Скачать презентацию Атомная энергетика России в изменяющемся мире В Г Скачать презентацию Атомная энергетика России в изменяющемся мире В Г

52407c9cffae8b128385d96f1b8c15e0.ppt

  • Количество слайдов: 47

Атомная энергетика России в изменяющемся мире В. Г. Асмолов Седьмая Международная Научно-Техническая Конференция (МНТК-2010) Атомная энергетика России в изменяющемся мире В. Г. Асмолов Седьмая Международная Научно-Техническая Конференция (МНТК-2010) Москва, 26 – 27 мая 2010 г. 1

АЭС России, находящиеся в режиме промышленной эксплуатации 10 АЭС, 32 блока, Nуст. =24242 МВт АЭС России, находящиеся в режиме промышленной эксплуатации 10 АЭС, 32 блока, Nуст. =24242 МВт 2

Выработка электроэнергии на АЭС России 3 Выработка электроэнергии на АЭС России 3

КИУМ на АЭС России 4 КИУМ на АЭС России 4

КИУМ АЭС России за 2009 год 5 КИУМ АЭС России за 2009 год 5

Выполнение баланса ФСТ по выработке электроэнергии на АЭС России в 2009 году (% и Выполнение баланса ФСТ по выработке электроэнергии на АЭС России в 2009 году (% и млн. к. Вт. ч) 6

Динамика происшествий в работе АЭС России 7 Динамика происшествий в работе АЭС России 7

Динамика происшествий в работе АЭС России с автоматическим срабатыванием АЗ РУ 8 Динамика происшествий в работе АЭС России с автоматическим срабатыванием АЗ РУ 8

Выбросы ИРГ на АЭС в 2009 году (% от ДВ) Установлены новые значения допустимого Выбросы ИРГ на АЭС в 2009 году (% от ДВ) Установлены новые значения допустимого выброса (СП АС-99) Данные 2009 года по оперативной информации 9

Коллективные дозы облучения на АЭС по типам реакторных установок (чел. Зв/блок) 10 Коллективные дозы облучения на АЭС по типам реакторных установок (чел. Зв/блок) 10

Основные итоги 2009 года ►Обеспечена безопасная эксплуатация энергоблоков АЭС ►Достигнута максимальная выработка электроэнергии – Основные итоги 2009 года ►Обеспечена безопасная эксплуатация энергоблоков АЭС ►Достигнута максимальная выработка электроэнергии – 163, 3 млрд. к. Вт. ч (100, 6% к балансу ФСТ) ►Достигнута максимальная мощность генерации – 22 700 МВт ►Достигнут КИУМ – 80, 2% (в 2008 г. – 79, 5%) ►Достигнут Кгот – 83, 6% (в 2008 г. – 82, 2%) 11

Производственная программа на 2010 год Планируемая выработка по балансу ФСТ - 169, 2 млрд Производственная программа на 2010 год Планируемая выработка по балансу ФСТ - 169, 2 млрд к. Вт. ч КИУМ - 81, 3 % 12

Увеличение выработки электроэнергии на действующих энергоблоках АЭС осуществляется за счет реализации мероприятий по следующим Увеличение выработки электроэнергии на действующих энергоблоках АЭС осуществляется за счет реализации мероприятий по следующим направлениям: ► Повышение надежности; ► Повышение КПД блоков АЭС; ► Повышение тепловой мощности; ► Сокращение сроков капитальных и средних ремонтов; ► Повышение тепловой эффективности тепломеханического оборудования; ► Продление сроков эксплуатации блоков АЭС. 13

План комплексной поэтапной модернизации энергоблоков с ВВЭР-1000 Реактор ►Уменьшение консерватизма в определении проектных и План комплексной поэтапной модернизации энергоблоков с ВВЭР-1000 Реактор ►Уменьшение консерватизма в определении проектных и эксплуатационных пределов. ►Снижение удельного линейного энерговыделения в твэле за счет аксиального, радиального профилирования. Парогенератор Турбина Генератор ►Модернизация системы сепарации пара. ►Модернизация проточной части и оптимизация тепловой схемы. ►Модернизация для снятия максимальной электрической мощности. ►Оценка возможности повышения давления в ПГ. ►Оценка возможности замены ПГ на более эффективный. ►Усовершенствова ние системы регенерации питательной воды для повышения КПД. ►Оценка возможности замены генератора. ►Модернизация ТВС. 14

Уменьшение консерватизма при оценке допустимой мощности для ВВЭР-1000 Параметр 1. Kr - неравномерность в Уменьшение консерватизма при оценке допустимой мощности для ВВЭР-1000 Параметр 1. Kr - неравномерность в мощности твэла Величина на текущий момент 1, 52 Уменьшение Пути уменьшения консерватизма а 1, 48 Оптимизация топливных загрузок 115 Снижение консерватизма при анализе аварий 1, 11 Обеспечение общей 95% вероятности не нарушения предела доп 2. 3. qтв - допустимая мощность твэла, к. Вт Fобщ(qтв ) - коэффициент запаса 110 1, 17 Как результат, тепловая мощность может быть повышена на 12% 15

Этапы развития атомной энергетики России в «постчернобыльский» период ► 1992 – 2004 г. г. Этапы развития атомной энергетики России в «постчернобыльский» период ► 1992 – 2004 г. г. - период «выживания» ► 2004 – 2008 г. г. - атомный «ренессанс» ► 2008 – 2009 г. г. - мировой финансовый кризис ► 2010 г. и далее - завершение рецессии и посткризисное развитие 16

Российские АЭС, сооруженные в период «выживания» 1993 год – блок 4 Балаковской АЭС 2001 Российские АЭС, сооруженные в период «выживания» 1993 год – блок 4 Балаковской АЭС 2001 год – блок 1 Волгодонской АЭС 2005 год – блок 3 Калининской АЭС 17

Зарубежные АЭС периода «выживания» Тяньваньская АЭС (Китай) АЭС Бушер (Иран) АЭС Куданкулам (Индия) 18 Зарубежные АЭС периода «выживания» Тяньваньская АЭС (Китай) АЭС Бушер (Иран) АЭС Куданкулам (Индия) 18

Итоги периода «выживания» ►Сохранены проектно-конструкторская инфраструктура и знания по базовым технологиям (ВВЭР и БН) Итоги периода «выживания» ►Сохранены проектно-конструкторская инфраструктура и знания по базовым технологиям (ВВЭР и БН) ►Сохранены технологии и инфраструктура сооружения энергоблоков АЭС и ядерная промышленность ►Проведены научные исследования по тяжелым авариям, разработаны и верифицированы расчетные коды ►Развиты и апробированы новые проектные решения по безопасности 19

База данных по безопасности 1986 - 2005 20 База данных по безопасности 1986 - 2005 20

Граничные условия, обусловившие атомный «ренессанс» Внешние условия: ● неравномерность распределения ресурсов ● органического топлива Граничные условия, обусловившие атомный «ренессанс» Внешние условия: ● неравномерность распределения ресурсов ● органического топлива рост напряженности на мировом энергетическом рынке Запрос общества на ускоренное развитие атомной энергетики Демонстрация развивающихся потребительских свойств АЭС: ● гарантированная безопасность ● экономическая эффективность ● завершенность ЯТЦ § обращение с РАО и ОЯТ § воспроизводство топлива 21

Уровень глобализации ядерной энергии ► Пять стран (США, Франция, Япония, Россия, Германия) производят 70% Уровень глобализации ядерной энергии ► Пять стран (США, Франция, Япония, Россия, Германия) производят 70% ядерной электроэнергии мира. ► Легководные реакторы трех типов (PWR, BWR, VVER) составляют 80% реакторного парка мира. ► Пять стран имеют продвинутые разработки по быстрым реакторам (Россия, Франция, Япония, Китай, Индия). ► Шесть компаний (Rosatom, URENCO, USEC, EURODIF, CNNC, JNFL) ведут промышленное обогащение урана. ► Шесть стран (Франция, Великобритания, Россия, Япония, Индия, Китай) имеют мощности по переработке ядерного топлива. 22

Центр 4 НВАЭС 3 НВАЭС 4 - красной линией ограничено количество энергоблоков с гарантированным Центр 4 НВАЭС 3 НВАЭС 4 - красной линией ограничено количество энергоблоков с гарантированным финансированием - синей линией обозначена обязательная программа ввода энергоблоков Прим 2 Тверь 4 ЮУрал 4 Нижегород 3 Центр 2 ЮУрал 3 Тверь 3 ЮУрал 2 Нижегород 2 Северск 1 ЛАЭС-2 3 ЛАЭС-2 4 ЛАЭС-2 2 Ростов 3 Центр 1 НВАЭС-2 2 ЛАЭС-2 1 Прим 1 Кола-2 2 Кола-2 3 Кола-2 4 Северск 2 Белоярка 4 БН-800 Калинин 4 достройка Курск 5 достройка Ростов 2 достройка Выводимая мощность: 3, 7 ГВт НВАЭС-2 1 Тверь 1 38, 9 Тверь 2 32, 1 Вводимая мощность, ГВт 57, 4 Юурал 1 51, 6 НВАЭС-2 3 Обязательная и дополнительная программы Нижегород 1 Обязательная программа Ростов 4 Установленная мощность к 2020 г. , ГВт НВАЭС-2 4 февраль 2008 г. Нижегород 4 «Дорожная карта» сооружения АЭС по Генеральной схеме до 2020 года Кола 2 ЛАЭС 1 ЛАЭС 2 Кола 1 23

Размещение АЭС в соответствии с Генеральной схемой ПЕВЕК (ПАТЭС) действующие АЭС строящиеся АЭС БИЛИБИНСКАЯ Размещение АЭС в соответствии с Генеральной схемой ПЕВЕК (ПАТЭС) действующие АЭС строящиеся АЭС БИЛИБИНСКАЯ перспективные АЭС БАЛТИЙСКАЯ ТВЕРСКАЯ КАЛИНИНСКАЯ СМОЛЕНСКАЯ КУРСКАЯ КОЛЬСКАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ ВИЛЮЧИНСКАЯ (ПАТЭС) ЦЕНТРАЛЬНАЯ НИЖЕГОРОДСКАЯ НОВОВОРОНЕЖСКАЯ БЕЛОЯРСКАЯ РОСТОВСКАЯ СЕВЕРСКАЯ БАЛАКОВСКАЯ ЮЖНО-УРАЛЬСКАЯ ПРИМОРСКАЯ Сведения по энергоблокам действующие - 31 энергоблок строящиеся - 10 энергоблоков (вкл. ПАТЭС) перспективные - 28 энергоблок (вкл. ПАТЭС) модернизация - 14 энергоблоков вывод - 9 энергоблоков (вкл. Билибинскую) 24

Проект АЭС-2006 – основа реализации «дорожной карты» Генеральной схемы размещения 25 Проект АЭС-2006 – основа реализации «дорожной карты» Генеральной схемы размещения 25

АЭС-2006 - достигнутые цели ● Тепловая мощность увеличена до 3200 МВт и КПД (брутто) АЭС-2006 - достигнутые цели ● Тепловая мощность увеличена до 3200 МВт и КПД (брутто) энергоблока повышен до 36, 2% за счет: ▬ снятия излишнего консерватизма ▬ усовершенствования тепловой схемы энергоблока ▬ повышения параметров пара на выходе из парогенераторов и снижения потерь давления в паропроводах ● Повышена экономическая эффективность за счет: ▬ оптимизации использования пассивных и активных систем безопасности, применявшихся в АЭС-91 и АЭС-92 ▬ унификации основного оборудования ▬ снижения материалоемкости 26

Негативные факторы мирового финансового кризиса ►сокращение промышленного производства ►спад энергопотребления ►диспетчерские ограничения и сокращение Негативные факторы мирового финансового кризиса ►сокращение промышленного производства ►спад энергопотребления ►диспетчерские ограничения и сокращение выработки на АЭС ►сокращение прибыли и объемов инвестиций в сооружение новых энергоблоков АЭС 27

Белоярская АЭС энергоблок 4 (БН-800) Балтийская АЭС энергоблок 1 ЛАЭС-2 энергоблок 2 Ростовская АЭС Белоярская АЭС энергоблок 4 (БН-800) Балтийская АЭС энергоблок 1 ЛАЭС-2 энергоблок 2 Ростовская АЭС энергоблок 4 ЛАЭС-2 энергоблок 4 Балтийская АЭС энергоблок 2 ЛАЭС-2 энергоблок 3 НВАЭС-2 энергоблок 2 Ростовская АЭС энергоблок 3 ЛАЭС-2 энергоблок 1 НВАЭС-2 энергоблок 1 Калининская АЭС энергоблок 4 Ростовская АЭС энергоблок 2 Энергоблоки АЭС, сооружаемые в настоящее время По мере восстановления экономики и спроса на электроэнергию предполагается сооружение: Центральной АЭС; Нижегородской АЭС; Северской АЭС; Южно-Уральской АЭС; Тверской АЭС-2 28

Сооружаемые АЭС – текущее состояние ►Достройка АЭС с ВВЭР-1000: - Ростовская АЭС, энергоблок 2, Сооружаемые АЭС – текущее состояние ►Достройка АЭС с ВВЭР-1000: - Ростовская АЭС, энергоблок 2, 3, 4 - Калининская АЭС, энергоблок 4 ►Сооружение АЭС по проекту АЭС-2006: - НВАЭС-2, энергоблоки 1 и 2 - ЛАЭС-2, энергоблоки 1 и 2 ►Сооружение АЭС с реактором БН-800: - Белоярская АЭС, энергоблок 4 ►Сооружение плавучей АТЭС с реактором КЛТ-40 (Вилючинск) 29

Ростовская АЭС, блоки 2, 3, 4 Ростов - 2 Ростов – 3, 4 30 Ростовская АЭС, блоки 2, 3, 4 Ростов - 2 Ростов – 3, 4 30

Калининская АЭС, блок 4 31 Калининская АЭС, блок 4 31

Нововоронежская АЭС-2 32 Нововоронежская АЭС-2 32

Ленинградская АЭС-2 33 Ленинградская АЭС-2 33

Белоярская АЭС, блок 4 34 Белоярская АЭС, блок 4 34

Плавучая АТЭС 35 Плавучая АТЭС 35

Получение лицензий на размещение АЭС-2006 на новых площадках Название АЭС Северская АЭС Дата получения Получение лицензий на размещение АЭС-2006 на новых площадках Название АЭС Северская АЭС Дата получения лицензии 13. 11. 2009 Нижегородская АЭС III кв. 2010 г. Тверская АЭС III кв. 2010 г. ЛАЭС-2 (блоки 3, 4) II кв. 2010 г. Балтийская АЭС Центральная АЭС 19. 02. 2010 II кв. 2010 г. 36

37 37

Направления разработок концепт-проекта АЭС-2010 Направление Комментарии Анализ затрат и рисков при реализации внедрения нового Направления разработок концепт-проекта АЭС-2010 Направление Комментарии Анализ затрат и рисков при реализации внедрения нового усовершенствованного оборудования и систем АЭС: - сокращение органов регулирования СУЗ; НИОКР закончены - внедрение новых ГЦН (водяная смазка, односкоростной двигатель); НИОКР заканчиваются в 2010 г. - внедрение новой корпусной стали; НИОКР заканчиваются в 2011 г. 38

Направления разработок концепт-проекта АЭС-2010 (продолжение) Направление Комментарии - внедрение новой линейки теплообменного оборудования коллекторно-ширмового Направления разработок концепт-проекта АЭС-2010 (продолжение) Направление Комментарии - внедрение новой линейки теплообменного оборудования коллекторно-ширмового типа; Коллекторно-ширмовая схема теплообменных аппаратов позволит снизить расход металла - переход на бездеаэраторную схему второго контура; Переход позволит обеспечить значительную экономию по оборудованию и системам машинного зала - внедрение тепловых аккумуляторов (САТЭ) для обеспечения маневренных характеристик энергоблока Использование САТЭ позволит энергоблокам АЭС, участвующим в маневренных режимах, сохранять высокие значения КИУМ и современные характеристики топливного цикла 39

Направления разработок концепт-проекта АЭС-2010 (продолжение) Направление Комментарии - отказ от блочных обессоливающих установок (БОУ) Направления разработок концепт-проекта АЭС-2010 (продолжение) Направление Комментарии - отказ от блочных обессоливающих установок (БОУ) или переход на БОУ малой производительности; Связано с применением для теплообменных поверхностей второго контура нержавеющей стали или титана и переходом на этанол-аминовый воднохимический режим - оптимизация структуры водопитательной установки второго контура Внедрение регулирования производительности питательных насосов путем плавного изменения скорости их вращения. Анализ применения: - высокооборотного турбопривода, электропривода с частотным регулированием; - электропривода с гидромуфтами 40

Направления разработок концепт-проекта АЭС-2010 (продолжение) Направление Комментарии - внедрение МОХ-топлива Оценка возможности реализации требования Направления разработок концепт-проекта АЭС-2010 (продолжение) Направление Комментарии - внедрение МОХ-топлива Оценка возможности реализации требования EUR об использовании МОХ-топлива - применение водороднокалиевого водно-химического режима теплоносителя первого контура Позволит: - минимизировать состав и габариты оборудования; - оптимизировать эксплуатационные характеристики систем поддержания ВХР; - существенно снизить объем образующихся активных технологических отходов 41

Системные проблемы современной ядерной энергетики ● Низкая эффективность полезного использования добываемого природного урана – Системные проблемы современной ядерной энергетики ● Низкая эффективность полезного использования добываемого природного урана – менее 1% ● Непрерывно возрастающее количество ОЯТ и РАО 42

Требования к ядерноэнергетической системе (ЯЭС) 1. Экономическая эффективность 2. Гарантированная безопасность 3. Отсутствие ограничений Требования к ядерноэнергетической системе (ЯЭС) 1. Экономическая эффективность 2. Гарантированная безопасность 3. Отсутствие ограничений по сырьевой базе на исторически значимый период времени 4. Обращение с ОЯТ и РАО – организация топливного цикла ЯЭ должна обеспечивать безопасную окончательную изоляцию РАО 5. Масштаб энергопроизводства – доля на рынке электроэнергии в стране не менее 30% 6. Структура энергопроизводства должна обеспечивать возможность расширения рынков сбыта 43

Энергоблок 4 -го поколения с реактором на быстрых нейтронах и натриевым охлаждением: ►удовлетворяющий системным Энергоблок 4 -го поколения с реактором на быстрых нейтронах и натриевым охлаждением: ►удовлетворяющий системным требованиям крупномасштабной атомной энергетики по топливоиспользованию, обращению с минорными актинидами ►с улучшенными технико-экономическими и безопасными характеристиками 44

Требования к развитию технологии ВВЭР для её использования в сочетании с бридерами в замкнутом Требования к развитию технологии ВВЭР для её использования в сочетании с бридерами в замкнутом ЯТЦ: n топливоиспользование (КВ) n КПД n сроки возврата инвестиций 45

Целевые характеристики инновационного энергоблока с традиционной технологии ВВЭР ►Топливоиспользование - возможность работы с КВ Целевые характеристики инновационного энергоблока с традиционной технологии ВВЭР ►Топливоиспользование - возможность работы с КВ ~ 0, 8 – 0, 9 и с расходом природного урана 130 – 135 т/ГВт (э) в год ►Термодинамическая эффективность повышение КПД путем оптимизации конструкции парогенератора и максимального повышения параметров пара ►Возврат инвестиций – сокращение времени сооружения до 3, 5 – 4 лет за счет заводского производства крупных модулей 46

Прогноз облика ядерно-энергетической системы России Сегодня АЭС с ВВЭР 440, АЭС с ВВЭР 1000 Прогноз облика ядерно-энергетической системы России Сегодня АЭС с ВВЭР 440, АЭС с ВВЭР 1000 АЭС с РБМК АЭС с БН-600 Билибинская АТЭЦ базовое электроснабжение, довоспроизводство топлива электроснабжение + воспроизводство топлива теплоснабжение + электричество высокопотенциальное тепло, новые энергоносители ОЯТЦ Середина 21 века АЭС-2006, АЭС-2006 М АЭС – ВВЭР-1000 СУПЕР-ВВЭР для работы в ЗЯТЦ с Кв ~ 0, 9 АЭС с БН-800 «коммерческие» бридеры Региональные АТЭЦ и АЭС с реакторами малой и средней мощности Высокотемпературные реакторы ЗЯТЦ 47