Плаваща атомна електрическа централа: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание

Линейно

Версия от 13:55, 13 април 2012

Плаващата атомна електрическа централа е руско нововъведение, създадено в отговор на нуждите и новите тенденции в световната енергетика за атомни електростанции с малка мощност. ПАЕЦ с два атомни реактора на борда, е в състояние да реши проблем със снабдяване на електричество или топлина в отдалечени райони или градове, където построяването на крупни електроцентрали е затруднено или неоправдано скъпо. Също така е подходяща за приложение в усвояването на арктическите залежи на нефт и природен газ.

История

Идеята за построяването на плаваща атомна електроцентрала датира от 1969 година, заявена от вице-президента на американската компания Public Service Electric & Gas. През 1970 година Wastinghouse съвместно с Newport News учредяват дружеството Offshore Power Systems с равно участие в него, с цел да осъществят идеята на практика. Първоначалното съглашение било да се изгради плаваща централа с капацитет 1000-1200 MW мощност, състояща се от два подобни енергоблока. Трябвало да бъде закотвена по крайбрежието на САЩ, като за целта се планирало и създаването на изкуствен остров.

Договорът с Public Service Electric & Gas включвал строежа на две такива станции Atlantic 1 и Atlantic 2. Но се появили и първите спънки. Фирмата възложител изпитвала трудности с финансирането. Планираното позициониране на електроцентралите в близост до североизточните градове на Америка се оказало грешка, тъй като те и без друго били добре захранени с енергия. Друг фактор оказал влияние за фиаското на проекта, била аварията в АЕЦ „Три майл айлънд”, която задълго потиснала развитието на атомната енергетика в САЩ. В резултат поръчката е анулирана, а Wastinghouse прекратява работа със загуба от 180 милиона долара.

Все пак САЩ става първата страна използвала плаващ енергоблок. На борда на съда “Sturgis”, собственост на американските сухопътни войски, е поставен ядрен реактор MH-1A с мощност 10 MW. Експлоатиран е на територията на Панамския канал, в периода 1968 – 1975 г, спомагайки за преминаването на 2500 допълнителни кораба през него в периода на Виетнамската война.

Идеята е забравена задълго, докато не се възобновява в началото на 90-те години на XX век с постановление на правителството на Руската федерация от 9 юли 1992 година. Причината е в появилата се остра нужда от преодоляването на кризата с отоплението в Далечния изток, за която били нужни реактори с мощност от около 100-180 MW. Следва да се отбележи, че и в годините на бившия СССР технологична възможност за построяването на ПАЕЦ също е имало, заради натрупания голям опит в изпълнението на малки реактори, както и вече пуснатите във вода атомни ледоразбивачи, но не е възниквала нужда от подобни съоръжения.

Съществуват и опити за създаване на мобилна АЕЦ за нуждите на военните (ВАЕЦ – Военна атомна електрическа станция), които в лицето на Инженерните войски на СССР, планирали да я монтират върху автомобилно шаси. Целта била обезпечаването на бързо разгръщане на бойци и техника през неусвоени райони. При изпитанията обаче става ясно, че такъв тип станция не е способна да осигури нужното количество енергия и така и не е приета на въоръжение.

Все пак тези експерименти дават основата за перспективите и по-нататъшното развитие в областта на мобилните атомни електроцентрали, а вниманието се измества върху пригодяването на инфраструктурата в морското съдостроене.

Решението за строителството на ПАЕЦ е затвърдено в „Програмата за развитие на атомната енергетика в Русия в периода 1998-2005 г. с перспективи до 2015 г.” Програмата предвижда изграждането на източници на енергия с малка мощност за нуждите на отдалечени региони като Чукотския автономен окръг и Приморския край с указани точки на разположение като Северодвинск, Вилючинск, Певек и Дудинка. През 2006 година са определени 11 региона с възможност за експлоатация на плаващи атомни електроцентрали.

След оценка и експертизи от страна на екперти от Федералната агенция по атомна енергия, през 2005 година е утвърден окончателния проект.

Технически характеристики

В състава на ПАЕЦ (проект 20870) „Академик Ломоносов” влизат:

плаващ енергоблок с два реактора КЛТ-40С, предназначени за предоставяне на електрическа и топлинна енергия;
съоръжения, изолиращи енергоблока от природни, технически или физически фактори, които биха могли да окажат влияние върху него;
допълнителни брегови и специални устройства, спомагащи за подаването на енергия до получателя;

С доработки станцията има възможност да обезсолява вода.

Сам по себе си енергоблокът е несамоходен. Състои се от два отделни блока: ядрен (основен) и неядрен (спомагателен). В ядрения се помещават два реактора с топлинна мощност 150 MW всяка и два турбогенератора с електрическа мощност 35 MW всеки, които работят независимо едни от други. Спомагателният блок включва четири резервни дизелови генератора, с мощност за всеки един от тях от 800 kWh, а така също и четири аварийни дизелови генератора с мощност 200 kWh поотделно.

На борда се помещава и хранилище за отработено ядрено гориво, както и такова за бъдеща употреба, което позволява на електроцентралата да работи 12 години без нужда от зареждане чрез плаващи бази.

Общата разгъната площ на ПАЕЦ заедно с бреговите съоръжения е около 6 ha.

Данни
Вид съд	Несамоходен
Дължина	144 м
Широчина	30 м
Височина на борда	10–11 м
Височина на надстройките	~ 30 м
Драфт	4,5–5,5 м
Водоизместимост	21 500 т.
Брой / вид реактори	2 / КЛТ-40С
Тип реактор	водо-воден
Топлинна мощност	2х70 Гкал/ч
Електрическа мощност	2х35 Мвт
Ефективна работа в часове	7000 часа/година
Период на работа до ремонт	12 години
Продължителност на ремонта	1 година
Количество вода за техническо водоснабдяване	3650 м³/година
Количество електроенергия за собствени нужди	9,3 Мвт
Общ период на експлоатация	40 години
Обслужващ персонал	60 души
Период на строителството (вкл. работата по избор на площадка)	5–6 години

Строителство

Проектът се реализира по поръчка на руския концерн „Росенергоатом”, който е подписал декларация за намерение да основе флотилия от общо седем такива установки. Главен проектант е „ЦКБ Айсберг”. Строежът на първата, носеща името „Академик Ломоносов” в чест на 300-годишнината от раждането на учения, се извършва в Балтийския завод в Санкт Петербург. Финансирането с обща стойност 9,1 млрд. рубли е осигурено от „Росенергоатом”. Планирано е след като е готова да бъде базирана до руския затворен град Вилючинск в Камчатка.

Хронология на по-важните събития около строежа на първата ПАЕЦ „Академик Ломоносов”:

8 август 2006 г. – договор със „Севмаш”;
15 април 2007 г. – откриване на строителната площадка;
Юни 2008 г. – взето е решение за преместването на строителната площадка в Балтийския завод;
26 февруари 2009 г. – договор с Балтийския завод;
18 май 2009 г. – начало на изграждане на котвената стоянка;
Юни 2010 г. – спускане на плаващия енергоблок във вода;
Септември 2010 г. – начало на строителството на бреговите и хидротехническите съоръжения;
Юни 2012 г. – завършване на швартовите изпитания и транспортиране на плаващия енергоблок във Вилючинск;
2012 г. – предаване на готовата ПАЕЦ за експлоатация;

За нуждите на проекта е изграден специален учебен център с тренажорна зала за подготовка на бъдещия персонал.

Възможности

На територията на Русия са определени шест площадки с нужда от плаваща електроцентрала: Архангелск, Камчатка, Красноярски и Приморски край, Чукотка и Якутия. Това са места с малобройно население, чийто жизнен стандарт до голяма степен зависи от снабдяването с електро и топлоенергия.

Извън рамките на Руската Федерация най-силен интерес е изразен от страна на Китай, който е изявил намерение за употреба на ПАЕЦ за производство на сладка вода и обезпечаване с електроенергия на корабостроителницата Бохай в Хулудао.

Други държави със заявен интерес са Индия, Индонезия и Южна Корея, където се разглежда възможността за договор чрез сух лизинг. Проектът е представен и в Бразилия, където е проявена силна заинтересованост, а така също и в африкански страни като Кабо Верде и Нигерия.

Риск

Основна роля за безопасността на плавателния съд, включително и на енергоблоковете, играе плавателната способност и свойствата на конструкцията, определящи издръжливостта и непотопяемостта му. Първоначалният замисъл не успял да покрие високите изисквания за безопасност в сферата на плоскодънността, височината, възможността за управляемост и други, които проблеми впоследствие са изгладени.

Взета е предвид перспективата за използването му в сурови климатични условия, където е нужна специална защита на корпуса от влиянието на ниските температури и ледниковите условия. Използването на ПАЕЦ в южните морета също носи рискове, в това число въздействието на водораслите и агресивната солена вода върху корпуса, водеща до по-бърза корозия. Нуждата от морски буксир също носи своите рискове. Трябва да се има предвид, че придобит опит от сложни маневри с плаващи атомни електроцентрали до този момент няма.

Според данните от проекта, безопасността на обекта е гарантирана при скорост на вятъра до 25м/с, земетресение до 7-8 степен по скарата на Рихтер, падане върху него на лек летателен апарат от типа на ЯК-40, удар от мълния или евентуален взрив на чуждо тяло в близост.

Някои от слабите страни на обекта и възможните заплахи спрямо него:

Ниски плавателни качества, заложени в конструкцията;
Висока опасност от взрив или пожар в следствие на претоварване;
Риск от загуба на устойчивост при извънредна ситуация или грешна команда;
Риск от затопляне на помещенията при нарушение на водонепромокаемостта;
Риск при буксир в условия на буря или ледникови условия;
Риск от сблъсък с друг плавателен съд;
Риск при цунами или тайфун с възможност да бъде запратен на брега;
Риск от терористична атака;

Някои от ядрените рискове са свързани с:

Разпръскване на мигновени неутрони в случай на неразрешен подем на компенсиращи органи;
Невъзможност за незабавно прекратяване на верижна реакция при аварийни случаи;
Невъзможност да се компенсира максимален запас на реактивност в даден момент при нормална или екстремна обстановка;
Невъзможност да се осигури надежден топлоотвод от активната зона в нормални или аварийни условия, при работа или след спиране на реактора, по пътя на принудителната или естествената циркулация;
Възможност за възникване и развитие на верижна реакция при логистични дейности в активната зона;

Критиците на проекта изразяват съмнения относно неговата сигурност. По случай 25-годишнината от аварията в Чернобил, Игор Кудрин, представител на фондация Белона заявява, че руските планове за изграждане на ПАЕЦ представляват огромен риск за околната среда. Мястото за въвеждането ѝ в експлоатация, близо до Япония на брега на Камчатка, е опасно от гледна точка на земетресения и цунами, смята той. В допълнение е посочена и опасността от продаването на такъв тип съоръжение в страни от Азия, Африка и Южна Америка, където възможността от попадането на ядрена технология във враждебни ръце е реална. Не на последно място е посочено и учудване от високия разход, възлизащ на 7,8 млн. долара за всеки инсталиран мегават, като за сравнение в АЕЦ „Олкилуото“ във Финландия той е 3,3 млн. за мегават.

Вижте също

Атомна електрическа централа