Екологічні проблеми функціонування атомних електростанцій

                         Досягнення максимальної економічної вигоди

Оскільки  витрати на паливо щодо низькі, для  загальної економічної життєздатності ядерної енергії дуже важливо  скорочення сумарних витрат за рахунок  зниження витрат на розробку, вибір площадки, спорудження, експлуатацію і початкове фінансування. Усунення непевностей і мінливості вимог ліцензування, особливо перед запровадженням в експлуатацію, дозволило б здійснити більш прогнозовані стратегії капіталовкладень і фінансові стратегії.

                              Досягнення максимальної екологічної вигоди

Хоча  ядерна енергія з погляду обсягів  споживаного палива, викидів і  відходів , що утворяться , має явні переваги в порівнянні з теперішніми системами, що використовують копальневі види палива, подальші заходи для зм'якшення відповідних екологічних проблем можуть зробити значний вплив на відношення громадськості.

Порівняльні дані по паливу й  відходам (тонн у  рік для електростанції потужністю 1000 МВт)

Оскільки  загальний вплив ядерного паливного  циклу на здоров'я людей і навколишнього  середовища є невелика, увага буде спрямована на поліпшені методи в  області радіоактивних відходів. При цьому була б зроблена підтримка цілям стійкого розвитку й у той же час підвищена конкурентноздатність у порівнянні з іншими джерелами енергії, для котрих також повинні належним чином вирішуватися питання відходів. У реакторні системи й у паливні цикли можуть бути внесені зміни, що поведуть до мінімуму утворення відходів. Будуть уводитися проектні вимоги по зменшенню кількостей відходів і такі методи скорочення обсягів відходів, як компактування.

                             Максимальне підвищення безпеки реакторів

Ядерна  енергетика в цілому має відмінні показники безпеки: в Україні  функціонує 5 АЕС, на яких встановлено 11 енергоблоків, що працюють у середньому більш ніж по 20 років. Проте чорнобильська катастрофа показала, що дуже важка ядерна аварія може призвести до радіоактивного забруднення в масштабах країни і регіону. Хоча питання безпеки й екології стають найважливішими для всіх джерел енергії, багато хто сприймають ядерну енергетику як особливо й органічно небезпечну. Стурбованість із приводу безпеки в сполученні з відповідними регламентаційними вимогами буде найближчим часом як і раніше робити сильний вплив на розвиток ядерної енергетики. З метою зниження масштабів реальних і можливих аварій на установках буде здійснений ряд підходів. Надзвичайно ефективні бар'єри (такі, як подвійні захисні оболонки) знизять можливість значних радіологічних наслідків аварій за межами площадок до вкрай низького рівня, усуваючи необхідність у планах аварійних дій. Підвищення характеристик цілісності корпуса реактора і реакторних систем також дозволить знизити можливість виникнення наслідків на площадці. Внутрішня безпека конструкцій і технологічних процесів на станціях може бути підвищена скоріше шляхом умикання пасивних функцій безпеки, чим активних систем захисту. У якості життєздатного варіанта можуть з'явитися високотемпературні газоохолоджувальні реактори, що використовують керамічне графітне паливо з високою теплостійкістю і цілісністю, що знижує можливість викиду радіоактивного матеріалу.

Висновок:

Такі  фактори, як

- економічність; 

- мобільність; 

- міцність;

- достатність  в ресурсному відношенні атомної  енергетики роблять її основною  енергетикою майбутнього. 

            Основні етапи і сучасні проблеми розвитку атомної енергетики України

За 40 років  розвитку атомної енергетики у світі побудовано біля 400 енергоблоків у 26 країнах світу із сумарною енергетичною модністю біля 300 млн. кВт. Основними перевагами атомної енергетики взагалі, і в Україні також є висока кінцева рентабельність і відсутність викидів в атмосферу продуктів згорання (із цього погляду вона може розглядатися як екологічно чиста), основними хибами потенційна небезпека радіоактивного зараження навколишнього середовища продуктами розподілу ядерного палива при аварії і проблема переробки використаного ядерного палива.

Як і  в кожній новій галузі, в атомній  енергетиці проблем вистачає. Розглянемо це, порівнюючи плюси і мінуси атомної енергетики.

1. За 10 місяців нинішнього року атомні  станції виробили електроенергії (60,63 млрд. кВт. год. 43,9% загального виробництва). Через невчасні поставки свіжого ядерного палива (відсутність коштів для обов’язкових платежів за поставки російського ядерного палива) Атомні блоки простоюють у ремонтах, внаслідок чого недовироблена електроенергія на суму близько 200 млн. грн.

2. За  останні 15 років основний приріст електрогенеруючої потужності України забезпечувався за рахунок розвитку атомної енергетики. Частка атомних електростанцій встановленої потужності всіх електричних станцій країни досягла приблизно 24 відсотка (12,8 млн. кВт.). Проблема. Швидкий і безальтернативний розвиток атомної енергії призвів до згортання розвитку і переозброєння теплової енергетики на базі використання органічного палива.

3. Витрати  на експлуатацію АЕС в десятки  разів менший, ніж на ГЕС та  ТЕЦ, тому, що собівартість інфраструктури  для проживання оперативного та ремонтного персоналу обладнання для технічного обслуговування і інше в декілька разів менше. Проблема. АЕС створюють потенційну небезпеку радіоактивного забруднення в Україні. 45 відсотків території та половина населення може опинитись в зонах радіоактивного забруднення.

4. Собівартість  електроенергії.

АЕС поза конкуренцією по собівартості продукції. Економічна криза. Немає палива, бо немає платежів. Платежі не надходять через неефективність схеми енергоринку. Проблема. Тому підвищенні прибутки Українських АЕС існують тільки на папері. Реальна структура оплати за відпущену електроенергію з преобладанням бартеру, не забезпечує навіть покриття собівартості виробленої енергії, не кажучи про те, щоб накопичувати засоби для експлуатації зношених блоків та будівництва нових.

5. Атомна  енергетика являється високотехнологічною і науково емкою галуззю. Вона дає роботу багатьом науковим і конструкторським колективам. Являється споживачем продукції вітчизняного важкого машинобудування. Проблема. Екологічна загроза. Техногенна аварія на 4-му реакторі Чорнобильської АЕС за розмірами негативних соціальних, екологічних, та економічних наслідків, за масштабами впливу на біосферу планети і на погляди людей на сучасні проблеми розвитку земної цивілізації вважається найбільшою ядерною катастрофою в історії людства. Тому “НІ” будівництву нових енергоблоків в Україні, як густонаселеному регіоні Європейського континенту, висловлюються повсякчас і скрізь, на будь-якому рівні.

6. Побічним  продуктом АЕС являється плутоній, який використовується для виробництва атомної зброї, що в свою чергу збільшує економічну і політичну міць країни. Проблема. Відмова від атомної енергетики неминуче приведе до ослаблення України і розцінюється безумний крок.

7. Об’єктивно  АЕС екологічно не більш небезпечний, ніж ядерна, хімічна, біологічна, і друга зброя. Порівняно з извергающими тони канцерогенної пилюки ТЕС, незаймана природа навкруги АЕС виглядає вісьма убедительно. Рівень радіації в 50м. від реактора не вище, ніж на дитячому пляжі. Проблема. Реактори РБМК-1000 встановлені на АЕС проектувались ще в 60-ті роки і відповідали двом умовам:

А) виробляти  збройний плутоній;

Б) мати високу економічність.

Проблема  їх небезпечного функціонування фактично відсовувалася на задній план.

8. Найбільш  гострою проблема в ядерної  енергетиці сьогодні вважають  тарифи на електроенергію. Така  увага до АЕС зрозуміла: середня  ціна теплових електростанцій 10,5-11 коп. за кВт. год., АЕС – 7.5 коп. за кВт. год. Але тут існують дві, діаметрально протилежні, точки зору:

А) тариф  дуже низький і не забезпечує розвиток енергетики;

Б) дуже завищений .затрудняющий оплату споживачам

9. Атомна  енергетика розвивається, йдеться  про відкриття другого енергоблоку  на Хмельницькій АЕС та третього  на Ровенській, проводиться диверсифікація  постачання ядерного палива, намічається  виробництво власного ядерного  палива, підвищується рівень роботи існуючих станцій та їх безпеку. Проблема. Ці добудови, включаючи повне добудування ХАЕС можливі лише за рахунок західних кредитів, що несе дуже великі навантаження на економіку країни і бюджет. Або за рахунок збільшення тарифів.(В.Пустовойтенко Київ “Інформ”). А також на думку деяких політиків добудова атомних енергоблоків в Україні, в першу чергу вигідна енергетичним компаніям США, які втрачають ринки збуту у Європі та Америці і намагаються розширити свій вплив на Україну.

Висновок:

Рентабельність  атомної енергетики укладається  з декількох складових. Одна з  них незалежність від транспортування  палива. Якщо для електростанції потужністю 1 млн. кВт потрібно в рік біля 2 млн. т.у.т. (або біля 5 млн. низькосортного вугілля), те для блока РБМК-1000 знадобиться доставити не більш 30 т. збагаченого урану, що практично поведе до нуля витрати на перевезення палива (на вугільних станціях ці витрати складають до 50% собівартості). Використання ядерного палива для виробництва енергії не потребує кисню і не супроводжується постійним викидом продуктів згорання, що, відповідно, не зажадає будівництва споруджень для очищення викидів в атмосферу. Міста, що знаходяться поблизу атомних станцій, є в основному екологічно чистими зеленими містами у всіх країнах світу, а якщо це не так, то це відбувається через вплив інших виробництв і об'єктів, розташованих на цій же території. У цьому відношенні ТЕС дають зовсім іншу картину. Аналіз екологічної ситуації в Україні показує, що на частку ТЕС припадає більш 25% усіх шкідливих викидів в атмосферу. До хиб ядерної енергетики варто віднести потенційну небезпеку радіоактивного зараження навколишнього середовища при важких аваріях типу Чорнобильської. Зараз на АЕС, що використовують реактори типу Чорнобильського (РБМК), прийняті міри додаткової безпеки, що, по висновку МАГАТЕ (Міжнародного агентства по атомній енергії), цілком виключають аварію подібної ваги: у міру виробітки проектного ресурсу такі реактори повинні бути замінені реакторами нового покоління підвищеної безпеки. Проте в суспільній думці перелом стосовно безпечного використання атомної енергії відбудеться, очевидно, не швидко. Проблема утилізації радіоактивних відходів коштує дуже гостро для усього світового співтовариства. Зараз вже існують методи заскловування, бітуміровання і цементування радіоактивних відходів АЕС, але потребуються території для спорудження могікан, куди будуть поміщатися ці Відходи на вічне збереження. Україна, як країна з малою територією і великою щільністю населення відчуває серйозні трудності при рішенні цієї проблеми.

                   Територіальна організація атомної енергетики України

Територіальна організація атомної енергетики України.

В Україні  функціонувало 5 АЕС на яких встановлено 11 енергоблоків (до березня 2001 року). Це Запорізька (5 млн. кВт.), Хмельницька і Південноукраїнська (по 2 млн. кВт.), Чорнобильська (4 млн. кВт.) та Ровенська (818 млн. Вт.). З жовтня 2000 року вилучено Чорнобильську АЕС, на якій, до її закриття почався ремонт в середині об’єкта “Укриття”. Роботи ведуться по зміцненню пошкоджених балок, на які спираються дах “Саркофаг”. Будівництво Кримської та Чигиринської АЕС законсервовано. Енергоблоки АЕС з реакторами всіх типів стабільно працюють в базовій частині графіка навантажень.

                   Перспектива розвитку і розміщення атомної енергетики України

При розгляді питання про перспективи атомної  енергетики в найближчому (до кінця  сторіччя) і віддаленому майбутньому  необхідно враховувати вплив  багатьох чинників: обмеження запасів  природного урану, високий у порівнянні з ТЭС вартість капітального будівництва  АЕС, негативне суспільна думка, що призвело до прийняття в ряді країн (США, ФРН, Швеція, Італія) законів, що обмежують атомну енергетику в праві використовувати ряд технологій (наприклад, із використанням Рu і ін.), що призвело до згортання будівництва нових потужностей і поступового висновку відпрацьованих без заміни на нові. У той же час наявність великого запасу вже добутого і збагаченого урану, а також що визволяється при демонтажі ядерних боєголовок урану і плутонію, наявність технологій розширеного відтворення (де в що вивантажується з реактора паливі утримується ізотопів , що більше діляться, чим завантажувалося) наймають проблему обмеження запасів природного урану, збільшуючи можливості атомної енергетики до 200-300 Q. Це перевищує ресурси органічного палива і дозволяє сформувати фундамент світової енергетики на 200-300 років уперед.

Але технології розширеного відтворення (зокрема, реактори-множителі на швидких нейтронах) не перейшли в стадію серійного виробництва через відставання в області переробки і рецикла (витяги з відпрацьованого палива «корисного» урану і плутонію). А найбільше поширені у світі сучасні реактори на теплових нейтронах використовують лише 0,50,6% урану (в основному дробящийся ізотоп U238 , концентрація якого в природному урані 0,7%). При такою низкою ефективності використання урану енергетичні можливості атомної енергетики оцінюються тільки в 35 Q. Хоча це може виявитися прийнятним для України на найближчу перспективу, з урахуванням уже сформованого співвідношення між атомною і традиційною енергетикою і постановкою темпів росту потужностей АЕС у усьому світі. Крім того, технологія розширеного відтворення дає значне додаткове екологічне навантаження. .Сьогодні спеціалістам цілком зрозуміло, що ядерна енергія, у принципі, є єдиним реальним і істотним джерелом забезпечення електроенергією людства в довгостроковому плані, що не викликає такі негативні для планети явища, як парниковий ефект, кислотні дощі і т.д. Як відомо, сьогодні енергетика, що базується на органічному паливі, тобто на згоранні вугілля, нафти і газу, є основою виробництва електроенергії у світі Прагнення зберегти органічні види палива, що одночасно є цінною сировиною, зобов'язання встановити межі для викидів З; або знизити їхній рівень і обмежені перспективи широкомасштабного використання поновлюваних джерел енергії все це свідчить про необхідність збільшення внеску ядерної енергетики.