Nuklearna toplana Gorki jedna je od dvije nuklearke u našoj zemlji, čija je izgradnja počela početkom osamdesetih godina prošlog vijeka, ali nikada nije završena iz niza razloga, uključujući proteste javnosti i, naravno, raspad Unije.
Stanica nije dovršena, reaktorsko postrojenje nije montirano, gorivo se nije ni pomišljalo da se donese...

Izgradnja Gorky AST (GAST) počela je 1982. godine.
Stanica je izgrađena prema projektu GI VNIPIET i uključivala je dva energetska bloka sa reaktorskim jedinicama AST-500 sa jediničnim toplotnim kapacitetom od 500 MW. Svaki blok je trebao osigurati opskrbu toplinom u količini od 430 Gcal / h u obliku tople vode s pritiskom do 1,6 MPa i temperaturom do 150 ° C. Planirano je da GAST snabdeva toplotnom energijom Nagorni deo Gorkog. Kada je GAST pušten u rad, trebalo je da zatvori oko 300 niskoefikasnih kotlarnica različitih kapaciteta u Nagornom delu grada.

Struktura sistema daljinskog grejanja zasnovanog na glavnom izvoru toplote GAST je izgledala ovako:
■ bazni izvor toplote - GAST instalisanog toplotnog kapaciteta 1000 MW (2x500 MW);
■ vršne kotlarnice (PK) - pet postojećih industrijskih i toplotnih kotlarnica toplotnog kapaciteta od 35 do 750 MW;
■ glavne toplotne mreže - kružne sa slijepim ograncima;
■ toplotne distributivne stanice (RST) za povezivanje glavnih toplotnih mreža prema zavisnim i nezavisnim šemama.
Ukupno toplotno opterećenje planinskog dela grada obezbeđeno sistemom daljinskog grejanja bilo je približno 2380 MW.
Snabdijevanje toplinom u sistemu daljinskog grijanja na bazi GAST-a planirano je u iznosu od cca 7,4 GWh, uključujući 5,8 GWh iz GAST-a (78%).
Izlaz topline iz AST-a u tranzitne toplinske mreže osiguran je od strane nosača topline - mrežne vode s maksimalnom temperaturom od 150 * C pri temperaturi na ulazu u povratni cjevovod od 70 * C.
Veliki računari su zamišljeni kao "polu-vršni" sa mogućnošću izdavanja besplatne toplotne energije za tranzitne toplotne mreže paralelno sa AST
Ukupna dužina tranzitnih toplovodnih mreža od GAST-a je oko 30 km. Teren je promjenjiv sa apsolutnim kotama od 90 do 200 m. Prečnici tranzitnih cjevovoda su 800, 1000 i 1200 mm. U PCT-u su se nalazile pumpne buster stanice.
Prilikom razvoja sistema daljinskog grejanja zasnovanog na GAST-u primenjeno je nekoliko novih tehnoloških rešenja, uključujući:
1. kvantitativno regulisanje snabdevanja toplotom u tranzitnim toplovodnim mrežama sa konstantnom temperaturom rashladnog sredstva u dovodnim cevovodima: u toku grejnog perioda - 150*C, ljeti - 90*C;
2. Sekvencijalno uključivanje (isključivanje) i promena toplotne snage računara pri nivoima potrošnje toplote većim od 1000 MW pri spoljnim temperaturama ispod +3*C;
3. šema povezivanja računara na AST preko tranzitnih toplovodnih mreža je paralelna, a ne tradicionalna serijska za daljinsko snabdevanje toplotom;
4. skladištenje toplote u rezervoarima za dopunsku vodu (2 rezervoara od 10.000 m3 svaki) za stabilan rad GAST-a.

Ovdje je vrijedno napomenuti da je za opskrbu toplinom obalnog dijela grada Gorkog, uzimajući u obzir činjenicu da se nekoliko malih industrijskih gradova nalazi u blizini, predložena izgradnja nuklearne elektrane s reaktorima VVER-1000 za napajanje moć ne samo na obalni dio grada, već i na Dzeržinsk, Zavolzhye, Pravdinsk, Balakhna i druga naselja. Usvojene su tri opcije za lokaciju nuklearke i obavljen je čitav niz geodetskih radova na sve tri lokacije. Odgovarajuću studiju izvodljivosti izradio je GoTEP 1986. godine, ali su ovi planovi ostali na papiru.

Odlučujuće faze u izgradnji GAST-a poklopile su se sa događajima u Černobilju, kasnijim "razbijanjem" struktura moći i žestokom političkom borbom u periodu "perestrojke".
Sredinom 1988. u Gorkom je započeo javni pokret za zaustavljanje izgradnje GAST-a (članci u lokalnoj štampi, demonstracije i skupovi sa sloganima za zabranu izgradnje GAST-a, zahtjevi za referendumom).
Opšti stav protiv GAST-a nije mogao da se preokrene pozitivnim zaključkom međunarodnog ispitivanja projekta i same stanice, koje je sprovela IAEA 1989. godine, iako je ovo ispitivanje preduzeto na zahtev javnosti.
Regionalno vijeće narodnih poslanika Nižnjeg Novgoroda, uzimajući u obzir mišljenje stanovništva, usprotivilo se nastavku izgradnje stanice i u avgustu 1990. godine usvojilo odluku "O prekidu izgradnje GAST-a".

Nuklearna toplana Gorki jedna je od dvije nuklearke u našoj zemlji, čija je izgradnja počela početkom osamdesetih godina prošlog vijeka, ali nikada nije završena iz niza razloga, uključujući proteste javnosti i, naravno, raspad Unije.
Stanica nije završena, reaktorsko postrojenje nije montirano, gorivo se nije ni pomišljalo da se donese... Zato posjeta objektu je potpuno sigurna u smislu straha od zračenja
Naravno, ako ne izgubite zdrav razum... jer ipak smo uspjeli pronaći nešto radioaktivno =)

Lično, smatram da su protesti mnogo manje uticali na odluku o prekidu gradnje od banalnog "nestanka novca" karakterističnog za desetine hiljada nedovršenih projekata širom Rusije i bivših sovjetskih republika. Jer gradnja se vrlo aktivno odvijala upravo u postčernobilskim godinama (sudeći po brojnim natpisima koje su graditelji ostavili), a dio administrativnih i laboratorijskih prostorija stanice je već bio pušten u rad i funkcionisao je do ranih 90-ih ( kalendari i posteri na zidovima)

Zamislio sam da je GAST klasična nedovršena građevina u klasičnom smislu: metalni, betonski i monotoni hodnici sa ljestvama (ili bez ljestava). Ali tokom posjete se pokazalo da sve nije baš tako.

Izgradnja Gorky AST (GAST) počela je 1982. godine.
Stanica je izgrađena prema projektu GI VNIPIET i uključivala je dva energetska bloka sa reaktorskim jedinicama AST-500 sa jediničnim toplotnim kapacitetom od 500 MW. Svaki blok je trebao osigurati opskrbu toplinom u količini od 430 Gcal / h u obliku tople vode s pritiskom do 1,6 MPa i temperaturom do 150 ° C. Planirano je da GAST snabdeva toplotnom energijom Nagorni deo Gorkog. Kada je GAST pušten u rad, trebalo je da zatvori oko 300 niskoefikasnih kotlarnica različitih kapaciteta u Nagornom delu grada.

Struktura sistema daljinskog grejanja zasnovanog na glavnom izvoru toplote GAST je izgledala ovako:
■ bazni izvor toplote - GAST instalisanog toplotnog kapaciteta 1000 MW (2x500 MW);
■ vršne kotlarnice (PK) - pet postojećih industrijskih i toplotnih kotlarnica toplotnog kapaciteta od 35 do 750 MW;
■ glavne toplotne mreže - kružne sa slijepim ograncima;
■ toplotne distributivne stanice (RST) za povezivanje glavnih toplotnih mreža prema zavisnim i nezavisnim šemama.
Ukupno toplotno opterećenje planinskog dela grada obezbeđeno sistemom daljinskog grejanja bilo je približno 2380 MW.
Snabdijevanje toplinom u sistemu daljinskog grijanja na bazi GAST-a planirano je u iznosu od cca 7,4 GWh, uključujući 5,8 GWh iz GAST-a (78%).
Izlaz topline iz AST-a u tranzitne toplinske mreže obezbjeđivao je nosač topline - mrežna voda sa maksimalnom temperaturom od 150 °C pri temperaturi na ulazu u povratni cjevovod od 70 °C.
Veliki računari su zamišljeni kao "polu-vršni" sa mogućnošću izdavanja besplatne toplotne energije za tranzitne toplotne mreže paralelno sa AST
Ukupna dužina tranzitnih toplovodnih mreža od GAST-a je oko 30 km. Teren je promjenjiv sa apsolutnim kotama od 90 do 200 m. Prečnici tranzitnih cjevovoda su 800, 1000 i 1200 mm. U PCT-u su se nalazile pumpne buster stanice.
Prilikom razvoja sistema daljinskog grejanja zasnovanog na GAST-u primenjeno je nekoliko novih tehnoloških rešenja, uključujući:
1. kvantitativno regulisanje snabdevanja toplotom u tranzitnim toplovodnim mrežama sa konstantnom temperaturom rashladnog sredstva u dovodnim cevovodima: tokom grejnog perioda - 150 °C, ljeti - 90 °C;
2. Sekvencionalno uključivanje (isključivanje) i promena toplotne snage računara pri nivoima potrošnje toplote većim od 1000 MW pri spoljnim temperaturama ispod +3 °C;
3. šema povezivanja računara na AST preko tranzitnih toplovodnih mreža je paralelna, a ne tradicionalna serijska za daljinsko snabdevanje toplotom;
4. skladištenje toplote u rezervoarima za dopunsku vodu (2 rezervoara od 10.000 m3 svaki) za stabilan rad GAST-a.

Ovdje je vrijedno napomenuti da za opskrbu toplinom obalnog dijela grada Gorkog, uzimajući u obzir činjenicu da se u blizini nalazi nekoliko malih industrijskih gradova, predložena je izgradnja nuklearne elektrane sa reaktorima VVER-1000 za snabdevanje električnom energijom ne samo izvan rečnog dela grada, već i Dzeržinska, Zavolžja, Pravdinska, Balahne i drugih naselja. Usvojene su tri opcije za lokaciju nuklearke i obavljen je čitav niz geodetskih radova na sve tri lokacije. Odgovarajuću studiju izvodljivosti razvio je GoTEP 1986. ali ovi planovi su ostali na papiru.

Odlučujuće faze u izgradnji GAST-a poklopile su se sa događajima u Černobilju, kasnijim "razbijanjem" struktura moći i žestokom političkom borbom u periodu "perestrojke".
Sredinom 1988. u Gorkom je započeo javni pokret za zaustavljanje izgradnje GAST-a (članci u lokalnoj štampi, demonstracije i skupovi sa sloganima za zabranu izgradnje GAST-a, zahtjevi za referendumom).
Nije uspjelo preokrenuti opće raspoloženje protiv GAST-a i pozitivan zaključak međunarodne ekspertize projekta i same stanice, koju je sprovela IAEA 1989. godine., iako je ovo ispitivanje obavljeno na zahtjev javnosti.
Regionalno vijeće narodnih poslanika Nižnjeg Novgoroda, uzimajući u obzir mišljenje stanovništva, usprotivilo se nastavku izgradnje stanice i u avgustu 1990. godine usvojilo odluku "O prekidu izgradnje GAST-a".

Tokom 2006. i 2008. godine, sadašnja Vlada Nižnjenovgorodske oblasti je nekoliko puta bezuspješno pokušala pokrenuti izgradnju kombinovane TE-TE (električna snaga 900 MW (2x450 MW), toplotna snaga - 825 Gcal / h) na osnovu nedovršenog AST.
Do sada se snabdevanje toplotom Nagornog dela grada, koji čini polovinu Nižnjeg Novgoroda, vrši iz jedne velike kotlovnice toplotnog kapaciteta od oko 700 Gcal/h, dve kotlovnice od 150 Gcal/h ( za koje je planirano da se prebace na vršni režim kada je uveden GAST) i mnoge male kotlarnice. U vezi sa intenzivnom stambenom izgradnjom poslednjih godina, u ovom delu grada postoji nedostatak toplotne energije.

Ali gotovo odmah počinju nailaziti na zaštitna vrata - desetine raznih zaštitnih vrata, od malih vrata do masivnih hermetičkih vrata u punoj veličini

Neke sobe dočekuju posjetitelje potpunom prazninom ili nekoliko usamljenih cijevi negdje u uglovima, ali druge su ispunjene do kraja.

Čini se da svaka naredna vrata vode na novo mjesto - ali onda odjednom uhvatite sebe da osjećate deja vu. Jesmo li se zaista vratili na početnu tačku ili je to samo to?

Opet prostrana dvorana ispunjena spletom njihovih zarđalih cijevi, stakloplastike i sjajnih rezervoara i ventila od nehrđajućeg čelika

Iznenadna svijetla tačka na pozadini sivo-rđavih hodnika

I opet sjaj nerđajućeg čelika

Mnogi hodnici koji nagovještavaju ogromnu kotlarnicu (iako je to zapravo to) vode do onog dijela kompleksa koji je već bio pušten u rad u vrijeme zamrzavanja projekta

Pa, onda - desetine prostorija raznih namjena: od pomoćnih prostorija i kancelarija do radionica, laboratorija i hala sa beskrajnim nizovima izlupanih kompjuterskih ormara. Na zidovima su plakati tih godina, suho cvijeće na prozorima, razglednice i sovjetska propaganda pod nogama.

Snimanje noću nije baš ugodno zbog rizika da budete viđeni sa ulice: na kraju krajeva, sve kancelarije imaju široke prozore... Stoga prestajem da snimam samo kontrolne table, nadajući se da ću se ponovo vratiti i sve detaljno pregledati.

Zatim, prolazeći pored plakata koji govore o neophodnosti i sigurnosti stanice, dolazimo do njenog centralnog čvora

Reaktorska hala je gradilište u klasičnom smislu: jasno je da su ovdje trebali montirati nešto složeno i glomazno, ali su prestali s radom u fazi kada su razni elementi reaktorskih i termo instalacija zapravo nasumično raspoređeni po hali .

Bez dobre ideje o uređaju upravo takve instalacije, prilično je teško odgonetnuti šta je od toga šta, koju svrhu ima i za šta je pričvršćeno

Ali ovdje postoji niz zgodnih platformi za gledanje koje vam omogućavaju da pogledate (i snop svjetiljke) preko cijelog raspoloživog prostora.

Neki dijelovi su još u paketu - prekriveni polietilenom ili ceradom, privlače čak i više pažnje nego što bi samo nasumično ležali.

Ono što posjetitelji obično smatraju za reaktor, u stvari, nije ništa drugo nego samo poklopac koji leži na čudnom, ali prilično konstrukcijskom postolju (možete mu prići odozdo i vidjeti ga)

Ovo je takozvana glava iz detektora grešaka tipa "gamarid" - to je čelična posuda, u čijem središtu se nalazi šuplji cilindar osiromašenog uranijuma (debljine 45 mm), a mora se staviti izotop iridijuma. unutra. Sprava je prilično fonitna, a dodirivanje rukama (i još više - dovlačenje kući) je vrlo obeshrabreno

Gamaridi se još uvijek koriste (u malo organskijoj verziji) u izgradnji objekata kao što su elektro i termoelektrane za "transiluminaciju" konstrukcija i zavara, za rano otkrivanje nedostataka

Dakle, potpuno zadovoljan i čak pronašavši "nešto blještavilo", ali i dalje ostavljajući čvrstu namjeru da se vrati, grupa penjača bezbedno, pod lavežom pasa i čuvara koji negde pipa, napušta kompleks nedovršene nuklearke Gorki. Plant, hvala jedni drugima na društvu i dobrom provodu.

Hvala vam na pažnji!

Sa kanalnim uranijum-grafitnim reaktorima male snage koji proizvode električnu i toplotnu energiju. Pripadaju prvoj generaciji zvučnika.

U prvoj ruskoj industrijskoj nuklearnoj termoelektrani (ATES) instaliran je vodeno-grafitni reaktor sa kipućom vodom u kanalima za gorivo i prirodnom cirkulacijom rashladnog sredstva. Krug prirodne cirkulacije sastoji se od šest petlji zatvorenih na bubnju separatora. Iz bubnjeva separatora para ulazi u turbinu od 12 MW, a zatim u kotlovska postrojenja. Sa rastom priključnog toplotnog opterećenja smanjuju se specifične kapitalne investicije i relativno smanjeni troškovi za kogeneraciju. Sa toplinskim opterećenjem većim od 1200 MW, CHPP postaje efikasnija od CHP na fosilna goriva. Stoga su trenutno razvijeni projekti za NEK sa ugradnjom reaktora VVER-1000 i turbina kondenzacijsko-kogeneracijskog tipa.

Nuklearne elektrane

Važan pravac u korištenju nuklearnih elektrana je opskrba toplinom. Uvođenje nuklearne energije u proizvodnju niskokvalitetne toplote za grijanje i opskrbu toplom vodom posljedica je želje da se smanji udio potrošnje fosilnih goriva i na taj način doprinese rješavanju ekološkog problema povezanog sa zagađenjem atmosfere i zagrijavanjem vode. tijela.

Smještaj nuklearna elektrana (ACT) u blizini velikih naselja proizilazi iz zahtjeva za postizanjem prihvatljivih ekonomskih pokazatelja zbog visoke cijene magistralnih cjevovoda. Osiguravanje visokih ACT sigurnosnih indikatora učinilo je neophodnim preispitivanje tradicionalnog kruga, režima i rasporeda rješenja kruga reaktora. Prilikom odabira tipa reaktora jedan od važnih argumenata bio je dugogodišnji uspješan rad domaćeg reaktora s kipućom vodom VK-50 s prirodnom cirkulacijom rashladnog sredstva.

U Rusiji su napravljena dva velika AST-500 u Gorkom i Voronježu. Ali zbog javnih protesta nakon katastrofe u Černobilju, nikada nisu pušteni u rad. Kako bi se osigurala visoka pouzdanost i sigurnost rada reaktorskog postrojenja, u AST-500 su ugrađena sljedeća glavna tehnička rješenja:

• prirodna cirkulacija rashladne tečnosti u primarnom krugu, bez MCP;
• RP šema sa tri petlje [pritisak u primarnom krugu je 1,6 MPa (red veličine niži nego u VVER), u drugom krugu - 1,2 MPa, u trećem - 1,6 MPa: pritisak u međukrugu je manji nego u treći, koji isključuje curenje iz sekundarnog kruga u vodu mreže koja se šalje potrošaču];
• integrirani raspored opreme primarnog kruga omogućio je minimiziranje grananja kruga i izbjegavanje upotrebe cjevovoda velikog promjera;
• niska specifična gustina snage jezgra doprinosi povećanju pouzdanosti hlađenja jezgra i smanjenju stepena akcidentnih posledica;
• osiguravanje očuvanja jezgre pod vodom u slučaju smanjenja tlaka u glavnoj posudi reaktora i lokalizacije radioaktivnih produkata zbog korištenja dvostruke posude reaktora; visok stepen zaštite reaktora od akcidenata osiguran je upotrebom sheme s tri petlje sistema za odvođenje topline, što omogućava uklanjanje preostale energije čak i ako dvije od tri petlje pokvare, a određeni broj druga rješenja sklopova i rasporeda.

Glavne karakteristike ACT-500 u poređenju sa švedsko-finskim projektom ACT Secure i francuskim ACT Thermos prikazane su u tabeli ispod. Primarni i srednji krugovi AST-500 takođe sadrže sisteme za čišćenje i dopunjavanje rashladne tečnosti, sisteme za kompenzaciju gasa i premosnicu za uklanjanje toplote u nuždi. Pri radnom pritisku primarnog rashladnog sredstva od 1,6 MPa, osigurana je potpuna kompenzacija curenja rashladnog sredstva kroz prekid cjevovoda prečnika 100 mm, dok dinamički parametri reaktorskog postrojenja neznatno odstupaju. Instalacije prskalica lako se nose sa kondenzacijom pare formirane iz tekuće rashladne tečnosti, sprečavajući porast pritiska u ACT prostorijama.

Usvojena projektno-transferna rješenja omogućila su da se osigura nivo sigurnosti reaktora, što omogućava postavljanje ACT-a u neposrednoj blizini velikih gradova.

Dakle, sa stanovišta teorije pouzdanosti i teorije sistema, razmatrane NPP imaju sljedeća svojstva:

1. Jedinstvenost, elementi malih i velikih dimenzija. Iako različite vrste NPP elemenata imaju svoje karakteristične karakteristike, generalni obrasci su prilično jasno vidljivi. Sa stajališta analize njihove pouzdanosti, preporučljivo je podijeliti cjelokupnu raznolikost elemenata nuklearnih elektrana (uprkos svoj konvencionalnosti bilo koje klasifikacije) u tri klase: jedinstveni elementi, elementi male i masovne proizvodnje. klasa treba da uključuje opremu kao što su posuda pod pritiskom reaktora, jezgra u cjelini, kontrolni sistemi, sigurnosni sistemi za nuklearne elektrane. RCP se može smatrati opremom manjeg obima za nuklearne elektrane. izmjenjivači topline, generatori pare, separatori, cjevovodi velikog promjera. Elementi nuklearnih elektrana masovne proizvodnje uključuju gorivne šipke i gorive sklopove, kanale za gorivo, opremu za zatvaranje i upravljanje, cijevi generatora pare, jedinice i blokove upravljačkog sistema.

2. Popravljivost i planirano preventivno održavanje nuklearnih elektrana. Prvo, određeni broj elemenata se zamjenjuje novim kada dođe do kvarova, tj. su nepopravljivi. Predmeti koji se mogu vratiti uključuju jedinstvenu opremu i opremu manjeg obima, dok predmeti koji se ne mogu vratiti uključuju predmete masovne proizvodnje. Drugo, oprema nuklearnih elektrana, po pravilu, ima planirano preventivno održavanje.

3. NPP je složen sistem. Analiza projektnih šema modernih nuklearnih elektrana pokazuje da su nuklearne elektrane, kao objekt istraživanja pouzdanosti, složene serijsko-paralelne strukture. Sa stanovišta teorije sistema, potrebno je utvrditi da li je nuklearna elektrana "jednostavan" ili "složen" sistem. Odgovor na ovo pitanje radikalno mijenja metodologiju proučavanja pouzdanosti nuklearnih elektrana.

U teoriji pouzdanosti, sistem se shvata kao skup elemenata (ili podsistema) koji su strukturno ili funkcionalno ujedinjeni u skladu sa datim algoritmom interakcije prilikom obavljanja određenog zadatka u procesu korišćenja za predviđenu svrhu. U teoriji sistema smatra se da je sistem složen ako se sastoji od velikog broja međusobno povezanih i međusobno povezanih elemenata (podsistema) i sposoban je da obavlja složenu funkciju. Podjela sistema na jednostavne i složene nastala je zbog pojave sistema koji u svom sastavu imaju skup podsistema sa prisustvom funkcionalne redundancije.

Jednostavan sistem može biti samo u dva stanja: zdravstvenom (zdravom) i stanju neuspjeha. Kada element pokvari, jednostavan sistem ili potpuno prestaje obavljati svoju funkciju, ili nastavlja svoje izvršavanje u potpunosti, ako je neuspjeli element suvišan. Složen sistem, kada pojedini elementi, pa čak i čitavi podsistemi zakažu, ne gubi uvijek svoju operativnost, često se njegova efikasnost samo smanjuje. Ovo svojstvo složenih sistema je zbog njihove funkcionalne redundancije i, zauzvrat, otežava formulisanje koncepta "neuspjeha" sistema. Kvar kompleksnog sistema svrsishodno je definisati kao događaj uzrokovan izlazom karakteristika efikasnosti iznad utvrđene dozvoljene granice. Vrijednost ove granice obično je povezana s djelomičnim ili potpunim neuspjehom sistema da izvrši svoje funkcije.

4. Funkcionalna redundancija nuklearne elektrane obezbjeđuje se različitim projektnim mjerama. Reaktori sa posudama pod pritiskom VVER, VR i VTGR imaju krug petlje. Kvarovi elemenata jedne petlje ne mogu dovesti do gašenja nuklearne elektrane. Isključivanje pojedinačnih petlji samo dovodi do smanjenja snage reaktorskog postrojenja, tj. U tom slučaju nuklearna elektrana može funkcionirati, ali sa manjom efikasnošću. Posude reaktora NE izrađuju se sa velikim sigurnosnim marginama, tj. oni su zapravo i funkcionalno suvišni. U slučaju pojedinačnih kvarova gorivih šipki, jezgra VVER i BR reaktora može ostati u funkciji ako promjena radijacijske situacije u nuklearnoj elektrani ne dovede do kršenja relevantnih zahtjeva i standarda.

U poređenju sa RBMK reaktorima tipa posuda, oni imaju još veću funkcionalnu redundantnost. Prisutnost nekoliko stotina, pa čak i hiljada odvojenih kanala za gorivo (na RBMK-1000 ih ima oko 1650) sa kontrolom niza parametara u svakom od njih, mogućnost pojedinačnog punjenja gorivnih sklopova bez gašenja reaktora ukazuje na visok stepen funkcionalne i strukturne redundanse energetskih blokova NE sa kanalskim reaktorima.

Pored strukturne i funkcionalne redundanse, u elementima opreme NEK koriste se i druge vrste redundanse: vremenske, informacione, algoritamske, softverske.

5. Širok spektar konstruktivnih elemenata i niz kvarova nuklearne energetske opreme. Veliki broj mehaničkih, hidrauličnih, električnih, elektronskih i drugih sistema nuklearnih elektrana i, kao rezultat toga, niz kvarova (po prirodi, ekonomski gubici, uticaj na osoblje i okolinu) pod uticajem kompleksa operativnih opterećenja (energetska, termička, radijaciona, elektromagnetna i dr.) .d.) značajno otežavaju procese dijagnostikovanja i analize pouzdanosti opreme energetskog bloka NE.

6. Veliki broj kontrolnih tačaka i kontrolnih objekata nuklearnih elektrana. To je dovelo do upotrebe složenih automatskih i automatiziranih sistema praćenja i upravljanja (ACS i ACS) u nuklearnim elektranama, što je zauzvrat dovelo do pojave problema osiguranja pouzdanosti samih ACS-a i ACS-a.

7. Prisustvo osobe u kontrolnoj petlji EA EB. Pokušaji da se nedovoljna pouzdanost opreme nuklearnih elektrana nadoknadi povećanjem dubine praćenja rada tehnoloških sistema i dijagnosticiranja predvanrednih stanja doveli su do potrebe za obradom ogromnih količina informacija. Dakle, na savremenim nuklearnim blokovima električne snage od 1000 MW, samo u sistemu upravljanja procesom se obrađuje do 20.000 ili više analognih i diskretnih signala. Mogućnosti ljudskog operatera (kao glavne karike u kontrolnoj petlji ES ES) su u jasnoj suprotnosti sa obimom čak i pažljivo odabranih informacija neophodnih za upravljanje ES. Kada se na EB pojave anomalne situacije, brzo prepoznavanje redosleda i razloga za rad automatizacije, uzimajući u obzir savremeni nivo tehničkih sredstava i psihofiziološke karakteristike osobe, praktično je nemoguće bez upotrebe posebnih sistema.

90 marki viljuškara sa isporukom širom Rusije za rad u skladištima, uključujući industrijska preduzeća.

Nuklearna elektrana.

Rusija je jedna od rijetkih zemalja u kojoj se ozbiljno razmatraju mogućnosti izgradnje nuklearnih elektrana. To se objašnjava činjenicom da u Rusiji postoji centralizirani sustav grijanja vode u zgradama, u čijoj prisutnosti je preporučljivo koristiti nuklearne elektrane za dobivanje ne samo električne, već i toplinske energije. Prvi projekti ovakvih stanica razvijeni su još 70-ih godina XX vijeka, međutim, zbog ekonomskih potresa koji su se desili krajem 80-ih i žestokog protivljenja javnosti, nijedan od njih nije u potpunosti realizovan. Izuzetak je Nuklearna elektrana Bilibino malog kapaciteta, koja snabdijeva toplotom i električnom energijom selo Bilibino na Arktiku (10 hiljada stanovnika) i lokalna rudarska preduzeća, kao i odbrambene reaktore (čiji je glavni zadatak proizvodnja plutonijum):

• Sibirska nuklearna elektrana, koja je snabdevala toplotom Seversk i Tomsk.
• Reaktor ADE-2 u Rudarsko-hemijskom kombinatu Krasnojarsk, od 1964. do gašenja 2010. godine, snabdevao je toplotnom i električnom energijom grad Železnogorsk.

Započeta je i izgradnja sljedećih NE na bazi reaktora sličnih VVER-1000:

• Voronjež AST (ne brkati sa Novovoronješkom NPP)
• Gorky AST
• Ivanovskaya AST (samo planirano)

Izgradnja sva tri AST-a zaustavljena je u drugoj polovini 1980-ih ili početkom 1990-ih.
Trenutno (2006.) Rosenergoatom planira izgradnju plutajuće nuklearne toplane za Arhangelsk, Pevek i druge polarne gradove na osnovu reaktorske elektrane KLT-40 koja se koristi na nuklearnim ledolomcima. Postoji varijanta malog AST-a bez nadzora zasnovanog na reaktoru Elena i mobilnog (željezničkog) reaktorskog postrojenja Angstrem.
U Ukrajini se niz gradova grije iz nuklearnih elektrana, uključujući i Energodar, koji se grije od najveće nuklearne elektrane u Evropi.

Proizvodnja tople vode i pare (niskotemperaturne toplote) za potrebe gradova i industrije troši jedan i po puta više goriva nego za proizvodnju električne energije, dok značajan dio toplote proizvode male, neefikasne instalacije koje sagorevaju najvrednije vrste goriva - nafta i gas.
Pretpostavlja se da će u bliskoj budućnosti godišnja potrošnja niskotemperaturne toplote (naziva se i niskopotencijalna) dostići vrlo impresivnu brojku - 6 milijardi Gcal. Za proizvodnju takve količine toplote, na primer, bilo bi potrebno sagoreti oko 600 miliona tona nafte, odnosno praktično celokupnu našu godišnju proizvodnju 1981. godine, i to samo pod uslovom da se njen toplotni sadržaj iskoristi 100%. što, naravno, nije slučaj u stvarnosti.
Oko 30-40% svih vrsta goriva se troši upravo za proizvodnju tople vode i procesne pare.
Parametri i načini njihovog rada koncipirani su tako da se stanice uklapaju u postojeće mreže kao dodatni izvor topline. Stvaranje ovako novih moćnih centraliziranih izvora omogućit će demontažu zastarjelih instalacija koje rade na organsko gorivo, te korištenje tehnički dovoljno naprednih, ali malih, u režimu vršnog opterećenja, koji se najčešće javlja u hladnoj sezoni. Sami ACT će preuzeti osnovni dio opterećenja.
U pogledu upravljivosti, ACT je vrlo fleksibilna jedinica koja ne nameće nikakve posebne zahtjeve za upravljanje toplotnim mrežama u pogledu regulacije distribucije topline, što je vrlo važno. U principu, ACT može pokriti i vršno opterećenje, ali za nuklearnu elektranu, kao i za svaku kapitalno intenzivnu opremu (kapitalna ulaganja su velika, a komponenta goriva mala), najekonomičniji način rada je maksimalna moguća konstantna snaga, odnosno osnovni.
Jasno je da bi korištenje atomske energije za proizvodnju niskotemperaturne topline trebalo imati ogroman učinak.
Upotreba atomske energije za proizvodnju toplote visoke temperature također polaže velike nade za mnoge industrije.

Međutim, postoji i značajan nedostatak. Činjenica je da se električna energija može prenositi bez značajnih gubitaka na desetine, pa čak i stotine kilometara, što je za toplotnu energiju (toplu vodu) nemoguće. A to znači da bi stanica trebala biti smještena praktično unutar grada.
Zaista, u ekološkom smislu, nuklearne elektrane su najčišće, naravno, ako nema ozbiljne nesreće.
u Sovjetskom Savezu planiran je niz sličnih stanica, a radovi su već počeli na prvoj etapi. Ali, kako kažu: "Ako želiš da nasmiješ Boga, reci mu o svojim planovima."

Specifičnost rada ACT-a je blizina grada- čini da uzmete u obzir čak i ova izuzetno rijetka oštećenja. Da bi se to postiglo, potrebno je stvoriti tehnička sredstva koja su u stanju da obezbijede potrebne sanitarne uvjete za rad ACT-a ne samo u slučaju pucanja cjevovoda, već iu slučaju oštećenja tlačne posude reaktora.
Karakteristike ACT reaktora (upotreba prirodne cirkulacije i integralnog rasporeda, kao i nizak pritisak unutar posude) omogućavaju da se ovaj problem uspešno reši uz prihvatljivu cenu. I to se svodi na stvaranje prilično jednostavnog dizajna: drugo, sigurnosno tijelo, koje ne bi isključilo mogućnost pregleda glavnog, nosećeg tijela, ne bi oslabilo naše zahtjeve za njegovom pouzdanošću kao glavnim elementom instalacije, ali omogućilo bi, u slučaju najekstremnijih, nepredviđenih povreda, da se u potpunosti zadrži u svom volumenu, cjelokupno punjenje reaktora i cjelokupno rashladno sredstvo koje sadrži radioaktivne tvari.
Evo modela za tako ekstremni događaj. Ako se glavno tijelo pokvari, unutrašnja zapremina koju sada zauzima rashladna tekućina će se malo povećati, pritisak će se shodno tome smanjiti za oko 30%, iako će nivo vode pasti, ali će i dalje pokriti cijelo jezgro i osigurati njegovo hlađenje. Zbog ove podudarnosti između karakteristika radne i zaštitne opreme, osigurano je pouzdano hlađenje jezgra.

Nauka i život br. 1 1981

Prošlo je više od četvrt stoljeća od tog značajnog dana kada je prva svjetska nuklearna elektrana (NPP) dala industrijski tok u Sovjetskom Savezu. Za to vrijeme nuklearna energetika, koja je postala opći pravac u korištenju nuklearne energije, postigla je značajan uspjeh. U jedanaestom petogodišnjem planu planirano je dalje povećanje kapaciteta nuklearnih elektrana i povećanje njihovog udjela u ukupnoj proizvodnji električne energije. To će omogućiti racionalniju izgradnju gorivnog i energetskog bilansa zemlje i uštedu resursa poput nafte i gasa. Ali nuklearna energija je jedini način da se iskoristi energija nuklearne fisije. Posljednjih godina razvija se novi smjer: opskrba nuklearnom toplinom, čije bi široko uvođenje trebalo dati još značajniji učinak u uštedi oskudnih izvora goriva od nuklearnih elektrana.
Naš dopisnik S. Kipnis zamolio je jednog od vodećih naučnika u ovoj oblasti, profesora, doktora tehničkih nauka, laureata Državne nagrade SSSR-a Viktora Aleksejeviča SIDORENKA, direktora odeljenja Instituta za atomsku energiju I. V. Kurčatova, da odgovori na brojna pitanja o nuklearnoj snabdevanje toplotom.

CILJ OD POSEBNE VAŽNOSTI
  dopisnik. U jednom od svojih nedavno objavljenih članaka, akademik A.P. Aleksandrov, predsjednik Akademije nauka SSSR-a, napisao je: „Razvoj i sveobuhvatno proširenje vrsta tehnoloških procesa koji se mogu prenijeti na nuklearne energetske resurse jedan je od najvažnijih praktičnih zadataka. suočavanje sa našom generacijom.
Pojavom mogućnosti korištenja energije nuklearne fisije, određen je prvi smjer njene primjene - elektroenergetika. Ali čak i kada bi sve elektrane bile prebačene na nuklearno gorivo, efekat ne bi bio previše značajan: potrošnja prirodnog goriva bi se smanjila za samo 20 posto, a potrošnja nafte i plina bila bi još manja - samo 10 posto (jer otprilike polovina elektrana radi na ugalj).
Stoga je došlo vrijeme da se razmisli o drugim područjima primjene atomske energije. Proizvodnja industrijske i toplotne energije za grejanje, uključivanje nuklearne energije u metalurgiju i hemijsku industriju je zadatak u mnogo većem obimu od elektroprivrede. U narednim godinama čovječanstvo će sigurno svjedočiti prodoru nuklearne energije na ove prostore.”
Za veliku većinu ljudi uobičajeno je vjerovati da je glavna profesija atoma proizvodnja električne energije, rad u nuklearnim elektranama. I stoga je vrlo teško uočiti tvrdnju da atomska energija ima posla u većem obimu.
  V. Sidorenko. A ipak je tako. Termoelektrane nikako nisu najveći potrošač goriva. Dovoljno je reći da se, na primjer, za proizvodnju tople vode i pare (niskotemperaturne topline) za potrebe gradova i industrije troši jedan i po puta više goriva, dok značajan dio toplinske energije generiraju male, neefikasne instalacije koje sagorevaju najvrednije vrste goriva - naftu i gas.
Jasno je da bi korištenje atomske energije za proizvodnju niskotemperaturne topline trebalo imati ogroman učinak.
Nećemo govoriti o snabdijevanju industrije, prvenstveno metalurgije i hemije, visokotemperaturnom toplotom (800-1000°C i više). Ovo je zasebna, nezavisna velika tema. Napomenuću samo da upotreba atomske energije za proizvodnju toplote visokih temperatura takođe polaže velike nade za mnoge grane industrije.

COUNTRY SCALE
  dopisnik. Koje su potrebe stambeno-komunalnog sektora i industrije za niskim temperaturama?
  V. Sidorenko. Prije svega, pojasnit ću da je glavni nosač topline za potrebe grijanja i tople vode u gradovima voda maksimalne temperature od 150°C (ovisno prvenstveno, naravno, o sezoni), a što se tiče industrijske topline Za snabdevanje, ovde se koristi i topla voda (oko 30%) i zasićena para (oko 70%) sa pritiskom od 3 do 40 atm (0,3-4 megapaskala - MPa). Raspon potrošača niskotemperaturne topline u industriji je vrlo širok: uostalom, velika većina tehnoloških procesa ne može proći bez tople vode ili pare, koji su potrebni za zagrijavanje radnog medija.
Sada o skali niskotemperaturne potrošnje toplote u našoj zemlji.
Potražnja za niskotemperaturnom toplotom je zaista ogromna. Na primjer, grad sa populacijom od 300-400 hiljada ljudi za kućne potrebe zahtijeva u prosjeku 800-1000 Gcal topline na sat (gigakalorija (Gcal) - milijardu kalorija). Za dobijanje toliko toplote (uzimajući u obzir neizbežne gubitke) trebalo bi sagoreti 300-400 tona lož ulja svakog sata.
Pretpostavlja se da će u bliskoj budućnosti (za 15-20 godina) u SSSR-u godišnja potrošnja niskotemperaturne topline (naziva se i niskopotencijalna) dostići vrlo impresivnu brojku - 6 milijardi Gcal. Za proizvodnju takve količine toplote, na primer, bilo bi potrebno sagoreti oko 600 miliona tona nafte, odnosno skoro svu našu godišnju proizvodnju, i to samo ako se njen toplotni sadržaj iskoristi 100 %, što, naravno, nije slučaj.
Još jednom da naglasim da se oko 30-40% svih vrsta goriva troši upravo za proizvodnju tople vode i procesne pare.

  dopisnik. Koja je razlika između korištenja nuklearne energije za opskrbu toplinom i tradicionalne sheme proizvodnje energije u nuklearnim elektranama?
  V, Sidorenko. Počnimo ne od razlika između ova dva procesa, već od njihovih sličnosti. U oba slučaja nuklearni reaktor služi kao proizvođač topline. Da vas podsjetim da je u njegovoj srži kontrolirana lančana reakcija nuklearne fisije, na primjer, uranijuma-235. Nastali fisioni fragmenti se raspadaju velikom brzinom; kada se koče, sva njihova kinetička energija se pretvara u toplotu, koju oduzima rashladna tečnost koja cirkuliše kroz jezgro da bi ga ohladila. Šeme za daljnju upotrebu ove topline mogu biti različite: ili zagrijati vodu koja cirkulira u sekundarnom krugu u izmjenjivaču topline i pretvoriti je u paru, ili direktno pregrijati vodu u samom reaktoru i dobiti paru potrebnih parametara.
Da bismo razumjeli specifičnosti procesa proizvodnje niskotemperaturne topline u nuklearnom reaktoru, zadržimo se na nekim karakteristikama nuklearnog izvora energije.
Prvo, napominjemo da je takav izvor energije ekonomski isplativ, kao što pokazuje sva praksa razvoja nuklearne energije, samo pri prilično velikim jediničnim kapacitetima. Stoga ovdje napominjem da kada je u pitanju domaća toplinska energija u gradovima, termin „nuklearna kotlovnica“ koji se ponekad koristi u ovom slučaju treba u određenom smislu smatrati vrlo uslovnim. Zaista, uz riječ “kotlovnica” možemo povezati i prilično male izvore energije, dok se nehotice javljaju asocijacije na tromjesečne ili kućne kotlarnice. Nuklearni izvor toplote, po svom obimu, ne može biti, na osnovu zahteva privrede, tako mali.
Ovo bi trebalo da bude prilično veliko postrojenje - sa nuklearnim reaktorima ukupnog kapaciteta 1000 MW (zbog redundantnosti, sastavljeno je od dva bloka od po 500 MW). Takva stanica će moći da obezbedi toplotu gradu sa populacijom od 300-400 hiljada ljudi.
Kako bismo izbjegli nejasnoće koje nastaju prilikom upotrebe pojma "kotlovnica", uveli smo drugi naziv: nuklearna elektrana -- ACT. Tako da ćemo ga i dalje zvati.
Druga bitna karakteristika nuklearnog reaktora je njegova osjetljivost na nivo temperatura koje se u njemu razvijaju. To je ono što u velikoj mjeri određuje izbor najprikladnijih tehničkih rješenja za korištenje nuklearnog goriva za opskrbu toplinom.
Podsjetimo da je karakteristična karakteristika razvoja sovjetske termoenergetske industrije bilo daljinsko grijanje. To je dovelo do činjenice da su razgranate mreže grijanja postale raširene u našoj zemlji. I već dugi niz godina, svi novi gradovi, nova stambena naselja razvijaju se upravo na bazi centraliziranog snabdijevanja toplinom. A ako je tako, onda je postalo moguće razumno, na osnovu naučne i tehničke optimizacije, pristupiti izboru načina opskrbe toplinom.
Iz razmatranja optimizacije toplotnog i energetskog ciklusa proizilazi da je najisplativija istovremena proizvodnja toplotne i električne energije. Zbog toga su termoelektrane postale glavni strateški pravac u razvoju izvora toplinske energije.
Bilo bi sasvim prirodno i, prelaskom na novu vrstu goriva - nuklearno, okrenuti se sličnom rješenju, odnosno stvaranju nuklearne termoelektrane (LATES). Međutim, historija tehnologije pokazuje da specifičnost novog izvora energije uvijek povlači i neka druga optimalna rješenja.
  dopisnik. Vjerovatno, povijest razvoja nuklearne energije već potvrđuje ovu poziciju?
  V. Sidorenko. Naravno. Navest ću primjer koji se tiče izbora parametara pare za nuklearne elektrane.
Do trenutka kada su počele da se razvijaju, glavni pravac za unapređenje energetskog ciklusa tradicionalnih termoelektrana bio je jasno definisan: pregrijavanje pare. To je zauzvrat dovelo do stvaranja agregata za superkritične parametre. A kada je došlo vrijeme da izaberemo najbolju opciju za nuklearnu elektranu u smislu parnog ciklusa, mi smo se odlučili na zasićenu paru, a ne na pregrijanu, iako je to, naglašavam, bilo vrlo neobično za klasičnu termoenergetiku, koja uložio mnogo truda da provede ciklus sa pregrijanom parom, te nastoji dodatno povećati njegove parametre.
Zašto su projektanti nuklearnih elektrana donijeli takvu odluku? S jedne strane, pri prelasku iz zasićenog stanja pare u pregrijano, za šta su, naravno, potrebne visoke temperature, para povećava svoj toplinski sadržaj, iako je to povećanje relativno malo u odnosu na ono što je već akumulirano. pare kao rezultat isparavanja vode. S druge strane, konstrukcijske karakteristike elektrane, pouzdanost njenog rada i efikasnost korištenja nuklearnog goriva uvelike zavise od nivoa temperature koji želimo postići u nuklearnom reaktoru. Upotreba viših temperatura prisiljava upotrebu materijala otpornijih na toplinu, a to po pravilu dovodi do manje ekonomične potrošnje neutrona koji nastaju u procesu fisije (njihova apsorpcija se povećava). A sve to dovodi do lanca pogoršanja ekonomskih pokazatelja korištenja nuklearnog goriva i povećanja cijene same elektrane.
Ako sve ove troškove uporedimo sa koristima koje će dati pregrijavanje pare u nuklearnoj elektrani, onda poređenje ne ide u prilog pregrijavanju. U suštini, u ovom slučaju specifičnosti nove termalne jedinice - nuklearnog reaktora - samo utiču. Za nuklearne elektrane, optimalna tehnologija za danas (naravno, uzimajući u obzir uglavnom dostupne materijale) pokazala se zastarjelom za tradicionalnu energetsku tehnologiju sa zasićenom parom srednjih parametara; istovremeno, efikasnost termičkog ciklusa NEK ostaje na prilično pristojnom nivou - 30-34%.

TRI NAČINA
  dopisnik. Primjer koji ste naveli, a koji otkriva logiku odabira parametara pare za nuklearnu elektranu, očito bi mogao poslužiti kao odgovor na pitanje zašto nuklearni reaktor još nije našao primjenu za proizvodnju toplote visoke temperature. Kada se stvore materijali neophodni za efikasan rad visokotemperaturnog reaktora, vjerovatno će nestati svi problemi koji onemogućavaju ne samo upotrebu ovakvih reaktora u metalurgiji i hemijskoj industriji, već i za opskrbu toplinom.
  V. Sidorenko. Prilično tačno. I tu dolazimo do središnjeg pitanja: kako najracionalnije koristiti nuklearni reaktor za opskrbu toplinom, uzimajući u obzir sve one njegove karakteristike o kojima je bilo riječi?
Mogu se zamisliti tri načina daljinskog grijanja iz nuklearnog izvora.
Prvo, ponavljanje tradicionalne metode za naš energetski sektor istovremene proizvodnje električne i toplotne energije pomoću kombinovane toplotne i elektrane (CHP), tj. u našem slučaju to će biti nuklearna elektrana - APEC. Ovdje radna toplota – para, prije nego što oda toplinu u mrežu za opskrbu toplinom, unaprijed aktivira svoj potencijal u turbini za proizvodnju električne energije. To zapravo određuje termodinamičku efikasnost takve kombinovane metode, odnosno visoku efikasnost termičkog ciklusa.
Drugi način na koji se možete sjetiti je sljedeći: toplina koja ide potrošaču se ne dobiva iz pare ciklusa parne turbine, već direktno uzimanjem topline iz primarnog rashladnog sredstva nuklearnog reaktora. Dakle, postoje dva nezavisna toka toplote na granici reaktora: jedan samo za proizvodnju električne energije, a drugi samo za snabdevanje toplotom (ovo je jasno objašnjeno dijagramima na strani 52).
Ako podijelimo sam izvor topline, onda dobivamo treći način: dva neovisna i neovisna radna reaktora - jedan za proizvodnju električne energije (nuklearna elektrana), a drugi - posebno za opskrbu toplinom.
Ovo je jednonamjenska nuklearna toplana koja proizvodi samo toplinu.
Ispada da je za potrebe opskrbe toplinom u nekim uvjetima (o njima ćemo kasnije) svrsishodnije graditi ne dvonamjenske stanice - ATES, već jednonamjenske - ACT. Šta ovo objašnjava? U slučaju nuklearnih termoelektrana, primorani smo ostati na istom nivou parametara pare koje koristimo za nuklearne elektrane. Upotreba znatno nižih temperatura nego u termoenergetici (što je, kao što je već spomenuto, posljedica specifičnosti nuklearnog reaktora) podriva osnove za ekonomičnost korištenja topline s dvostrukom namjenom. Na kraju krajeva, tradicionalna kombinovana termoelektrana zasnovana je na ciklusu pregrijane pare. Dio pare uzete iz turbine za zagrijavanje vode u kotlu za opskrbu toplinom već je iskoristio značajan dio svog potencijala za proizvodnju električne energije. Ali zasićena para prosječnih parametara koja se koristi u TE ima manju početnu rezervu energije, pa je i količina proizvedene električne energije uz njeno učešće manja.
Opća odredba o temeljnoj isplativosti kombinovane proizvodnje električne i toplotne energije u jednom bloku, naravno, ostaje na snazi, ali kada se kogeneracija uporedi sa kombinovanom toplotnom i elektranom na organsko gorivo, prednost je danas na strani potonje.

GLAVNI KRITERIJ - EFIKASNOST
  dopisnik. Ali ako usvojimo shemu odvojene proizvodnje električne energije u nuklearnim elektranama, a topline u ACT-u, zar ne gubimo na kraju, jer je efikasnost nuklearne elektrane uvijek manja od one u CHPP zbog činjenice da se više toplote gubi u kondenzatorima turbine?
  V. Sidorenko Za procjenu ukupne efikasnosti određene metode, za njihovo upoređivanje prema nekim ekonomskim pokazateljima, nije dovoljno osloniti se samo na vrijednost efikasnosti: ona karakteriše samo termodinamičku efikasnost ciklusa. Neophodno je uzeti opštiji ekonomski pokazatelj, koji uzima u obzir ne samo specifičnu potrošnju goriva za proizvodnju konačne vrste energije, već i druge komponente.
Šta su ove komponente? Prije svega, kapitalni troškovi za izgradnju samog energenta. One se mogu pokazati značajno ili, u svakom slučaju, primjetno različitim za ove varijante. Konkretno, zbog činjenice da ACHPP ima iste parametre reaktora kao nuklearna elektrana, ali mora biti nešto složenija da bi osim električne energije obezbjeđivala toplinu, bit će nešto skuplja od nuklearne elektrane. specifičnih indikatora. S druge strane, ACT će zbog svoje specifičnosti (rad na nižim temperaturama) biti jeftiniji od ATES-a u pogledu specifičnih pokazatelja kapitalnih troškova. Već postoji jasna prilika da se uporede različite opcije za organizaciju opskrbe toplinom: jeftiniji ACT i prosječni trošak nuklearne elektrane ili veći trošak CHPP, ali pruža bolju efikasnost ciklusa, odnosno maksimalno korištenje goriva .
Treba uzeti u obzir još jednu tehničku karakteristiku ACHPP-a, koja značajno doprinosi poređenju opcija. Riječ je o troškovima izgradnje mreže za isporuku topline od izvora energije do potrošača.
U našoj praksi, u skladu sa sanitarnim standardima, nuklearne elektrane se nalaze na udaljenosti od najmanje 20 km od velikih naselja. A potreba za izgradnjom dodatnih desetina kilometara trasa povećava, naravno, cijenu opskrbe toplinom iz NEK.
Sa sadašnjim nivoom znanja, razvojem tehnologije, u mogućnosti smo da ispunimo neophodne sanitarne zahteve uz korišćenje bilo kog nuklearnog izvora energije, sa bilo kojim toplotnim i energetskim intenzitetom jezgra, sa bilo kojim parametrima. Sve se, naravno, svodi na visinu troškova. Istovremeno, izvor energije sa nižim temperaturnim nivoom, sa nižim naponom jezgra zahteva jeftinija tehnička rešenja za to. Stoga, u slučaju ACT-a, možemo primijeniti razumna, ekonomski opravdana tehnička sredstva koja nam omogućavaju da se pouzdano osiguramo od najnevjerovatnijih vanjskih i unutrašnjih šteta. Posljedično, postaje moguće dovesti nuklearni izvor toplinske energije direktno u naselje. Kao rezultat, termalni putevi su smanjeni, pa je moguće uticati na još jednu komponentu ekonomskih troškova.
Do sada smo uzimali u obzir samo trošak sredstava za toplovode, ali oni "proždiru" ne samo novac, već i zemljište. Stoga poteškoće u dodjeli zemljišta za polaganje cjevovoda ne mogu biti ništa manje važan faktor od same cijene ovih toplovoda.
U određenoj situaciji, faktor kao što su proporcije u opskrbljenosti određenog područja električnom i toplinskom energijom može se pokazati važnim. U skladu sa specifičnostima snabdijevanja energijom koje su se razvile prethodnih godina, region može iskusiti, na primjer, akutnu nestašicu toplotne energije, dovoljno dobro snabdjevenost električnom energijom. Izgradnja postrojenja dvostruke namjene pod ovim uvjetima, posebno ACHPP, dovest će do toga da će višak električne energije morati biti prebačen na stranu, a to također povećava cijenu ovog načina opskrbe toplinom.
  dopisnik. Šta govore proračuni efektivnosti različitih opcija, njihovo poređenje?
  V. Sidorenko. Sva tehničko-ekonomska istraživanja, uzimajući u obzir specifičnosti potrošnje energije u različitim dijelovima naše zemlje, njihovu dostupnost energetskim resursima i mnoge druge faktore, uvjerljivo ukazuju da postoje područja i regije u kojima se i ACT i ACHPP mogu koristiti u narednom periodu. deceniju, a takvo nuklearno snabdevanje toplotom treba maksimalno razvijati, posebno u evropskom delu SSSR-a.

POUZDANOST...
  V. Sidorenko . Još jednom da naglasim da je glavni uslov koji određuje sve dalje odluke maksimalna pouzdanost reaktora i ispunjavanje najstrožih sanitarnih zahtjeva. Jednostavnost dizajna je ključ za rješavanje ovih problema. S jedne strane, jednostavnost dizajna sama po sebi umnogome određuje pouzdanost reaktora kao izvora energije, a s druge strane otvara put za ekonomično rješavanje mnogih drugih važnih pitanja.
Mogućnost pojednostavljenja dizajna reaktora leži u samoj ideji njegove upotrebe: samo za proizvodnju toplote niskog potencijala. Podsjećam da u poređenju sa energetskim reaktorom, rad jednonamjenskog reaktora teče na znatno nižim temperaturama. Osim toga, vrijednost toplinskog stresa njegove aktivne zone odabrana je da bude mnogo manja. Ovakvi olakšani radni uvjeti omogućavaju napuštanje prisilnog kretanja rashladne tekućine u primarnom krugu, odnosno kroz jezgro reaktora. A ako je tako, onda nisu potrebne cirkulacijske pumpe, njihovi sistemi napajanja i druga pomoćna oprema, čija je svrha osigurati pouzdan rad svih ovih mehanizama, uređaja i uređaja.
  dopisnik. I koje će sile natjerati vodu da cirkulira kroz jezgro reaktora ako nema pumpi?
  V. Sidorenko. Gustoća tople vode koja izlazi iz gornjeg dijela jezgra manja je od gustine vode ohlađene u izmjenjivaču topline (gdje prenosi dio svoje topline na vodu drugog kruga) i ulazi u dno jezgra. Zbog ove razlike u gustoći dolazi do prirodnog kretanja vode odozdo prema gore, bez vanjske pomoći.
Prijelaz na prirodnu cirkulaciju, prvo, omogućava, kao što sam rekao, da se bez mehanizama, čiji nedostatak sam po sebi povećava pouzdanost instalacije, pojednostavljuje njeno održavanje, i, drugo, eliminira neovisnost prirodne cirkulacije od vanjskih izvora energije. bilo kakva oštećenja koja bi se mogla dogoditi u sistemu napajanja.
Ovdje se jasno očituju karakteristike nuklearnog izvora energije, dizajniranog samo za proizvodnju topline. Čini se da su svi spojeni u jedan čvor. Prelaskom na niži energetski intenzitet reaktora, time smo dobili priliku da pojednostavimo dizajn: da napustimo čitav veoma glomazan i složen sistem prinudne cirkulacije.
Ova odluka utrla je put za sljedeći važan korak.

PONOVNA POUZDANOST...
Glavni izvor bilo kakvog oštećenja opreme u nuklearnim elektranama obično je povezan sa velikim cirkulacionim krugom i sa opsežnim sistemom pomoćnih cjevovoda koji osiguravaju rad reaktorskog postrojenja. Stoga, želeći da smanje potencijalnu stopu nesreća i time povećaju pouzdanost, nastoje da "unište" sekundarnu mrežu cjevovoda. Dakle, napuštanjem prinudne cirkulacije, time smo olakšali rješavanje ovog problema. Spoljašnji cirkulacijski krug se može ukloniti i prirodna cirkulacija kroz izmjenjivač topline može se organizirati postavljanjem unutar reaktorske posude.
Tako je, zahvaljujući usvojenim projektnim rješenjima, moguće realizovati integralni izgled reaktora. Kod takve sheme izvan reaktorske posude potrebno je ukloniti samo cjevovode drugog, međukruga, iz kojih će se toplina dalje prenositi u toplinsku mrežu, te upravljački mehanizmi upravljačko-zaštitnog sistema.
  dopisnik. Ali šta je sa veličinom takvog reaktora? Uostalom, posuda energetskog reaktora s vodom pod pritiskom je već prilično velika, na primjer, sa snagom od 440 MW, njegov promjer doseže 4 m, a visina oko 20 m?
  V, Sidorenko. Naravno, integrisani raspored dovodi do određenog povećanja dimenzija kućišta. Ali proizvodnja takvih kućišta ne postaje previše težak tehnološki zadatak. Ovo je opet zbog činjenice da je korištenje reaktora za stvaranje topline niske temperature omogućilo smanjenje tlaka unutar posude za faktor deset - sa 150-160 atm (15-16 MPa) na 15, maksimalno 20 atm (1,5-2 MPa) . To znači da debljina stijenke ljuske ne može biti 150-200 mm, kao u reaktorima velike snage, već 30-40 mm. To uvelike pojednostavljuje tehnologiju proizvodnje. Prečnik posude reaktora kapaciteta 500 MW - naime, dva takva bloka se koriste za sastavljanje ACT-a od 1000 MW - ne prelazi 6 m. Zbog manje debljine stijenke, masa reaktora nije velika i može se transportovati cestom i vodom.
Vratimo se na karakteristike dizajna ACT reaktora.
Prirodna cirkulacija unutar njegovog tijela i integralni raspored čine dovoljno lakim da se pouzdanost ACT-a podigne korak dalje.

I OPET POUZDANOST
  dopisnik. Često se – i to je sasvim prirodno – okrećete problemu pouzdanosti. Koji se kriterijumi koriste za ocjenu?
  V. Sidorenko. Kao maksimalna šteta od internih tehničkih uzroka za nuklearne elektrane obično se smatra pucanje cjevovoda najvećeg promjera primarnog ili sekundarnog kruga. Na osnovu toga, stanica je snabdjevena svim potrebnim tehničkim sredstvima koja su u stanju da neutraliziraju štetu, lokalizuju sve moguće posljedice takve štete.
Pukotine tlačne posude reaktora ili druge opreme obično se ne uzimaju u obzir za nuklearne elektrane, jer se smatraju izuzetno malo vjerojatnim događajima.
  Specifičnost rada ACT-a je blizina grada- snage da se uzmu u obzir čak i ova izuzetno rijetka oštećenja. Da bi se to postiglo, potrebno je stvoriti tehnička sredstva koja su u stanju da obezbijede potrebne sanitarne uvjete za rad ACT-a ne samo u slučaju pucanja cjevovoda, već iu slučaju oštećenja tlačne posude reaktora.
Karakteristike ACT reaktora (upotreba prirodne cirkulacije i integralnog rasporeda, kao i nizak pritisak unutar posude) omogućavaju da se ovaj problem uspešno reši uz prihvatljivu cenu. I to se svodi na stvaranje prilično jednostavnog dizajna: drugo, sigurnosno tijelo, koje ne bi isključilo mogućnost pregleda glavnog, nosećeg tijela, ne bi oslabilo naše zahtjeve za njegovom pouzdanošću kao glavnim elementom instalacije, ali omogućilo bi, u slučaju najekstremnijih, nepredviđenih povreda, da se u potpunosti zadrži u svom volumenu, cjelokupno punjenje reaktora i cjelokupno rashladno sredstvo koje sadrži radioaktivne tvari.
Evo modela za tako ekstremni događaj. Ako se glavno tijelo pokvari, unutrašnja zapremina koju sada zauzima rashladna tekućina će se malo povećati, pritisak će se shodno tome smanjiti za oko 30%, iako će nivo vode pasti, ali će i dalje pokriti cijelo jezgro i osigurati njegovo hlađenje. Zbog ove podudarnosti između karakteristika radne i zaštitne opreme, osigurano je pouzdano hlađenje jezgra.

ZNAČAJAN DOPRINOS
  dopisnik. Kada i gdje će se graditi ACT sa takvim reaktorima? Kakvi su neposredni izgledi za razvoj nuklearnog opskrbe toplinom?
  V. Sidorenko. Izgradnja dva glavna ACT-a je već počela: u blizini Gorkog i Voronježa. Svaki od njih je dvoblok - sa dva reaktora od po 500 MW, odnosno ukupnog kapaciteta 1000 MW. Gradilišta se nalaze van grada, na udaljenosti od 1,5-2 km. ACT će obezbediti grejanje okruga Gorki i Voronjež, sa oko 300-400 hiljada stanovnika svaki. Pretpostavlja se da će ove stanice biti puštene u rad za nekoliko godina.
Govoreći o izgledima za nuklearno snabdevanje toplotom, želim da skrenem pažnju na još jednu značajnu osobinu ACT-a. Parametri i načini njihovog rada koncipirani su tako da se stanice uklapaju u postojeće mreže kao dodatni izvor topline. Stvaranje ovako novih moćnih centraliziranih izvora omogućit će demontažu zastarjelih instalacija koje rade na organsko gorivo, te korištenje tehnički dovoljno naprednih, ali malih, u režimu vršnog opterećenja, koji se najčešće javlja u hladnoj sezoni. Sami ACT će preuzeti osnovni dio opterećenja.
U pogledu upravljivosti, ACT je vrlo fleksibilna jedinica koja ne nameće nikakve posebne zahtjeve za upravljanje toplotnim mrežama u pogledu regulacije distribucije topline, što je vrlo važno. U principu, ACT može pokriti i vršno opterećenje, ali za nuklearnu elektranu, kao i za svaku kapitalno intenzivnu opremu (kapitalna ulaganja su velika, a komponenta goriva mala), najekonomičniji način rada je maksimalna moguća konstantna snaga, odnosno osnovni. *** U zaključku ću citirati Potpredsjednik Akademije nauka SSSR-a akademik A.P. Aleksandrov o perspektivama razvoja nuklearnog opskrbe toplinom. Ocjenjujući ulogu ACT-a u ovom pitanju, on piše da u novom petogodišnjem periodu "možemo očekivati ​​njihovu široku rasprostranjenost. Do 1990. godine izgradnja ovakvih stanica će imati smisla u nekoliko stotina naselja SSSR-a, jer će ACT spasiti velika količina nafte, jednaka trećini trenutne proizvodnje u zemlji. To će biti značajan doprinos nacionalnoj ekonomiji, a što je najvažnije, nuklearna toplina će biti dva puta jeftinija od one koju daju kotlovi na fosilna goriva. ***
  o autoru.
(r. 1929) - ruski naučnik, dopisni član Ruske akademije nauka (1991; dopisni član Akademije nauka SSSR od 1981).
Zamjenik ministra za atomsku energiju Ruske Federacije (1993-1996)
Član uređivačkog odbora časopisa "Atomska energija", "Priroda";
Član Međunarodne savjetodavne grupe za nuklearnu sigurnost pri generalnom direktoru IAEA.
Dvostruki dobitnik Državne nagrade SSSR-a.
Glavni radovi na stvaranju reaktora za nuklearne elektrane.
***
Moderne informacije o nuklearnim elektranama.
  Voronjež AST(ne treba se brkati sa NPP Novovoronjež) - nuklearna toplana (VAST), koja se sastoji od dvije elektrane snage 500 MW svaka, dizajnirana je za rad tijekom cijele godine u baznom režimu u sistemu daljinskog grijanja Voronježa kako bi se pokrila postojeća nestašica toplote u gradu (VAST je trebalo da obezbedi 23% gradskih godišnjih potreba za toplotom i toplom vodom). Izgradnja stanice je rađena od 1983. do 1990. godine i trenutno je zamrznuta.
Wikipedia

  Nuklearna elektrana.
  25.07.2010
Rusija je jedina zemlja u kojoj se ozbiljno razmatraju mogućnosti izgradnje nuklearnih elektrana. To se objašnjava činjenicom da u Rusiji postoji centralizirani sustav grijanja vode u zgradama, u čijoj prisutnosti je preporučljivo koristiti nuklearne elektrane za dobivanje ne samo električne, već i toplinske energije.

Prvi projekti ovakvih stanica razvijeni su još 70-ih godina XX vijeka, međutim, zbog ekonomskih potresa koji su se desili krajem 80-ih i žestokog protivljenja javnosti, nijedan od njih nije u potpunosti realizovan. Izuzetak je Nuklearna elektrana Bilibino malog kapaciteta, koja snabdijeva toplotom i električnom energijom selo Bilibino na Arktiku (10 hiljada stanovnika) i lokalna rudarska preduzeća, kao i odbrambene reaktore (čiji je glavni zadatak proizvodnja plutonijum):

Sibirska nuklearna elektrana, koja je snabdevala toplotom Seversk i Tomsk.
Reaktor ADE-2 u Rudarsko-hemijskom kombinatu Krasnojarsk, od 1964. godine snabdeva toplotnom i električnom energijom grad Železnogorsk.
Započeta je i izgradnja sljedećih NE na bazi reaktora sličnih VVER-1000:

Voronjež AST (ne brkati sa Novovoronješkom NPP)
Gorky AST
Ivanovskaya AST (samo planirano)
Izgradnja sva tri AST-a zaustavljena je u drugoj polovini 1980-ih ili početkom 1990-ih.

Trenutno (2006.) Rosenergoatom planira izgradnju plutajuće nuklearne toplane za Arhangelsk, Pevek i druge polarne gradove na osnovu reaktorske elektrane KLT-40 koja se koristi na nuklearnim ledolomcima. Postoji varijanta malog AST-a bez nadzora zasnovanog na reaktoru Elena i mobilnog (željezničkog) reaktorskog postrojenja Angstrem.