?

Log in

No account? Create an account

Entries by category: энергетика

[sticky post] Верхний пост

Привет. Здесь я пишу про ядерные и термоядерные машины - реакторы, установки, исследовательские лаборатории, ускорители, а так же про радиацию. Я инженер-электронщик, но увлекаюсь этой тематикой уже не первое десятилетие и стараюсь рассказывать интересующие меня вещи с инженерной позиции.

Начать стоит сCollapse )

Зеленая лужайка

Я решил написать общепонятный ликбез про плюсы и минусы ядерной энергетики и ее возможное будущее в мире, и как маленький кусочек паззла вспомнил часто возникающее утверждение "еще ни одна АЭС не была разобрана до состояния зеленой лужайки, т.е. целиком и полностью и никто не знает, как это сделать"

Так вот, это не так, и сегодня будут примеры именно по зеленым лужайкам.


Картинка по запросу "зеленая лужайка"

Прежде всего, нужно сказать, что в мире в статусе "окончательного останова" числится 171 энергетический реактор. Понятно, что реакторы это в основном 50х-70х годов, а значит среди них много уникальных или не традиционных (для сегодняшнего дня) конструкций.

Разборка таких энергоблоков упирается в следующие вопросы:
1. Чем более сложная конструкция реакторной установки (см. РБМК), тем меньше вероятность решить все дистанционно, роботами. А значит будет облучение персонала от активированных и контаминированных конструкций.
2. В некоторых случаях требуется процедура нейтрализации материалов и жидкостей реакторной установки (например - натрия из быстрых реакторов) и понимание, куда можно будет затем захоранивать эти материалы (например графит из множества графитовых реакторов)
3. В целом, необходимо наличие в стране объекта, где можно захоранивать средне и высокоактивные конструкции реактора - причем этот объект должен принимать совершенно разнородные материалы и формы (большие куски металла, бетона, бочки, контейнеры и т.п.). На деле, этот пункт самый ограничивающий - пункты захоронения созданы далеко не везде, а где они есть - не в состоянии принимать все подряд, и необходима сортировка по активности и типу радионуклидов, а так же кондиционирование, т.е. заливка цементом или смолой, прессовка или переупаковка - приведение к некоему стандартному виду, которое способно принимать хранилище.

Read more...Collapse )
Продолжение, начало здесь.

Следующий метод — многопробочное удержание. В нём в цепочку выстраивается не три пробкотрона, а столько, сколько влезет в зал. Внутрь запускается плазма такой плотности, чтобы ион рассеивался на расстоянии, примерно равном расстоянию между соседними пробками. Частица, вылетающая из области удержания, может захватиться отдельным пробкотроном, поболтаться от пробки к пробке и снова рассеяться в произвольном направлении. Тем, кому приходилось учить мат.статистику, эта задача известна как задача о пьяном матросе: время, которое матросу частице потребуется на путь от начала ловушки до её конца, квадратично растёт с ростом длины. Делаем ловушку в десять раз длиннее, а удержание улучшается в сто раз.

На иллюстрации синей и зелёной линиями в пэйнте показаны траектории частиц [9].



Эксперименты показали, что дела обстоят даже лучше, чем в исходной идее. Любая возникающая в плазме волна рассеивает частицы. Только теперь это приводит не к увеличенным потерям, как в простых пробкотронах, стеллараторах или токамаках, а к улучшению удержания: длина свободного пробега частиц за счёт рассеяния автоматически подгоняется к расстоянию между пробками, и метод работает даже при таких плотностях, при которых он этого делать не должен.
Read more...Collapse )

На youtube-канале ЧАЭС выложили ролик, где показана анимация дальнейшего обращения с отработанным топливом, которое сейчас храниться в бассейне хранилища ОЯТ №1 (ХОЯТ-1). Сейчас подходит к концу очень долгая эпопея со строительством ХОЯТ-2 - сухого типа, которое будет требовать гораздо меньших усилий по обслуживанию и охране.



Суть происходящего в принципе рассказана в ролике, но несколько пояснений сделать надо. Во-первых, стоит напомнить, что в РБМК перегружают в среднем почти 1 кассету в день и как следствие, все РБМК имеют гигантские парки накопленного ОЯТ, в десятки тысяч ТВС (всего этих ТВС ОЯТ РБМК в несколько раз больше, чем ТВС ОЯТ ВВЭР-1000, не смотря на заметное превосходство последних в реакторо-годах). Во-вторых кассеты РБМК имеют длину в 10 метров + подвес длиной в 3 с лишним метра - для размещения в бассейне это довольно удобная конструкция, а вот для сухого хранения ТВС приходится разрезать. Слава богу, конструкция ТВС имеет два последовательных пучка твэлов, поэтому разрез не разрушает их и проблем с выходом радиоактивных продуктов деления урана нет.Read more...Collapse )

Tags:

Написал большую статью для "Известий" про атомные станции малой мощности - первая попытка пописать что-то в серьезном формате, с "по нашим оценкам", "наш анализ показывает, что" и проч.


Модульная реакторная установка NuScale, про которую много написано в статье.

Большая цитата из середины

"В чем же преимущества малых АЭС перед традиционными, большими, которые заставляют разработчиков плодить все новые и новые проекты? К ним можно отнести несколько моментов:

"— Реакторные модули малых АЭС должны производиться на машиностроительных заводах крупными сериями в виде законченных блоков. Это сокращает сроки и снижает сложность строительства АЭС — краеугольные камни сегодняшних проблем рынка новой атомной энергетики.

— Малые АЭС должны быть высокоманевренными, в отличие от своих больших собратьев, и поэтому хорошо дополнять переменчивые возобновляемые источники энергии — ветер и солнце. Поскольку все более менее перспективные планы строительства ветро-солнечной энергетики требуют дополняющих партнеров, подхватывающих энергетику ночью и в штиль, возникает большой потенциальный рынок — и он для маневренных АЭС.

— Но и в рамках традиционных энергорешений АСММ получают новые ниши по сравнению с блоками гигаваттного калибра — это энергосистемы небольшого размера, куда большие АЭС просто «не лезут».

— Малая модульная АЭС стоит дешевле в абсолютных значениях или может наращивать мощность последовательно, путем строительства все новых модулей, что сильно упрощает поиск финансирования для энергопроектов.

Разумеется, есть и минусы, которые сводятся к одному: стоимость киловатт-часа, вырабатываемого на АСММ. Так, в известном проекте строительства реакторного модуля Toshiba 4S (10 МВт) в городке Галена (штат Аляска) стоимость электроэнергии получалась на уровне 56 центов за кВт·ч (~36 рублей за кВт·ч) — заметно дороже даже электроэнергии с дизель-генераторов. Проект плавучей малой АЭС (ПАТЭС) «Академик Ломоносов» в бездотационном варианте имел бы стоимость электроэнергии в районе 60 рублей за кВт·ч — и опять эта цена была бы неконкурентна с дизель-генерацией или угольной ТЭС, которая существует сегодня в месте будущей дислокации «Академика Ломоносова»."

==

Вообще хочу заметить, что формат статьи не позволяет прям уж лезть в технические подробности или новости этого поля - а они есть. Например компания NuScale, про которую я писал, мало того, что неплохо продвигается в лицензировании, еще и демонстрирует крутые фишки модульных АЭС - в своем проекте 12 модульной АЭС в INL им удалось продать два модуля - один самой лаборатории INL, а второй - Министерству Энергетики США. Т.е. получается, что для АЭС теперь необязательно фандрайзить 10 млрд долларов из одного источника - можно собирать меньшие суммы из разных, т.к. по сути модули АЭС независимы друг от друга.

Tags:

Проект ИТЭР в 2018 году

Проект


Прошедший год для Международного Экспериментального Термоядерного Реактора ИТЭР (о проекте) стал, для внешнего наблюдателя, наверное, одним из самых спокойных за все годы строительства (с 2009 года). Для меня же лично этот год был отмечен посещением площадки ИТЭР в сентябре 2018 года, поэтому этот ежегодный отчет будет разбавлен личными впечатлениями и фотографиями.




Три года назад у проекта официально сменился директор - им стал энергичный француз Бернар Биго. Осознавая сложное положение, в котором ИТЭР находился в момент начала его правления (нарастающее колоссальное отставание графика и перерасходы ставили вопрос о закрытии), Биго предпринял несколько важных управленческих решений, в том числе - создание “всеобъемлющего плана сооружения”. Как известно, графики такого масштаба точно соблюдаются только в момент создания/обновления, и за 2 прошедших года можно констатировать, что 100% следования даже новому графику нет. Однако, ситуация явно лучше, чем было в период 2009-2015 годов, и отставание на сегодня составляет 6-9 месяцев, тем более, что появляются варианты “уплотнения” планов сборки реактора. Величина в пределах года не слишком критична для такого проекта, вопрос в основном - что будет с динамикой отставания дальше?


К сожалению, мне кажется - отставание будет нарастать. Одна из остающихся проблем - недофинансирование американцами своей части программы. Хотя масштаб этого недофинансирования в 2018 году был снижен вдвое, оно все равно остается и означает срывы поставок критичных элементов оборудования, которое оплачивает США. Так, например, система водяного охлаждения вакуумной камеры и дивертора была в итоге передана на разработку и производство от США к Евросоюзу в попытке сэкономить деньги и время. Но, очевидно, сроки этой системы все равно сползут.


Ситуация с американским финансированием хорошо отражает общую проблему - в наднациональном проекте сталкиваются национальные амбиции, помноженные на амбиции конкретных людей, занятых в проекте из-за чего усложняется работа инженеров разработчиков (и так технически предельно сложная).


Закрывая этот “социальный” момент я хочу лишь отметить, что человечество, чем дальше, тем больше будет сталкиваться с масштабными международными проектами и учиться их воплощать. Таким образом и негативный опыт ИТЭР и решения, которые позволяют этот негатив преодолеть ценны сами по себе. Например, если человечество серьезно возьмется за “аварийное” снижение выбросов СО2 - ИТЭР со своим “социальным” опытом тут может принести больше пользы, чем с энергетическим.


Однако, вернемся к проекту. 2018 год, сам по себе, в целом прошел в поступательном движении - было создано много нового оборудования термоядерной установки, заработали важные стенды, получены важные научные результаты. В 2019 году ожидается отметка “70% выполненных работ по строительству зданий”. Давайте нырнем в детали.


Read more...Collapse )

Tags:

Сухая статистика.

В 2018 году атомная энергетика отыгралось за провалы 2017 года - было подключено к сети 10400 мегаватт новых мощностей (против 3305 мегаватт в 2017), и при этом закрыто 2827 мегаватт старых, таким образом общая мощность АЭС выросла на 7,57 ГВт с
392.6 ГВт до 400,2. За 4 последних года, в итоге, изменения мощности выглядят так: 2015 год +7,9 ГВт, 2016 год +9,2 ГВт, 2017 год +1,075, 2018 +7,6  - в среднем ~6,4 ГВт прироста в год. Ядерный ренессанс второй половине 2000х во всей красе.

В отличии от меня, база PRIS считает момент рождения новых блоков слегка невнятно - где-то это первое подключение к сети, а где-то "начало коммерческой эксплуатации", т.е. окончания всяческих испытаний на мощности, которые в среднем занимают примерно полгода после первой критики реактора (по которой обычно считаю новые блоки я). Отсюда будет некое расхождение с предыдущим годовым постом, и может быть конфликты с другими статистиками по датам.


Всего в строй встало 9 новых энергоблоков, было окончательно остановлено 3 старых, начато строительство 5 новых (причем 3 из них - Росатомом). Все пущенные блоки относились к технологии PWR/ВВЭР, т.е. двухконтурных реакторов с водой под давлением. Давайте посмотрим на них ближе.

Новые блоки


1. Итак, первым в 2018 году в новую коммерческую эксплуатацию вошел пущенный еще в 2017 году 4 блок Ростовской АЭС, классический ВВЭР-1000.


Read more...Collapse )

На пути к "Укрытию"

Этот пост - новая часть из серии, посвященной аварии на Чернобыльской АЭС. У меня уже есть пост про саму аварию и первые дни героической борьбы с ее последствиями (недавно полностью переписанный мной, советую!) , обсуждение природы взрыва, про радиационное заражение, которое возникло в результате аварии , коротенький пост про роботов на ЛПА,


Сегодняшний же пост посвящен строительству “объекта Укрытие”, призванного изолировать радиоактивные руины 4 блока ЧАЭС от окружающей среды, предотвратить дальнейшие выбросы и защитить от прямого гамма-излучения работающих на других блоках ЧАЭС. Это была во многом героическая, но и одновременно инженерно крайне интересная стройка, мало освещенная в популярной прессе.


Классический вид на "саркофаг" или "укрытие" спустя ~20 лет после катастрофы. Сразу за краном - западная контрфорсная стена, левее - северная каскадная.


Рубежом перехода от острой фазы катастрофы стало прекращение масштабных выбросов радиоактивных аэрозолей из остатков четвертого блока ЧАЭС, которое произошло 6-7 мая 1986. Потухший радиоактивный “вулкан”, хотя и снял с повестки дня гонку со временем и снизил остроту аварии, оставил после 6 дней выбросов ужасающую руководство атомной отрасли и страны картину превращения аварии на промышленном объекте в региональную, а затем и глобальную радиационную катастрофу. Эвакуация Припяти, создание опасной для жизни зоны размером ~100х50 км, выпадение радиоактивных осадков по гигантской территории европейской части СССР, а также в нескольких европейских странах - первая неделя катастрофы приводит к одному стремлению - не допустить дальнейшего рассеяния радионуклидов из 4 блока ЧАЭС!


Read more...Collapse )

Tags:

19 октября 2018 года в присутствии Путина и президента Узбекистана Шавката Мирзиёева был дан символический старт строительству АЭС российского дизайна в Узбекистане. Новая стройка в очередной раз всколыхнула тему кредитования экспортных АЭС Росатома - в частности под АЭС в Узбекистане планируется выделение 11,4 млрд долларов кредита (при полной стоимости строительства в районе 13 млрд долларов).


Макет будущей Узбекской АЭС (c) Атоминфо. Видно, что проект визуально схож с энергоблоками ВВЭР-1200 НВАЭС-6,7

Атомные электростанции являются одной из самых дорогих форм инфраструктуры, особенно если брать единичные объекты. Учитывая так же длительность жизненного цикла АЭС, поиск финансирования для их строительства всегда является весьма непростым квестом.

В частности, в почти всех экспортных проектах Росатома фигурировали кредиты от Правительства РФ начиная прямо с первой волны АЭС: Тяньвань 1&2 в Китае, АЭС Куданкулам 1&2 в Индии строились на международные кредиты Минфина РФ и только 1 блок АЭС Бушер сооружался на деньги заказчика (впрочем, сумма там была настолько невысока по современным меркам, что это неудивительно).

В дальнейшем, правда, Китай перешел на внутренние кредиты для строительства Российских АЭС (в т.ч. потому что произошла значительная локализация проектов - до 70% расходов идет китайским подрядчикам). Иран также нашел внутренние источники для оплаты 2 и 3 блока АЭС Бушер. Индия же продолжает исправно получать кредиты на строительство последующих очередей АЭС Куданкулам, впрочем, погашение первого кредита идет даже быстрее обязательств.

Что касается новых экспортных направлений, то здесь ситуация гораздо более напряженная для Российских финансистов. Практически все проекты и все контракты новых АЭС на атом имеют Российское финансирование

Read more...Collapse )

Авиаоффтоп

Пока я все не никак не допишу пост про свои ощущения по итогам визита на ИТЭР (ощущения смешанные, поэтому текст идет сложно), хочу затронуть одну хайповую тему - про самолеты "Сухой Суперджет". Буквально сегодня появилась новость "Аэрофлот закупает еще 100 SSJ". Так вот у меня есть что сказать по этому поводу.



Read more...Collapse )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

April 2019
S M T W T F S
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930    

Syndicate

RSS Atom
Powered by LiveJournal.com