Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Атомная энергетика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Географический факультет

Кафедра экономической географии зарубежных стран

Специальность «География. Научно-педагогическая деятельность»

ГЕОГРАФИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ МИРА: СОВРЕМЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ

(Курсовая работа)

Студента 1-го курса

Кудряшова П.А.

Научный руководитель

Ст. преподаватель Трифонова И.К.

Оценка____________________

Дата защиты_______________

Подпись научного

руководителя______________

Минск

2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 4

Глава 1. Атомная энергетика как подотрасль мировой энергетики 5

1.1 Структура топливно-энергетического баланса мира 5

1.2 Основные этапы развития атомной энергетики мира 8

1.3 Сырьевая база атомной энергетики 14

Глава 2. Географические аспекты развития мировой атомной энергетики 21

2.1 Политика разных стран по отношению к атомной энергетике 21

2.2 География крупнейших атомных электростанций мира 23

2.3 Перспективы развития атомной энергетики мира 25

Глава 3. Атомная энергетика Республики Беларусь. проблемы и перспективы развития 29

Заключение 36

Список использованных источников 37

АННОТАЦИЯ

УДК 338 (4/9)

Кудряшов П.А. География атомной энергетики мира: современные особенности, проблемы и перспективы ее развития (курсовая работа). – Минск, 2011. – 34 с.

История развития, современное состояние, проблемы, перспективы развития атомной энергетики в мире и Республике Беларусь.

В работе рассматривается атомная энергетика, ее история развития, современное состояние, проблемы, перспективы развития отрасли в мире и Республике Беларусь. Анализируется география атомных станций мира, месторождений урана, приводятся типы реакторных установок по странам, их количество и эксплуатирующие организации.

Библиогр. 14 назв., табл. 4, рис. 7.

АНАТАЦЫЯ

Кудрашоў П.А. Геаграфія атамнай энергетыкі свету: сучасныя асаблівасці, праблемы і перспектывы яе развіцця (курсавая работа). – Мінск, 2011. – 35 с.

У рабоце разглядаецца атамная энергетыка, яе гісторыя, сучаснае становішча, праблемы, перспектывы развіцця ў свеце і Рэспубліцы Беларусь. Аналізуецца геаграфія атамных станцый свету, радовішч урану, прыводзяцца тыпы реактарных установак па краінах з указаннем іх колькасці і эксплуатючых арганізацый.

Бібліягр. 14 назв., табл. 4, рыс. 7.

SUMMARY

Kudryashov P.A. The geography of the world's nuclear energy: the modern features, problems and prospects of its development (course work). – Minsk, 2011. – 35 p.

In work, are resulted nuclear power, its development history, current status, problems and prospects of the industry in the world and in the Republic of Belarus. Examines the geography of the world's nuclear power stations, uranium deposits, showing types of reactors by country, their numbers and operators.

Bibliogr. 14 ref, tabl. 4, fig. 7.

ВВЕДЕНИЕ

С древнейших времен человек использовал топливо и его энергию для своих нужд. Первоначально это была древесина, затем ее сменил уголь, а в первой половине 20 века – нефть.

Радиоактивные элементы были известны человечеству со средних веков, однако о возможности их использования как топлива тогда еще не знали. Лишь с открытием в 1896 году Беккерелем излучения урана началось активное изучение тяжелых элементов. Вскоре уже были известны помимо урана торий, радий и полоний. Необычайная мощность энергии, выделяемой радиоактивными элементами, нашла в первую очередь военное применение. Есть свидетельства, что работы по созданию атомной бомбы велись еще нацистами. И первое масштабное применение энергии атома было как раз военным. В 1945 году были сброшены бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки.

Но всё же велись и исследования возможностей мирного использования. Были построены первые промышленные АЭС: Обнинская в СССР, Колдер-Холл в Великобритании, Шиппингпорт в США. Началось бурное строительство атомных электростанций. Однако мирный атом оказался не таким уж безопасным, как полагали вначале. Авария на Три-Майл-Айленд, а затем катастрофа на ЧАЭС пошатнули репутацию АЭС как безопасного и дешевого источника энергии – слишком тяжелы оказались последствия этих двух аварий. Атомная энергетика вступила в долгий период стагнации. По прошествии нескольких лет после катастрофы ЧАЭС страны возвращаются к вопросам использования атомной энергии. Потому как альтернативы ядерному топливу до сих пор не найдено, а существующие нетрадиционные источники не в состоянии дать столько же энергии, сколько дает ядерный распад.

Именно поэтому атомная энергетика на сегодняшний день является одним из наиболее перспективных направлений получения электроэнергии, в силу своей относительной экономической дешевизны и низкой себестоимости производимого продукта. По причине сокращения запасов топливных ископаемых (угля, нефти, газа), а так же высокого загрязнения при сжигании этих видов топлива, проблема развития атомной энергетики становится для мирового сообщества одной из важнейших.

Цель данной курсовой работы – изучить географию атомной энергетики, направления и перспективы ее развития в настоящее время, и на основании политики стран в отношении ядерной энергетики, а так же последних научных разработок, сделать прогноз о будущем атомной энергетики в целом.

В задачи, поставленные перед автором, входит обзор атомной энергетики как подотрасли мировой энергетики, изучение географических аспектов развития этой отрасли. Кроме того необходимо изучить перспективы развития этого направления в Республике Беларусь.

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА КАК ПОДОТРАСЛЬ МИРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Структура топливно-энергетического баланса мира

Овладение источниками энергии всегда было способом выживания человечества. И поныне ее потребление является одним из важнейших экономических и социальных показателей, во многом определяющих уровень жизни людей.

Современная энергетика включает в себя все топливные отрасли и электроэнергетику. Она охватывает все стадии использования топлива от добычи первичных ресурсов (ПЭР) до выработки электроэнергии. Все в целом эти отрасли образуют топливно-энергетический комплекс (ТЭК), который является одним из самых капиталоемких сфер производства.

Статистика показывает, что для динамики потребления ПЭР на протяжении 20 века был характерен постоянный, хоть и не всегда равномерный рост. Пользуясь рисунком 1.1, можно рассчитать, что за 20-е столетие потребление ПЭР увеличилось в 17-18 раз, достигнув к 2000 году 12,2 млрд. тонн условного топлива (т.у.т.). ¹ Из того же вытекает, что за первые полвека потребление возросло на 3,2 млрд. т.у.т, а во второе пятидесятилетие – на 8,3 млрд. т.у.т.. Однако в пределах второй половины 20-го века рост потребления так же был неодинаков: в 1950- 1960 гг. потребление возросло на 0,8 млрд. т.у.т, в 1960-1970 гг. – на 1,9 млрд., в 1970-1980 гг. – на 2,4 млрд., в 1980-1990 гг. – на 1,8 млрд., в 1990-2000 гг. – на 1,4 млрд. т.у.т. В колебаниях значений потребления нет ничего странного, потому как они определяются темпами мирового экономического развития, спросом и предложением, ценами на энергоносители и рядом других факторов.

Рис. 1.1 Динамика мирового потребления ПЭР в 20-м – начале 21-го вв. с прогнозом до 2020 г., в млрд. т.у.т. (составлено автором по [7],[8])

Анализ показывает, что до середины 70-х энергетика развивалась без каких-либо препятствий, т.к. среднегодовой прирост за 1950-1970 достигал почти 5%, что в 2,5 раза превышало прирост населения. Такая динамика объясняется быстрым увеличением добычи нефти и ее низкой стоимостью.

Однако в середине 70-х в развитии энергетики в целом произошли серьезные изменения, вызванные энергетическим кризисом который ознаменовал конец эпохи дешевого топлива. По этой причине мировому сообществу пришлось принимать экстренные меры по его преодолению. Одной из таких мер стала политика энергосбережения. Но она послужила дальнейшему замедлению темпов роста потребления ПЭР, т.к. высвобождались своего рода дополнительные ресурсы. К тому же после распада в 90-х СЭВ в Европе появился дефицит энергоресурсов. Страны СНГ так же столкнулись с проблемами в топливно-энергетическом комплексе. Для большей наглядности силы кризисных явлений, достаточно вспомнить, что прогнозы, составлявшиеся в 70-х, предусматривали достижения в 2000 году уровня потребления ПЭР в 20 – 25 млрд. т.у.т.

Новая политика привела к изменениям в структуре мирового энергопотребления. Так, несмотря на относительную стабильность энергетики в целом, происходит перераспределения доли различных видов топлива в структуре мирового энергопотребления.

Таблица 1.1

Структура мирового энергопотребления 1960-2007 гг. (составлено автором по [8])

Первичный энергоноситель	Доля в мировом энергопотреблении, %
Первичный энергоноситель	1960	1980	2000	2005	2007
Уголь	51,0	29,5	22,0	21,5	32,7
Нефть	41,4	43,0	39,2	38,5	15,1
Природный газ	13,5	21,6	24,2	24,8	27,6
Гидроэнергия и другие возобновляемые источники энергии	4,0	5,0	8,1	9,1	9,5
Атомная энергия	0,1	1,9	6,5	6,1	11,7

По таблице 1.1 можно отследить это перераспределение. Так, за период с 1960 по 2005 доля угля уменьшилась на 29,5%, доля нефти изменилась незначительно – всего на 2,9% по сравнению с углем, а доля природного газа напротив, увеличилась с 13,5% до 24,8%, так же увеличилась доля гидроэнергии и возобновляемых источников до 9,1% в общей структуре потребления. Атомная энергия, представленная в 1960-м ничтожной долей в 0,1% совершила большой скачок на 6%. Отдельно следует рассматривать 2007 год, т. к. здесь произошли значительные изменения. Так, на фоне роста потребления остальных энергоносителей доля нефти по сравнению с 2005 годом уменьшилась на 23,4%, угля напротив, увеличилась в 11,2 раза. Подобный скачок объясняется как скачком цен на нефть. Еще один значительный скачок в объеме потребления совершила атомная энергия. Ее доля увеличилась на 5,6%. Рост цен на нефть и увеличение объемов добычи урана привело в конечном итоге к перераспределению энергоносителей в структуре мирового потребления. В потреблении остальных энергоресурсов значительных сдвигов не наблюдалось, доля газа возросла на 2,8% доля гидроэнергии и других ВЭС на 0,4%,

Мировая электроэнергетика. Электроэнергетика входит в энергетику, образуя «верхний этаж» топливно-энергетического комплекса. Можно сказать, что она является одной из базовых отраслей мирового хозяйства. Важность ее роли объясняется необходимостью электрификации всех сфер хозяйственной деятельности человека. Именно поэтому уровень электрификации топливно-энергетического баланса мира, который измеряется количеством ПЭР, расходуемых на производство электроэнергии, постоянно возрастает, и в развитых странах уже превысил ²/₅. Динамика мирового производства электроэнергии показана в таблице 1.3, из которой следует, что во второй половине 20 века – начале 21-го выработка электроэнергии увеличилась в 20 раз. На протяжении всего этого периода темпы роста спроса на электроэнергию превышал темпы спроса на сами энергоносители. В первой половине 90-х они составляли соответственно 2,5% и 1,5% в год. Согласно прогнозам мировое потребление электроэнергии может достигнуть к 2020 г. 26 – 27 трлн. кВт\ч. Соответственно будут возрастать и установленные мощности электростанций.

Рис. 1.2 Динамика мирового производства электроэнергии (составлено автором по [8])

Структура производства электроэнергии так же не остается неизменной. Так, на угольном этапе развития энергетики в ней резко преобладали ТЭС, преимущественно работавших на угле, с небольшой долей ГЭС. Затем, по мере развития гидро- и атомной энергетики мировое производство электроэнергии приобрело к началу 21 века структуру, изображенную на рисунке.

Рис. 1.3 Структура мирового производства электроэнергии на 2008 год. (составлено автором по [8])

Из него вытекает, что сейчас на долю ТЭС приходится 67% мирового производства электроэнергии, на ГЭС и АЭС по 16% на каждую. Согласно прогнозам доля топлива на ТЭС может измениться: доля газа может возрасти, а доля мазута уменьшиться.

Основные этапы развития атомной энергетики мира

В развитии атомной энергетики, как и в развитии любой другой отрасли, выделяются этапы зарождения, становления развития, стагнации и возрождения. В истории энергетики атома можно выделить следующие этапы:

I этап: Зарождение. На этом этапе были сделаны первые попытки использовать энергию ядерных реакций в мирных целях для производства электроэнергии.

II этап: Становление и подъем. Строительство первых в мире АЭС промышленного значения. Период бурного строительства и исследований в области ядерной энергетики.

III этап: Накопление опыта. Первые крупные аварии, создание международных организаций по контролю эксплуатации существующих и строительством новых станций

IV этап: Стагнация отрасли. Спад темпов развития на фоне катастрофы ЧАЭС

V этап: Современный. Постепенный возврат к использованию энергии ядерных реакций.

История отрасли. I этап: История атомной энергетики насчитывает немногим более полувека, но по сравнению с другими областями этой отрасли ее развитие шло стремительными темпами. Уже в 40-х годах прошлого столетия помимо работ по созданию атомной бомбы в СССР начали разрабатываться проекты мирного использования энергии атома. Так, в 1948 году по предложению И.В. Курчатова были начаты проекты по практическому применению энергии атома для нужд электроэнергетики.

II этап: В мае 1950 года близ поселка Обнинское начались работы по сооружению первой в мире промышленной АЭС, мощностью всего 5 МВт. Обнинская АЭС вступила в строй 27 июня 1954 года. В 1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт, впоследствии полная проектная мощность была доведена до 600 МВт. В том же году развернулось строительство Белоярской промышленной АЭС, а 26 апреля 1964 генератор 1-й очереди дал ток потребителям. В сентябре 1964 был пущен 1-й блок Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Второй блок мощностью 350 МВт запущен в декабре 1969. В 1973 г. запущена Ленинградская АЭС.

За рубежом первая АЭС промышленного значения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 году (Колдер-Холл (Великобритания)). Через год была запущена АЭС мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).

III этап: В 1979 году произошла серьёзная авария на АЭС Три-Майл-Айленд (англ. Three Mile Island), а в 1986 году — масштабная катастрофа на Чернобыльской АЭС, которая помимо непосредственных последствий, серьёзно отразилась на всей ядерной энергетике в целом. Она вынудила специалистов всего мира переоценить проблему безопасности АЭС и задуматься о необходимости международного сотрудничества в целях повышения безопасности них.

15 мая 1989 года на учредительной ассамблее в Москве, было объявлено об официальном образовании Всемирной ассоциации операторов атомных электростанций (англ. WANO), международной профессиональной ассоциации, объединяющей организации, эксплуатирующие АЭС, во всём мире. Ассоциация поставила перед собой широкомасштабные задачи по повышению ядерной безопасности во всём мире, реализуя свои международные программы.

IV этап: После катастрофы в Чернобыле темпы развития атомной энергетики и строительства новых станций сильно замедлились. Отдельные страны были вынуждены под давлением экологов и общественности либо отказываться от дальнейшего развития отрасли на неопределенный срок, либо принимать решения о сокращении количества АЭС в своем топливно-энергетическом комплексе. Лишь немногие государства решились, не смотря ни на что, продолжать свои ядерные программы. В их число входят Франция, Япония, Республика Корея.

V этап: В настоящее время доля выработки электроэнергии на АЭС во многих странах достигает довольно больших значений. На 2011 год в мире насчитывается 442 энергетических реактора общей мощностью 374,993 ГВт (электрических) и 65 в стадии сооружения. Также 5 реакторов находятся на стадии долгосрочного вывода из эксплуатации.

Мировым лидером по установленной мощности является США, однако ядерная энергетика составляет лишь 20,2% в общем балансе этой страны. Мировым лидером по доле в общей выработке является Франция (второе место по установленной мощности), в которой ядерная энергетика является национальным приоритетом — 75%. До 2010 года лидером по доле атомной энергетики в структуре электроэнергетики страны являлась Литва, 80% энергии в которой давала Игналинская АЭС, закрытая по требованию Евросоюза из-за типа установленных на ИАЭС реакторов - РБМК-1500. Реакторы этого типа были установлены на печально известной Чернобыльской АЭС, откуда их неофициальное название - "реакторы чернобыльского типа".

Крупнейшая АЭС в Европе — Запорожская АЭС у г. Энергодар (Запорожская область, Украина), строительство которой начато в 1980 г. С 1996 г. работают 6 энергоблоков суммарной мощностью 6 ГВт.

Крупнейшая АЭС в мире по установленной мощности (на 2010 год) – Касивадзаки-Карива. Она находится в Японском городе Касивадзаки префектуры Ниигата. В эксплуатации находятся пять кипящих ядерных реакторов (BWR) и два продвинутых кипящих ядерных реактора (ABWR), суммарная мощность которых составляет 8,212 ГВт.

Типы реакторных установок эксплуатируемых на АЭС мира. В мире разработано большое количество различных моделей реакторов, различающихся по устройству, типу протекающей реакции и используемого охладителя. В списке приведены некоторые наиболее известные типы реакторов, с кратким описанием особенностей и компаний, строящих реакторы этих типов в различных странах:

• PWR — водо-водяной ядерный реактор, энергоблоки строят Westinghouse (сейчас ей владеет Toshiba), General Electric, Areva, Kraftwerk Union (часть Siemens, которая сейчас передана в Areva), Babcock & Wilcox, Combustion Engineering (строившая модели System 80, компания стала в 80-е частью ABB, а сейчас входит в Westinghouse), Toshiba, Mitsubishi Heavy Industries, Hitachi. Также в некоторых странах существуют «национальные» модели PWR. В России – ВВЭР (полностью собственная технология, строят подразделения Росатома). В Китае - CNP и CPR которые основаны на западных технологиях с 30-70% китайского оборудования, данные реакторы строит компания CNNC. В Южной Корее - OPR. Технология скопирована с западной, но оборудование в последних блоках полностью своё. Строят совместно компании KEPCO и Doosan Heavy Industries & Construction.

• BWR — корпусной кипящий реактор, строят те же американские, японские и немецкие компании, что и перечислены выше. В Японии функционируют также ABWR, усовершенствованные реакторы этого типа.

• PHWR — тяжеловодный ядерный реактор. Реакторы этого типа в основном известны под названием CANDU. Это национальное канадское направление ядерной энергетики, которое успешно выступает на международном рынке, так как канадцы открыто работают в плане технологий. Топливо для этих реакторов, страны, в которых построены PHWR, способны производить самостоятельно, так как оно не требует сложного высокотехнологичного процесса – обогащения. PHWR также строил Siemens, но в настоящее время действует лишь один немецкий реактор (в Аргентине). Кроме Канады и Германии единственной страной, самостоятельно развившей технологию тяжеловодных реакторов, является Индия, которая строила их только у себя в стране.

• GCR — газоохлаждаемый реактор. Национальное направление ядерной энергетики Великобритании, которая активно строила модификации Magnox и AGR, однако большинство из них в настоящий момент закрыто. Также несколько реакторов этого типа англичане построили в Италии и Японии, однако все они уже не работают.

• LWGR — графитоводный ядерный реактор. Исключительно советское направление в реакторостроении, энергоблоки с реакторами этого типа, РБМК и маломощными ЭГП-6 строились только в СССР, последний был пущен в 1990 году. Довольно большое их количество эксплуатируется по настоящее время в России, работавшие на Украине и в Литве энергоблоки были закрыты. Особенностями этой модели были: возможность перегрузки топлива без остановки реактора, отсутствие дорогостоящего корпуса в отличие от корпусных реакторов (это снимало ограничение на размер и форму активной зоны), а так же крайняя нестабильность, приведшая в итоге к разрушению энергоблока №4 ЧАЭС. В последствие недостатки были устранены, но мировое сообщество с опасением относится к работающим реакторам этого типа. Как уже упоминалось, по этой причине были остановлены энергоблоки в Литве на ИАЭС.

• FBR — реактор-размножитель на быстрых нейтронах. Реакторы этого типа были разработаны и функционировали в нескольких странах, однако в настоящий момент работает лишь единственный в мире, БН на Белоярской АЭС в России. В США, Франции, Японии и Казахстане реакторы были закрыты, однако в мире имеется большой интерес к этой технологии. Интерес обусловлен тем, что данный тип реакторов позволяет «сжигать» ядерное топливо до уровня практически нерадиоактивных веществ. К тому же в качестве топлива для этих реакторов могут использоваться отработанные топливные кассеты из реакторов других типов.

Таблица 1.2

Ядерные реакторы по странам (составлено автором по [13],[14])

Страна	Эксплуатируется	Строится	Планируется	Перспектива строительства	Остановлено	Эксплуатирующие организации	Типы реакторов	Поставщики топлива
Аргентина	2	1	2	1	0	Nucleoeléctrica Argentina SA	¹PHWR, ¹CANDU	CONAUR SA
Армения^[17]	1	0	1	0	1	Айкакан атомайин электракаян	ВВЭР	ТВЭЛ
Бангладеш	0	0	0	2	0	—	—	—
Беларусь	0	0	2	2	0	—	—	—
Бельгия	7	0	0	0	1	Electrabel	PWR	Areva
Болгария	2	2	0	0	4	НЕК ЕАД	ВВЭР	ТВЭЛ
Бразилия	2	1	0	4	0	Electronuclear	PWR	Siemens
Великобритания	19	0	4	6	26	British Energy	¹⁴AGR, ¹PWR ⁴Magnox	British Nuclear Fuels
Венгрия	4	0	0	2	0	MVM Group	ВВЭР	ТВЭЛ
Вьетнам	0	0	4	10	0	—	—	—
Германия	17	0	0	0	19	EON, EnBW, RWE, Vattenfall	¹¹PWR ⁶BWR	Siemens
Египет	0	0	1	1	0	—	—	—
Израиль	0	0	0	1	0	—	—	—
Индия	20	6	18	40	0	Nuclear Power Corporation of India	¹⁸PHWR, ²BWR	Nuclear Fuel Complex
Индонезия	0	0	2	4	0	—	—	—
Иордания	0	0	0	1	0	—	—	—
Иран	0	1	2	1	0	—	—	—
Испания	8	0	0	0	2	ANAV, CNAT, Iberdrola, Nuclenor	⁶PWR ²BWR	ENUSA Westinghouse
Италия	0	0	0	10	4	—	—	—
Казахстан	0	0	2	2	1	—	—	—
Канада	18	2	4	3	3	Ontario Power Generation Bruce Power Hydro-Québec NB Power	CANDU	Cameco
Китай	3	26	38	150	0	CGNPC CNNC	⁴PWR ⁴CNP ²ВВЭР ¹CPR, ²CANDU	Westinghouse Areva CNNC ТВЭЛ
Литва	0	0	0	1	2	—	—	—
Мексика	2	0	0	2	0	Comisión Federal de Electricidad	BWR	General Electric
Нидерланды	1	0	0	2	1	EPZ	PWR	Siemens
ОАЭ	0	0	4	10	0	—	—	—
Пакистан	2	1	2	2	0	PAEC	¹PWR, ¹CANDU	CNNC, PAEC
Польша	0	0	6	0	0	—	—	—
Россия	32	11	13	30	5	Росэнергоатом	¹⁶ВВЭР ¹¹РБМК, ⁴ЭГП-6, ¹БН	ТВЭЛ
Румыния	2	0	2	1	0	Nuclearelectrica	CANDU	FCN
Северная Корея	0	0	0	1	0	—	—	—
Словакия	4	2	0	1	3	Slovenské elektrárne	ВВЭР	ТВЭЛ
Словения	1	0	0	1	0	Nuklearna Elektrarna Krško	PWR	Westinghouse
США	104	1	9	22	28	25 компаний, крупнейшие: Exelon Progress Energy FirstEnergy Energy Future Holdings Xcel Energy	⁶⁹PWR, ³⁵BWR	Areva, Westinghouse, Babcock & Wilcox, General Electric
Таиланд	0	0	2	4	0	—	—	—
Тайвань	6	2	1	0	0	Taiwan Power Company	⁴BWR, ²PWR,	General Electric, Westinghouse
Турция	0	0	4	4	0	—	—	—
Украина	15	2	0	20	4	НАЭК Енергоатом	ВВЭР	ТВЭЛ
Финляндия	4	1	0	2	0	TVO Fortum	²BWR, ²ВВЭР	Westinghouse ТВЭЛ
Франция	58	1	1	1	12	Électricité de France	PWR	Areva
Чехия	6	0	2	1	0	CEZ Group	ВВЭР	ТВЭЛ
Швейцария	5	0	0	3	1	Swissnuclear	³PWR, ²BWR	Westinghouse General Electric
Швеция	10	0	0	0	3	Vattenfall	⁷BWR, ³PWR	Westinghouse
ЮАР	2	0	3	24	0	Eskom	PWR	Westinghouse
Южная Корея	21	5	6	0	0	KHNP	¹⁰PWR, ⁷ OPR, ⁴CANDU	Korea Nuclear Fuel
Япония	54	2	12	1	6	TEPCO KyushuChubu Tohoku Shikoku Kansai Hokuriku	²⁷BWR, ³ABWR, ²⁴PWR	Toshiba, JFNL Mitsubishi Heavy Industries
В мире	442	65	144	337	125

Из таблицы 1.2 приведенной выше, вытекает, что лидерами по количеству действующих реакторов являются: США (104), Франция (58), Япония (54), Россия (32), Южная Корея (21). Превалирующими типами реакторов являются PWR и BWR (без учета “национальных» модификаций, вроде ВВЭР в России). Кроме того можно сделать вывод о том, что большинство компаний поставляющих топливо на станции принадлежат странам-обладательницам большого числа станций (США, Россия, Канада). Доля остальных поставщиков невелико, т. к. немногие страны могут производить ядерное топливо на экспорт. Зачастую они ограничиваются обеспечением внутреннего рынка (как например, производители топлива в Японии). Помимо прочего виден интерес к этой отрасли со стороны ЮАР, которая планирует в перспективе построить 24 реактора; Китая, поставившего широкомасштабные задачи – довести число реакторов до 150 (на данный момент действует только 3). По темпам строительства лидирует все тот же Китай (26 реакторов на стадии строительства), за ним следует Россия (11 реакторов), после них с большим отставанием идут Индия (6 реакторов) и Южная Корея (5 реакторов). Остальные страны, даже США, на данный момент не имеют строящихся установок по причине их отсутствия (в развивающихся странах) либо строят не более 2-3. Все это позволяет сделать вывод о том, что основной рост как количества, так и удельной мощности АЭС в структуре энергетики будет в ближайшем будущем наблюдаться именно там.

Сырьевая база атомной энергетики

Существование любой отрасли энергетики и атомной в том числе, невозможно без сырьевой базы. Для нашей отрасли сырьевой базой являются руды урана, на основе которых изготавливаются сначала тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы), а из них – тепловыделяющие сборки (ТВС), собственно топливный элемент ядерного реактора. Рассмотрим добычу урана по странам мира, виды топлива, которые могут применяться в будущем совместно с урановым, а так же в общем виде процесс получения необходимых соединений из урановых руд.

Добыча урановых руд по странам мира. Крупнейшие месторождения и компании, добывающие уран. На рисунке 1.2 представлена графическая интерпретация таблицы 1.5. Из рисунка следует, что большинство стран-лидеров по своему геоположению занимают северное полушарие. Однако, несмотря на то, что именно там добывается наибольшее количество урановых руд, богатейшие месторождения находятся в южном полушарии, в Австралии.

Рис. 1.4 Страны лидеры по добыче урана. (составлено автором по [19])

Согласно таблице 1.3, составленной по данным Всемирной ядерной организации, на 2009 год мировые запасы урана составляют:

Таблица 1.3

Запасы урана в мире на 2009 год (составлено автором по [14])

Страна	Запасы, тонн	% от мировых запасов
Австралия	1.673.000	31%
Казахстан	651.000	12%
Канада	485.000	9%
Россия	480.000	8,9%
ЮАР	295.000	5,5%
Намибия	284.000	5,3%
Бразилия	279.000	5,2%
Нигер	272.000	5%
США	207.000	3,8%
Китай	171.000	3,2%
Иордан	112.000	2,1%
Узбекистан	111.000	2,1%
Украина	105.000	1,9%
Индия	80,000	1,5%
Монголия	49,000	0,9%
Другие	150,000	2,8%
Мир в целом	5,404,000	100%

Из данных таблицы 1.3 следует, что наибольшими запасами обладает Австралия (31%) затем следуют Казахстан и Канада (12% и 9% соответственно). Однако по суммарным запасам, как континент лидирует Евразия 1,8 млн. т. В Америке сосредоточенно всего лишь 0,9 млн. т., в Африке – 0,8 млн. т. Первую пятерку формируют страны в которых запасы урана превышают 400 тыс. тонн, а десятку – страны с запасами более 170 тыс. тонн, причем на долю первых пяти стран приходится 66,4% общемировых запасов. Доля же первой десятки – 88,9%, что позволяет утверждать о том, что запасы урана размещены крайне неравномерно и концентрируются в небольшой группе стран, в которой численно (но не по запасам!) преобладают страны Африки. На долю оставшихся шести стран приходится всего лишь 11.1%. Доля континентов в общемировых запасах составляет соответственно: Австралия – 31% , Евразия – 32,6%, Африка – 15,8%, Америка – 18%. На долю остальных стран принадлежность которых к определенному континенту невозможно установить, приходится 2,8%. Из этих подсчетов вытекает, что в процентном соотношении так же как и по суммарным запасам, лидирует Евразия. Далее рассмотрим добычу урана за 2009 год, представленную в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Добыча урана за 2009 год (составлено автором по [19])

Страна	Добыто тонн (округленно)	Доля (в %)
Казахстан	14000	28
Канада	10000	20
Австралия	8000	16
Намибия	4600	9
Россия	3600	7
Нигер	3200	6
Узбекистан	2500	5

Атомная энергетика 📙 Курсовая → 🆔 29409

Атомная энергетика

ВВЕДЕНИЕ

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА КАК ПОДОТРАСЛЬ МИРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Структура топливно-энергетического баланса мира

Основные этапы развития атомной энергетики мира

Сырьевая база атомной энергетики