close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Презентация (12,2 Мб)

код для вставкиСкачать
Ядерный энергоисточник.
Безопасность, экономика,
экология.
Доцент, к.т.н.
Ф.П. Кошелев
1
В 2006г. основатель международного «зелёного»
движения английский профессор Д. Лавлок призывает
своих
соратников
отказаться
от
«ошибочного
противостояния» ядерной энергетике. Он прямо
заявил: «У нас нет времени экспериментировать с
призрачными источниками энергии, цивилизация в
опасности, и нам нужно сейчас использовать ядерную
энергию – единственный безопасный и доступный
источник энергии, или страдать от боли, которую уже в
скором времени нам причинит оскорблённая планета».
2
Еще в древности Декарт говорил: «Мы избежим
половины разногласий, если сойдемся в определениях.
Во первых, прежде, чем начать обсуждение любой
проблемы,
надо
договориться
по
основным
определениям, относящимся к предмету обсуждения.
Во-вторых обсуждение предмета, имеющего в
первооснове физико-техническую суть, должно вестись
на некотором минимально допустимом уровне
компетентности информации по существу этого
предмета. При несоблюдении любого из этих
принципов обсуждение превращается в говорильню, в
спор ни о чем».
3
По данным Мирового энергетического конгресса в
первые 20 лет XXI века рост энергопотребностей будет
выше, чем за весь XX век при увеличении населения до
8 млрд. человек.
По
прогнозам
Международного
энергетического
агентства потребности в первичных энергоносителях в
первом десятилетии XXI века будут удовлетворены в
следующих соотношениях: нефть – не более 40 %, газ
– менее 24 %, твердые виды топлива (в основном
уголь) – менее 30 %, ядерная энергия – 7 %,
гидроэнергетика – 7 %, возобновляемые виды энергии
– менее 1 %. Региональное потребление первичных
энергоносителей может иметь отклонения от мировых
тенденций.
4
Различные виды энергии в сравнительной статистике
Показатель
Уголь
Нефть Приро Ядерная Гидро Энер- Солнеч
дный энергия энерг гия
ная
ветра
газ
ия
энерги
я
Вклад различных видов энергоносителей в производство электроэнергии, %:
Мир
40
10
Страны, богатые гидроресурсами,%
14
~17
~17
~1
~1
Канада
Швеция
Швейцария
5,1
-
12,9
43,9
36,0
61
51
59
≈3
<1
-
≈3
<1
-
15
1,1
-
3
2
5
5
Различные виды энергии в сравнительной статистике
Показатель
Уголь Нефть Прир Ядерная Гидро Энергия Солнечн
одны энергия энерги ветра
ая
й газ
я
энергия
Страны, богатые углём, %
США
49,6
3
13
20,4
8
≈3
≈3
Германия
54,5
2
7
30,5
4
<1
<1
Великобритания
52
6,6
11
24,4
2
2
2
Китай
74
6,9
-
1,1
18
-
-
Россия
16
8
43
16
17
<0,03
<0,001
6
Различные виды энергии в сравнительной статистике
Показатель
Уголь Нефть Приро Ядерная Гидро Энер- Солнеч
дный энергия энерг гия
ная
ветра энерги
газ
ия
я
Страны, бедные природными энергоресурсами, %:
Франция
Республика Корея
Тайвань
Япония
Западно-Сибирский
регион
6
18
34
9,7
46
2
28,7
30,4
21
5
2
10
5
22
48
77,1
39,3
21,6
34,3
-
14
4
9
9
-
≈2
-
≈2
-
7
Различные виды энергии в сравнительной статистике
Показатель
Уголь
Нефть Природн Ядерная Гидро Энер- Солнеч
ый газ энергия энерги гия
ная
ветра энерги
я
я
Продолжительность
надёжного
энергоснабжения,
лет
250
45
60
55
(ОЯТЦ)
3300
(ЗЯТЦ)
Занимаемая
площадь,
необходимая для
производства
энергии.
Отчуждение земли,
м2/МВт
2400
870
1500
630
-
-
-
265000 170000100000
8
Различные виды энергии в сравнительной статистике
Показатель
Выделение CO2
(парниковый эффект),
г/кВт·ч
Выделение SОx,
мг/(кВт·ч)
Выбросы NOx,
мг/(кВт·ч)
Удельные капитальные
вложения, долл./кВт
Себестоимость
электроэнергии,
цент/(кВт·ч)
Средняя величина
внешних затрат,
цент/кВт∙ч
Уголь
Нефть
Природ- Ядерная Гидро Энер- Солнеч
ный энергия энергия
гия
ная
газ
ветра энергия
251/10 192/6
180/33
0/7
0/6
0/20
0/52
288/38 26/3,5
0/7
0/32
-
0/15
0/104
0/70
-
0/19
0/99
516/44 242/21 208/69
1200- 1000- 1200- 1300- 2000 1800 2500
1400 1300
1500
2000
2,5-4,0 ~2,6-3,0 ~2,6-3,0 ~2,2-3,0 1,2 4,8-7,0 12,0
4,7-7,3 4,4-7,0 1,3-2,3
0,4
0,4-0,5 0,1-0,2 0,6
9
Некоторые показатели в странах, развивающих
ядерную энергетику
Показатель
Франция Швеция Япония Герма- Великоб- США
ния
ритани
я
Доля ядерной
77,1
энергетики в
производстве
электроэнергии, %
Электрическая
59033
мощность АЭС,
МВт,
Продолжительность
73/81
жизни муж/жен
Детская смертность
7,2
на 1000 родившихся
Естественный
прирост
населения
на 1000 чел.
4,1
43,9
34,3
30,5
24,4
24,4
Россия
16
10062 38029 22637
11909
98784 23200
75/80
72/78
72/79
59/71
76/82 72/79
3,8
4,5
7,1
7,4
8,9
18,0
3,3
3,2
-1,0
2,5
7,7
-1,5
10
Некоторые показатели в странах, развивающих
ядерную энергетику
Показатель
Производство
электроэнергии на
душу населения,
кВтч
Мощность, кВт на
1 км2
Человек/1 км2
Франция Швеция Япония Герма- Великобри- США Россия
ния
тания
8062
17009
7167
6630
5560
12800 7268
107,1
22,2
100,7
63,5
48,8
10,5
1,2
100
19
327
224
224
27
9
11
Россия – крупнейший экологический донор планеты. По
оценкам экспертов ООН комплексный показатель
вклада России в сохранении устойчивости биосферы
равен 10 % общепланетарного баланса (США и Канада
– по 5 %, Бразилия – 7 %). Россия – кладовая полезных
ископаемых планеты. Имея всего 3 % населения мира,
она располагает 13 % территорий планеты, где
сосредоточено 35 % запаса мировых ресурсов. На
каждого жителя в России приходится 11,7 условных
единиц ресурсов (в США – 2, в Западно Европе – 0,67).
В этом плане каждый россиянин в 6 раз богаче
американца и в 17 раз европейца.
12
Несмотря на то, что в Сибири извлекаемые
разведанные запасы нефти составляют 77 % запасов
Российской Федерации, природного газа – 85 %, угля –
80 %, меди – 70 %, никеля – 68 %, свинца – 85 %, цинка
– 77 %, молибдена – 82 %, золота – 41 %, металлов
платиновой группы – 91 %, гидроэнергетические
ресурсы – 45 %, биологические – более 41 %, ее
экономическое развитие недостаточно.
К
числу
основных
факторов,
сдерживающих
экономическое
развитие
Сибири
относятся:
качественное ухудшение сырьевой базы (доля
трудноизвлекаемых запасов нефти и газа составляет
55–60% и продолжает расти); недостаточный уровень
развития транспортной инфраструктуры; повышенный
расход
топливно-энергетических
ресурсов
на
производственные и социальные нужды из-за суровых
природно-климатических условий.
13
В Сибирском регионе имеются все предприятия,
обеспечивающие полный ядерный цикл от добычи и
переработки уранового сырья и изготовления
топливных сборок до утилизации облученного
ядерного топлива, что обеспечит и оптимизирует
функционирование АЭС.
• добыча руды и производство уранового концентрата
размещается в Краснокаменске (Читинская область);
• производство гексафторида урана – в городах
Ангарске (Иркутская область), Северске (Томская
область);
• долговременное хранение отработанного топлива –
в Железногорске.
14
• производство низкообогащенного урана – в Ангарске,
Северске, Зеленогорске (Красноярский край);
• изготовление топлива для атомных станций
осуществляется в Новосибирске.
• «сжигание» ядерного топлива осуществляется на АЭС
городов Северска и Железногорска (Красноярский
край);
• долговременное хранение отработанного топлива – в
Железногорске.
15
По заключению ООО "Межрегиональный проектноизыскателъский и научно-исследовательский институт
по
проектированию
энергетических
систем
и
электрических сетей" в соседних регионах Томской
области Сибирского Федерального округа (Омской
области, Кемеровской области, Алтайском крае,
республике Алтай, Новосибирской области и Томской
области) суммарный дефицит мощности по выработке
электроэнергии составляет уже сегодня около 2,2 ГВт.
При этом более 40 % теплоэлектростанций
значительно (до 80 %) выработали свой ресурс и к 2015
году доля таких энергоблоков составит около 75 %.
Предварительный анализ показывает, что суммарный
дефицит мощности по выработке электроэнергии в
2005 году составил по Томской области около 500 МВт
(– 50%). Ввод в эксплуатацию АЭС в Томской области
позволит увеличить генерирующие мощности на 2 ГВт.
16
Объем необходимых инвестиций на сооружение 2-х
блочной Северской АЭС с реакторами ВВЭР-1000
проекта АЭС-2006 составит 2,197 млрд. долларов
США.
Для создания схемы передачи электроэнергии
Северской АЭС на сетевой энергорынок в зоне ОЭС
Сибири потребуются дополнительные инвестиции в
объеме 141,6 млн, долларов США. Срок окупаемости
проекти составит 9,1 года.
17
ТЭЦ на угле (Nэл= 1000 МВт) в течение года выделяет
больше радиоактивности, чем АЭС, а в золе
содержится столько урана-235, что достаточно для
производства двух ядерных бомб при его выделении.
Мировой выброс урана и тория от сгорания угля
составляет около 40000 т ежегодно.
ТЭЦ на угле России выбрасывают радионуклиды,
превышающие 1000 т в год по урану. Для сравнения
предприятиями Росэнергоатома России в 2004 г. в
водные объекты выброшено 6,9 т урана, в атмосферу
- 2,9 т.
18
Выбросы урана с угольной золой от ТЭЦ-4 г.
Новосибирска превышает выброс урана от завода
химических
концентратов
(изготовление
тепловыделяющих элементов для реактора) в 7,5 раза.
Экспериментально установлено, что индивидуальные
дозы облучения в районе расположения ТЭС
мощностью 1 ГВт (эл) превышают аналогичную дозу
вблизи АЭС в 5-10 раз.
19
Атомная отрасль не относится к числу главных источников
ни по одному из основных показателей загрязнения
окружающей природной среды:
– доля выбросов в общепромышленных выбросах – 0,6 %,
– доля в сбросе загрязненных сточных вод – 4,6 %,
– доля в суммарном объеме ежегодно образующихся и
накопленных токсичных химических отходов – 1,1 %,
– доля в общей площади нарушенных земель – 1 %,
– площадь земель, пострадавших от р/а загрязнения не
превышает 0,3-0,4 % от общей площади земель находящихся
в состоянии экологического кризиса.
Доля лесов погибших от радиационного поражения за всю
историю атомной промышленности составляет 0,3–0,4 % от
массивов ежегодной гибели лесов в стране.
Вклад предприятий атомной отрасли в суммарное облучение
населения составляет – 0,1 %.
20
Сравнение технико-экономических и экологических
показателей ТЭС и АЭС
Показатели
ТЭС
АЭС
Затраты на топливообеспечение, млрд руб.
2,1
0,26÷0,5
Стоимость сооружения, млрд руб.
20,4
24,0÷30,0
Средний тариф на шинах (затраты на
производство) коп./кВт·ч
36,3
19,2
Продолжительность строительства, годы
3÷5
4÷6
Потребление топлива для ТЭС и АЭС 3·106
мощностью 1ГВт(эл), т/год
Трудоёмкость энергопроизводства,
чел/ГВт·год
1016
30 (200т
природного урана)
878
21
ТЭС мощностью 2 ГВт требуется более
150 000 вагонов в год (>400 вагонов
сутки). Для АЭС – 2 вагона в год.
Необходимость расширения железной
дороги не вызывает сомнений, но в
первую очередь это связано с работой
ТЭС,
Нефтехима,
с
освоением
Бакчарского
железно-рудного
месторождения.
Переносить
это
требование на строительство АЭС, мягко
говоря, некорректно.
22
Сравнение технико-экономических и экологических
показателей ТЭС и АЭС
Показатели
Топливные,
эксплуатационные,
капитальные затраты, %
Отчуждение земли, га
Потребление атмосферного кислорода,
м /год
Вода (безвозвратные потери), млн м3
Твёрдые отходы, т/год (м3/год)
ТЭС
АЭС
40
20
40
10
20
70
120÷160
30÷60
5,5·109
–
19,2
+
700000
(420000)
Среднеактивные +
низкоактивные < 800
(160)
отработанное ядерное
топливо
(высокоактивные)
23
25÷30 (2,5).
В капитальные затраты на АЭС
“изначально” включены отчисления на
снятие станции с эксплуатации. Для
Франции они составляют – 15% от
капитальных затрат, для США - 7÷10 %,
для России до 20-30 %.
Но эти затраты ведут к незначительному
(1 %) увеличению стоимости энергии.
24
В конце 2005 г. топливная составляющая
тарифа,
учитывающая
затраты,
связанные
с
транспортировкой,
частичной переработкой и хранением
ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 равнялась
примерно 0,4 цент/кВт∙ч, причем в
топливной составляющей доля затрат,
связанных с завершающей стадией ЯТЦ,
была ~ 15 %.
25
Даже при цене строительства АЭС около
2000 дол/кВт срок её окупаемости
составит 4-5 лет, и это только за счет
продажи высвобожденного газа и без
учета
продажи
выработанного
электричества.
26
Сравнение технико-экономических и экологических
показателей ТЭС и АЭС
Показатели
Выбросы в атмосферу, т/год
СО2
SO2
NOX
Зола
С14 (ПДА, Бк/м3)
Т3 (ПДА, Бк/м3)
Активность
топлива, Ки
ТЭС
АЭС
8146800
30660
32412
25839
–
–
–
–
17,2·10–7 (1,1·102)
20,6·10–6 (7,6·103)
свежезагруженного 3,51÷57,0
11,76
Активность отходов, поступающих в
биосферу, Ки
65,65
1,8∙104**
Мощность
тепловых
сбросов
в
конденсатор, % от общей тепловой
мощности
52
67
27
Сравнение технико-экономических и экологических
показателей ТЭС и АЭС
Показатели
ТЭС
АЭС
Мощность тепловых сбросов через трубу в
атмосферу, % от общей тепловой мощности
15
0
Число случаев преждевременной смерти
0,055 (360*)
0,11
Потеря трудоспособности, чел∙лет
1,4 (7200*)
2,2
2,2 (104*)
3,3
Раковые заболевания с летальным исходом
+
3,2∙10–2
Раковые заболевания без летального исхода
+
7,6∙10–2
Генетические повреждения
+
6,4∙10–3
4
0,4÷1,8
Сокращение продолжительности жизни, чел∙лет
Коллективная
чел∙Зв/ГВт∙год
доза
облучения
населения,
28
Как указывал технический директор Томскэнерго
А.Вицке («Красное знамя» от 12 мая 2006 г.) только
за зиму 2005-2006 г.г. Томск сжег 847,5 млн м3 газа
и 178,8 тыс.т угля. В морозы сжигалось до 4600 т
угля в сутки.
Ориентировочные расчеты показали, что по
российским ценам 68 $ за тонну угля и 50$ за 1000
м3 газа расходы составили примерно 1,7 млрд.
рублей. Но примерно 50% электроэнергии Томск
покупает и вряд ли сумма, затраченная на покупку
электроэнергии, будет меньше.
Следовательно, годовые расходы на выработку и
покупку электроэнергии составят не менее 3,5 млрд.
рублей при бюджете г.Томска примерно в 5 млрд.
рублей.
29
Приведем основные аргументы строительства АЭС в Томске:
- демонополизация и диверсификация энергетического
производства;
- увеличение энергетического потенциала;
- наличие крупного налогоплательщика;
- снижение экологического и экономического прессинга на
регион;
- снижение социальной напряженности населения (новые
рабочие места для энергетиков и работников смежных
областей, отчисления в процессе строительства на нужды
социальной сферы;
- экономия углеводородного топлива, резкое уменьшение
транспортных проблем области (независимость от
угольщиков и газовиков, выделяемые лимиты газа не
сжигать, а направить на ТНХК, а собственный газ продавать
за пределы области);
- стабильность в поставке ядерного топлива.
30
Сложилась парадоксальная ситуация, что
в наш век – век профессионалов – в
вопросах атомных технологий медику,
юристу, политику и т.д. часто доверяют
больше, чем профессионалу-атомщику.
В этой связи отнюдь не случаен тот
общеизвестный факт, что главный критик
ядерной
энергетики,
претендующий
сегодня
на
роль
лидера
общенациональной партии «зеленых»,
получил ученое звание за исследование
морских млекопитающих.
31
Его сподвижники в 90-х годах были: специалист по
коневодству, милиционер, писатель, философ и т.д.
К сожалению, Томск не являлся исключением.
Здесь преподаватель истории КПСС, юристы,
медики, биологи и т.д.
Руководитель
«Томской
экологической
инициативой» открыто говорила: «Даже если вы
правы, мы все равно будем против».
Нельзя сказать, чтобы общество этого вообще не
понимало. Мы лечимся у врача, а не у юриста,
доверяем опытному летчику и наверняка не
полетим, если за рулем будет медик, шьём
костюмы у портного, а не у политика.
32
Бытующее в обществе представление об
ядерной энергетике, радиации по прежнему
окутано мифами и страхами, которые
абсолютно не соответствуют фактическому
положению дел. Без овладения широкими
массами минимальной суммой знаний о
ядерных
технологиях,
радиоактивности
общество неизбежно будет сталкиваться с
провакациями.
33
Затраты на обеспечение регулярных и
эффективных связей с общественностью так
же важны, как и выделение средств на новые
ядерные
проекты,
усовершенствования,
модернизацию, повышение безопасности и
т.д. Фактически это направление, возможно,
даже более важно.
34
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
35
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
17
Размер файла
12 516 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа