книги2 / 978-5-907297-94-4_2021

природного газа (СПГ) больше, чем ожидает. В настоящее время доля СПГ в структуре генерации Японии составляет 40%, уголь – порядка 30%.

Доля АЭС в энергобалансе увеличивается вслед за постепенным возвращением в строй реакторов (табл. 36). Тем не менее, согласно данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2017 году она составила менее 4%.

Долгосрочный прогноз министерства экономики, торговли и промышленности Японии (METI) предполагает увеличение доли АЭС в структуре генерации страны до 20-22% к 2030 году, а также рост генерации за счет возобновляемых источников энергии. Это, как ожидается, позволит сократить импорт СПГ с 83 млн тонн в 2018 году до 62 млн тонн в 2030 году, а также уменьшить долю СПГ в энергобалансе до 27%.

Эксперты, однако, сомневаются в том, что Япония сможет добиться цели наращивания генерации за счет АЭС, учитывая очень медленные темпы перезапуска реакторов, остановленных после аварии на АЭС в Фукусиме в 2011 году. С 2011 года лишь девять реакторов были возвращены в строй на постоянной основе, а для выполнения плана японских властей потребуется перезапуск еще примерно 30 реакторов.

Правительство Японии планирует ускорить этот процесс в ближайшие годы, заявил директор нефтегазового подразделения METI Масато Сасаки в ходе нефтегазового саммита в Токио, прошедшего в конце февраля. Однако на данный момент на рассмотрение регулятора поданы заявки на перезапуск лишь 17 реакторов, и, с учетом того, что проверка заявок занимает очень долгое время, эксперты сомневаются в возможности ввода в эксплуатацию хотя бы этих реакторов к 2030 году.

В том случае, если японские власти не смогут добиться целей увеличения генерации за счет АЭС, увеличится использование СПГ.

180

АВАРИЯ НА АЭС «ФУКУСИМА»

11 марта 2011 года в Японии произошло землетрясение, которое стало причиной сбоя электроснабжения на атомной станции «Фукусима- 1» (табл. 36) . Цунами затопило резервные дизельные генераторы, и станция осталась без электроснабжения. Из-за остановки системы охлаждения реакторов и расплавления ядерного топлива произошла масштабная утечка радиации в море и атмосферу.

Таблица 36 –Энергоблоки АЭС Фукусима

Ядерной аварии был присвоен седьмой – самый высокий – уровень по

Энергоблоки	Тип	Мощность	Энергетический	Ввод в	Закрытие
	реактора		пуск	эксплуатацию
Фукусима I-1	BWR-3	439 МВт	17.11.1970	26.03.1971	19.05.2011
Фукусима I-2	BWR-4	760 МВт	24.12.1973	18.07.1974	19.05.2011
Фукусима I-3	BWR-4	760 МВт	26.10.1974	27.03.1976	19.05.2011
Фукусима I-4	BWR-4	760 МВт	24.02.1978	12.10.1978	19.05.2011
Фукусима I-5	BWR-4	760 МВт	22.09.1977	18.04.1978	17.12.2013
Фукусима I-6	BWR-5	1067 МВт	04.05.1979	24.10.1979	17.12.2013
Фукусима I-7(план)	ABWR	1339 МВт
Фукусима I-8(план)	ABWR	1339 МВт

международной шкале ядерных событий.

11 марта 2011 года в Тихом океане у восточного побережья Японии произошло землетрясение магнитудой от 9,0 до 9,1. Движение земной коры стало сильнейшим в истории страны и вызвало огромное цунами, которое буквально смывало дома и автомобили. Максимальная высота волны составила 40,5 метра. В результате погибли и пропали без вести более 20 тысяч человек.

Практически сразу после землетрясения и цунами на АЭС «Фукусима- 1» произошла авария. Работающие реакторы были отключены, однако после этого внешнее электропитание пропало. Волна затопила резервные дизельные

181

генераторы, в результате чего вышла из строя система охлаждения реакторов на первом, втором и третьем энергоблоках. Произошло расплавление активных зон этих реакторов.

В результате парациркониевой реакции между цирконием и водяным паром выделился водород, который привел к серии взрывов и разрушению зданий, где были расположены реакторы. На пятом и шестом энергоблоках аварии не произошло, поскольку там сохранился дизельный генератор, с помощью которого удалось охладить два реактора и два бассейна отработанного ядерного топлива.

Во время ликвидации аварии правительство премьера Японии Наото Кана активно вмешивалось в этот процесс. Согласно обнародованному в 2012 году докладу независимой экспертной комиссии, правительство действовало неэффективно и давало ненужные указания, тормозящие ликвидацию аварии.

ПОСЛЕДСТВИЯ АВАРИИ И РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

В результате аварии на АЭС «Фукусима-1» в атмосферу и океан попали радиоактивные элементы, в частности йод 131 (имеет очень короткий период полураспада-8 суток) и цезий 137 (имеет период полураспада 30 лет). На промплощадке станции также было обнаружено незначительное количество плутония.

Общий объем выбросов радионуклидов составил 20 % от выбросов после Чернобыльской аварии. Население 30километровой зоны вокруг АЭС было эвакуировано. Площадь зараженных земель, подлежащих дезактивации, составляет 3 % территории Японии.

Радиоактивные вещества были обнаружены в питьевой воде и продуктах питания не только в самой префектуре Фукусима, но и в других регионах Японии. Многие страны, в том числе и Россия, запретили ввоз японских продуктов и «фонящих» радиоактивных машин.

Впервые после Чернобыльской аварии атомной энергетике мира был нанесен серьезный удар. Мировое сообщество вновь задумалось о том, может

182

ли атомная энергетика быть безопасной. Многие страны заморозили свои проекты в этой отрасли, а Германия и вовсе заявила, что к 2022 году отключит последнюю АЭС и будет развивать альтернативные источники электроэнергии.

ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ «ФУКУСИМСКОЙ АВАРИИ»

Согласно одобренному правительством Японии плану, полная ликвидация последствий аварии на АЭС «Фукусима-1» займет приблизительно 30–40 лет. В декабре 2011 года объявили о завершении холодной остановки реакторов и начали работы по извлечению отработанного ядерного топлива из бассейнов. Затем предполагалось извлечь ядерное топливо из самих реакторов и полностью демонтировать оборудование станции.

НОВЫЙ ИНЦИДЕНТ НА ФУКУСИМЕ Вечером 18 марта 2013 года стало известно, что отключение

электричества на АЭС «Фукусима- 1» вызвало сбой в работе систем охлаждения бассейнов с отработанным ядерным топливом на первом, третьем и четвертом энергоблоках. Компании ТЕРСО 19 марта удалось запустить систему охлаждения на первом энергоблоке, однако неполадки в системе охлаждения бассейнов в третьем и четвертом энергоблоках, а также в общем бассейне пока сохраняются.

АЭС «ФУКУСИМА» СЕГОДНЯ

Энергетическая компания Kyushu Electric Power Company возобновила работу реактора на четвертом энергоблоке АЭС «Гэнкай» в префектуре Сага на западе острова Кюсю на юге Японии.

После аварии на АЭС «Фукусима-1» были остановлены 48 атомных реакторов на территории Японии. Однако затем Япония приняла решение начать перезапуск остановленных станций с условием, что они будут соответствовать новым требованиям безопасности, утвержденным после

183

аварии на АЭС «Фукусима- 1». Полностью без атомной энергетики японская экономика прожила почти два года – с сентября 2013 года по август 2015го.

Реактор на четвертом энергоблоке АЭС «Гэнкай» стал девятым по счету реактором, перезапущенным в Японии после трагедии 2011 года. До аварии на АЭС «Фукусима-1» атомная энергетика обеспечивала до 30% потребностей Японии.

Ожидается, что запущенный сейчас реактор даст первое электричество 20 июня, а выработка электроэнергии в промышленных объемах начнется не ранее 10 июля.

В 2011 году после землетрясения, магнитуда которого составила 9,0, гигантская волна высотой 15 метров обрушилась на АЭС в Фукусиме, вызвав крупнейшую атомную аварию после трагедии в Чернобыле. Во время аварии произошли неоднократные выбросы радиации в воду и атмосферу, до сих пор ряд районов вблизи станции непригоден для проживания. Ликвидация аварии, включая демонтаж реакторов, займет около 40 лет.

ВОПРОСЫ

1.Назовите причины аварии на АЭС «Фукусима»?

2.Сколько построенных энергоблоков находится на территории АЭС «Фукусима» ?

3.Как Япония предполагает увеличить долю АЭС в структуре генерации страны к 2030 году?

4.Сколько энергоблоков АЭС находятся на территории Японии на 01.01.210 год?

5.Какой тип реактора наиболее распространен в Японии?

6.Во сколько раз упало производство электроэнергии на АЭС в Японии, если сравнить 2010 год и 2014 год?

7.В каком году наибольшее количество АЭС в Японии приостановило свою работу?

184

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ИНДИИ

Республика Индия – государство в Южной Азии. По данным на 31.12.2020 г. территория Индии составляет 3 287 263 км2 (занимает седьмое место в мире по территории), а население насчитывает 1 391млн человек (второе место в мире по численности населения).

По данным за 01.02.2017 в Республике Индия действовали 7 атомных энергетических станции (22 энергоблоков) с суммарной мощностью 6 240 МВт (см.табл.2). За 2018 год энергетические реакторы Индии выработали 35 006,83 ГВт ч. Это обеспечивает 3,4 % от общей доли электроэнергии в Индии. На рис. 26 представлено расположение АЭС Индии, а в табл. 37 – общая информация об энергоблоках.

Рис. 26 – Расположение АЭСна территории Индии

Operating – в эксплуатации; under construction –сооружается ; proposed–планируется

185

Таблица37 – Ядерные энергетические реакторы Индии

Реакторная	Тип	Мощность	Статус	Начало	Физпуск
установка		(брутто),		строительства
		МВт
Кайга-1	PHWR	220	В эксплуатации	01.09.1989	26.09.2000
Кайга-2	PHWR	220	В эксплуатации	01.12.1989	24.09.1999
Кайга-3	PHWR	220	В эксплуатации	30.03.2002	06.02.2007
Кайга-4	PHWR	220	В эксплуатации	10.05.2002	27.11.2010
Кайга-5	PHWR	220	Проектирование
			приостановлено
Кайга-6	PHWR	220	Проектирование
			приостановлено
Какрапар-1	PHWR	220	В эксплуатации	01.12.1984	03.09.1992
Какрапар-2	PHWR	220	В эксплуатации	01.01.1985	08.01.1995
Какрапар-3	PHWR	700	В разработке	22.11.2010
Какрапар-4	PHWR	700	В разработке	22.11.2010
Куданкулам-1	ВВЭР	1000	В эксплуатации	31.03.2002	13.07.2013
Куданкулам-2	ВВЭР	1000	В эксплуатации	04.07.2002	10.07.2016
Куданкулам-3	ВВЭР	1000	В разработке	29.06.2017
Куданкулам-4	ВВЭР	1000	В разработке	23.10.2017
Куданкулам-5	ВВЭР	1000	Проектирование		2024
					(план)
Куданкулам-6	ВВЭР	1000	Проектирование		2025(план)
Мадрас-1	PHWR	220	В эксплуатации	01.01.1971	02.07.1983
Мадрас-2	PHWR	220	В эксплуатации	01.10.1972	12.08.1985
Нарора-1	PHWR	220	В эксплуатации	01.12.1976	12.03.1989
Нарора-2	PHWR	220	В эксплуатации	01.11.1977	24.10.1991
Раджастан-1	PHWR	100	В эксплуатации	01.08.1965	11.08.1972
Раджастан-2	PHWR	200	В эксплуатации	01.04.1968	08.10.1980

186

Раджастан-3	PHWR	220	В эксплуатации	01.02.1990	24.12.1999
Раджастан-4	PHWR	220	В эксплуатации	01.10.1990	03.11.2000
Раджастан-5	PHWR	220	В эксплуатации	18.09.2002	24.11.2009
Раджастан-6	PHWR	220	В эксплуатации	20.01.2003	23.01.2010
Раджастан-7	PHWR	700	В разработке	12.07.2011
Раджастан-8	PHWR	700	В разработке	30.09.2011
PFBR	FBR	500	В разработке	23.10.2004
Тарапур-1	BWR	160	В эксплуатации	01.10.1964	01.02.1969
Тарапур-2	BWR	160	В эксплуатации	01.10.1964	28.02.1969
Тарапур-3	PHWR	540	В эксплуатации	12.05.2000	21.05.2006
Тарапур-4	PHWR	540	В эксплуатации	08.03.2000	06.03.2005

ОБЗОР АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ИНДИИ

Важным шагом в разработке Программы по атомной энергии в Индии стало принятие Закона об атомной энергии в 1948 году (впоследствии он был заменен Законом об атомной энергии 1962 года). В соответствии с положениями Закона об атомной энергии была создана в 1948 году Комиссия по атомной энергии (АЕС). Разведка и добыча урана, требуемая для ядерной энергетической программы, были частью первоначальных мероприятий, которые были предприняты.

Департамент по атомной энергии (DAE) правительства Индии (GOI) был создан в августе 1954 года. Департамент отвечает за выполнение политики, разработанной AEC. Он занимается исследованиями, разработками технологий и коммерческими операциями в областях ядерной энергетики, связанными с высокими технологиями и поддерживает фундаментальные исследования в области ядерной науки и техники.

Ключевая политика – это самообеспечение. На раннем этапе была признана важность разработки сильной базы исследований и разработок для ядерной энергетической программы. Таким образом, в 1954 году было принято

187

решение о создании центра исследований и разработок, ныне называемого Атомно-исследовательским центром Bhabha (BARC) в Тромбае.

Исследовательские реакторы Apsara (1956), Cirus (1960), Dhruva (1985)

Центре. В Центре был построен ряд дополнительных объектов и лабораторий для поддержки программы ядерной энергетики и связанной с ней деятельности в области ядерного топливного цикла. Исследовательские центры в Департаменте обеспечивают необходимую поддержку НИОКР для программы ядерной энергетики и связанных с ней видов топливного цикла.

В 1947 году, когда Индия стала независимой, ее установленная мощность электроэнергии составляла лишь около 1,5 ГВт, которая к 2015 году выросла примерно до 298 ГВт. Учитывая рост населения, потребление электроэнергии на душу населения и потребность в увеличении доля коммерческих источников энергии, масштабное производство электроэнергии было необходимо. К концу 1950- х годов AEC разработала экономику производства электроэнергии из атомных энергетических реакторов. Основываясь на этом исследовании, правительство решило создать серию атомных электростанций в местах, расположенных за пределами угольных шахт, и ближе к центрам загрузки. Стратегия, принятая индийской ядерной энергетической программой, заключается в использовании скромного запаса урана и огромных ресурсов тория в стране. В соответствии с этой стратегией предусматривается трехступенчатая программа. Первый этап основан на создании реакторов тяжелой воды под давлением (PHWR) с использованием собственного природного урана, производящего электричество и плутоний, и находится в коммерческой зоне. За этим последовал второй этап: реакторы быстрого разведения на основе плутония (FBR), которые производят электричество и больше плутония и урана-233 из тория. Третий этап реакторов будет основан на ториевом цикле, производящем электроэнергию и больше урана-233. Завершена разработка мощного многоводного реактора мощностью 300 МВт, и построено и эксплуатируется строительство критического объекта для AHWR. Трехэтапный процесс, описанный выше,

188

позволит стране эффективно использовать внутренний уран и торий, способствуя значительному достижению реальной энергетической безопасности после 2050 года.

Индия проводит фундаментальные и прикладные исследования в области физики плазмы и термоядерного синтеза и разработки технологий, относящихся к этим областям. Общая цель исследования термоядерного синтеза заключается в том, чтобы превратить его в жизнеспособную энергетическую технологию для будущего. Первый специально разработанный и изготовленный Токамак ADITYA был заказан Институтом исследований плазмы (IPR) в 1989 году и регулярно эксплуатировался. Проведены эксперименты по флуктуациям краевой плазмы, турбулентности и другим смежным работам. Сверхпроводящий устойчивый государственный Токамак (SST-1) работает, что дает возможность провести более глубокие исследования в области физики плазмы и связанных с ней технологий. SST-1 добился значительных достижений в ходе кампании-IX, которая завершилась

31 мая 2014 года. Во время этой кампании SST-1 Toroidal Field Magnets

добились уникального успеха в работе сверхпроводящего режима с плоскими вершинами магнитного поля, превышающими 20000 секунд поле 1,5 Т в центре плазмы (~2,8 Тл на магнитных намоточных пакетах) в двухфазных условиях охлаждения. На данный момент сверхпроводящие магниты SST-1 являются единственными магнитами в мире, которые работают в двухфазном потоке в криостабильном состоянии. Этот опыт был бы полезен в проекте ИТЭР (Международный термоядерный экспериментальный реактор), частью которого является Индия.

НЫНЕШНЯЯ ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В ИНДИИ

Развитие ядерной энергетики и связанного с ней ядерного топливного цикла и научно-исследовательская деятельность осуществляются в различных подразделениях в рамках AEC/DAE. Организация в целом разделена на сектор исследований и разработок, сектор промышленности, государственный сектор

189