Научная статья на тему 'Факторы, побуждающие страны к строительству атомных электростанций'

Факторы, побуждающие страны к строительству атомных электростанций Текст научной статьи по специальности «Энергетика»

CC BY
2
0
Поделиться
Ключевые слова
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА / NUCLEAR ENERGY / АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ / NUCLEAR PLANT / ЭЛЕКТРИЧЕСТВО / ELECTRICITY / ПОТРЕБЛЕНИЕ ТОПЛИВА / FUEL CONSUMPTION / УРАН / URANIUM

Аннотация научной статьи по энергетике, автор научной работы — Акимова Кристина Владимировна

В настоящее время перед странами мира стоит вопрос о выборе способа генерации электроэнергии. В данной статье рассматриваются аспекты, влияющие на рост строительства атомных электростанций в мире. Глобальный рост населения в сочетании с промышленным развитием приведет к увеличению потребления электроэнергии, что является одним из главных драйверов энергопотребления. Государства сосредотачивают внимание на последствиях изменения климата в результате сжигания ископаемого топлива. И многие страны начинают задумываться о строительстве атомных электростанций на своих территориях.

Текст научной работы на тему «Факторы, побуждающие страны к строительству атомных электростанций»

Список литературы / References

1. Ильницкая Е.И., Тедер Р.И., Ватолин Е.С., Кунтыш М.Ф. Свойства горных пород и методы их определения. М.: Недра, 1969. 392 с.

2. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. Учебник для вузов. М.: Недра, 1973. 286 с.

3. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. Перевод с немецкого. Под редакцией В.С. Григорьева и Л.Д. Розенберга. М.: Издательство иностранной литературы, 1957. 726 с.

4. Тажибаев К.Т. Напряжения, процессы деформации и динамического разрушения горных пород. В двух томах. Т. 1. Бишкек: Издательство «Алтын Принт», 2016. 352 с.

5. Динник А.Н. О давлении горных пород и расчет крепи круглой шахты // Инженер, работник, 1925. С. 1-12.

6. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. Под ред. Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, М.М. Протодьяконова. М.: «Недра», 1975. 279 с.

7. Горбацевич Ф.Ф. Акустополярископия породообразующих минералов и кристаллических пород. Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2002. 140 с.

8. Ватолин Е.С. Некоторые динамические свойства и природа деформирования горных пород. М.: Наука, 1966. 63 с.

ФАКТОРЫ, ПОБУЖДАЮЩИЕ СТРАНЫ К СТРОИТЕЛЬСТВУ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Акимова К.В. Email: Akimova1791@scientifictext.ru

Акимова Кристина Владимировна — студент, факультет бизнес—информатики и управления комплексными системами, Национальный исследовательский ядерный университет Московский инженерно-физический институт, г. Москва

Аннотация: в настоящее время перед странами мира стоит вопрос о выборе способа генерации электроэнергии. В данной статье рассматриваются аспекты, влияющие на рост строительства атомных электростанций в мире. Глобальный рост населения в сочетании с промышленным развитием приведет к увеличению потребления электроэнергии, что является одним из главных драйверов энергопотребления. Государства сосредотачивают внимание на последствиях изменения климата в результате сжигания ископаемого топлива. И многие страны начинают задумываться о строительстве атомных электростанций на своих территориях.

Ключевые слова: ядерная энергетика, атомные электростанции, электричество, потребление топлива, уран.

THE FACTORS THAT MOTIVATE COUNTRIES TO BUILD NUCLEAR

POWER PLANTS Akimova K.V.

Akimova Kristina Vladimirovna — student, FACULTY FOR BUSINESS INFORMATICS AND INTEGRATED SYSTEM, NATIONAL RESEARCH NUCLEAR UNIVERSITY MOSCOW ENGINEERING PHYSICS INSTITUTE, MOSCOW

Abstract: now the countries of the world are faced by a question of the choice of a way of generation of the electric power. The article considers the factors which impact on the growth of construction nuclear plants in the world. Global population growth in combination with industrial development will lead to increased consumption of electricity, which is one of the main drivers of energy consumption. Countries are focusing on climate change caused by burning fossil fuels. And a lot of them are beginning to think about construction of nuclear power plants on their territories. Keywords: nuclear energy, nuclear plant, electricity, fuel consumption, uranium.

УДК 620.98

DOI: 10.20861/2304-2338-2017-91-001

Глобальный рост населения в сочетании с промышленным развитием даст новый толчок в росте потребления электроэнергии. По результатам ООН в середине 2015 года, численность населения достигла 7,3 млрд (таблица 1) [1].

Таблица 1. Прогноз роста населения ООН

Население (млн)

2015 2030 2050 2100

Африка 1186 1679 2478 4387

Азия 4393 4923 5267 4889

Европа 738 734 707 646

Латинская Америка и Карибские о-ва 634 721 784 721

Северная Америка 358 396 433 500

Океания 39 47 57 71

Весь мир 7349 8501 9725 11213

Как показывает статистика, после быстрого роста численности населения начинается этап роста энергопотребления, который является опережающим. Растет индустриализация экономики и увеличивается ВВП на душу населения, который в свою очередь опережает энергопотребение. Обосновать это можно увеличением энергоемкого производства. Поэтому можно утверждать, что динамика электропотребления в развитых и развивающихся странах будет существенно разниться. Развитые страны уже прошли пик энергопотребления, в то время как в развивающихся странах потребление будет расти, базируясь на росте благосостояния населения.

Но для некоторых стран энергетическая бедность останется существенной проблемой, так как увеличение населения будет существенно опережать рост душевого энергопотребления.

Главной темой многих политических программ является обеспечение безопасности поставок, поскольку страны понимают, насколько они уязвимы к перебоям поставок нефти и газа. Доли потребления разных источников различаются (рисунок 1). Обилие естественного урана делает атомные электростанции привлекательными с точки зрения энергетической безопасности. Например, во время нефтяного кризиса начала 1970-х годов Франция была сильно зависима от зарубежных поставок. С тех пор были построены 60 атомных реакторов. В настоящее время атомная энергетика обеспечивает 78% электроэнергии, она стала крупным экспортером электроэнергии (60 млрд кВт-ч в год) и имеет высокий уровень энергетической независимости [2].

Потребление топлива по регионам мира, МТНЭ

■ ■ Северная Америка

ВИЭ

й Южная и Центральная

Америка (.. Евразия

■ Средний Восток

^ Африка

^ Азиатско - Тихоокеанский регион

ША У/М ^л ^л ^л ^л

::■:■:■:■:■ У У У У У У У

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Рис. 1. Потребление топлива по регионам мира, МТНЭ

В последние годы внимание было сосредоточено на последствиях изменения климата в результате сжигания ископаемого топлива, особенно угля, из-за углекислого газа, который при этом выделяется в атмосферу. Выделяемый углекислый газ способствует усилению парникового эффекта. Производство электроэнергии является одним из основных

источников углекислого газа, порождая 9,5 млрд тонн в год, или примерно четверть антропогенных выбросов.

Страны все более и более обеспокоены устойчивым во всем мире наращиванием уровня СО2 в атмосфере (см. рис. 2), и политические инициативы отражают эту тревогу. Прогрессивная вырубка лесов также вносит свой вклад в парниковый эффект, уменьшая уровень удаления СО2 в процессе фотосинтеза. В настоящее время выбросы СО2 являются значимым фактором при сравнении ядерной и других видов энергетики.

35000,0 25000,0 15000,0 5000,0 й

Выбросы СО2, млн т

- Северная Америка ч Евразия ■ Африка

0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 2 2 2 2 2

г Южная и Центральная Америка

■ Средний восток

:: Азиатско - Тихоокеанский регион

Рис. 2. Выбросы СО2, млн т

Во всем мире выбросы СО2 от сжигания ископаемого топлива составляют 34 млрд тонн в год. Около 38% от угля и 43% от нефти. Каждые 1000 МВт электростанции, работающей на черном угле, производят около 7 млн тонн в год выбросов СО2. Если используется бурый уголь, то 9 млн тонн. Каждые 22 тонны урана позволяют не попасть в атмосферу 1 млн тонн СО2 по сравнению с углем. Новые технологии помогают уменьшать выбросы (см. рис. 3).

Рис. 3. Выбросы СО2, грамм на кВт ч

Расходы на топливо с самого начала дали атомной энергетике преимущество перед угольной, нефтяной и газовой энергией. Однако, около половины стоимости происходит за счет обогащения и изготовления. На таблице 2 показана стоимость на 1 кг и02 реакторного топлива, рассчитанная на июль 2015 года.

Закупка урана 8,9 кг U3O8 x $97 US$ 862 46%

Конверсия 7,5 кг U x $16 US$ 120 6%

Изотопное обогащение 7,3 ЕРР х $82 US$ 599 32%

Изготовление ТВС за кг US$ 300 16%

Итого US$ 1880

Но даже с этим общая стоимость топлива АЭС в странах ОСЭР, как правило, равна трети стоимости топлива угольной электростанции и примерно одной четвертой стоимости топлива газовой электростанции комбинированного цикла. Около 78% расходов на угольных электростанциях идут на топливо, а на газовых электростанциях этот показатель достигает 89%. В то время как на АЭС 14% расходов идут на топливо [3].

Уран имеет преимущество высококонцентрированного источника энергии, который легко транспортируется. Урана требуется намного меньше, чем угля. Один килограмм природного урана будет приносить примерно в 20000 раз больше энергии, чем такое же количество угля. Поэтому уран можно считать очень компактным ресурсом. Вклад топлива в общую стоимость произведенной электроэнергии сравнительно невелик, поэтому даже большой рост цен на топливо будет иметь сравнительно незначительный эффект.

Список литературы / References

1. ООН. [Электронный ресурс] / World Population Prospects. Офиц. сайт Режим доступа: https://esa.un.org/unpd/wpp/Publications/Files/Key_Findings_WPP_2015.pdf/ (дата обращения: 12.12.2016).

2. World Nuclear Association. [Electronic resource] / Home / Information Library / Current and Future Generation / Nuclear Power in the World Today. URL: http://www.world-nuclear.org./ (date of access: 07.01.16).

3. World Nuclear Association [Electronic resource]. / Home / Information Library / Nuclear Fuel Cycle / Uranium Resources. URL: http://www.world-nuclear.org./ (date of access: 07.01.2016).