Проблема та перспективи розвитку, розміщення теплових та атомних електростанцій

РЕФЕРАТ.

на тему:

«Проблема та перспективи розвитку, розміщення теплових та атомних електростанцій».

Район розміщення теплової електростанції і її потужність повинні визначатися з урахуванням розвитку електроспоживання, наявності паливних ресурсів та відомостей щодо гідрології районів. Варіант розміщення електростанції вибирається після проведених порівняльних розрахунків вартості перевезення палива та передачі електроенергії в район споживання. При виборі конкретного місця будівництва ТЕС, яка працює на твердому паливі, повинна враховуватись можливість збільшення вантажопотоків по залізницях та водних шляхах сполучень. Для електростанції на рідкому чи газоподібному паливі враховується розвиток трубопровідного транспорту. При виборі місця будівництва уточнюється можлива остаточна потужність електростанції щодо водопостачання, паливопостачання та генерального плану розміщення об «єкта.

Теплові електростанції розміщуються, як правило, з орієнтацією на наявність великих запасів дешевих паливно-енергетичних ресурсів та потужного споживача.

Площадки для розміщення ТЕС необхідно вибирати з урахуванням таких вимог:

• електростанції повинні бути максимально наближені до джерел палива і водопостачання, споживача енергії і під «їзних шляхів;

• рівень ґрунтових вод має бути нижче глибини підвалів, останні не повинні затоплюватися паводковими водами;

• не можна розташовувати станції над заляганням корисних копалин, а також на зсувних ділянках;

• ухил площадки розміщення не повинен перевищувати — 0,5°—1°;

• електростанції повинні розміщатися поблизу населеного пункту з урахуванням санітарної зони;

• шлакоі золовідвали повинні розміщатися на негожих земельних ділянках, якомога ближче до площадки електростанції.

Виробництво електроенергії на ТЕС супроводжується виділенням великої кількості тепла, тому такі станції намагаються будувати недалеко від великих міст і промислових центрів для використання цього тепла. Спалювання мінерального палива супроводжується значними забрудненнями природного середовища. Головні з них: забруднення атмосфери газоподібними і пиловими викидами. В результаті спалювання вуглеводневого палива в топках ТЕС в атмосферу викидається вуглекислий газ, концентрація якого зростає приблизно на 0,25% за рік. Це небезпечно і може викликати в майбутньому розігрівання атмосфери за рахунок парникового ефекту. У атмосферу викидаються також окиси сірки та азоту, які є причиною виникнення кислотних дощів. Для зменшення токсичності вихлопних газів автомобілів застосовують регулювання двигунів, проваджують «екологічно чисті» марки пального, встановлюють на автомобілях спеціальні каталізатори, що додають чадний газ до вуглекислого тощо. Радіоактивне забруднення. Оскільки у топки ТЕС разом з вугілля потрапляє кількість пустих порід (сланців), що містять домішки природних радіоактивних елементів, частинки золи, що вилітають із труб ТЕС, є слаборадіоактивними. Існуючі методи очищення газів від частинок золи дозволяють зменшити цей вид забруднення в 100−200 разів. Отже, таким чином ми повинні берегти природу.

Теплові атомні станції, враховуючи великі обсяги споживання води, слід розміщувати поблизу водних об «єктів. Крім цього, атомні станції повинні будуватися на значній відстані від великих міст.

Встановлені потужності АЕС (14 працюючих енергоблоків потужністю 12,8 млн. кВт) становлять 25% сумарної потужності електростанцій України. Основним завданням на перспективу є реконструкція діючих АЕС з метою підвищення їх надійності та безпечності, а також введення блоків високої будівельної готовності (Хмельницька — блок № 2, Рівненська — блок № 4) та блоків середньої готовності — на Хмельницькій АЕС — блок У° 3 та 4. При цьому АЕС зможуть довести виробництво електроенергії майже до 98 млрд. кВт • год в 2010 р. Необхідно також передбачити введення нових потужностей на базі нових, більш безпечних реакторів на площадках існуючих АЕС (замість реакторів, які виробили свій ресурс).

Разом з тим подальший розвиток атомної енергетики залежить від виконання таких програм:

1. Підвищення рівня безпеки АЕС, які вимагають докорінної реконструкції автоматизованої системи управління технологічними процесами, системи діагностики, введення додаткових систем безпеки, проведення комплексу робіт щодо надійності і безпеки експлуатації, модернізації протипожежних систем та ін.

2. Створення ядерно-паливного циклу в Україні на базі передових технологій, який забезпечить гарантовану незалежність АЕС від імпорту ядерного палива і знизить потреби України в його закупівлі.

До складу ядерно-паливного циклу повинні входити підприємства по видобутку і переробці уранової руди, виробництву цирконієвого сплаву та його прокату, тепловиділяючих елементів та підприємства по переробці відпрацьованого ядерного палива і по його похованню.

Основа ядерного палива — уран, який, крім атомної енергетики, не має іншого конструктивного застосування. Природно-біологічні процеси спираються на кисень, водень, вуглець та азот. Використання урану не втручається до жодного з них і, таким чином, залишає цінні ресурси для інших застосувань. Україна має власні поклади урану. Також уранові родовища є в багатьох політично стабільних країнах. Величезна кількість урану міститься у морській воді. За оцінками фахівців, його світових запасів вистачить на декілька тисячоліть.

x2403×1103xD084×1202×6864×0101×3100 $x2437×3800 $x2448×6000xD084×6102×0324x0B00труюючи їхнє молоко і м’ясо. Окрім цього, треба пам’ятати, що тоді як рівень радіації з часом понижується і врешті-решт зникає зовсім, токсичні матеріали (важкі метали) існують вічно.

Тип електростанції АЕС Вугільна*.

Об'єм відходів 1000-мегаватної електростанції за рік 20 тонн відпрацьованого палива 900 тонн SO2.

4500 тонн NОx **.

6,5 млн тонн CO2.

400 тонн важких металів (включаючи ртуть) і небезпечних елементів (включаючи арсен).

* Тут наводяться показники для найчистішої на сьогодні вугільної технології. Але велика частина вугільних електростанцій і досі працює за «дідівською» технологією, часто без елементарних пиловловлювачів.

** Маються на увазі різні оксиди азоту При економічній оцінці будь-якої технології енерговиробництва необхідно враховувати повні зовнішні та соціальні витрати, зокрема екологічні ефекти для паливного циклу, вплив на суспільство (в т. ч. на зайнятість, здоров’я тощо) у локальному, регіональному та глобальному вимірах. Широкомасштабний проект ExtrnE, здійснений Європейською комісією спільно з Департаментом Енергії США, вивчав зовнішні фактори для повних енергетичних циклів (див. таблицю на наступній сторінці).

Повна вартість виробництва електроенергії у центах євро за кВт SYMBOL 180 f «Symbol «s 9 ґ г Технологія Зовнішні витрати Фінансові витрати Загалом Вугілля 2,0 5,0 7,0.

Нафта 1,6 4,5 6,0.

Газ 0,36 3,5 3,9.

Вітер 0,22 6,0 6,2.

Гідроенергія 0,22 4,5 4,7.

Ядерна енергія 0,04 3,5 3,5.

Однак у сучасної атомної енергетики є й істотні недоліки. Вона дає значно менше відходів, ніж інші енергогенеруючі технології (а потім ще й ізолює їх), але відходи все ж такі існують. Безпека поховання великої кількості радіоактивних відходів (РАВ) на десятки і сотні тисяч років викликає сумнів через надійність таких довготривалих фізично-геологічних прогнозів. Невідомо також, яку роль ці штучні поклади небезпечних речовин відіграють у життєдіяльницьких процесах наступних земних цивілізацій…

Більшість АЕС у світі використовують теплові легководні реактори (LWR). До цього класу належать усі нині діючі українські енергоблоки. LWR вимагають збагаченого урану, що зумовлює залежність неядерних країн від постачальників ядерного палива. Тому деякі держави (зокрема Румунія) будують важководні реактори (HWR), де використовується паливо з природного (незбагаченого) урану. Однак глибина вигоряння палива у HWR у 4—6 разів менша, ніж у LWR, а це збільшує об'єми відпрацьованого (опроміненого) ядерного палива (ОЯП) та зумовлює відповідну потребу у місткіших сховищах. Далі: існуючі на сьогодні технології переробки ОЯП передбачають вилучення з нього плутонію, а створення власних збагачувальних комбінатів і потужностей для переробки ОЯП у неядерних країнах дає їм можливість напрацьовувати збройовий уран і плутоній на основі цілком легальних каналів атомної енергетики.

Ще одним недоліком LWR є те, що в якості палива в них використовується 235U, а його запасів у розвіданих на сьогодні родовищах вистачить лише на 50—100 років. Тому треба ширше запроваджувати в енергогенеруючі процеси 238U, запасів якого вистачить на кілька тисячоліть.

За всю історію атомної енергетики світу були дві аварії-катастрофи: Виндскейл (7 жовтня 1957 р.) і Чорнобиль (26 квітня 1986 р.). Першу з них фактично вдалося «зам'яти», друга ж завдала величезного удару по самій ідеї «мирного атома». Головним психологічним наслідком Чорнобиля стала масова радіофобія, коли все пов’язане з ядерною енергетикою почало сприйматися некритично, різко негативно. Доходило до «чорного» комізму. Так, через рік після чорнобильської аварії лікарі у Німеччині повідомляли про серйозні випадки фізичного виснаження людей, котрі харчувалися тільки консервами з датою виготовлення до 26 квітня 1986 р.

Велика енергетика потребує поступової відмови від теплових електростанцій і переходу на екологічно чистіші (зокрема ядерні) методи отримання енергії.

Орієнтація ядерної енергетики тільки на теплові реактори не вирішує багатьох проблем, як-от: залежності від постачальників збагаченого урану, переробки і збереження відходів, обмеженості світових запасів 235U.

Уявляються необхідними участь України в міжнародному проекті Мінатома Росії «реактор природної безпеки» та запровадження в Україні передових ядерних технологій, насамперед швидких реакторів.

Беручи участь у вищезгаданому проекті, Україна повинна мати програму превентивних заходів на випадок невиконання Росією своїх міжнародних зобов’язань під час її можливої внутрішньополітичної дестабілізації.

Використана література:

Розміщення продуктивних сил України / За ред. Качана Є.П. — К., 2002.

Розміщення продуктивних сил / За ред. Ковалевського І.Я. — К., 2000.

Основи екології. Посібник. — К., 2000.

У кінці статті подані специфічно-професійні абревіатури, вживані у сфері ядерної енергетики.

Нинішня атомна енергетика орієнтується на відкритий паливний цикл, у якому задля зниження активності відпрацьованого палива воно 30—50 років витримується у спеціальних проміжних сховищах, а вже після цього ховається під землею на дуже тривалий термін. Окремі компоненти РАВ зберігатимуть радіоактивність протягом тисяч років.

«Ядерними» прийнято називати країни, що володіють атомною зброєю. Саме в них є заводи зі збагачення урану, бо для ядерної зброї потрібний уран із вмістом 235U біля 80−90%. В природному урані його 0,07%, а в ядерному паливі для LWR — близько 4% .