Варианты структуры атомной энергетики

Развитие атомной энергетики в два этапа предполагает длительное сосуществование тепловых реакторов на 235U, пока есть дешёвый уран, и быстрых реакторов, которые вводятся на плутонии из оружейных запасов и из тепловых реакторов и практически не имеют ограничений по топливным ресурсам.

В двухкомпонентной структуре целесообразен постепенный переход тепловых реакторов на выгодный для них Th-U цикл с производством 233U для начальной загрузки и подпитки из Th-бланкетов быстрых реакторов. Двухкомпонентная структура атомной энергетики будущего имеет под собой веские основания, но важный для неё вопрос о пропорциях между быстрыми и тепловыми реакторами требует адекватного решения.

В предстоящие полвека, пока есть дешевый уран для тепловых реакторов, этот вопрос не имеет принципиального значения. Плутоний, получаемый в тепловых реакторах, целесообразно использовать для запуска быстрых реакторов, не требуя от них высоких коэффициентов воспроизводства и коротких времён удвоения плутония. Проблема топливообеспечения тепловых реакторов и участия в нём быстрых реакторов может возникнуть лишь за пределами рассматриваемого здесь периода, и при её решении нужно учитывать следующие обстоятельства:

· Производство электроэнергии растет наиболее быстро и составит в XXI веке около или более половины в мировом топливно-энергетическом балансе (табл.1) и поэтому остается главной сферой применения атомной энергетики, что снова выдвигает на первый план быстрые реакторы.

· В отличие от органической энергетики, где на топливо приходится ~60% издержек производства электроэнергии, затраты на ядерное топливо относительно малы (~20%), а основная часть издержек в АЭ - сооружение и обслуживание - уменьшается с увеличением мощности реакторов и АЭС, что делает производство электроэнергии на крупных АЭС доминирующим направлением атомной энергетики.

· Проблема коротких времён удвоения плутония и связанные с ней соображения о нежелательности участия быстрых реакторов в регулировании нагрузки в энергосистемах сегодня и в обозримом будущем не актуальны.

· Последние проекты АЭС с быстрыми и тепловыми реакторами указывают на значительное снижение разницы в их стоимости даже для быстрых реакторов традиционного типа. Разработка быстрых реакторов на основе принципа естественной безопасности позволяет рассчитывать на то, что капитальные затраты в АЭС с быстрыми реакторами нового поколения будут ниже, чем в современных АЭС с ЛВР.

· Требования высокого коэффициента воспроизводства и коротких времён удвоения плутония препятствуют реализации потенциала быстрых реакторов по экономичности и безопасности.

Таблица 1

Общее потребление первичных энергоносителей, доля первичных энергоносителей, используемых для производства электроэнергии и доля АЭС в потреблении первичных энергоносителей в регионах мира в 1997 г. и 2000 г. [3]

Регион

1997 г.

2000 г.

Общее потребление ЭДж

Для производства электроэнергии, %

Доля АЭС, %

Общее потребление, ЭДж

Для производства электроэнергии, %

Доля АЭС, %

Северная Америка

108,7

35,9

6,3

113117

3636

5,85,7

Латинская Америка

28,7

29,6

0,7

3132

3031

0,60,6

Западная Европа

62,6

41,3

12,9

6466

42 42

1312

Восточная Европа и страны б

54,1

30,7

4,5

5455

3131

5,15,2

СССР Россия

31

31

4,1

30,430,4

3232

4,64,6

Африка

17,2

21,5

0,7

1919

2222

0,70,7

Средний Восток и Южная Азия

35,6

25,7

0,2

4042

2626

0,20,3

Юго-восточная Азия и Океания

19,6

24,3

-

2122

2525

--

Дальний Восток

80,5

33,3

5,2

8891

3434

4,94,8

Всего в мире нижняя оценка

406,9

33,0

5,4

430445

3333

5,15,0

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по теме

Географические особенности социально–экономической дифференциации населения Калининградской области
Произошедшие за последнее десятилетие социально-экономические проблемы существенно повлияли на дифференциацию населения в стране. Социально-экономические трансформации не сопровождались обновлением системы социальной защиты. Переход к рынк ...

Демографический фактор (население, социум, геодемография) на примере России
Индустрия туризма развивается под воздействием ряда факторов, которые можно разделить на две группы - внешние и внутренние. Внешние определяются воздействием компонентов окружающей действительности, не связанных с функционированием индустр ...