- •13. Модернизация, реконструкция и снятие с эксплуатации эб аэс [1, 3,4]
- •13.1. Состояние атомной энергетической отрасли Украины
- •13.2. Проблемы и перспективы развития аэ Украины
- •13.3. Модернизация и реконструкция действующих эб аэс
- •13.4. Законодательные и нормативные требования при снятии с эксплуатации
- •«Зеленая лужайка»
- •«Коричневая Лужайка»
- •Вывод из эксплуатации
- •Вариант 3: Ликвидация
- •Вариант 2: Захоронение
- •Вариант 1: Хранение под наблюдением
- •13.5. Вопросы для самоконтроля
13.2. Проблемы и перспективы развития аэ Украины
АЭС с мощными энергоблоками будут сооружаться в развитых странах, владеющих обширными территориями, и в промышленных регионах, нуждающихся в большом количестве энергоресурсов. Для Украины сооружение новых АЭС большой мощности в ближайшие десятилетия ограничивается финансовыми возможностями, поскольку рассчитывать на заметное участие коммерческого капитала не приходится вследствие длительных сроков окупаемости затрат на сооружение АЭС и неопределенности развития экономики страны. Более оптимистичный прогноз участия инвестиционного капитала для малой атомной энергетики - если будут найдены проектные и организационные решения, обеспечивающие приемлемые технико-экономические характеристики, включая сроки окупаемости затрат.
Атомная энергетика требует демонстрации нового, более высокого уровня безопасности, который должен быть воспринят обществом. Это требование относится ко всем элементам топливного цикла: атомной станции, реактору, ОЯТ, хранению, транспортировке, переработке и захоронению РАО.
Обращение с РАО, образовавшимися при работе реакторов и переработке ОЯТ, и их безопасное захоронение являются основной незакрытой проблемой ядерной энергетики.
Имеющиеся в настоящее время технические решения концентрации отходов и дальнейшего их преобразования в керамические формы или стекло могут обеспечить захоронение РАО в стабильных геологических структурах, однако требуется еще значительная работа по доказательству устойчивости к внешним воздействиям и безопасности подготовленных к длительному захоронению отходов.
В Украине эта проблема пока только рассматривается с теоретической точки зрения. Нерешенные проблемы обращения с РАО и ОЯТ вызывают в обществе негативное отношение к развитию атомной энергетики. Принципиальная решаемость этих проблем не вызывает сомнения, однако достижение практических технических решений сдерживается недостаточными вложениями и трудностью практических доказательств надежности длительного захоронения отходов. Осознание обществом необходимости и приемлемости атомной энергетики произойдет лишь после решения проблем ядерного топливного цикла, связанных с выбором и обоснованием технологии обращения с РАО.
С технической точки зрения продление срока службы – это комплекс мероприятий по поддержанию или повышению безопасности АЭС, обеспечению работоспособности и долговечности основных элементов, систем и блока в целом при минимизации эксплуатационных затрат. На основе обследования технического состояния элементов, систем и конструкций блока вначале обосновывается техническая возможность продолжения эксплуатации с учетом установленного уровня безопасности за пределами назначенного срока службы так называемых незаменяемых элементов, которые не являются одинаковыми для различных типов реакторов.
Одновременно с проведением оценки технической возможности продления ресурса проводится оценка обеспечения безопасной эксплуатации энергоблока АЭС за пределами назначенного срока службы, которая заканчивается разработкой отчета по анализу безопасности. В случае получения положительных оценок разрабатываются компенсирующие мероприятия, которые должны быть реализованы для обеспечения необходимого уровня безопасности.
Но стоимость внедрения компенсирующих мероприятий может привести к существенным затратам, при которых дальнейшая эксплуатация блока станет нецелесообразной. Поэтому наряду с обеспечением установленного уровня безопасности, определением технической возможности продолжения эксплуатации необходим третий ключевой элемент в рамках управления сроком службы – расчет экономической эффективности дальнейшей эксплуатации блока. И только после проведения всех вышеуказанных оценок можно принимать решение о проведении работ по реконструкции энергоблока и внедрении мероприятий по повышению безопасности. В случае же получения отрицательных оценок принимается решение о снятии энергоблока с эксплуатации.
Схема принятия решения о продлении срока эксплуатации энергоблока АЭС либо снятии его с эксплуатации приведена на рис. 2.1.
Реконструкция,
модернизация
Снятие
с эксплуатации
Принятие
решения
Оценка
экономической эффективности продления
ресурса
Перечень
компенсирующих мероприятий
Отчет
по анализу безопасности
Оценка
обеспечения безопасной эксплуатации
блока за пределами срока службы
Оценка
технической возможности продления
ресурса
Энергоблок
АЭС
Рис. 13.1. Схема принятия решения о продлении срока эксплуатации энергоблока АЭС или снятия его с эксплуатации
Проблема останова и вывода энергоблоков из эксплуатации становится все более актуальной для многих стран. Общее количество энергоблоков с продолжительностью эксплуатации 21-25 лет составляет 23 % (71 блок), более 25 лет – 15 % (47 блоков). В США, Великобритании и Швеции количество энергоблоков с продолжительностью эксплуатации 21-25 лет составляет 50-57 %. Энергетические компании, владеющие энергоблоками АЭС, у которых заканчиваются сроки действия лицензий на их эксплуатацию, должны сделать выбор между выводом АЭС из эксплуатации или возобновлением лицензии на их дальнейшее использование. Неопределенность в подготовке мест захоронения РАО и неуверенность общества в вопросах безопасности продления ресурса делают более вероятным вывод многих энергоблоков АЭС из эксплуатации, чем возобновление лицензии на ее продолжение.
В настоящее время общее количество остановленных энергоблоков во всем мире приближается к 100. Наибольшее количество энергоблоков (22) остановлено или выведено из эксплуатации в США. Далее следуют Германия (13), Великобритания и Россия (по 11), Франция (10).
Таким образом, проблема останова и вывода энергоблоков АЭС из эксплуатации является актуальной для мировой атомной энергетики. Из всего множества остановленных в разных странах энергоблоков выведена из эксплуатации только небольшая их часть. Останов многих энергоблоков происходит раньше проектного срока, который составляет 30-40 лет. Средний срок эксплуатации остановленных энергоблоков составляет около 20 лет.
Темпы останова энергоблоков АЭС и вывода их из эксплуатации в ближайшие годы могут существенно увеличиться из-за роста количества энергоблоков с большими сроками эксплуатации по техническим, экологическим, общественно-политическим и другим причинам.
Таблица 13.1. Перечень АЭС Украины
Действующие энергоблоки |
|||||
Название АЭС |
Номер ЭБ |
Эл. Мощность, МВт |
Тип реактора |
Дата ввода в эксплуатацию (прекращения эксплуатации) |
|
Запорожская |
1 |
1000 |
В-320 |
Декабрь1984 г. |
|
2 |
1000 |
В-320 |
Июнь 1985 г. |
||
3 |
1000 |
В-320 |
Декабрь 1986 г. |
||
4 |
1000 |
В-320 |
Декабрь 1987 г. |
||
5 |
1000 |
В-320 |
Август 1989 г. |
||
6 |
1000 |
В-320 |
Октябрь 1995 г. |
||
Южно-Украинская |
1 |
1000 |
В-302 |
Декабрь 1982 г. |
|
2 |
1000 |
В-338 |
Январь 1985 г. |
||
3 |
1000 |
В-320 |
Сентябрь 1989 г. |
||
Ровенская |
1 |
420 |
В-213 |
Декабрь 1980 г. |
|
2 |
415 |
В-213 |
Декабрь 1981 г. |
||
3 |
1000 |
В-320 |
Декабрь 1986 г. |
||
4 |
1000 |
В-320 |
Октябрь 2004 г. |
||
Хмельницкая |
1 |
1000 |
В-320 |
Декабрь 1987 г. |
|
2 |
1000 |
В-320 |
Август 2004 г. |
||
Остановленные энергоблоки |
|||||
Чернобыльская |
1 |
1000 |
РБМК-1000 |
13 ноября 1996 г. |
|
2 |
1000 |
РБМК-1000 |
11 октября 1999 г. |
||
3 |
1000 |
РБМК-1000 |
15 декабря 2000 г. |
||
4-«Укрытие» |
Разрушенная реакторная установка РБМК-1000 |
26 апреля 1986 г. |
|||
Национальная экономика Украины в конце 90-х гг. XX столетия характеризовалась спадом производства, нехваткой бюджетных средств и другими неблагоприятными факторами. Закрытие Чернобыльской АЭС не только не приостанавливало эти процессы, но еще более их усиливало, потому что энергетическая система лишалась энергоблоков, вырабатывающих значительную часть электроэнергии в энергетическом балансе страны. Кроме того, остановленная Чернобьшьская АЭС полностью перешла на финансирование из государственного бюджета, который и без того имеет серьезные проблемы. В государстве существует дефицит средств для проведения работ по снятию с эксплуатации, переработке и захоронению РАО и ОЯТ. Тем не менее, Украина, в соответствии со взятыми на себя обязательствами, в 1996 г. остановила 1-й энергоблок. Правительство Украины 15 марта 1999 г. приняло постановление о досрочном снятии с эксплуатации 2-го энергоблока, находящегося в режиме восстановительного ремонта после пожара на турбогенераторе в 1991 г., а 15 декабря 2000 г. был остановлен 3-й блок - последний работающий блок Чернобыльской АЭС.
На момент закрытия Чернобыльской АЭС существовало два диаметрально противоположных представления о проблемах снятия с эксплуатации энергоблоков. Одно из них основывалось на том, что после остановки реактора и отключения турбогенераторов от сети не останется серьезных проблем, требующих пристального внимания; другое включает необоснованно завышенные требования, вовлекающие в решение этой задачи колоссальные материальные, моральные и человеческие ресурсы. Интересы многих людей оказались тесно переплетенными вокруг этих крайностей, и поэтому проблема приобрела скорее политическую, нежели научную или техническую окраску. Проблема вышла за пределы внутригосударственного уровня и стала проблемой мировой значимости. К ней подключаются все более высокие инстанции как в Украине, так и за ее пределами. Руководители и политические лидеры, спекулируя на проблеме Чернобыльской АЭС, все более политизируют эту проблему и рассматривают ее в отрыве от технического, инженерного и экономического решений.
Для принятия конкретных технических решений по снятию с эксплуатации обязательно необходимо полное изучение технического состояния оборудования, зданий, территории промышленной площадки, коммуникационных и других систем. Это необходимо для того, чтобы ограничить необоснованное расширение объема предстоящих работ, особенно наиболее трудоемких. Обычно к моменту снятия с эксплуатации АЭС оборудование, системы, здания и сооружения имеют значительный износ, и это требует принятия дополнительных решений.
Актуальность и сложность задач, связанных с выводом из эксплуатации энергоблоков АЭС, наличие специфических факторов и обстоятельств требуют проведения комплекса следующих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ:
разработка концептуальных и стратегических документов, обосновывающих вывод из эксплуатации каждой реакторной установки с учетом конструктивных особенностей, состояния на момент прекращения работы, места расположения, радиологических и других условий;
выбор критериев для оптимизации работ по финансовым, материальным, трудовым затратам, дозовым нагрузкам, количеству радиоактивных отходов, числу и сложности оборудования для демонтажа и другим показателям;
разработка технико-экономического обоснования и проектов снятия с эксплуатации;
создание системы обращения с ОЯТ и РАО;
обоснование безопасности работ по выводу из эксплуатации.
