VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В современных условиях мирового развития, когда одним из ключевых факторов конкурентоспособности стран на международной арене является обеспеченность энергоресурсами, развитие атомной энергетики, то есть производство электрической и тепловой энергии путем преобразования энергии атома, становится стратегически важной задачей для любого государства.

Начало использования атомной энергии в мирных целях было положено в июне 1954 г., года в Советском Союзе в г. Обнинск была пущена первая в мире атомная электростанция, мощность которой составляла 5 МВт [1].

К началу 1990-х гг. общий объем энергии, производимой атомными электростанциями во всем мире, составлял уже 16 %. Всего на тот момент атомная электроэнергия производилась более чем в 30 государствах.

Безусловно, развитие атомных электростанций очень выгодно с точки зрения экономики, поскольку они характеризуются крайне низкими затратами топлива. Еще одним неоспоримым плюсом, особенно в сравнении с электростанциями, работающими на угле, является экологическая чистота производимой энергии. Выбросы от атомных электростанций, в отличие от ТЭС, практически безвредны. Однако не следует забывать, что на другой чаше весов находится сложность утилизации радиоактивных отходов и опасность техногенных катастроф, угрожающих жизни и здоровью множества людей, поскольку любая аварийная ситуация может обернуться настоящей трагедией. За все время работы атомных электростанций известно более 150 аварий различного уровня сложности, крупнейшей из которых стала авария на Чернобыльской АЭС, произошедшая в апреле 1986 г. и унесшая жизни 4 тыс. человек. В данной связи вопрос развития атомной энергетики и сегодня вызывает массу споров и разногласий.

Учитывая все плюсы, и, несмотря на количество минусов, многие страны неуклонно продолжают развивать атомную энергетику. Даже с учетом того, что в настоящее время активно внедряются альтернативные источники энергии (гидроэнергия, энергия солнца, ветра, морских приливов и т.д.), отказ от АЭС невозможен, т.к. на сегодняшний день атомная энергия является наиболее экономически выгодной из всех имеющихся.

Китайская Народная Республика, как и многие страны активно развивает атомную энергетику.

Развитие атомной энергетики в КНР началось в начале 1980-х гг. Первоначально она развивалась лишь как дополнение к другим видам энергетики. Три первых ядерных энергоблока в Китае, общая установленная мощность которых составляла 2100 МВт, были введены в эксплуатацию в первой половине 90-х гг. XX в. К концу 2001 г. ядерная электроэнергия составила приблизительно 1 % от общего объема производимой в Китае энергии [2].

Первая АЭС «Циньшань», мощность которой составляла 300 МВт, спроектированная и построенная китайскими инженерами и учеными на севере провинции Чжэцзян, была подключена к энергосистеме в декабре 1991 г., а на полную мощность начала работать в апреле 1992 г. В середине 90-х гг. в провинции Гуандун была введена в эксплуатацию вторая китайская АЭС «Даявань».

В 2004 году китайское правительство одобрило проекты расширения второй очереди АЭС «Циньшань» в Чжэцзяне и АЭС «Линьяо» в Гуандуне, а также проекты строительства новых АЭС – «Саньмень» в провинции Чжэцзян и «Янцзян» в провинции Гуандун [3].

Новым шагом в развитии атомной энергетики в КНР стало строительство АЭС «Хуняньхэ», использующей технологию опреснения морской воды, которая была введена в эксплуатацию в феврале 2013 г. Согласно данным на конец 2015 г., всего в Китае насчитывается более 30 действующих промышленных атомных реакторов, которые размещены на 14 АЭС, суммарной мощностью 26,6 ГВт. 21 блок находится в стадии строительства, запланировано строительство еще 35.

Согласно проекту 13-го пятилетнего плана, рассчитанного на 2016–2020 гг. на строительство атомных электростанций с использованием разработанных в Китае ядерных технологий будет выделено 500 млрд юаней (78 млрд долларов США), таким образом, начиная с 2016 г. ежегодно в эксплуатацию будут вводиться от шести до восьми новых атомных реакторов [4]. В целом, согласно плану, к 2020 г. число атомных реакторов в Китае будет увеличено до 88 единиц, а к 2030 г. эта цифра составит уже 110 единиц, что позволит КНР стать одним из крупнейших в мире производителей и потребителей атомной энергии.

Активное развитие атомной энергетики в КНР является частью мер, предпринимаемых правительством для того, чтобы исправить экологическую ситуацию, которая вызвана массовым использованием угольных электростанций для обеспечения энергией бурно растущей экономики. Атомная энергетика, наряду с ветряной и солнечной энергетикой, а также модернизацией угольных электростанций, должна решить проблему с качеством воздуха в промышленных районах Китая.

Для достижения этой цели в 2005 г. Госсоветом КНР была принята «Программа среднесрочного и долгосрочного развития ядерной энергетики в КНР (2005–2020 гг.)», согласно которой предусмотрено увеличение совокупной мощности АЭС до 42 ГВт. В соответствии с этим документом, основными положениями развития атомной энергетики в Китае являются:

• использование реактора PWR мощностью 1000 МВт в качестве основной модели;

• повышение доли оборудования, произведенного в Китае, развитие собственного проектирования, производства, строительства и последующего обслуживания АЭС;

• сокращение сроков строительства АЭС;

• обеспечение конкурентоспособности АЭС относительно электростанций, работающих на угольном топливе;

• разработка ядерных реакторов нового поколения (конструирование и использование реакторов на быстрых нейтронах и высокотемпературных реакторов с газовым охлаждением);

• использование топливных систем китайского производства;

• интенсификация международного сотрудничества [5].

В числе приоритетных задач были названы следующие: сокращение объемов вредных выбросов в атмосферу; снижение нагрузки на железнодорожный транспорт, 50 % пропускной способности которого сегодня занято перевозкой угля для тепловых электростанций; повышение технологического уровня всего энергетического сектора; налаживание собственного производства оборудования для создания атомных реакторов.

Важным компонентом ядерной стратегии Китая следует считать разработку «Концепции энергетической безопасности», включенной в план развития страны на 12-ю пятилетку (2011–2015 гг.). Согласно данной Концепции, под государственным контролем находятся все аспекты развития атомной энергетики КНР.

После аварии на японской АЭС «Фукусима-1» Госсоветом КНР было принято решение о приостановке выдачи лицензий на строительство новых АЭС и о проведении комплексной проверки безопасности всех строящихся и функционирующих в Китае атомных электростанций. В апреле 2011 г. по инициативе правительства была создана инспекционная группа, в которую вошли представители Управления ядерной безопасности КНР, Энергетического управления КНР и Китайского управления сейсмологии.

Кроме того были сформулированы основные требования по повышению безопасности АЭС:

• незамедлительное проведение тотальной проверки всех действующих атомных электростанций и подтверждение их полной надежности и безопасности;

• усиление контроля над соблюдением мер безопасности на местах;

• оценка состояния строящихся АЭС в соответствии с высшими международными стандартами, остановка строительных работ при обнаружении несоответствий;

• приостановка рассмотрения и одобрения строительства новых площадок до окончания полной инспекции [6].

Кроме того, китайским руководством большое значение придается пропаганде безопасности китайских атомных электростанций, для этого в СМИ размещаются выступления, доклады и интервью с авторитетными китайскими учеными и экспертами. Возможно, поэтому атомная энергетика в Китае позиционируется как экологически чистая и безопасная, что также способствует ее стремительному развитию. Однако негативные последствия этого процесса, тем не менее, существуют и требуют очень ответственного подхода. В результате эксплуатации АЭС происходит накопление опасных радиоактивных веществ, безопасная утилизация и хранение которых представляют серьезную проблему.

На всех стадиях производства атомной энергии образуются радиоактивные отходы. Различают жидкие, твердые и газообразные отходы с различными показателями активности и концентрации. Большая часть такого рода веществ являются низкоактивными. Например, вода, которая используется для очистки, спецодежда и средства защиты, загрязненные инструменты, старое оборудование, пыль, различные фильтры и т.д.

Газы и загрязненную воду пропускают через специальные фильтры, пока они не достигнут чистоты атмосферного воздуха и питьевой воды. Ставшие радиоактивными фильтры перерабатывают вместе с твердыми отходами. Их смешивают с цементом и превращают в блоки или вместе с горячим битумом заливают в стальные емкости [7].

Сложнее дело обстоит с подготовкой к долговременному хранению высокоактивных отходов. Для этих целей строятся специальные хранилища, позволяющие изолировать радиоактивные отходы от их проникновения в окружающую среду до полного распада радионуклидов.

Необходимо учитывать, что высокоактивные отходы долгое время выделяют значительное количество теплоты. Поэтому чаще всего их удаляют в глубинные слои земной коры. Вокруг хранилища устанавливают контролируемую зону, в которой вводят ограничения на деятельность человека, в том числе бурение и добычу полезных ископаемых.

Эксплуатация АЭС сопровождается не только опасностью радиационного загрязнения, но и другими видами негативного воздействия на окружающую среду. Прежде всего, речь идет о тепловом воздействии, которое в полтора-два раза выше, чем от тепловых электростанций.

В процессе работы АЭС необходимо охлаждать отработанный водяной пар, чаще всего для этого используется вода из близлежащих рек, озер или из моря, что в свою очередь отрицательно сказывается на их экосистемах. На современных атомных станциях все чаще используют систему водоснабжения с использованием градирен, когда охлаждение воды происходит за счет ее частичного испарения и охлаждения. Однако при использовании этой технологии в атмосферу выбрасывается огромное количество водяного пара и капельной влаги, что может стать причиной увеличения количества осадков, частоты образования туманов, облачности [8].

Подводя итог, следует отметить, что, негативное воздействие АЭС на окружающую среду, а также риск возникновения техногенных катастроф не способны перекрыть экономический эффект, который дает развитие атомной энергетики, а следовательно Китай и дальше будет активно развивать данное направление, поскольку стремительно растущая экономика и огромная численность населения обусловливают постоянный рост потребности в энергии.

Список литературы

1. Атомная энергетика [офиц. сайт]. URL: http://eco-answer.ru/%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%8 (дата обращения 12.12.2015).

2. Атомная энергетика Китая: рост в геометрической прогрессии [офиц. сайт]. URL: http://miraes.ru/atomnaya-energetika-kitaya-rost-v-geometricheskoy-progressii/ (дата обращения 10.12.2015).

3. Китайская атомная экологическая цивилизация [офиц. сайт]. URL: http://www.ray-idaho.ru/blog/2015/05/11/D0%B9%A%D0%B0%D1%8F-%D1%86%D0%B8%D0%B2/ (дата обращения 10.12.2015).

4. Ядерная энергетика в Китае – на марше [офиц. сайт]. URL: http://www.eco-pravda.ru/page.php?id=5812 (дата обращения 9.12.2015).

5. Сегодня и завтра атомной энергетики Китая [офиц. сайт]. URL: http://www.mineral.ru/analytics/worldtrend/108/49/index.html (дата обращения 12.12.2015).

6. Луконин С. Стратегия развития атомной энергетики в Китае после аварии на АЭС «Фукусима – 1» // Экология и энергетика: локальные ответы на глобальные вызовы. 2012. № 2. С. 94–104.

7. Атомная энергия: за и против [офиц. сайт]. URL: http://www.alhimik.ru/read/atom.html (дата обращения 14.12.2015).

8. Атомная энергия: за и против [офиц. сайт]. URL: http://www.alhimik.ru/read/atom.html (дата обращения 14.12.2015).

Код для цитирования: Скопировать