книги2 / 978-5-907297-94-4_2021

Таблица25 –Ядерные энергетические реакторы Швеции

Реакторная	Тип	Мощность	Статус	Начало	Пуск
установка		(брутто),		строительства
		МВт
Форсмарк-1	BWR	1025	В эксплуатации	01.06.1973	23.04.1980
Форсмарк-2	BWR	1038	В эксплуатации	01.01.1975	16.11.1981
Форсмарк-3	BWR	1212	В эксплуатации	01.01.1979	28.10.1984
Оскархамн-1	BWR	487	Остановлен	01.08.1966	12.12.1970
			17.06.2017
Оскархамн-2	BWR	661	Остановлен	01.09.1969	06.03.1974
			22.12.2016
Оскархамн-3	BWR	1450	В эксплуатации	01.05.1980	29.12.1984
Рингхальс-1	BWR	893	В эксплуатации	01.02.1969	20.08.1973
			(планируется
			остановить в
			2020г.)
Рингхальс-2	BWR	917	В эксплуатации	01.10.1970	19.06.1974
			(планируется
			остановить в
			2019г.)
Рингхальс-3	BWR	1102	В эксплуатации	01.09.1972	29.07.1980
Рингхальс-4	BWR	981	В эксплуатации	01.11.1973	19.05.1982
Агеста	PHWR	12	Остановлен	01.12.1957	17.07.1963
			02.06.1974
Барсебак-1	BWR	615	Остановлен	01.02.1971	18.01.1975
			30.11.1999
Барсебак-2	BWR	615	Остановлен	01.01.1973	20.02.1977
			31.05.2005

ИСТОРИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ШВЕЦИИ

Ядерная технология была внедрена в Швеции в 1947 году, когда была сформирована компания «Атомэнерго» для реализации программы развития, принятой парламентом. Первый исследовательский реактор (R1) достиг

140

критичности в 1954 году. За этим последовало создание ядерного исследовательского центра на площадке «Студсвик», в котором были созданы реакторы и специальные лаборатории для химии, физики, а также теплотехники, материалов и топливная технология. Первый прототип ядерного реактора «Агеста» (PHWR) был расположен в скальной пещере в пригороде Стокгольма. Реактор «Агеста» в основном использовался для централизованного теплоснабжения и эксплуатировался с 1964 года вплоть до 1974 год, пока он не был навсегда остановлен. Первый коммерческий ядерный энергетический реактор, «Оскархамн-1», был введен в эксплуатацию в 1972 году, за ним следуют еще одиннадцать энергоблоков, расположенных в Барсебаке, Оскархамне, Рингхальсе и Форсмарке. Они начали работать в период с 1975 по 1985 год. Тринадцать коммерческих реакторов, построенных

вШвеции, включают девять BWR (реактор на кипящей воде, дизайн ASEAATOM), три PWR (реактор водный под давлением, дизайн Westinghouse) и один PHWR (реактор на тяжелой воде, дизайн ABB Аtom).

Общественное признание ядерной энергетики сократилось после аварии на АЭС «Три-Майл-Айленд», что привело к референдуму по ядерной энергии

вШвеции в 1980 году. В результате референдума правительство в 1980 году постановило, что должно быть 12 ядерных реакторов в Швеции и что поэтапный отказ от ядерной энергетики должен быть завершен к 2010 году. Кроме того, в 1981 году правительство приняло решение о том, что подразделения «Барсебак» должны внедрить серьезные системы предотвращения аварий, включая систему вентиляции с фильтром. Вскоре после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году вопрос о будущем ядерной энергии в Швеции был вновь поднят, в результате чего в 1987 году было введено новое законодательство, которое запрещало строительство новых ядерных электростанций в Швеции. В 1998 году было принято решение о том, что блоки двойного BWR «Барсебак-1 и 2» должны быть окончательно закрыты в 1999 и 2005 годах, соответственно. В начале 2000 года

141

общественное и политическое принятие ядерной энергии изменилось, и закон был изменен в 2010 году, что позволило оставить 10 энергоблоков.

В 2004 году было решено навсегда закрыть два исследовательских реактора (R2 и R2-0) на площадке «Студвик». Они были закрыты в июне 2005 года. Решение было принято по экономическим соображениям; лицензии были продлены до 2014 года с соблюдением определенных условий. Эти реакторы в основном использовались для целей тестирования коммерческих материалов, производства изотопов и в качестве источника нейтронов для исследовательских целей, медицинских применений и высшего образования. В настоящее время они выводятся из эксплуатации.

ОБЗОР ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В ШВЕЦИИ

В настоящее время года в Швеции функционируют 8 ядерных энергетических реакторов. Пять энергетических реакторов были окончательно отключены, а именно «Агеста» , «Барсебак-1», «Барсебак-2», «Оскархмн-1» и «Оскархамн-1». Все BWR были разработаны отечественным поставщиком

ASEAATOM (позднее ABB Atom, теперь Westinghouse Electric Sweden AB),

кроме «Барсебак-1», все PWR и PHPR, были спроектированы Westinghouse USA. «Барсебак-1» спроектирован шведской электрической компанией ASEA Stal.

МОДЕРНИЗАЦИЯ СТАНЦИИ ШВЕЦИИ, УПРАВЛЕНИЕ СРОКОМ СЛУЖБЫ СТАНЦИЙ И ПРОДЛЕНИЕ ЛИЦЕНЗИИ

В период 19821989 гг. у восьми энергетических реакторов (включая «Барсебак 1 и 2») была увеличена мощность на 6-10 % от исходного уровня лицензированной мощности. Это стало возможным благодаря лучшему использованию существующих запасов, лучшим методам анализа и улучшенному дизайну топлива. Основные модификации завода не были необходимы. Текущие программы по увеличению мощности включают в себя значительное улучшение семи реакторов и незначительно улучшение одного реактора. Основные улучшения будут возможны благодаря модификации

142

и/или замене компонентов, в частности, мер, принимаемых на обычных аспектах, таких как замена основных турбин, генераторов и трансформаторов.

В Швеции ведутся крупные инвестиционные проекты для повышения безопасности, снижения воздействия на окружающую среду, обновления и продления срока службы существующих установок. В предстоящие годы планируется продолжать инвестиции в первую очередь в области повышения безопасности и физической защиты, увеличения мощности и продолжения модернизации и других ремонтных работ, позволяющих эксплуатировать реакторы в течение 40 лет и более. Инвестиционный анализ запланированных модернизаций основан на сроках эксплуатации 5060 лет, хотя инвестиции будут выгодными даже с 40летним сроком службы.

Продолжающаяся модернизация и повышение безопасности шведских реакторов основаны на общих правилах проектирования и строительства ядерных энергетических реакторов, выпущенных шведским регулирующим органом в 2005 году. Эти правила основаны на шведском и международном опыте эксплуатации, недавних анализах безопасности, результатах от научноисследовательских проектов и разработки стандартов безопасности МАГАТЭ и промышленных стандартов, которые применялись при строительстве объектов. Первоначальные временные рамки для программ модернизации были определены до конца 2015 года.

После тяжелой аварии на АЭС «Фукусима-I» в 2011 году была проведена переоценка безопасности на всех шведских АЭС. В целях дальнейшего укрепления безопасности шведской АЭС и реализации результатов переоценки безопасности и других уроков, извлеченных из аварии на «Фукусиме», в 2012 году был разработан национальный план действий в Швеции.

Параллельно с программами модернизации лицензиаты подали заявку на энергопотребление восьми реакторов. В целом, эти текущие программы повышения мощности увеличат примерно на 1230 МВт (э) до текущих мощностей по производству ядерной энергии.

143

БУДУЩЕЕ РАЗВИТИЕ СЕКТОРА АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ШВЕЦИИ

1 января 2011 года были внесены поправки в Закон о ядерной деятельности (1984 г.) и Экологический кодекс (1998 г.) с тем, чтобы можно было постепенно заменить существующие ядерные энергетические реакторы новыми. Одним из предварительных условий получения разрешения на строительство новых реакторов в Швеции является то, что новый реактор должен заменить один из старых реакторов, которые были постоянно отключены. Новые ядерные реакторы могут быть построены только на одном из участков, где работают настоящие реакторы. Это законодательство должно позволить контролируемые смены поколений в шведской ядерной энергетике. Кроме того, был отменен Закон о ликвидации ядерной энергии (1997 г.) и сняты запреты в Законе (1984 г.) о ядерной деятельности по строительству новых ядерных энергетических реакторов.

Заявка на получение лицензии на строительство и эксплуатацию ядерного объекта, состоящего из одного или двух ядерных энергетических реакторов с соседними объектами, была представлена шведскому Управлению радиационной безопасности в июле 2012 года. Заявитель, компания Vattenfall, намеревается в соответствии с заявлением исследовать возможности замены старых энергоблоков новой мощностью от эксплуатации к 2025 - 2035 годам. В январе 2014 года Vattenfall AB также инициировал раннюю официальную консультацию о возможной замене двух самых старых энергоблоков на АЭС «Рингхальс».

В настоящее время в Швеции не ведется мероприятий, связанных со строительством атомных электростанций.

144

ТОПЛИВНЫЙ ЦИКЛ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ОБРАЩЕНИЕ С ЯДЕРНЫМИ ОТХОДАМИ В ШВЕЦИИ

Шведские коммунальные предприятия отвечают всем их потребностям в услугах по урану и обогащению через импорт. Westinghouse (ранее ABB Atom) производит реакторное топливо как для BWR, так и для PWR. Половина его поставок приходится на коммунальные услуги за рубежом. Шведские коммунальные предприятия покупают часть своих топливных элементов за границей.

Studsvik Nuclear по-прежнему является важным подрядчиком по испытаниям материалов и исследованиям ядерного топлива. Реакторы испытаний материалов были закрыты, но существует сотрудничество с реактором Halden в Норвегии. Studsvik также расширяет свой бизнес в областях снятия с эксплуатации и переработки отходов.

В2008 году между компаниями Vattenfall Nuclear Fuel AB и АО «ТВЭЛ»

(Россия) начались переговоры о диверсификации поставок ядерного топлива для реакторов АЭС «Рингхальс» . По результатам переговоров в 2011 году был подписан контракт на поставку в опытную эксплуатацию нескольких сборок российского производства. 14 декабря 2016 года АО «ТВЭЛ» сообщил о подписании коммерческого контракта на поставку топливных сборок «ТВСКвадрат». Первые поставки этого топлива намечены на 2021 год.

ВШвеции в настоящее время в практику обращения с отходами входит хранилище радиоактивных эксплуатационных отходов, захоронения на мелководье, промежуточное хранилище отработавшего топлива (CLAB), транспортная система и очистка.

Имеется хранилище для короткоживущих радиоактивных отходов, образующихся в результате эксплуатации шведских ядерных реакторов. Кроме того, небольшие количества радиоактивных отходов из больниц, научно-исследовательских учреждений и промышленности утилизируются в SFR-1. SFR-1 состоит из четырех скальных пещер и бункера. Объект расположен на глубине 50 м, в подстилке 5 м под уровнем Балтийского моря.

145

Строительство началось в 1983 году, а объект был введен в эксплуатацию в 1988 году. Общий объем составляет 63 000 м3. К 31 декабрю 2013 года было утилизировано 33 871 м3 отходов. В оценке безопасности общая радиоактивность отходов в заполненном хранилище считается равной 1016 Бк. На атомных электростанциях в Рингхальсе, Форсмахе и Оскархамне, а также на участке Штедшвик есть мелкие захоронения земли для недолговечных отходов очень низкого уровня. Пределы концентрации конкретных нуклидов указаны в лицензии, а также в общем пределе активности. Самая высокая разрешенная деятельность, которую можно предоставить в соответствии с законодательством, составляет 10 ТБк, из которых максимум 10 ГБк может состоять из альфаактивных веществ. Правительство предоставило лицензию на место захоронения мелкой земли с более высокой активностью.

Отработанное ядерное топливо от всех шведских ядерных энергетических реакторов хранится в центральном промежуточном хранилище (CLAB), расположенном недалеко от Оскархамской АЭС. Топливо хранится в бассейнах с водой в скальных пещерах в скале, на глубине 25 м. Строительство началось в 1980 году, и оно было введено в эксплуатацию в 1985 году. Общая емкость хранилища, составляющая примерно 8000 тонн, достаточна для хранения всего отработавшего топлива из ядерных энергетических реакторов. Вся транспортировка отработавшего ядерного топлива и ядерных отходов осуществляется морем, поскольку все ядерные объекты расположены на побережье. Транспортная система работает с 1982 года и состоит из нового судна M/S Sigrid, транспортных контейнеров и терминальных транспортных средств для погрузки и разгрузки. Корабль M/S Sigrid специально разработан для транспортировки радиоактивных материалов и был введен в эксплуатацию в конце 2013 года.

Четыре основных объекта по-прежнему должны быть спроектированы, расположены, построены и лицензированы. А именно, установка для инкапсуляции отработанного ядерного топлива, окончательного хранилища отработавшего топлива, хранилища для долгоживущих отходов низкого и

146

среднего уровня и хранилища отходов от снятия с эксплуатации и демонтажа атомных электростанций.

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ В ОБЛАСТИ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ

Большинство исследований и разработок в области ядерной безопасности направляется SSM и эксплуататорами ядерной энергетики. Оно проводится в университетах Westinghouse Electric Sweden, Studsvik, в

центральной лаборатории Vattenfall в Alvkarleby (Альвкарлеби) и других исследовательских институтах, как в Швеции, так и за рубежом.

В области радиационной защиты SSM поддерживает исследования в области радиоэкологии, радиационной защиты работников электростанций, готовности к чрезвычайным ситуациям, ядерных отходов, а также вопросы, связанные с восприятием риска и принятием утилизации отходов.

SKB (компания по шведскому топливу и обращению отходами) проводит большую исследовательскую программу по разработке методов безопасного удаления отработавшего топлива. Программа исследований проводится в сотрудничестве с университетами, институтами технологий и исследовательскими институтами, как в Швеции, так и за рубежом.

ВОПРОСЫ

1.Сколько действующих атомных электростанций в Швеции на

01.01.2021?

2.Сколько действующих энергоблоков в Швеции на 01.01.20 1?

3.Какой процент электроэнергии вырабатывается на АЭС в Швеции на

01.01.2021?

4.Какой тип реактора наиболее распространен в Швеции на 01.01.20 1?

5.Когда был введен в эксплуатацию первый коммерческий реактор Швеции?

6.Как назывался первый исследовательский ядерный реактор Швеции?

7.Какую мощность имел первый прототип энергетического реактора «Агеста» (Швеция)?

147

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ГЕРМАНИИ

Герма ния, официальное название – Федеративная Республика Германия, ФРГ – государство в Центральной Европе. Площадь территории – 357 408,74 км². Численность населения на 31 декабря 2020 года – 82,2 млн жителя. Занимает 16- е место в мире по численности населения (2- е вЕвропе ) и62- е по территории.

Германия – самый крупный производитель электроэнергии в Западной Европе. Около трети электроэнергии в стране до 2011 года производилось на 18 ядерных энергоблоках (рис. 19) суммарной электрической мощностью 21249 МВт. Данные по использованию АЭС в Германии, их КИУМ, а также производство электроэнергии на АЭС до 2011 года приведены в (табл. 26) и (табл. 27).

Рисунок 19 –АЭСна территорииГермании

148

Таблица26 –ПроизводствоэлектроэнергииКИУМ

АЭСв

Германиипосостоянию

на

конец2010г.

Число

КИУМ, %

Производство

Суммарная

Суммарный

реакторов

электроэнергии

электрическая

опыт

Средне-

Средний

за весь срок

мощностьМВт,

эксплуатации

годовой

за весь

службы АЭС,

реакторов, лет

срок

ТВт •ч

Службы

18

87,1

79,2

3227,7

21244

42

Таблица27

–СреднегодовойКИУМ

реакторов PWR иBWR в Германиина

2010г.

Тип

Число

Суммарная мощность,

Среднегодовой КИУМ,

реактора

реакторов

МВт

%

PWR

13

15601

87,0

BWR

5

5643

86,0

В Германии нашли свое применение два типа реакторов: водоводяные энергетические реакторы без кипения воды в активной зоне (PWR – Pressure Water Reactor) и кипящие водоводяные реакторы (BWR – Boiling Water Reactor) (табл. 28).

Таблица28 –Типы реакторов иих мощностив Германии

	Название	Город	Тип	Мощность,	Дата	Конструктор
	реактора		реактора		запуска
				МВт
					Февраль	Hochtief AG
	Biblis A	Hessen	PWR	1146		kraftwerk
					1975г.
						unionAG
	Biblis B	Hessen	PWR	1240	Январь	Hochtief AG
						kraftwerk
					1977г.
						unionAG

149