Подпишитесь на рассылку новостей
Выберите интересующий вас регион и введите свой e-mail
Подписаться
#233Сентябрь 2020

Атомные маневры

вернуться к содержанию

Выработка

В 2019 году АЭС во всем мире произвели 2657 ТВтч электроэнергии — ​это на 95 ТВтч больше, чем в 2018 году и на 331 ТВтч больше, чем в 2012 году. Это почти исторический рекорд: больше электроэнергии атомные электростанции всего мира за всю историю их существования выработали только в 2006 году (2661 ТВтч).

Выработка на атомных электростанциях на разных континентах изменялась неравномерно. Значимость изменений также отличается. Так, в Западной и Центральной Европе и в Северной Америке снижение производства электроэнергии на АЭС составило меньше процента. В России и странах Восточной Европы производство на АЭС незначительно — ​чуть более, чем на процент, — ​выросло. В Южной Америке выработка по сравнению с прошлым годом повысилась почти на 10 %. В Азии повышение составило около 15 %. В относительных цифрах производство электроэнергии на АЭС больше всего выросло в Африке: прирост по отношению к прошлому году составил 22 %. Но столь высокие показатели — ​эффект низкой базы. «На фоне общего снижения установленной мощности рост выработки в 2019 году выглядит весьма примечательно», — ​отметила в приветственном обращении гендиректор WNA Агнета Ризинг.

Количество реакторов

По данным статистики, в 2019 году к сети были подключены шесть реакторов — ​на три меньше, чем годом ранее. Лидером по числу подключений в 2019 году стала Россия с тремя реакторами: два реактора КЛТ‑40S заработали на ПАТЭС «Академик Ломоносов», один ВВЭР‑1200 — ​на Нововоронежской АЭС. Также в 2019 году были подключены к сети шестой блок АЭС Янцзян, второй блок АЭС Тайшань в Китае и блок № 4 на АЭС Шин-Кори в Южной Корее. Реакторы на «Академике Ломоносове» — ​головные энергоблоки на первой АСММ, пущенной в XXI веке.

Тринадцать реакторов в 2019 году были выведены из эксплуатации. «Это второй по количеству показатель остановленных за один год реакторов. Однако для большинства из них 2019 год стал лишь формальной датой вывода из эксплуатации  многие из них прекратили работу еще в период с 2011 по 2017 год», — ​отмечается в отчете. Большинство — ​это четыре реактора в Японии. Кроме того, три реактора, по одному в Южной Корее, Германии и на Тайване, были остановлены в соответствии с политикой этих стран по выводу реакторов из эксплуатации.

В 2019 году было начато строительство на пяти блоках. Две площадки находятся в Китае, по одной — ​в Иране, России и Великобритании. «Строительство блока С‑2 на АЭС Хинкли Пойнт началось через год после блока С‑1. Эти первые строящиеся блоки в Великобритании за последние 30 лет», — ​отмечается в отчете. В России началось строительство блока № 2 на АЭС «Курск-II» с реактором ВВЭР-ТОИ.

По данным АО «Концерн «Росэнергоатом», ВВЭР-ТОИ — ​это проект двухблочной АЭС — ​Типовой, Оптимизированной, Информатизированной. Отсюда — ​аббревиатура ТОИ. Это АЭС поколения III+. Проект разработан в современной информационно-технологической среде с учетом опыта, полученного при создании Ленинградской АЭС‑2 и Нововоронежской АЭС‑2. Для ВВЭР-ТОИ характерны повышенная сейсмостойкость основных зданий и сооружений, возможность маневрирования выдаваемой мощностью, устойчивость к падению на здание реактора объектов весом 400 тонн и возможность использовать МОХ-топливо. Предполагается, что ВВЭР-ТОИ станет референтным блоком для серийного возведения как в России, так и за рубежом.

В общей сложности по данным на конец 2019 года в статусе «строящиеся» находились 55 реакторов — ​это на один меньше, чем годом ранее.

Использование мощности

КИУМ в среднем по миру вырос на 2,7 % до 82,5 %. По данным WNA, за последние пять лет лидером по росту КИУМ стал регион «Азия». КИУМ, судя по графику, вырос на 8–10 %, составив в 2019 году 80 %. В целом, эксперты WNA отмечают исторический тренд на увеличение КИУМ атомных станций: «В период с 1970-х по 2000-е годы КИУМ атомных станций существенно увеличился и с тех пор остается на высоком уровне. В 1970-х годах больше половины всех энергоблоков использовали установленную мощность не более чем на 70%, тогда как в 2019 году этот показатель составил 83. Также в 2019 году, по данным отчета, резко выросло количество атомных станций, чей КИУМ превысил 95 %.

Однако в 2020 году сокращение энергопотребления в некоторых странах под влиянием снижения производства из-за распространения коронавируса привело к тому, что АЭС чаще стали работать в маневренном режиме. «По мере распространения работы в режиме маневрирования мощностью в некоторых странах мы увидим более широкий разброс в показателях КИУМ», — ​предположили авторы отчета.

Вынужденные маневры

Работа атомных станций в маневренном режиме стала темой интервью с главой подразделения по деятельности атомных реакторов в EDF Стефаном Фютри в блоке «Кейсы». На вопрос, является ли маневренность уникальным свойством французских АЭС, господин Фютри ответил, что каждый реактор обладает определенной гибкостью. Например, во Франции большинство реакторов могут ежедневно дважды в день понижать мощность на 20 % в течение получаса. Пока необходимости снижать мощность так часто нет: в среднем, лишь 15 раз в год. Однако потребность в маневрах возникает все чаще, поскольку все больше электроэнергии из возобновляемых источников поступает в сеть.

В АО «Атомстройэкспорт» (инжиниринговый дивизион «Росатома») Newsletter подтвердили, что и блоки, возводимые Росатомом за рубежом, также обладают возможностью маневрирования мощностью. «Проект ВВЭР‑1200 изначально разрабатывался с учетом возможности работы в режиме суточного регулирования мощности. Она может снижаться со 100% от номинальной электрической мощности до 50% и затем снова возвращаться к уровню 100, — ​рассказал первый заместитель генерального директора — ​директор по технической политике АО «Атомэнергопроект» Андрей Кучумов. В соответствии с проектом снизить мощность для АЭС с реакторами ВВЭР можно со скоростью 1 % от номинальной электрической мощности в минуту, нарастить — ​со скоростью 3 % в минуту. При авариях в энергосистеме можно увеличивать мощность со скоростью 5 % от номинальной в минуту и снижать со скоростью 20 % в минуту. Возможность работы в маневренных режимах предусмотрена во всех проектах современных АЭС, включая Курскую АЭС‑2, «Аккую», «Ханхикиви» и «Пакш‑2».

В интервью WNA Стефан Фютри заверил, что гибкий режим работы безопасен и не влияет на оборудование, и потому нет никаких последствий для окружающей среды. «Операторы энергоблоков проходят обучение, чтобы управлять работой реактора в гибком режиме. Это не требует каких-то больших дополнительных усилий», — ​пояснил он.

Андрей Кучумов подтвердил, что гибкий режим работы АЭС безопасен. «При проектировании АЭС надежность оборудования определялась, исходя из требований надежной и безопасной работы в маневренных режимах в течение всего срока службы атомной станции. Проведенные испытания на энергоблоке НВАЭС‑2 подтвердили соблюдение всех эксплуатационных пределов при работе в режиме суточного регулирования 100–50–100% от номинальной электрической мощности».

Андрей Кучумов отметил, что наиболее эффективное использование топлива достигается при эксплуатации в базовом режиме. Он предпочтителен для энергосетей, в составе которых имеются электростанции других типов, мощность которых можно легко и быстро регулировать. «Маневренные режимы позволяют вырабатывать ровно столько электроэнергии, сколько требуется в конкретный период времени, однако при этом ухудшаются экономические показатели АЭС. Кроме того, при работе в маневренных режимах в связи с необходимостью корректировать уровень теплоносителя и концентрации борной кислоты в реакторной установке, образуется большее количество радиоактивных отходов», — ​пояснил господин Кучумов.

В интервью Стефан Фютри объяснил, как французские АЭС добиваются экономической эффективности даже при необходимости работать в маневренном режиме. Свою нишу АЭС нашли во время вечернего пика: тогда и спрос, и цены выше, и солнечные станции свой вклад в энергобаланс не вносят. А когда рыночные цены на электроэнергию низкие или в сеть поступает большой объем электроэнергии от солнечных электростанций, атомные станции производят меньше электроэнергии. «Реакторы компании EDF также обеспечивают регулирование частоты в энергосети. Топливо, сэкономленное из-за маневрирования, можно использовать в дальнейшем, благодаря чему EDF может выбрать оптимальное время перегрузки топлива. Зимой потребление и цены на электроэнергию выше, поэтому мы можем запланировать остановку реактора на апрель, например, а не на февраль», — ​рассказал о выгоде Стефан Фютри. Он выразил надежду, что даже при большем объем электроэнергии от станций, работающих на возобновляемых источниках энергии, атомные станции останутся успешными. Однако неудовольствие от проблем, вызываемых ростом доли ВИЭ в энергобалансе, в интервью все же прозвучало: «Нам не приходится снижать выработку отдельных реакторов больше чем на 20% или делать это быстро. Однако в дальнейшем мы будем вынуждены снижать объемы выдачи в сеть все чаще и на все большем числе реакторов, что потребует от нас более точного планирования времени ремонтов или тестирования в режиме базовой нагрузки».

О гибкости в производстве электроэнергии на АЭС, в том числе в условиях пандемии, рассказал в интервью WNA и заместитель директора Производственно-операционного центра компании EDF Марк Рингайзен.

Также в отчете WNA в блоке «Кейсы» на примере Японии и Южной Кореи рассматриваются вопросы операционной безопасности на АЭС в период пандемии, есть интервью о запуске блока с реактором АР‑1000 в Китае и блоков № 1 и № 2 на АЭС Barakah в ОАЭ.

Другие новости

В разделе «Страновые страницы» собраны новости стран, в которых работают атомные реакторы. В коротком обзоре, посвященном России, авторы отчета отметили два события. Первое — ​в декабре 2019 года началось строительство реактора БРЕСТ-ОД‑300. Это быстрый реактор со свинцовым теплоносителем, часть проекта «Прорыв». Принципиальная новизна реактора — ​в концепции «естественной безопасности». Безопасность реактора достигается благодаря максимальному использованию законов природы и свойств материалов. Второе событие — ​в апреле 2020 года российский регулятор, Роспотребнадзор, продлил Белоярской АЭС лицензию на эксплуатацию блока с «быстрым» натриевым реактором БН‑600 до 2025 года. Концерн «Росэнергоатом» намерен еще раз продлить лицензию на эксплуатацию до 2040 года.

Не допустить антиядерных догм

Особого внимания заслуживают заключительные замечания гендиректора WNA Агнеты Ризинг. Она напоминает, что атомная энергетика способна поддержать усилия стран по восстановлению экономик после пандемии: «Поддержка существующей ядерной генерации и строительства новых ядерных мощностей даст стимул экономическому росту в краткосрочной перспективе и обеспечит развитие низкоуглеродной, устойчивой и эффективной энергетики. Проекты в ядерной сфере привлекают значительные внутренние инвестиции, становясь источником устойчивого долгосрочного роста экономики на региональном и национальном уровнях». Однако для того, чтобы атомная энергетика максимально воплотила свои возможности в реальность, необходима политическая воля. Без атомной энергетики, уверена госпожа Ризинг, недостижимы будут цели государств по созданию чистой окружающей среды, а энергоресурсы будут обходиться дороже: «Мы не можем допустить, чтобы ошибочные антиядерные догмы, продвигаемые некоторыми странами, мешали разносторонним инициативам в области энергетики и охраны окружающей среды. Невключение атомной энергии в классификацию объектов для «зеленого финансирования» (так называемую Таксономию ЕС), ограничивающее инвестиции в ядерные энергетические проекты, противоречит принципу «недопущения существенного вреда»  создание препятствий для развития ядерной энергетики ведет к росту загрязнения и увеличению выбросов углерода, а также к снижению надежности поставок электроэнергии и ее доступности для потребителей».

 

Фото: Модель реактора «БРЕСТ-ОД-300»