АЭУ АЭС с ВВЭР. Влияние эксплуатационных факторов на работу конденсатора

ВВЕДЕНИЕ

 

Современный этап истории  энергетики неразрывно связан с ядерной  энергетикой. На данный момент атомная  энергетика мира обеспечивает около 17% потребности в электроэнергии мира. В Украине действует четыре АЭС: Запорожская АЭС с шестью блоками  типа ВВЭР-1000, Южно-Украинская АЭС с тремя блоками типа ВВЭР-1000, Хмельницкая АЭС с двумя блоками типа ВВЭР-1000, Ровенская АЭС с двумя блоками типа ВВЭР-440 и двумя блоками типа ВВЭР-1000. На современном этапе развития перед атомной энергетикой возникают задачи, решение которых влияет на развитие энергетики в целом. К таким задачам относят:

- необходимость продления срока  службы действующих энергоблоков;

- повышение безопасности эксплуатации  энергоблоков;

- повышение экономической эффективности  использования оборудования;

- более рациональное использование  ядерного топлива.

Решая все эти задачи, персонал АЭС должен помнить, что соблюдение требований безопасности является первоочередным при выполнении всех работ. Для атомной энергетики важно преодолеть недоверие общественности к ней, возникшее после катастрофы на четвертом энергоблоке ЧАЭС.

Перспективы развития атомной энергетики в Украине обусловлены наличием запасов урановой руды на территории Украины. Атомная энергетика является надежной основой для обеспечения энергетической безопасности. В мировой практике разработаны меры по обеспечению энергетической безопасности:

- широкое вовлечение в энергобаланс  собственных альтернативных энергоресурсов (включая и атомную энергетику);

- координация энергетической политики;

- активная энергосберегающая политика.

Также актуальной проблемой в развитии атомной энергетики Украины является увеличение выработки электроэнергии на действующих энергоблоках, то есть увеличение КИУМ. Внедрение на АЭС  мероприятий по повышению КИУМ, приводящих к повышению эффективности производства электроэнергии, технологических процессов на АЭС, как правило, связано с повышением безопасности и надежности.

Стратегией развития ядерной энергетики Украины планируется поддержка на протяжении 2006 - 2030 гг. части производства электроэнергии АЭС на уровне, достигнутому в 2005 году (то есть, около половины от суммарного годового производства электроэнергии в Украине).

Такое решение обосновывается, в  первую очередь, мировыми тенденциями  в энергетике, развитием инновационных ядерных технологий, наличием собственных сырьевых ресурсов урана и циркония, а также - стабильной работой АЭС, потенциальными возможностями страны относительно создания энергетических мощностей на АЭС, имеющимися техническими, финансовыми и экологическими проблемами тепловой энергетики.

Для производства в 2030 г. на АЭС 219,0 млрд.кВт  электроэнергии нужно иметь 29,5 ГВт  установленной мощности при КИУМ на уровне 85%.

 Строительство новых мощностей АЭС в период до 2030 года определяется количеством  в настоящее время действующих энергоблоков, которые могут находиться в этот период в эксплуатации с учетом  продолжения срока их эксплуатации на 15 лет. До 2030 года в эксплуатации, будут находится 9 действующих энергоблоков АЭС: 7 энергоблоков с продленным сверх проектного сроком эксплуатации – № 3, 4, 5, 6 ЗАЭС ; № 3 РАЕС; № 1 ХАЕС; № 3 ЮУАЕС, и 2 энергоблока, которые   введены в эксплуатацию в 2004 году - № 2 ХАЕС и № 4 РАЕС. Таким образом, для обеспечения задания Стратегии относительно объема производства электроэнергии необходимо ввести до 2030 года в эксплуатацию около 20,5 ГВт замещающих и дополнительных мощностей на АЭС.

Опыт мировой ядерной энергетики и эксплуатации реакторных установок  водоводяного типа в Украине позволяет  сделать выбор для нового строительства до 2020г. в пользу энергоблоков с реакторными установками с водой под давлением, то есть, типа РWR / ВВЭР. Предполагаемый уровень единичной мощности новых энергоблоков АЭС должен быть от 1000 до 1500 МВт.

При выборе типа энергоблока для конкретной площадки целесообразно предусматривать однотипные энергоблоки. Следует руководствоваться принципом однотипности в рамках временного периода 3-5 лет.

До 2015 года должны быть введенные  в эксплуатацию энергоблоки  № 3 и № 4 Хмельницкой АЭС. Выбор типа этих энергоблоков должен быть осуществлен в 2006-2007 гг., при этом следует учесть наличие развитой инфраструктуры площадки Хмельницкой АЭС и большой объем выполнения строительных работ основных сооружений.

Для практического воплощения Стратегии необходимо повысить эффективность использования ядерного топлива путем завершения перехода на 4-летний и последующего перехода на 5-летний топливный цикл, сократить длительность планово-предупредительных ремонтов путем оптимизации периодичности их проведения и повышения качеств работ. Необходимо выполнить мероприятия по модернизации и реконструкции основного оборудования и систем АЭС, выполнить в полном объеме мероприятия по продлению срока эксплуатации, прежде всего, элементов, замену которых сделать невозможно или крайне дорого. Необходимо обеспечить эффективное снятие c эксплуатации энергоблоков АЭС на этапе завершения их жизненного цикла и своевременное сооружение новых мощностей на дополнение и замену тех, что снимаются из эксплуатации.

В период 2011-2030 гг. необходимо:

- ввести в эксплуатацию  до конца 2015 года 2 ГВт новых  мощностей на площадке Хмельницкой  АЭС - энергоблоков № 3 и №  4;

- ввести в эксплуатацию  в 2016-2020 гг. 6 ГВт атомных мощностей  АЭС на новых площадках;

- продлить сроки эксплуатации  энергоблоков № 1 № 2 и № 3 Южно-украинской АЭС; № 1 № 2 № 3 № 4 № 5 и № 6 Запорожской АЭС; № 2, 3 Ровенской АЭС и № 1 Хмельницкой АЭС на 15 лет сверх проектного срока;

- ввести в эксплуатацию  в период 2021-2030 гг. замещающие и  дополнительные энергоблоки общей мощностью 12,5 ГВт;

- начать выполнение  работ по снятию с эксплуатации 6 энергоблоков АЭС после завершения  срока эксплуатации;

Кроме этого, в период 2025-2030 гг. необходимо начать строительство 6,5 ГВт новых мощностей АЭС для введения их в эксплуатацию за пределами 2030 года.

Разрабатываемая АЭУ  принята в качестве дополнительного  энергоблока электрической мощностью 900 МВт, для Хмельницкой АЭС, состоящей из двух действующих энергоблоков суммарной мощностью 2000 МВт.

Площадка Хмельницкой  АЭС расположена на северо-западе Славутского района Хмельницкой области Украины, на водоразделе рек Горынь и Гнилой Рог, в 18 км западнее районного центра г. Славута. Расстояние до областного центра г. Хмельницкий около 100 км на юг от АЭС. Ближайший крупный город Ровно с населением около 250 тыс.чел. находится в 50 км западнее промплощадки. Расстояние от площадки АЭС до ближайшей Государственной границы Украины (по прямой) составляет 190 км.

Характеризуя рельеф пункта АЭС, следует  отметить, что вся территория 30-километровой зоны расположена в пределах Западно-Украинской провинции лесостепной зоны Украины, на Волыно-Подольской плите. В пределах плиты выделяется несколько морфоструктур.

Площадка Хмельницкой  АЭС расположена в северо-западной части Украины на территории Волынского Полесья, в зоне умеренно-континентального климата с положительным балансом влаги. Для этого типа климата характерны сравнительно высокие температуры и небольшая относительная влажность воздуха летом и низкие температуры, значительная влажность и наличие снежного покрова зимой.

Климат района формируется  под воздействием как морских, так  и континентальных воздушных  масс. Характер и интенсивность основных климатообразующих факторов существенно различается по сезонам года.

Средняя годовая температура  воздуха в районе строительства составляет 6,8°С. Самым теплым месяцем является июль, самым холодным - январь. В отдельные годы средние месячные температуры воздуха в июле составляют всего 15,1–15,3 °С или же достигают 21,4–22,1 °С; в январе, в относительно теплые зимы, средние месячные температуры имеют плюсовые значения, порядка 0,6–1,2 °С (1994 г.), а в очень суровые зимы средние месячные температуры понижаются до минус 14,3 °С (1963 г.). Выбранная площадка для строительства АЭС соответствует всем требованиям безопасности.