Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Плавучие АЭС: хороший улов

Аватар пользователя Ctavr

 Статья посвящена концепции  Массачусетского технологического института  о проекте ПАТЭС на основе нефтяной платформы, также содержит краткую информацию о существующих проектах ПАТЭС в мире(2015г) и комментарий главного конструктора реакторных установок ОКБМ"Африкантов" о данной концепции и перспективности ПАТЭС в целом.

Плавучая атомная электростанция — один из самых перспективных вариантов энергоснабжения населенных, но бедных энергоресурсами прибрежных зон. Однако пока игроков, взявшихся за разработку конкретных проектов, можно пересчитать по пальцам. Недавно их список пополнил Массачусетский технологический институт .

 
 
Концепция, разработанная учеными Массачусетского технологического института (MIT), сочетает две хорошо наработанные технологии: атомный реактор и глубоководную нефтяную платформу. Руководитель исследовательской группы MIT профессор Якопо Буонджорно и его команда — профессор атомной науки и техники Майкл Голей, профессор атомной науки, техники и механики из ­КЕРСО Нил Тодрис, а также их студенты с отделений атомной науки, техники и механики — предложили строить АЭС на верфях: это сэкономит время и деньги в начале и в конце жизненного цикла. В рабочем состоянии плавучие АЭС (ПАТЭС) могут быть расположены в относительно глубоких водах вдали от прибрежных районов, с которыми они будут связаны лишь подводной линией электропередачи. Морская вода защитит расположенную на заданной глубине атомную электростанцию от землетрясений и цунами, а в случае аварии может служить для охлаждения, причем в этом случае не понадобятся насосы. Проведенный исследователями анализ потенциальных рынков выявил во всем мире множество регионов с физическими и экономическими условиями, подходящими для размещения плавучих атомных установок.
 

Подробности проекта

По замыслу исследователей, плавучая АЭС будет состоять из главной конструкции диаметром около 45 метров, на которой разместится реактор мощностью 300 МВт. Альтернативный проект АЭС мощностью 1100 МВт предусматривает главную конструкцию диаметром 75 метров. В обоих случаях главная конструкция включает жилые помещения и вертолетные площадки для транспортировки персонала, по аналогии с морскими буровыми платформами.
 
Преимущество проекта в том, что отработанные технологии объединяются с надежными цепочками поставок. Есть верфи, которые строят большие цилиндрические платформы нужного типа. Есть компании, которые строят атомные реакторы нужного типа. Если их объединить, то, придерживаясь общепризнанных технологий, можно минимизировать процессы разработки и лицензирования, которые, как правило, съедают много денег и времени, считают авторы проекта.
 
По плану ученых, плавучие АЭС будут полностью строиться на верфях, многие из которых уже регулярно производят нефтяные, газовые платформы и большие корпуса реакторов. Конструкция плавучей АЭС — платформа и все остальное — будет строиться на подвижных опорных рамах, грузиться на транспортные суда и переправляться к месту размещения. Там их спустят на воду, пришвартуют к морскому дну и свяжут с берегом линией электропередачи по подводному кабелю. К концу жизненного цикла плавучую АЭС снова отбуксируют на верфь для вывода из эксплуатации, как это делают ныне с авианосцами и атомными подводными лодками.
 
Такой процесс обеспечит лучшие контроль качества, стандартизацию и эффективность, чем развертывание «сухопутных» АЭС, уверены в MIT. Не нужно перевозить к месту строительства персонал, материалы и тяжелое оборудование, очищать площадку выведенной из эксплуатации АЭС, выбирать, оценивать, исследовать и готовить ее — то есть исключаются этапы, на которых «правят бал» неопределенность и задержки. Наконец, плавучая АЭС будет состоять в основном из стали, в ней практически не предусмотрено конструкционного бетона, который, по словам Я. Буонджорно, вызывает существенные перерасходы сметы и нарушения графика строительства. К тому же производство бетона связано с повышенной эмиссией углекислого газа.
 
И это еще не все преимущества, предлагаемые плавучей АЭС. Она будет располагаться в 8–10 милях от берега, то есть в территориальных водах, и на глубине минимум 100 метров, то есть вдали от населенных прибрежных зон. На берегу будут находиться только небольшая электрораспределительная подстанция, оперативный штаб и материальные склады. Глубокие воды снизят угрозу ущерба от землетрясений и цунами: ведь цунами становятся крупными и разрушительными только на прибрежном мелководье, что является проблемой для АЭС, возведенных на морских берегах.
 
И наконец, открытое море обеспечит плавучую АЭС бесконечным запасом воды-охладителя. При возникновении аварийной ситуации морскую воду можно использовать для отвода тепла от реактора. Поскольку реактор расположен ниже ватерлинии, охлаждение будет происходить пассивно, без прокачки и какого-либо радиоактивного загрязнения морской воды. «Устраняется угроза потери конечного теплопоглотителя, — говорит Я. Буонджорно. — Можно как угодно долго отводить остаточное тепло, которое атомное топливо генерирует даже когда реактор остановлен».
 
Таким образом, плавучая АЭС решает три ключевых проблемы, вставшие перед атомной энергетикой после аварии в Фукусиме: она располагается вдали от населенных регионов, защищена от землетрясений и цунами и никогда не потеряет охладитель.
 

Конструкция

Цилиндрическая вертикальная конструкция станции разделена на несколько уровней, а те в свою очередь состоят из отсеков, изолированных водонепроницаемыми переборками. На верхних уровнях размещены некритические компоненты, то есть жилые помещения и вертолетная площадка. Персонал, как и на нефтяных/газовых платформах, привозят на судах или вертолетах; люди работают посменно, вахта длится три-четыре недели. Продовольствие, топливо, оборудование и материалы для мелких ремонтов привозит грузовое судно; тяжелые грузы разгружает кран.
 
Реактор и связанные с ним системы безопасности находятся в водонепроницаемых отсеках ниже ватерлинии, что обеспечивает легкий доступ к океанской воде и к тому же смещает центр тяжести вниз, увеличивая устойчивость конструкции. Активная зона реактора и связанные критические компоненты находятся в корпусе реактора, размещенном внутри компактной конструкции, то есть оболочки. Оболочка отделена промежутком от обширной камеры, простирающейся до краев цилиндрической конструкции. В этой (затопленной) камере постоянно находится морская вода, свободно вливающаяся и выливающаяся через бортовые отверстия.
 
Особенности дизайна позволяют реагировать на любые приостановки режима охлаждения. При нормальной эксплуатации насосы закачивают холодную воду нижних океанских слоев и выкачивают нагретую в теплые слои, предупреждая таким образом «тепловое загрязнение», которое угрожало бы местным экосистемам. Если процесс охлаждения временно прерван, нагретая вода из реактора будет циркулировать естественным путем в специальный теплообменник в затопленной камере. Если активной зоне угрожает более серьезная проблема (например, разрыв трубопровода), то дистиллированная вода изнутри корпуса реактора поступает в оболочку, а наружная морская вода заполняет промежуток вокруг оболочки. Тепло таким образом передается через оболочку к постоянно циркулирующей морской воде. Охладитель и морская вода не смешиваются, так что загрязнения не происходит.
 
В том маловероятном случае, если, несмотря на непрерывное удаление тепла, давление внутри защитной оболочки вырастет до опасного уровня, газы изнутри защитной оболочки можно отвести в океан. Но вначале они пройдут через фильтры, улавливающие цезий, йод и другие радиоактивные материалы, что минимизирует их высвобождение. Текущие исследования отслеживают возможную дисперсию и распространение этих веществ, чтобы убедиться, что даже в таких экстремальных обстоятельствах какая бы то ни было радиоактивность воды останется ниже допустимых пределов.
 

Экономика

Команда MIT считает, что ее концепция, возможно, изменит расстановку сил в атомной энергетике с точки зрения экономики. Она обеспечивает преимущества «поточного производства» множества объектов, причем для обеспечения экономии на масштабе объект может быть достаточно велик. Кроме того, плавучие АЭС мобильны, в отличие от «сухопутных».
 
Жизнеспособность идеи исследователей зависит, конечно, от наличия мест с нужными физическими условиями: глубокими водами относительно недалеко от берегов, которые нечасто поражают ураганы, вдали от районов интенсивного судоходства. И детальные исследования выявили множество потенциальных площадок для развертывания плавучих АЭС. К примеру, некоторые регионы Восточной и Юго-Восточной Азии ограничены в энергоресурсах, там высок риск землетрясений и цунами, а население прибрежных районов нуждается в энергии. Страны Ближнего Востока могли бы использовать ПАТЭС, высвободив тем самым нефтяные и газовые ресурсы для продажи. Некоторые прибрежные страны Африки и Южной Америки полагаются на генерирующие мощности, работающие на импортном дизельном топливе, что дорого и сильно загрязняет окружающую среду. «Развертывание плавучей АЭС, ошвартованной вблизи побережья, и создание небольшой системы распределения сделают в этом смысле много, причем с минимальной потребностью в инфраструктуре», — говорит Я. Буонджорно.
 
Ученые продолжают работать над различными проектами ПАТЭС. Они, например, разрабатывают оптимальные методы загрузки топлива, детальный проект системы швартовки и уточненную модель гидродинамической реакции станции на штормовую волну. Кроме того, они продумывают связанный план защиты ПАТЭС.
 
Проект атомной электростанции обеспечивает значительную меру безопасности: реактор находится в глубине конструкции и защищен несколькими корпусами; высокие верхние палубы дают беспрепятственный 360-градусный обзор; физическое расположение минимизирует подходы для нападения. Работая с экспертами по безопасности, ученые сегодня исследуют дополнительные стратегии, включая последние достижения в области сонаров и радарных систем, противолодочных сетей и бонов, а также вооруженную команду охранников.
 

Коротко о других разработках

Французская госкомпания DCNS разрабатывает концепцию подводного атомного реактора Flexblue номинальной мощностью 160 МВт. Согласно этой концепции, реактор будет заключен в корпус диаметром 14 метров и длиной 145 метров, его планируется расположить горизонтально на океанском дне или не доходя до него, на глубине 30–100 метров. Основными приоритетами разработки стали безопасность и компактный дизайн. При этом учитывались самые конкурентоспособные атомные технологии с хорошим экономическим потенциалом, которые удовлетворяют стандартам безопасности. Минимальная продолжительность ядерного топливного цикла должна составить пять лет. Концепция разрабатывается с прицелом на «физическое» строительство в 2030–2040 годах. Французские разработчики сочли подходящими для плавучих АЭС реакторы следующих типов: 1) кипящие, 2) под давлением, 3) с перегретой водой, 4) быстрые свинцово-висмутовые и 5) с органическим охлаждением.
 
Идею плавучих АЭС разрабатывают и в Китае, где быстро развивается промышленность энергодефицитных прибрежных зон. Недавно главный конструктор китайского Института атомной энергии Сан Даньгон сообщил, что начало коммерческой эксплуатации плавучей атомной станции запланировано на 2019 год. Предварительный проект разработанного в КНР реактора ACP100S мощностью 100 МВт будет готов в 2016 году, а сам проект и несущее станцию судно — в 2017 году. Плавучая АЭС предназначена для энергоснабжения удаленных островных регионов и для проектов глубоководной нефтедобычи. Демонстрационный проект обойдется в сумму около $560 млн, или 500 млн евро.
 
Наиболее проработанным проектом в этой нише является российская ­ПАТЭС. В настоящее время завершается строительство референтного образца плавучей станции «Академик Ломоносов». В сентябре-октябре начнутся швартовые испытания.
 
Мощность первой ПАТЭС в составе двух реакторных установок КЛТ-40С разработки «ОКБМ Африкантов» — 70 МВт.
 
ПАТЭС должна заменить выбывающие мощности Билибинской АЭС на Чукотке. Энергоблоки действующей АЭС будут выводиться из строя в 2019–2021 годах, соответственно, ПАТЭС должна стоять в порту Певек в 2018–2019 годах. Российский плавучий энергоблок (ПЭБ) представляет собой несамоходное стоечное судно длиной 140 метров, шириной 30 метров с высотой бортов 10 метров и осадкой 5,6 метра. Водоизмещение ПЭБ составляет 21 тыс. тонн, срок эксплуатации АЭС — 40 лет. Тип реактора — корпусной с водой под давлением, число ТВС — 121, интервал между перегрузками топлива оценивается в 2,5–3 года. ПАТЭС потребуется 58 человек персонала. Интерес к российской разработке проявляет и Китай.

Комментарий эксперта

Юрий Фадеев главный конструктор реакторных установок ВВР «ОКБМ Африкантов»:
Я считаю, что разработка MIT — это вполне реальная вещь. Другое дело, что Массачусетский технологический институт, при всем уважении, — это все-таки не конструкторская организация, а научная. Они создают этот проект пока на научной основе. Впрочем, в США достаточно много и конструкторских организаций.
 
Это интересно, но там пока мало конструктива, поэтому трудно комментировать или критиковать — просто недостаточно информации. О технических подробностях говорить рано, а ведь это самое интересное, не зря говорят: дьявол кроется в деталях. По моей оценке, чтобы идею довести до технического воплощения, требуется минимум пять — восемь лет.
 
С точки зрения экологии, самый эффективный энергоисточник — это атомные станции. В том числе плавучие. Никаких выбросов, никакого воздействия на окружающую среду, кроме теплового, нет. Поэтому необходимости размещать плавучие атомные энергоблоки далеко от берега тоже нет.
 
Совмещение плавучей АЭС и нефтяной платформы может быть экономически эффективным. Обустройство месторождения, геолого-разведочные работы, первоначальное бурение скважин — все это достаточно энергозатратно. Атомные энергоисточники нужны, поскольку транспортировка топлива, особенно в тех районах, в которых сейчас располагаются запасы газа, нефти, а именно в арктических районах, обходится дорого. И плавучие АЭС с этой точки зрения будут востребованы, так как, во‑первых, они могут работать и без подвоза топлива, а во‑вторых, их можно при необходимости перемещать. Другой вопрос, нужны ли для этих целей ПАТЭС такой мощности, как наша КЛТ‑40: все-таки 70 МВт — это достаточно большая мощность, способная снабдить энергией небольшой город. ОКБМ среди прочего занимается разработкой менее мощных реакторных установок для плавучих станций — мощностью от 6 до 9 МВт, которые идеально подходят для этих целей. Но надо понимать, что эти маломощные АЭС предназначены для тех мест, где нет энергообеспечения — там, где есть газ, нет смысла их ставить.
 
Мы знаем, что коллеги из КНР ведут разработки по плавучим АЭС. Было очень много подходов, в том числе и к нам, чтобы заняться этой разработкой. Конкуренты не спят, конечно. Мы немного подзадержались со строительством „плавучки“, но все равно Россия — впереди. Еще одно наше преимущество — мы единственные, кто имеет атомный ледокольный флот. Пока мы впереди, но останавливаться нельзя

 

http://atomicexpert.com/content/plavuchie-aes-horoshiy-ulov

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя ФениксНН

мля,не ОКБМ Африкантов, а ОКБМ имени Африкантова.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в антисоветском зловонии и неинформативном сраче ***
Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(09:42:37 / 06-04-2016)

Мдаа... вам по теме есть, что сказать???

http://www.okbm.nnov.ru/

Аватар пользователя Подольский

Обратный перевод с английского.

Аватар пользователя Piligrimnn
Piligrimnn(2 года 7 месяцев)(10:23:04 / 06-04-2016)

АО «ОКБМ Африкантов» - сокращённое наименование,

Акционерное Общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения им. И.И.Африкантова" - полное наименование.

По поводу необычного сокращённого наименования есть мнение, что это ступил ошибся юридический отдел предприятия. :)

Аватар пользователя ФениксНН

хотели что бы как КБ Туполев или Антонов, а получилось как место для работы африканцев.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в антисоветском зловонии и неинформативном сраче ***
Аватар пользователя Подольский
Подольский(2 года 2 месяца)(09:42:19 / 06-04-2016)

Юрий Евгеньевич тут политесом занимается - очень перспективно (забывая добавить - для ОКБМ :)), но нужны детали.

Настораживают некоторые моменты, типа внутрикорпусного удержания кориума при двойной оболочке и ЕЦ на мощности 1100 МВт. Если дана электрическая мощность - то это практически невозможно.

Интересно увидеть топливный цикл - что-то мне кажется его лицензирование на таком реакторе-утопленнике затянется :)

А вообще сейчас такие проекты в мире появляются, как попытка загрузить коллективы, разрабатывающие лодочные реакторы работой, что бы не теряли квалификацию. :)

 

 

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(09:49:10 / 06-04-2016)

ну эта часть про нужны детали и так понятна) гораздо интересней что он о сверх малых АЭС говорил.

Аватар пользователя Подольский

Он наверное про АБВ-6М. Не знаю, будет какая-то информация открыта - пока без подробностей, я тоже ничего про нее не знаю.

Вообще сделать реакторную установку весом тонн 50 с блочной заменой было бы прекрасно, но проблем много.

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(10:41:16 / 06-04-2016)

Особенностью реакторной установки типа АБВ (атомная блочная водяная) является интегральная конструкция: в корпусе реактора располагается не только активная зона, но и парогенератор. Это, в частности, позволяет обеспечить работу реактора на полной мощности при естественной циркуляции теплоносителя, что важно с точки зрения безопасности и экономики.

Судя по всему достаточно не обычная штука. Презентация от ОКБМ 2011г. в начале немного о АБВ-6М

http://www.atomeks.ru/mediafiles/u/files/presentA2011/Belyaev_V.M.pdf

UP: пишут что основное оборудование РУ скомпановно так что транспортабельно по жд. +++++

Аватар пользователя Vladyka
Vladyka(5 лет 3 недели)(09:49:01 / 06-04-2016)

Эксперт не понимает зачем... ТБМская илита таки будет обустраивать свой Элизиум/Новую Атлантиду... Вот и понадобятся такие глубоководные... Надеюсь ничего у них не получится.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 9 месяцев)(10:10:37 / 06-04-2016)

Хорошее цунами и этот "Элизиум" станет Атлантидой.

Аватар пользователя Vladyka
Vladyka(5 лет 3 недели)(10:12:48 / 06-04-2016)

:) В открытом океане цунами, насколько я понимаю, не есть большая проблема...

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 2 месяца)(10:24:16 / 06-04-2016)

Проблема другая - большая материалоёмкость потребует большой промышленности для поддержания, так-что не выйдет, да и реальная власть никогда не светится и живёт достаточно аскетично - зачем ей обслугу баловать?

Аватар пользователя Ровлат
Ровлат(4 года 11 месяцев)(09:49:25 / 06-04-2016)

Так ПАЭС или ПАТЭС? Если 2е, то что значит "Т" посредине?

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(09:52:21 / 06-04-2016)

Плавучая АТомная Электро Станция, специально добавлено Т чтоб отличать от к примеру БАЭС- Балаковская АЭС

Аватар пользователя Ровлат
Ровлат(4 года 11 месяцев)(10:47:51 / 06-04-2016)

Мдя, терминология всё дальше запутывается... ГРЭС, ТЭС, ЯЭУ но АЭС, теперь ПАтЭС...

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(13:23:17 / 06-04-2016)

забыли ГЭС, ГАЭС, СЭС, СТЭС, ВЭС, ГеоЭС, ПЭС.

Аватар пользователя Ровлат
Ровлат(4 года 11 месяцев)(20:15:40 / 06-04-2016)

Вы пишете про те названия, которые проясняют принцип генерации электричества. В предыдущем же своём сообщении я указал термины, которые интуитивно непонятны:

ГРЭС - Государственная Районная Электростанция. ЩИТО? Да, не объектовая станция, но зачем указание собственника?

ТЭС - ффух, переименовали в них ГРЭСы, да и то не все. На каком тепле генерируется энергия? От сжигания газа? Нефтепродуктов? Угольной пыли? От нагрева солнцем? От нагрева земными недрами? Почему ГеоЭС - не ТЭС?

АЭС - Атомная ЭС. Что такое атом? Ядро и электроны. Расщепить атом = отделить ядро от электронов. Т.е. ионизировать, например, искрой или лампой Чижевского. Но внутри АЭС уже расположена Ядерная ЭнергоУстановка, тут норм.

Вот такая мешанина.

Это всё не мои вопросы, это я недавно детям объяснял, откуда электричество в розетке берётся, с экскурсиями на АЭС, ГРЭС и ГЭС. Стыдно стало за коллег-инженеров прошлого, когда пытался складно и без "потому что гладиолус!" ответить на эти простые вопросы.

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(22:27:53 / 06-04-2016)

есть два названия ГеоТЕС и ГеоЭС - геотермальная ТЕС , СТЭС тоже вполне себе ТЭС только солнечная, газовую, угольную не выделяют, а солнечную очень даже, АЭС к примеру тоже по своей сути это ТЭС, таже турбина тот же пар, просто греет воду ядерная реакция, а не сгорание углеводородов. Так что кроме ГРЭС все более менее понятно и логично.

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(22:35:55 / 06-04-2016)

Расщепить атом и ионизировать атом все таки две большие разницы,

Под расщеплением атома всегда предполагается расщепление ядра атома, а не его иононизация, потому и называется либо ядерное оружие, либо атомное оружие и тп. Оба названия вполне себе обще употребимы и часто заменяют одно другое.

Аватар пользователя Vavilon
Vavilon(1 год 8 месяцев)(10:53:28 / 06-04-2016)

Не раскрыт вопрос о защите от нападений. Какой флот должен периметр контролировать?

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(22:39:40 / 06-04-2016)

Сети, сонары, гидролокаторы специальные бетонные ограждения, ну и как обычно спец часть которая охраняет АЭС. На Сев Ледовитом океане ни кто без надзора куда попало не плавает.))) Местные рыбаки на утлых лодках не в счет.

Аватар пользователя Vavilon
Vavilon(1 год 8 месяцев)(09:07:51 / 07-04-2016)

Так то на Северном Ледовитом и в России. Авторы изложенной концепции рассматривают вариант энергоснабжения небогатых стран. Долго будет плавать такой великолепный объект где-нибудь у Нигерии?

Аватар пользователя SZ
SZ(5 лет 3 месяца)(11:03:06 / 06-04-2016)

При разрушении ТВЭЛОВ, сей Эллизиум быстро станет необитаемым. Продукты распада будет выносить водичкой на раз из корпуса реактора.

Аватар пользователя hvv
hvv(5 лет 9 месяцев)(11:52:10 / 06-04-2016)

А кто в курсе - почему в РФ так долго пилят ту самую ПАТЭС? Ее еще в 2012г хотели в строй пустить..

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(2 года 7 месяцев)(13:15:57 / 06-04-2016)

Кировский Завод первоначально строил на свои оборотные деньги потом чуть не обанкротился не помню точно и не ушел под контроль зарубеж эффективные собственники постарались Потом отдали достройку БалтЗаводу.

Аватар пользователя ДК
ДК(5 лет 1 месяц)(16:00:31 / 06-04-2016)

Якопо Буонджорно - фамилия на русский переводится как Добрыденев :)

Аватар пользователя Дран Контекс

Что-то меня смущает охлаждение океанской водой. И в штатном режиме и в аварийном.
Накипь, соли будут же осаждаться на на теплообменнике, нет?
В штатном режиме вибрацией и/или составом материалов отшелушивать наросты солей - могу представить. В аварийном режиме прогноз пессимистичный, ожидаю нарастание и термоизоляцию активной зоны с перегревом и выплавлением в воды мирового океана всего активного объёма. Облако будет поболее чернобыльского может приключится, рванёт с паром в ввысь. Хотя выпадет наверное побыстрее, дождиком по розе ветров. Но это всё мало утешает...

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...