отличие от главной жизнеспособной альтернативы ископаемого топлива. Сторонники также считают, что ядерная энергетика является единственным жизнеспособным курсом для достижения энергетической независимости для большинства западных стран. Они подчеркивают, что риски хранения отходов невелики и могут быть дополнительно снижены, используя новейшие технологии в новых реакторах, а запись о работе в западном мире превосходна по сравнению с другими основными видами электростанций. [ 53 ] [ Полная цитата необходима ]

Противники говорят, что ядерная энергетика представляет много угроз для людей и окружающей среды, [ ВОЗ? ] [ Слова ласка ] И это затраты не оправдывают выгоды. Угрозы включают риски для здоровья и ущерб окружающей среде от добычи урана , обработки и транспорта, риска распространения или саботажа ядерного оружия , а также проблему радиоактивных ядерных отходов . [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] Другая экологическая проблема - это сброс горячей воды в море. Горячая вода изменяет условия окружающей среды для морской флоры и фауны. Они также утверждают, что сами реакторы являются чрезвычайно сложными машинами, где многие вещи могут и действительно пойдут не так, и было много серьезных ядерных аварий . [ 57 ] [ 58 ] Критики не считают, что эти риски могут быть снижены с помощью новых технологий , [ 59 ] Несмотря на быстрое достижение в процедурах сдерживания и методах хранения.

все энергоемкие стадии атомной топливной цепи Противники утверждают, что когда рассматриваются , от добычи урана до ядерного вывода , ядерная энергетика не является источником электроэнергии с низким содержанием углерода, несмотря на возможность уточнения и долгосрочного хранения средство. [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] Те страны, которые не содержат урановых шахт, не могут достичь энергетической независимости посредством существующих ядерных энергетических технологий. Фактические затраты на строительство часто превышают оценки, и затраты на управление потраченным топливом трудно определить. [ Цитация необходима ]

1 августа 2020 года ОАЭ запустили первую в мире атомную энергетическую установку в арабском регионе. Блок 1 завода Барака в регионе Аль -Дхафра в Абу -Даби начал генерировать тепло в первый день своего запуска, в то время как оставшиеся 3 единицы строятся. Тем не менее, глава группы по атомной консалтингу Пол Дорфман предупредил инвестиции нации Персидского залива в завод в качестве риска «еще больше дестабилизируя летучие регион Персидского залива, повредив окружающую среду и повышая вероятность ядерного пролиферации». [ 63 ]

Воздействие на окружающую среду

[ редактировать ]
Основная статья: воздействие ядерной энергии на окружающую среду на окружающую среду

Атомные электростанции не производят парниковые газы во время эксплуатации. Старые атомные электростанции, такие как использующие реакторы второго поколения , производят приблизительно одинаковое количество углекислого газа в течение всего жизненного цикла атомных электростанций в среднем около 11 г/кВт, столько энергии, генерируемой ветром , которое составляет около 1 /3 солнечных и 1/45 природного газа и 1/75 угля . [ 64 ] Новые модели, такие как HPR1000 , производят еще меньше углекислого газа в течение всего эксплуатационного срока службы, всего лишь 1/8 электростанций, использующих реакторы Gen II для 1,31 г/кВтч. [ 65 ]

Тем не менее, существуют другие воздействия на окружающую среду для атомных электростанций, таких как радиоактивные отходы , ионизирующее излучение и отходы . Крупномасштабные атомные электростанции могут излучать тепло в природных водоемах , влияющих на воду, влияющие на организмы. [ 66 ] Ядерное топливо , в том числе уран или торий , может негативно влиять на окружающую среду вблизи горного места. [ 67 ] Хотя нынешний метод утилизации ядерных отходов с атомных электростанций в глубоких захоронениях, как правило, считается безопасным, несчастные случаи во время транспортировки ядерных отходов все еще могут привести к утечке ядерных загрязнителей. [ 68 ]

Крупномасштабные ядерные аварии , такие как чернобыль или фукусима , выделяют большое количество радиоактивного материала в природу, вреда для существ и людей. [ 69 ] [ 70 ] Решения включают в себя улучшенные регуляторные и оперативные тренировки, снижение радиоактивности к поверхностным организмам за счет глубокого захоронения или другого обработки радиоактивных загрязнений на месте аварии и создания зон постоянного исключения. [ 71 ]

Будущее развитие

[ редактировать ]

Продолжающиеся проекты

[ редактировать ]

Что касается марта 2024 года, то есть приблизительно 60 ядерных реакторов для электростанций, строящихся во всем мире, с общей мощностью 64 ГВт, [ 72 ] с дополнительными 110 на этапах планирования. Большинство этих реакторов, строящихся или запланированных, расположены в Азии . В последние годы ввод в эксплуатацию новых реакторов были примерно компенсированы выводом из эксплуатации более старых. За последние два десятилетия, в то время как 100 реакторов начали операции, 107 были на пенсии. [ 73 ]

Атомная электростанция следующего поколения

[ редактировать ]
Основная статья: реактор поколения IV

Международная коалиция продвигает исследования и разработки по технологиям ядерных реакторов Six Generation IV . Международный форум Поколения IV (GIF), инициированный Министерством энергетики США в 2000 году и официально созданный в 2001 году, является совместной платформой для 13 стран, где ядерная энергия является важной или решающей для будущих энергетических потребностей. Этот коллектив, который включает в себя членов -основателей, таких как Аргентина, Бразилия, Канада, Франция, Япония, Южная Корея, Южная Африка, Великобритания и США, а также новые члены, такие как Швейцария, Китай, Россия, Австралия и Европейский союз через Европ. , фокусируется на обмене исследованиями исследований и разработки, а не на создании реакторов, направленной на установление многонациональных нормативных стандартов для этих ядерных технологий следующего поколения. [ 24 ] [ 74 ]

В 2002 году GIF выбрал шесть реакторных технологий после двухлетнего обзора около 100 концепций, представляющих будущее ядерной энергии. Среди этих шести конструкций три из них являются быстрыми нейтронными реакторами , которые работают при более высоких температурах, чем текущие модели. Эти реакторы предназначены для того, чтобы быть более устойчивыми, экономичными, безопасными и надежными, а также для противодействия ядерной пролиферации. Четыре проекта были тщательно протестированы в аспектах проектирования, что обеспечивает основу для дальнейших исследований и потенциальной коммерческой работы до 2030 года. [ 24 ] [ 74 ]

Первой и единственной атомной электростанцией в мире, которая вкладывает реакторы Gen IV в коммерческое использование, является атомная электростанция Shidao Bay . Реактор является высокотемпературным реактором с газовым охлаждением , начал свой строительный процесс 21 сентября 2014 года, [ 75 ] начал генерировать питание 20 декабря 2021 года, [ 76 ] и был введен в коммерческую эксплуатацию 12 декабря 2023 года. [ 77 ]

Фьюжн -электростанция

[ редактировать ]
Основная статья: Fusion Power

Другим развивающимся направлением для атомных электростанций является ядерное слияние. Исследования ядерного слияния и физики плазмы добились значительных успехов, причем более 50 стран способствовали этой области, и недавно достигли первого в истории научного усиления энергии в эксперименте с плавлением. Исследуются различные конструкции и методологии, в том числе машины на основе магнитов, такие как Stellarators и Tokamaks, а также лазерное, линейное устройство и расширенные подходы к топливе; Сроки успешного развертывания энергии Fusion зависит от глобального сотрудничества, темпов развития отрасли и создания необходимой ядерной инфраструктуры для поддержки этого будущего источника энергии. [ 78 ]

Ассамблея ITER , крупнейшего международного фьюжн -объекта, началась в 2020 году во Франции, что ознаменовало решающий шаг на пути к демонстрации жизнеспособности Fusion Energy. С экспериментами, установленными во второй половине этого десятилетия, и экспериментам с полной мощностью, запланированными на 2036 год, ITER стремится проложить путь для демонстрационных электростанций, которые, по мнению экспертов, могут быть введены в эксплуатацию к 2050 году. Одновременно частные предприятия используют десятилетия публичных Финансировали исследования для продвижения технологии слияния, предполагая, что коммерческая мощность слияния может стать реальностью еще до середины 21-го века. [ 78 ] Многие страны, участвующие в проекте ITER, также разрабатывают свои собственные модели слияния и электростанции. В Китае исследователи разрабатывают новый реактор под названием «Реактор -тест» в Китае фьюжн -реактор (CFETR), нацеленный на создание коммерческой практической электростанции к 2050 году. [ 79 ]

Смотрите также

[ редактировать ]

Сноски

[ редактировать ]
  1. ^ Выпуск, нажмите. «Новая модификация российского топлива VVER-440, загруженного в Пакс Апс в Венгрии» .
  2. ^ «Прис - дом» . Iaea.org . Получено 17 августа 2023 года .
  3. ^ «Всемирные ядерные энергетические реакторы 2007–08 и требования к урану» . Всемирная ядерная ассоциация . 9 июня 2008 года. Архивировано с оригинала 3 марта 2008 года . Получено 21 июня 2008 года .
  4. ^ «Атомные электростанции - типы реакторов - Администрация энергетической информации США (EIA)» . www.eia.gov . Получено 29 мая 2024 года .
  5. ^ Снижение капитальных затрат на атомные электростанции . OECD / NEA. 8 февраля 2000 года. DOI : 10.1787/9789264180574-en . ISBN  9789264171442 Полем Получено 20 декабря 2021 года .
  6. ^ «Таблица A.III.1 - Параметры стоимости и производительности выбранных технологий подачи электроэнергии» (PDF) . Межправительственная панель об изменении климата . Получено 20 декабря 2021 года .
  7. ^ Рутер, Геро (27 декабря 2021 г.). "Насколько устойчива ветряная сила?" Полем Deutsche Welle . Получено 28 декабря 2021 года . На береговой ветряной турбине, которая недавно построена сегодня, производит около девяти граммов CO2 за каждый киловатт -час (кВтч), которую он генерирует ... Новое оффшорное растение в море излучает семь граммов CO2 на кВтч ... солнечные электростанции испускают 33 грамма CO2 для каждого генерируемого кВтч ... природного газа производит 442 грамма CO2 на кВтч, электроэнергию от твердого угля 864 грамма и энергию от лигнита, или коричневого угля, 1034 грамма ... ядерная энергия составляет около 117 граммов CO2 на кВтч, Учитывая выбросы, вызванные добычей урана, а также строительством и эксплуатацией ядерных реакторов.
  8. ^ «Таблица A.III.2 - выбросы выбранных технологий подачи электроэнергии (GCO2EQ / KWH)» (PDF) . Межправительственная панель об изменении климата . Получено 20 декабря 2021 года .
  9. ^ Марканда, Анил; Уилкинсон, Пол (13 сентября 2007 г.). «Выработка электричества и здоровье» . Lancet . 370 (9591): 979–990. doi : 10.1016/s0140-6736 (07) 61253-7 . PMID   17876910 . S2CID   25504602 . Получено 20 декабря 2021 года .
  10. ^ «Показатели смерти от производства энергии на TWH» . Наш мир в данных . Получено 22 февраля 2022 года .
  11. ^ «EBR-I (экспериментальный реактор-заводчик-I)» . Аргронная национальная лаборатория.
  12. ^ Рик Михал (ноябрь 2001 г.). «Пятьдесят лет назад в декабре: атомный реактор EBR-I производил первое электричество» (PDF) . Ядерные новости . Американское ядерное общество. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июня 2008 года . Получено 20 декабря 2021 года .
  13. ^ «Российский ядерный топливный цикл» . World-Nuclear.org . Архивировано из оригинала 13 февраля 2013 года . Получено 1 ноября 2015 года .
  14. ^ «Обновление 1954 года - первая в мире атомная электростанция, чешский энергетический сектор - ваша сила в энергетическом секторе» . www.ceskanergetika.cz . Архивировано из оригинала 5 августа 2021 года . Получено 5 августа 2021 года .
  15. ^ Кайзер, Питер; Мэдсен, Майкл (2013). «Атом Мирни: первая в мире гражданская атомная электростанция» . Бюллетень МАГАТЭ (онлайн) (на русском языке). 54 (4): 5–7. ISSN   1564-2690 .
  16. ^ «Королева переключается на ядерную энергию» . BBC онлайн . 17 октября 2008 г. Получено 1 апреля 2012 года .
  17. ^ Уильям, Каспар и соавт. (2013). Обзор влияния радиации на микроструктуру и свойства бетонов, используемых на атомных электростанциях. Вашингтон, округ Колумбия: Комиссия по ядерному регулированию , Управление исследований ядерного регулирования.
  18. ^ «Как работает ядерная энергетика» . Howstuffworks.com . 9 октября 2000 года . Получено 25 сентября 2008 года .
  19. ^ "Конденсатор" . NRC Web .
  20. ^ «Охлаждающие электростанции | Водопода , www.world-nuclear.org . Получено 27 сентября 2017 года .
  21. ^ Jump up to: а беременный World Energy Outlook 2023 . ОЭСР. 24 октября 2023 года. DOI : 10.1787/827374A6-en . ISBN  978-92-64-64773-2 .
  22. ^ Jump up to: а беременный «ОЭСР - мировые энергетические балансы: обзор - анализ» . IEA . Получено 11 марта 2024 года .
  23. ^ "Карта сетки" . www.entsoe.eu . Получено 14 марта 2024 года .
  24. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Шнайдер, Микл (январь 2024 г.). «Всемирный отчет о статусе ядерной промышленности 2023 года» (PDF) . Всемирный отчет о статусе ядерной промышленности .
  25. ^ Szulecki, Kacper; Overland, Индра (апрель 2023 г.). «Российская ядерная энергетическая дипломатия и ее последствия для энергетической безопасности в контексте войны в Украине» . Природа энергия . 8 (4): 413–421. Bibcode : 2023naten ... 8..413s . doi : 10.1038/s41560-023-01228-5 . HDL : 11250/3092794 . ISSN   2058-7546 .
  26. ^ «Ядерная энергетика сегодня | Ядерная энергия - Всемирная ядерная ассоциация» . World-Nuclear.org . Получено 11 марта 2024 года .
  27. ^ «Ядерный вывод из эксплуатации: вывод ядерных объектов» . World-Nuclear.org. Архивировано с оригинала 19 октября 2015 года . Получено 6 сентября 2013 года .
  28. ^ Jump up to: а беременный "Совершенно секретно" . sovsekretno.ru . Retrieved 1 November 2015 .
  29. ^ «Таблица 2. Цитата: разработанное время работы срока службы (год) 60» (PDF) . UXC.com . п. 489.
  30. ^ Шеррелл Р. Грин, «Центурионные реакторы - достижение коммерческих энергетических реакторов со более чем 100 -летним рабочим временем», Национальная лаборатория Ок -Ридж, опубликованная в сделках зимнего национального совещания Американского общества Американского общества Американского общества, ноябрь, Вашингтон, округ Колумбия, округ Колумбия, округ Колумбия.
  31. ^ «Rosatom запускает технологию отжига для единиц VVER-1000» . Всемирные ядерные новости. 27 ноября 2018 года . Получено 28 ноября 2018 года .
  32. ^ Патель, Сонал (апрель 2019 г.). «Гибкая работа атомных электростанций увеличивается» . Власть . Получено 29 мая 2019 года .
  33. ^ Кидд, Стив (22 июня 2009 г.). "Ядерная во Франции - что они поняли правильно?" Полем Ядерная инженерия International . Архивировано из оригинала 11 мая 2010 года.
  34. ^ Гервин, Роберт (1971). «Ядерная энергетика сегодня и завтра: ядерные исследования и ядерные технологии как возможность нашего времени» [Ядерная энергетика сегодня и завтра: ядерные исследования как вероятность нашего времени]. Образ науки (на немецком языке). Немецкий издательство. ISBN  3-421-02262-3 .
  35. ^ «США начинает исследование плавающих атомных станций» . Ядерная инженерия International . 1 сентября 2022 года . Получено 2 сентября 2022 года .
  36. ^ «Концептуальный дизайн Nuscale и Prodigy для морского завода SMR» . Всемирные ядерные новости . 27 октября 2022 года . Получено 31 октября 2022 года .
  37. ^ Нянь, Виктор; Миньакка, Бенито; Locatelli, Giorgio (15 августа 2022 г.). «Политика в отношении чистого нуля: сравнивать экономическую конкурентоспособность ядерной ядра против ветра и солнечной энергии» . Прикладная энергия . 320 : 119275. Bibcode : 2022apen..32019275N . doi : 10.1016/j.apenergy.2022.119275 . HDL : 11311/1227558 . ISSN   0306-2619 . S2CID   249223353 .
  38. ^ Jump up to: а беременный Кидд, Стив (21 января 2011 г.). "Новые реакторы - больше или меньше?" Полем Ядерная инженерия International . Архивировано из оригинала 12 декабря 2011 года.
  39. ^ Эд Крукс (12 сентября 2010 г.). «Ядерный: Новый рассвет теперь кажется ограниченным востоком» . Финансовые времена. Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 года . Получено 12 сентября 2010 года .
  40. ^ Будущее ядерной энергетики . Массачусетский технологический институт . 2003. ISBN  978-0-615-12420-9 Полем Получено 10 ноября 2006 года .
  41. ^ Массачусетский технологический институт (2011). «Будущее ядерного топливного цикла» (PDF) . п. XV.
  42. ^ «Экономика ядерной энергетики | Затраты на ядерную энергию - Всемирная ядерная ассоциация» . World-Nuclear.org . Получено 17 августа 2021 года .
  43. ^ Jump up to: а беременный в Szulecki, Kacper; Overland, Индра (апрель 2023 г.). «Российская ядерная энергетическая дипломатия и ее последствия для энергетической безопасности в контексте войны в Украине» . Природа энергия . 8 (4): 413–421. Bibcode : 2023naten ... 8..413s . doi : 10.1038/s41560-023-01228-5 . HDL : 11250/3106595 . ISSN   2058-7546 .
  44. ^ «Юридические эксперты: атака Stuxnet на Иран был незаконным« Закон о силе » . Проводной. 25 марта 2013 года.
  45. ^ Уитни, Де (2003). «Нормальные аварии Чарльза Перроу» (PDF) . Массачусетский технологический институт .
  46. ^ Бенджамин К. Совакул (январь 2011 г.). «Вторые мысли о ядерной власти» (PDF) . Национальный университет Сингапура. п. 8. Архивировано из оригинала (PDF) 16 января 2013 года.
  47. ^ Вермонт законодательный исследовательский магазин: Архивирована атомная энергетика 17 марта 2016 года в The Wayback Machine UVM.Edu , по состоянию на 26 декабря 2018 г.
  48. ^ Массачусетский технологический институт (2003). «Будущее ядерной энергетики» (PDF) . п. 49
  49. ^ «Публикации: международные конвенции и юридические соглашения» . iaea.org . 27 августа 2014 года . Получено 1 ноября 2015 года .
  50. ^ «Ядерная секция Великобритании Министерства торговли и веб -сайта промышленности» . Архивировано из оригинала 15 февраля 2006 года.
  51. ^ Джим Фальк (1982). Глобальное деление: битва за ядерную власть , издательство Оксфордского университета, страницы 323–340.
  52. ^ Энергетическое законодательство США может быть «ренессансом» для ядерной энергии .
  53. ^ Бернард Коэн. «Вариант ядерной энергии» . Получено 9 декабря 2009 года .
  54. ^ «Ядерная энергия не является новым четким ресурсом» . TheWorldReporter.com. 2 сентября 2010 года.
  55. ^ Гринпис Международный и Европейский совет по возобновляемой энергии (январь 2007 г.). Энергетическая революция: устойчивый мировой энергетический перспективы, архивные 2009-08-06 в The Wayback Machine , p. 7
  56. ^ Джугни, Марко (2004). Социальный протест и изменение политики: экология, антиядерные и мирные движения в сравнительной перспективе . Роуман и Литтлфилд. С. 44–. ISBN  978-0-7425-1827-8 .
  57. ^ Стефани Кук (2009). В смертных руках: предостерегающая история ядерной эпохи , Black Inc., с. 280.
  58. ^ Sovacool, Benjamin K (2008). «Затраты на неудачу: предварительная оценка основных энергетических аварий, 1907–2007». Энергетическая политика . 36 (5): 1802–20. BIBCODE : 2008ENPOL..36.1802S . doi : 10.1016/j.enpol.2008.01.040 .
  59. ^ Джим Грин . «четвертого поколения» Ядерное оружие и реакторы , август 2009 г., с. 18–21.
  60. ^ Кляйнер, Курт (2008). «Ядерная энергия: оценка выбросов» (PDF) . Природа сообщает об изменении климата . 2 (810): 130–1. doi : 10.1038/climate.2008.99 .
  61. ^ Марк Дизендорф (2007). Решения для теплиц с устойчивой энергией , Университет Нового Южного Уэльса Пресс, с. 252
  62. ^ Diesendorf, Mark (2007). «Ядерная энергия возможным решением для глобального потепления» (PDF) . Социальные альтернативы . 26 (2). Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2012 года.
  63. ^ «Обогащенные нефтью ОАЭ открывают первую атомную электростанцию ​​арабского в мире. Эксперты спрашивают, почему» . CNN . Август 2020 . Получено 1 августа 2020 года .
  64. ^ «Ядерная энергия и изменение климата - Всемирная ядерная ассоциация» . World-Nuclear.org . Получено 11 марта 2024 года .
  65. ^ Liu, Bojie; ​ ) 2023 ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​  ​ ​
  66. ^ Ван, гонгин; Ван, Бо; Вэнь, Джиминг; Тянь, Руфенг; Niu, Zhixin; Лю, Синмин (2021). «Анализ масштабирования для инерционного резервуара на основе холодного состояния глубокого реактора ядерного нагрева типа бассейна» . Анналы ядерной энергии . 151 : 107907. Bibcode : 2021annue.15107907W . doi : 10.1016/j.anucene.2020.107907 . ISSN   0306-4549 .
  67. ^ Пастернак, Джуди (2010). Желтая грязь: американская история отравленной земли и людей предала (1. Free Press Hardcplay Ed.). Нью -Йорк, Нью -Йорк: Свободная пресса. ISBN  978-1-4165-9482-6 .
  68. ^ Кэшвелл, CE; McClure, JD (1 января 1992 г.). Транспортные несчастные случаи/инциденты, связанные с радиоактивными материалами (1971-1991) (отчет). Sandia National Labs., Albuquerque, NM (Соединенные Штаты). Ости   7193124 .
  69. ^ «Отчет: выбросы от японских растений подходят к чернобыльским уровням» . Usatoday.com . Получено 11 марта 2024 года .
  70. ^ Sovacool, Benjamin K. (май 2008 г.). «Затраты на неудачу: предварительная оценка основных энергетических аварий, 1907–2007» . Энергетическая политика . 36 (5): 1802–1820. BIBCODE : 2008ENPOL..36.1802S . doi : 10.1016/j.enpol.2008.01.040 .
  71. ^ «Когда пар прочитывает» . Экономист . ISSN   0013-0613 . Получено 11 марта 2024 года .
  72. ^ «Ядерная энергетика сегодня | Ядерная энергия - Всемирная ядерная ассоциация» . World-Nuclear.org . Получено 11 марта 2024 года .
  73. ^ «Планы новых ядерных реакторов по всему миру - Всемирной ядерной ассоциации» . World-Nuclear.org . Получено 11 марта 2024 года .
  74. ^ Jump up to: а беременный «Ядерные реакторы поколения IV: WNA - Всемирная ядерная ассоциация» . World-Nuclear.org . Получено 11 марта 2024 года .
  75. ^ залив . « - Шимао ​ ​
  76. ^ в мире ядерное энергетическое подразделение Huaneng . Shiwan Shiwan « Первое Bay Huaneng
  77. ^ электростанция четвертого . » « поколения Первая в мире ядерная
  78. ^ Jump up to: а беременный Szulecki, Kacper; Overland, Индра (апрель 2023 г.). «Российская ядерная энергетическая дипломатия и ее последствия для энергетической безопасности в контексте войны в Украине» . Природа энергия . 8 (4): 413–421. Bibcode : 2023naten ... 8..413s . doi : 10.1038/s41560-023-01228-5 . HDL : 11250/3106595 . ISSN   2058-7546 .
  79. ^ «[Hefei Daily] China Project Experimental . дизайн начал официально инженерный Stack
[ редактировать ]
Wikimedia Commons имеет средства массовой информации, связанные с атомной электростанцией .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuclear_power_plant&oldid=1244774521"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9ada097a0f2060e8fb2a091d39bbfed7__1725840780
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/9a/d7/9ada097a0f2060e8fb2a091d39bbfed7.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Nuclear power plant - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)