Плюсы и минусы атомной электростанции. Достоинства и недостатки аэс

Виды электростанций – характеристика, плюсы и минусы устройств

Плюсы и минусы атомной электростанции. Достоинства и недостатки аэс

Все электрические станции объединены и образуют Единую энергетическую группу, которую создали с целью более эффективного использования их мощностей, чтобы непрерывно снабжать потребителей электроэнергией. Основным элементом в устройстве считается электрогенератор, который выполняет определенные функции:

  1. Гарантирует непрерывную работу одновременно с другими энергосистемами и обеспечивает энергией собственные автономные нагрузки.
  2. Обеспечивает быстрое реагирование на наличие или отсутствие нагрузки, которая соответствует его номинальному значению. Производит запуск электродвигателя, обеспечивающего функционирование всей станции.
  3. Совместно со специальным оборудованием выполняет защитные функции.

Каждый генератор отличается формами, размерами и источником энергии, который вращает вал. Кроме него, в станцию входят: турбины, котлы, трансформаторы, распределительное оборудование, технические средства коммутации, автоматика, релейная защита. Сейчас большое внимание уделяется выпуску более компактных установок.

Они вырабатывают электроэнергию, которая питает не только различные объекты, но и целые поселения, находящиеся на удаленном расстоянии от электрических линий. В основном они используются на полярных станциях и предприятиях, добывающих полезные ископаемые.

Основные виды

Классификация электростанций в первую очередь проводится по типу энергоносителей. К ним относятся уголь, природный газ, вода рек, ядерное топливо, дизельное горючее, бензин и т. д. Список основных станций:

  1. ТЭС — расшифровка аббревиатуры: тепловая электрическая станция. Для ее работы используется природное топливо, а она может быть конденсационной (КЭС) или теплофикационной (ТЭЦ).
  2. ГЭС — гидравлическая электростанция, которая работает за счет воды рек, падающей с высоты. Существует ее разновидность — ГАЭС (гидроаккумулирующая).
  3. АЭС — атомные станции, энергоносителем которых является ядерное топливо.
  4. ДЭС — стационарные или передвижные электростанции, работающие на дизельном топливе. Обычно это станции малой мощности, которые используются в строительстве и частном секторе, где нет линий электропередач.

Существуют еще солнечные, ветровые, приливные и геотермальные источники электропитания, которые слабо применяются в нашей стране. У них есть ряд недостатков природного характера, и они представляют собой альтернативные виды выработки электроэнергии.

Тепловые и гидравлические

Тепловые электростанции России создают около 70% от всей электроэнергии. Для их функционирования используется мазут, уголь, газ, а в некоторых регионах – торф и сланцы. На теплоэлектроцентралях кроме электрической производится тепловая энергия.

Одним из основных элементов станции является турбина, которая вращается за счет вырабатываемого пара. Преимуществом ТЭС считается то, что ее оборудование можно разместить практически везде, где есть природные энергоносители. Кроме того, на их работу практически не влияют природные факторы.

Но при этом применяемое топливо не возобновляется, то есть его ресурсы могут закончиться, а само оборудование засоряет окружающую среду. В России тепловые станции не оборудованы эффективными системами для очистки от вредных и токсичных веществ.

Газовое оборудование считается более экологичным, но идущие к нему трубы также наносят вред природе. Станции, которые находятся в центральном регионе страны работают на природном газе и мазуте, а в восточных районах — на угле. Поэтому их размещение осуществляется ближе к месторождениям природного топлива.

По своей значимости гидравлические станции расположились на втором месте после ТЭС. Их основное отличие — это использование энергии воды, которая относится к возобновляемым ресурсам. Если смотреть по карте России, то можно заметить, что самые мощные ГЭС находятся в Сибири на Енисее и Ангаре. Список крупных электростанций:

  1. Саяно-Шушенская — обладает мощностью 6,4 тыс. мВт.
  2. Красноярская — 6 тыс. мВт.
  3. Братская — 4,5 тыс. мВт.
  4. Усть-Илимская — 3,84 тыс. мВт.

Схема принципа действия установок довольно проста. Падающая вода приводит в движение турбины, которые вращают генераторы, и начинает вырабатываться электроэнергия. Стоимость электричества, производимого ГЭС, считается самой дешевой, и она в 5—6 раз меньше, чем на ТЭС. Кроме того, чтобы управлять гидравлической станцией, требуется меньшее количество сотрудников.

Большую разницу составляет время запуска установки. Если для ГЭС этот параметр составляет 3—5 минут, то у ТЭС он будет длиться несколько часов. С другой стороны, гидравлическая установка функционирует на полную мощность только при большом подъеме уровня воды.

Сейчас большое внимание уделяется строительству гидроаккумулирующих станций, которые отличаются от традиционных установок возможностью перемещения одинакового количества воды между нижним и верхним бассейнами. В ночное время, когда есть излишки электроэнергии, вода подается снизу вверх, а в дневное — наоборот.

Атомные и дизельные

По количеству выпускаемой энергии атомные электростанции располагаются на третьем месте. Их доля в энергетике России составляет всего 10%. В Соединенных Штатах это значение равно 20%, а самый высокий показатель во Франции — более 75%.

После катастрофы на АЭС в Чернобыле была сокращена программа по строительству и развитию ядерных электростанций. Наиболее известные объекты в России:

  • Ленинградский;
  • Курский;
  • Смоленский;
  • Белоярский и др.

Сейчас наиболее популярны атомные теплоэлектроцентрали, назначение которых — производство электрической энергии и тепла. Станция такого типа функционирует в поселке Билибино на Чукотке. Кроме того, одним из последних направлений считается создание АСТ — атомных станций теплоснабжения, в которых происходит превращение ядерного энергоносителя в тепловую энергию.

Такое оборудование успешно работает в Нижнем Новгороде и Воронеже. При правильной эксплуатации АЭС является самой экологичной установкой, а именно:

  • несущественные выбросы в атмосферу;
  • кислород практически не поглощается;
  • не создается парниковый эффект.

Если рассматривать принцип работы атомной электростанции, то следует учитывать катастрофические последствия после аварий. Отработанный энергоноситель также требует специального захоронения в ядерных могильниках.

Мобильные дизельные электростанции стали неотъемлемой частью для снабжения электроэнергией отдаленных районов и объектов строительства. Помимо этого, их зачастую используют как аварийные или резервные источники.

Основным элементом оборудования считается генератор, который вращается от двигателя внутреннего сгорания. Стационарные установки могут обладать мощностью до 5 тыс. кВт, а передвижные — не более 1 тыс. кВт.

Одним из их достоинств считаются компактные размеры, поэтому их можно размещать в небольших помещениях. К минусам можно отнести зависимость от наличия топлива, способов его доставки и хранения.

Преимущества и недостатки

Любая электрическая станция обладает как определенными достоинствами, так и некоторыми недостатками. Причины такой ситуации могут зависеть от технологических процессов, человеческого фактора и природных явлений.

Таблица. Плюсы и минусы ТЭС, ГЭС, АЭС.

Вид электростанции Достоинства Недостатки
Тепловая 1. Небольшая цена на энергоноситель. 2. Малые капитальные вложения. 3. Не имеют конкретной привязки к какому-нибудь району. 4. Низкая себестоимость электроэнергии. 5. Все оборудование занимает небольшую площадь. 1. Сильное загрязнение окружающей среды. 2. Большие эксплуатационные расходы.
Гидравлическая 1. Отсутствует необходимость добычи и доставки энергоносителя. 2. Не загрязняет близлежащие районы. 3. Управление водяными потоками. 4. Высокая надежность функционирования. 5. Легкое техническое обслуживание и небольшая себестоимость электроэнергии. 6. Возможность дополнительно использовать природные ресурсы. 1. Подтопление плодородных земель. 2. Большая занимаемая площадь.
Атомная 1. Малое количество вредных выбросов. 2. Небольшой объем энергоносителя. 3. Высокая мощность на выходе. 4. Низкие издержки для получения электроэнергии. 1. Вероятность опасного облучения. 2. Выходная мощность не регулируется. 3. Катастрофические последствия при аварии. 4. Высокие капитальные вложения.

Нетрадиционные электростанции (солнечные, геотермальные, приливные, ветровые и др.) в России используются в небольшом количестве.

Несмотря на недостатки, которые в основном связаны с непостоянством природных явлений, высокой стоимостью и малой выходной мощностью, за альтернативными установками – интересное и перспективное будущее.

Источник: https://nauka.club/geografiya/vidy-elektrostantsyi.html

Плюсы и минусы использования атомной энергетики

Плюсы и минусы атомной электростанции. Достоинства и недостатки аэс
Использование ядерной энергии всегда было спорным вопросом. Хотя есть много преимуществ, но и недостатков тоже хватает. Давайте немного разберёмся..

ПЛЮСЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

1.СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ

Согласно докладам, опубликованным в 1998 году, выбросы парниковых газов сократились почти вдвое за счет использования ядерной энергии. Было отмечено, что ядерная энергия не выделяет вредных газов, таких как углекислый газ и метан, которые в значительной степени ответственны за загрязнение атмосферы и вызываютглобальноепотепление.

Институт ядерной энергии заявил, что ядерная энергия производит более чистый воздух, чем другие источники энергии. Несмотря на то, что некоторые парниковые газы выделяются во время транспортировки, они не оказывают вредного воздействия на воздух или воду.

2.ВЫСОКАЯ ВЫХОДНАЯ МОЩНОСТЬ

Большинство источников энергии это солнце, вода или воздух. Но природа непредсказуема, а это значит, что добыча энергии зависит от различных факторов. Но это не относится к производству от ядерной энергии. Атомные станции работают с гораздо большим коэффициентом мощности. Они генерируют больше энергии, чем их коллеги которых я перечислил выше.

3.ЭКОНОМИЯ

Первоначальные затраты на создание атомной станции высоки. Но если мы рассмотрим более поздний процесс, который включает в себя производство ядерной энергии, то это экономически выгодно. Причина – наличие урана в оптимальном количестве.

Ядерная энергия более экономична, чем другие источники, такие как уголь, нефть, газ и т. д. Кроме того, атомная станция, когда-то построенная, плавно работает в течение длительного периода.

Низкая стоимость топлива и его переработки делают его выгоднее на фоне остальных.

4.УСТОЙЧИВЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

В настоящее время ядерная энергия рассматривается в качестве устойчивого источника энергии. Уран доступен в большом количестве, и ядерная энергия не влияет на окружающую среду. Однако исследователи пытаются найти лучшую альтернативу Урану, чтобы сделать ядерную энергию возобновляемым источником энергии.

5.ТОРИЙ, АЛЬТЕРНАТИВА

Атомные станции кажутся нам будущим. Причина-наличие урана, которого хватит более чем на 80 лет. Альтернативой этому является торий.

Он считается лучшей и более безопасной альтернативой, поскольку торий более доступен, чем Уран. Кроме того, в отличие от Урана, Торий не должен использоваться при высоких температурах. А так же, он выпускает меньше отходов.

Такие страны, как Япония и Индия, планируют использовать торий на своих электростанциях.

МИНУСЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

1.РАДИОАКТИВНЫЙ ОТХОД

Радиоактивные отходы уже давно являются дискуссионной темой. Побочный продукт ядерного деления пока не причинил нам вреда, но будущее предсказать невозможно. Поскольку количество отходов от 449 ядерных реакторов, работающих в настоящее время, довольно велико, это проливает свет на вероятный риск в будущем.

Если эти отходы не будут должным образом запечатаны, они могут загрязнить окружающую среду и создать дополнительную опасность для здоровья. Сегодня морское дно стало местом захоронения ядерных подводных лодок и контейнеров с ядерными отходами.

Таким образом, обработка радиоактивных отходов является серьезной проблемой.

2.ВЕРОЯТНОСТЬ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ

Даже если все правила безопасности соблюдены, это не даёт никакой гарантии. Всегда есть большая вероятность несчастного случая. Предметом озабоченности являются масштабы разрушений.

Поскольку ядерная энергия чрезвычайно мощна, даже небольшая ситуация может привести к невыносимым последствиям. Это одинаково вредно для человечества и природы. Так что вероятность жертв возрастает с увеличением количества атомных станций.

Чернобыль-это инцидент, который до сих пор остается в мыслях каждого человека.

3.СОЗДАНИЕ АТОМНОЙ СТАНЦИИ

Даже если есть много преимуществ использования ядерной энергии, есть некоторые недостатки, которые нельзя обойти стороной. Одним из них является время и деньги, необходимые для создания завода.

Это не только требует времени, но и требует больших инвестиций. Кроме того, не так просто получить все разрешение и авторизацию в течение короткого периода времени.

На проектирование и строительство новой атомной электростанции уходит от двадцати до тридцати лет .

4.СОЦИАЛЬНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В БЕЗОПАСНОСТИ

Безопасность является большой проблемой, когда мы принимаем во внимание ядерную энергию.

Поскольку он чрезвычайно мощен, существует вероятность потенциального теракта и даже минимальной небрежности, которые могут привести к хаосу.

Таким образом, необходимо проявлять максимальную заботу о станциях. Атомные электростанции в случае их повреждения обладают угрозой нанесения вреда всей цивилизации.

5.ЯДЕРНО-ОРУЖЕЙНЫЙ

Производство ядерной энергии не приводит к выбросу большого количества парниковых газов. Поэтому он рассматривается как более безопасная альтернатива.

Но в то же самое время существуют радиоактивные отходы, которые могут быть использованы для производства ядерного оружия. Плутоний играет важную роль в создании ядерных бомб.

Даже если ядерная энергия полезна, она также вызывает серьезную озабоченность в отношении национальной безопасности.

Как и у монеты, тут есть две стороны. Всё приходит со своими преимуществами и недостатками. Ядерная энергия была для нас благословением, но мы не должны закрывать глаза и на минусы. Необходимо поддерживать баланс между тем и другим и следить за всем, прежде чем прийти к определенному выводу. Таковы плюсы и минусы ядерной энергетики.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5d63f458dfa9ce00ad0b3319/5d68713741878200ae0d7f96

Атомная электростанция: с чего начиналась атомная энергетика

Плюсы и минусы атомной электростанции. Достоинства и недостатки аэс

В энергетических системах во всем мире используются различные типы электростанций. Приоритет того или иного направления во многом зависит от научного потенциала данной страны, ее природных условий и других факторов.

В наиболее развитых государствах значительную часть электричества производит атомная электростанция, состоящая из целого комплекса специальных сооружений.

Основным источником служит управляемая реакция расщепления ядра, в ходе которой происходит выделение тепла, достаточного для производства электроэнергии.

С чего начиналась атомная энергетика

В 1949 году в СССР были успешно проведены экспериментальные взрывы атомной бомбы. В процессе экспериментов осуществлялась выработка плутония, для нужд ядерного реактора производился обогащенный уран. Разработки в данной области позволили вплотную подойти к решению задачи, чтобы использовать ядерную энергию в мирных целях. Тогда же приступили к созданию плана первой установки.

На тот момент в Советском Союзе уже накопился определенный опыт по созданию промышленных реакторов, производящих материал для атомных бомб. Они имели существенное отличие от энергетических установок, поскольку для выработки электроэнергии требовалось разогреть теплоноситель до высокой температуры.

Для этого понадобились совершенно другие материалы и сплавы, способные работать в экстремальных условиях, не поглощающие большого количества нейтронов, устойчивые к коррозии и т.д. Эти проблемы были определены еще до проектирования, и вся сложность заключалась лишь во времени.

Строительство 1-й АЭС велось с 1950 по 1954 годы в городе Обнинске.

Пуск первой в мире атомной электростанции и введение в действие произошел 27.06.1954 года. В первоначальной конструкции оборудования использовался реактор АМ-1, мощность у которого составляла всего 5 МВт.

Данный объект смог непрерывно прослужить целых 48 лет и в апреле 2002 года работа в плановом порядке прекратилась по причине физического износа и невозможности ее дальнейшего использования с точки зрения экономики.

Первые энергетические сооружения на ядерном топливе проложили путь для строительства новых, более совершенных станций, использующих возможности атома в мирных целях.

Накоплен большой объем инженерно-технических и научных разработок, позволивших успешно проектировать новые сооружения.

Первая в мире атомная электростанция была своеобразной кузницей для подготовки и обучения кадров, научных сотрудников и технического персонала, которые нашли свое место на других, вновь созданных объектах.

Появление АЭС в других государствах

Первая в мире атомная электростанция и ее успешное функционирование позволило приобрести бесценные практические наработки в эксплуатации таких установок. Благодаря ее возведению, инженерно-техническим решениям, получившим развитие по многим направлениям, была построена Белоярская атомная электростанция, мощность которой подошла к 300 мегаватт.

Одновременно проходило негласное соревнование СССР с другими странами.

Уже в 1956 году завершилось строительство и была запущена в действие первая британская атомная установка, предназначенная для промышленных нужд.

Местом ее расположения был выбран населенный пункт Колдер-Холл, а расчетная мощность при запуске составила 46 мегаватт. После этого аналогичные электростанции начали возводиться и в прочих государствах.

Экономия электроэнергии на предприятии

В 1957 году началась деятельность первой атомной американской установки, производительностью 60 мегаватт, расположенная в штате Шиппингпорт. В 1979 году сооружение новых реакторов в США было приостановлено.

Причиной послужила крупнейшая авария на электростанции Три-Майл-Айленд. Серьезное влияние на развитие мировой атомной энергетики оказала авария на Чернобыльской электрической станции, которая произошла в 1986 году.

Многие страны серьезно задумались над обеспечением безопасной эксплуатации таких объектов и стали активно решать эту проблему.

Вопросы взаимодействия в данной области были вынесены на международный уровень. В настоящее время ведущие ядерные державы занимаются активной разработкой и внедрением специальных программ, направленных на дальнейшее развитие атомной энергетики. На данный момент во всех странах сооружается 56 установок, а 143 энергоблока запланировано построить до 2030 года.

Уран в качестве топлива для атомных электростанций

Среди возможных вариантов данного вида топлива, уран получил наиболее широкое распространение, как наиболее эффективный источник энергии. Его добыча осуществляется по разному:

  • Открытая карьерная добыча.
  • Традиционный шахтный закрытый способ.
  • Выщелачивание под землей в заранее пробуренных шурфах.

В последнем случае скважины, пробуренные на установленную глубину, заполняются растворенной серной кислотой. После насыщения раствора ураном, он выкачивается и поступает на переработку.

Наиболее богатыми месторождениями считаются канадский, чешские, французские, где из 1 тонны руды завод производит около 22 кг сырья. На российских рудниках этот показатель составляет чуть выше 1,5 кг. В процессе добычи этот материал не представляет особой опасности, чем и отличается от радона, который является продуктом, образующимся при естественном распаде урана.

Добытый рудный материал после переработки превращается в закись окись урана в виде порошка. Далее происходит его производство и превращение в круглую форму в виде таблеток, спрессованных в небольшой размер.

Затем, целые сутки они подвергаются термической обработке при 1500С и выше. Одному атомному реактору требуется примерно 10 млн таких урановых колбочек.

Попадая в реактор, они начинают взаимодействовать между собой, запуская и поддерживая процессы, позволяющие вырабатывать электроэнергию.

Для размещения таблеток используются специальные трубки на основе циркониевого сплава. После заполнения они объединяются в пучки и становятся ТВС – тепловыделяющими сборками, которые и выполняют функцию топлива для установки.

Замена уранового материала в реакторах производится ежегодно. За счет этого повышается и коэффициент полезного действия. Отработанные элементы остужаются и переходят в дальнейшую переработку.

Путем химических экстракций из них выделяется некоторое количество урана и плутония, направляемых для повторного применения.

Продукты, полученные от распада радиоактивных элементов, применяются в приборах с ионизирующим излучением, необходимых в промышленном производстве и медицине.

На данный момент оставшееся переработанное топливо используют атомные электростанции с реакторными установками, работающими на быстрых нейтронах. В хранилищах такого материала очень много и оборудование нового типа сможет использовать его в течение многих лет.

Устройство и функционирование обычной АЭС

Стандартная атомная электростанция включает в свою работу двухконтурный водо-водяной энергетический реактор, известный как ВВЭР. В зоне активных действий установки выделяется тепло, передаваемое теплоносителю, циркулирующему в первом контуре.

Затем, нагретый теплоноситель поступает в парогенератор, или теплообменник. Здесь он производит нагрев воды, циркулирующей во втором контуре, до кипящего состояния.

Образованный пар попадает в турбину и вызывает вращение вала, передаваемое электрогенератору.

Анализатор качества электроэнергии

Охлаждение отработанного пара осуществляется в конденсаторе. С этой целью используется большое количество холодной воды, поступающей из близлежащего водохранилища. В подобной схеме заключается общий принцип работы атомной электростанции.

В процессе работы реактора в контуре возникают колебания давления, поскольку теплоноситель подвержен тепловому расширению. Выравнивание колебаний производится специальным компенсатором, изготовленным в виде сложной и громоздкой конструкции. В некоторых моделях реакторов, вместо воды теплоносителями могут быть различные вещества, например, газ или расплавленный натрий.

При использовании натрия конструкция оболочки в установке значительно упрощается. Это происходит за счет равномерного давления, которое не выше атмосферного. В этом случае компенсатор давления не требуется, однако высокая химическая активность натрия создает значительные трудности в процессе эксплуатации.

Различные типы атомных электростанций отличаются количеством используемых контуров. Всего одним контуром ограничивается конструкция установки РБМК – реактора большой мощности канального типа. В реакторах на быстрых нейтронах БН используется целых три контура – один водяной и два – натриевые.

При отсутствии поблизости от станции подходящего водохранилища, для охлаждения пара и его конденсации применяются специальные охладительные башни – градирни. Они отличаются большими размерами и считаются наиболее заметными элементами АЭС.

Конструкция и действие ядерной установки

Сердцем любой установки является ядерный реактор, от которого напрямую зависит, как работает атомная электростанция. Внутри него происходит распад тяжелых ядер на более мелкие фрагменты. Находясь в состоянии сильного возбуждения, они начинают испускать нейтроны и другие частицы.

Воздействие нейтронов приводит к новым делениям, после чего их становится еще больше и в результате возникают непрерывные самоподдерживающиеся расщепления, известные как цепная реакция. Данный процесс осуществляется с выделением большого количества энергии, которая является основной целью всей работы АЭС и определяет ее мощность.

Примерно 85% от общего количества энергии высвобождается за очень короткий промежуток времени от начала реакции. Остальные 15% дает радиоактивный распад продуктов деления после излучения ими нейтронов. После распада атомы приходят в более стабильное состояние, а сам процесс продолжается и по окончании деления.

Типовой ядерный реактор включает в себя следующие компоненты:

  • Обогащенный уран и другое ядерное топливо.
  • Теплоноситель, с помощью которого выводится энергия, полученная при работе реактора.
  • Регулировочные стержни.
  • Замедлитель нейтронов.
  • Защитная оболочка против излучения.

В активную зону установки помещены ТВЭЛ – тепловыделяющие элементы, содержащие ядерное топливо. Они скомпонованы в кассеты, по нескольку десятков элементов. Внутри каждой кассеты имеются каналы, по которым циркулирует теплоноситель. С помощью ТВЭЛ можно регулировать уровень мощности реактора.

Принцип такой регулировки заключается в следующем:

  • Топливный стержень должен иметь определенную критическую массу, по достижении которой и начинается ядерная реакция.
  • Каждый отдельный стержень имеет массу, не дотягивающую до критической. Реакция будет происходить, если в активную зону будут помещены все стержни.
  • Путем погружения и извлечения топливных стержней, реакцию можно сделать управляемой, в том числе регулировать мощность.
  • Когда значение массы превышает критическое, происходит выброс нейтронов топливными веществами. Далее наступает столкновение выброшенных частиц с атомами.
  • Все это приводит к образованию нестабильного изотопа. Его распад наступает сразу же, с выделением тепла и энергии в виде гамма-излучения.

Электронный балласт для люминесцентных ламп

Во время столкновения кинетическая энергия частиц переходит друг к другу и число распадов еще больше увеличивается со скоростью геометрической прогрессии. При отсутствии управления такая реакция происходит мгновенно и сопровождается сильным взрывом, в реакторе этот процесс постоянно контролируется.

Преимущества и недостатки атомных электростанций

Спрос на электроэнергию, постоянно растет во всем мире. Особенно это касается развитых стран, где потребление значительно опережает выработку электричества.

Принимаются меры по использованию альтернативных источников, но заметных практических результатов они пока не дали. Решить эту проблему возможно разными способами, в том числе путем дальнейшего развития и совершенствования атомной энергетики.

При этом, нужно обязательно учитывать все плюсы и минусы атомных электростанций.

Строительство новых АЭС имеет несомненные достоинства, среди которых можно отметить следующие:

  • Используемые топливные ресурсы обладают высокой энергоемкостью. Полноценное использование одного килограмма урана дает такое же количество энергии, которое получается при сжигании 50 т нефти или 100 т каменного угля. Отсюда и высокий КПД атомной электростанции.
  • Возможность переработки ресурсов и их вторичное применение. В отличие от традиционных видов топлива, уран после расщепления вполне может быть использован вновь. В перспективе возможен полный переход к замкнутому циклу, при котором не будут образовываться вредные и опасные отходы.
  • Когда эксплуатируется электростанция (АЭС), у нее отсутствует парниковый эффект. Эти установки ежедневно предотвращают выбросы в атмосферу миллионов тонн углекислого газа.
  • Независимость реакторов от мест, где располагается топливо. Из-за высокого энергетического эквивалента ядерных ресурсов, процесс их транспортировки не требует существенных затрат.
  • Стоимость эксплуатации сравнительно невысокая и не превышает расходы на содержание других типов электростанций.

Однако, учитывая специфику атомных установок, следует отметить и недостатки, связанные с их использованием:

  • В первую очередь, это тяжелые последствия, возникающие даже при незначительной аварии. В связи с этим, любая АЭС опасна и требует достаточно сложных систем безопасности с широкими возможностями резервирования. Это позволяет обезопасить основной механизм даже при значительных авариях.
  • Необходимость уничтожать отработанное топливо. Его утилизация требует серьезных затрат, достигающих 20% от общих эксплуатационных расходов.
  • Для атомных электростанций по техническим причинам нежелательна работа в маневренном режиме.

Тем не менее, несмотря на недостатки, данное направление считается перспективным, поэтому ведутся постоянные исследования по дальнейшему совершенствованию и развитию атомной энергетики.

Источник: https://electric-220.ru/news/atomnaja_ehlektrostancija/2019-03-14-1665

Ядерная энергетика: плюсы и минусы источника энергии

Плюсы и минусы атомной электростанции. Достоинства и недостатки аэс

Каковы плюсы и минусы ядерной энергетики? Предлагаем взвесить мнения по спорному источнику энергии.

Немногие темы энергетической отрасли обсуждаются так же активно, как атомная энергетика. Для некоторых ядерная энергия является недостаточно используемым источником энергии.

 Одни считают, что дешевая в производстве и низкоуглеродистая ядерная энергия должна стать большей частью мирового энергетического баланса, поскольку она переходит от ископаемого топлива к низкоуглеродистой и возобновляемой энергии.

Для других ядерное оружие так же плохо, если не хуже, чем ископаемое топливо. Они утверждают, что потенциал ядерного распада, такого как Чернобыль и Фукусима, перевешивает преимущества ядерной энергетики, равно как и чрезмерные затраты и трудности в утилизации произведенных ядерных отходов.

Pro —  Низкоуглеродистый

В отличие от традиционных ископаемых видов топлива, таких как уголь, атомная энергетика не производит выбросов парниковых газов, таких как метан и CO 2 .

Группа по защите ядерной энергии Всемирной ядерной ассоциации установила, что средние выбросы для ядерной энергии составляют 29 тонн CO 2 в гигаватт-час (ГВт-ч) производства энергии.

 Это выгодно отличается от возобновляемых источников, таких как солнечные (85 тонн на ГВт-ч) и ветра (26 тонн на ГВт-ч), и еще более выгодно с такими ископаемыми видами топлива, как лигнит (1054 тонны на ГВт-ч) и уголь (888 тонн на ГВт-ч).

Ядерная энергия производит примерно столько же или меньше выбросов, что и возобновляемые источники, поэтому ее можно считать экологически чистым источником энергии.

Con —  Если что-то пойдет не так …

Участники антиядерной кампании рассказывают о трех крупных ядерных кризисах, произошедших в последнее время: о-ве Три-Майл в 1979 году, Чернобыле в 1986 году и совсем недавно Фукусиме в 2011 году.

Несмотря на все меры безопасности, принятые на этих атомных станциях, различные факторы привели к их обвалу, что имело разрушительные последствия для окружающей среды и местных жителей, которым пришлось бежать из пострадавших районов.

По официальным данным, число погибших в результате чернобыльской катастрофы составило 54 человека, хотя это постоянно оспаривается, и Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) установило цифру в 4000 прогнозируемых случаев смерти в более долгосрочной перспективе. Стоит ли потенциал ядерной энергетики риска мощных утечек радиации, массовых эвакуаций и миллиардов, потраченных на ремонт?

Pro —  не прерывистый

Президент США Дональд Трамп осудил энергию ветра, сказав: «Когда ветер прекращает дуть, это конец вашего электричества».

Последовательная критика возобновляемой энергии, такой как ветер и солнечная энергия, заключается в том, что они производят энергию только тогда, когда дует ветер или солнце светит.

Атомная энергия, однако, не является прерывистой, поскольку атомные электростанции могут работать без перерывов в течение года и более без перерывов или технического обслуживания, что делает его более надежным источником энергии.

Con —  Ядерные отходы

Одним из побочных эффектов ядерной энергетики является количество ядерных отходов, которые она производит. Подсчитано, что в мире ежегодно производится около 34 000 м3 ядерных отходов, на разрушение которых уходят годы.

Антиядерная экологическая группа «Гринпис» опубликовала в январе 2019 года отчет, в котором подробно описывалось то, что она назвала «кризисом» ядерных отходов, для которого «на горизонте нет решения». Одним из таких решений был конкретный ядерный мусор, «гроб» на острове Рунит , который начал взламываться и потенциально выбрасывать радиоактивные материалы.

Pro —  Дешево

Атомные электростанции дешевле в эксплуатации, чем их угольные или газовые конкуренты. Было подсчитано, что даже с учетом таких затрат, как управление радиоактивным топливом и утилизация ядерных установок, стоимость от 33 до 50% угольной электростанции и от 20 до 25% от газовой парогазовой установки.

Количество произведенной энергии также превосходит большинство других форм. По оценкам Министерства энергетики США, для замены атомной электростанции мощностью 1 ГВт потребуется 2 ГВт угля или 3 ГВт — 4 ГВт из возобновляемых источников для выработки такого же количества электроэнергии.

Con —  дорого строить

Первоначальные затраты на строительство атомной электростанции высоки. По оценкам недавнего виртуального испытательного реактора в США, стоимость проекта выросла с 3,5 до 6 миллиардов долларов США.

Южная Африка отказалась от планов по добавлению 9,6 ГВт ядерной энергии в свой энергетический баланс из-за стоимости, которая оценивалась примерно в 34-84 млрд долларов. Таким образом, хотя атомные электростанции дешевы в эксплуатации и производят недорогое топливо, первоначальные затраты обескураживают.

Источник: https://energosmi.ru/archives/38943

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.