Использование атомной энергетики для решения проблем дефицита пресной воды.

Атомная энергетика
Ядерные реакторы
Тепловые контуры атомных станций
Реактор ВВЭР
Кипящие реакторы
Реактор РБМК
Реакторная установка МКЭР -1500
Реакторы на естественном уране
Газоохлаждаемые реакторы
Реакторы HTGR
Атомные электростанции с натриевым
теплоносителем
АЭС с реактором БН-350

БРЕСТ: быстрый реактор брест со
свинцовым теплоносителем

 
Основы ядерной физики
Строение атомного ядра
ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНЫХ ЯДЕР
И ДЕФЕКТ МАСС
Ядерная реакция
Закон радиоактивного распада
Цепная ядерная реакция
Термоядерный синтез
Реакторы на быстрых нейтрона
Элементарная частица
Позитрон. Аннигиляция
 
Использование атомной энергетики
для решения проблем дефицита пресной воды
Ядерное опреснение
Варианты  плавучего энергоблока и
опреснительных установок
Схема процесса многостадийной
флеш-дистилляции для опреснения воды
Принципиальная гидравлическая схема
энергоопреснительного комплекса
Опыт использования опреснительных установок
в России и регионах мира
 
Проектирование и строительство
атомных энергоблоков
Работы по подготовке технологических решений
объектов атомной энергетики
Состав разделов проектной документации
Разделы проектной документации
Состав проектной документации
Особенности проектирования и конструкций
Проектирование линейных объектов
Техническое обследование зданий
Экспертиза проектной документации
Особенности компоновки АЭС на примере
проектных решений АЭС с ВВЭР-1200
Основным режимом работы АЭС является
работа в базовом режиме на 100 % мощности
Корпус реактора
Привод системы управления и защиты
Компоновка реакторного контура
Паровая турбина
Генеральный план
Здания и сооружения ядерного острова
Концепция безопасности
Радиационная и ядерная безопасность
производства
Социально-экономический аспект
обеспечения безопасности
Радиационная безопасность человека
Государственное нормирование в области
обеспечения радиационной безопасности
Обеспечение защиты населения

Ядерное опреснение.

В регионах, примыкающих к морям и океанам, возможно получение пресной воды из морской с помощью опреснительных установок. Однако процесс опреснения морской воды требует больших затрат тепловой или электрической энергии и поэтому весьма дорог и неэкологичен. Ядерное опреснение на этом рынке может оказаться вполне конкурентоспособным. Опыт применения атомной энергии для опреснения у нас уже есть - на берегу Каспийского моря 30 лет работал завод по опреснению морской воды, энергию для которого давала реакторная установка на быстрых нейронах БН-350 работавшая с 1972 года. Она производила до 135 МВт электричества и 80 тыс. куб. м питьевой воды в день на протяжении 27 лет. Около 60% его мощности использовалось для генерирования тепла и опреснения. Изначально проектная мощность завода составляла 1000 МВт, однако реальная мощность никогда не превышала 750 МВт, что и обеспечило ему надежность и долговечность по сравнению с другими заводами. Этот энергоопреснительный комплекс (рис.4. приложения) снабжал город Шевченко (ныне Актау, Казахстан) электроэнергией и питьевой водой, превратив его в цветущий город-сад среди безжизненной каменистой пустыни. Ясно, что один из наиболее эффективных вариантов энергообеспечения опреснения воды в использовании энергии атомного реактора. Целесообразность и техническая осуществимость опреснения при помощи атомных установок была доказана в течение многих лет практикуется на заводах в Индии и Японии. В Японии построено около 10 предприятий по опреснению воды, объединенных с водными энергетическими реакторами и опресняющих 1 000-3 000 куб. м каждый день. Водаодновременноиспользуется в охлаждающей системе реакторов. Индия включилась в исследования по опреснению воды в начале 1970-х, а в 2002 году на юго-востоке страны была построена атомная электростанция Madras с двумя атомными реакторами мощностью по 170 МВт. На электростанции используются технологии обратного осмоса, и многоступенчатой очистки. Первый процесс позволяет опреснить 1 800 куб.м воды в день, а технология многоступенчатой очистки – до 4500 м3 в день. Более обширным опытом в сфере опреснения обладают Россия, Восточная Европа и Канада. Атомные реакторы для опреснения воды также используются в Корее, Испании, Великобритании, Китае, России, Пакистане, Тунисе, Марокко, Египте, Алжире, Иране и Аргентине. Для опреснения используются атомные реакторы малого и среднего размера. С их помощью в день может опресняться 80-100 тыс. куб.м и 200-500 тыс. куб.м в день соответственно. По сравнению с дистилляцией, этот способ обладает более выгодной ценой и имеет большой потенциал для развития. Возможность распространения технологии ядерного опреснения зависит от экономических факторов региона. Это направление считается одним из наиболее важных для Международного агентства по атомной энергии (IAEA), которое проводит постоянный мониторинг проблемы дефицита пресной воды в 20 странах по всему миру. Из всех видов энергии, мы считаем наиболее выгодным применение энергии атомных ректоров.

Во-первых: Ядерное топливо является экологически наиболее чистой формой энергии и, по мнению экспертов МАГАТЭ, использование ядерной энергии для крупных опреснительных установок наиболее целесообразно и имеет ряд экономических преимуществ.

Во – вторых: По этой причине МАГАТЭ в настоящее время уделяет серьезное внимание развитию опреснительной техники и применению ядерной энергии для удешевления производства пресной воды из морской. Целесообразность использования ядерной энергии для опреснения признают и ведущие нефтедобывающие страны из Арабского мира, где "стоимость галлона бензина дешевле галлона пресной воды".

На наш взгляд, перспективными в этой отрасли являются объекты малой атомной энергетики.

 В последние годы предлагаются проекты плавающих опреснительных установок. Это либо буксируемые баржи, либо самоходное судно. Появляются предложения по созданию атомных плавающих водоопреснительных станций - АПВС-40 разработки бывшего СССР и двухцелевых опреснительных плавающих платформ с модульными высокотемпературными реакторами совместной разработки ФРГ-США.

Что касается наших плавучих энергоблоков, то они вполне могут быть использованы в качестве источников энергии для водоопреснительных станций. Такие проработки нами уже делались, и они показали возможность создания атомных опреснительных станций, вполне конкурентоспособных по стоимости и качеству получаемой пресной воды.

Мы считаем, что плавучий атомный энергоопреснительный комплекс является мобильным и может обеспечивать несколько населенных пунктов на побережье,  курсируя по графику от одного пункта к другому, обеспечивая население необходимой водой. У такого типа комплексов много преимуществ.

Плавучие энергетические блоки

 Плавучие энергетические блоки на базе судовых реакторных установок

При производительности до 100 000 м3/сутки опресненной воды обеспечивается возможность покрытия спроса по мощности единичного ПАЭОК в секторе > 70 % рынка.

Подобная производительность обеспечивается при тепловой мощности ядерного реактора от 40 до 200 МВт.

В целях проведения мониторинга Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Детский фонд ООН (ЮНИСЕФ) в Докладе об оценке водоснабжения и канализации в мире за 2000 г. / устанавливают норматив, определяющий приемлемый доступ к воде, — на уровне, как минимум 20 литров воды на человека в день из улучшенного источника, расположенного в пределах 1 километра от жилища пользователя.

Таким образом, по этим данным производительность в 100 000 м3/сутки может обеспечить пресной водой 5 000 000 человек.

Преимущество плавучего исполнения

Создание ПАЭОК основывается на следующих основных положениях:

топливоснабжение районов с децентрализованным энергоснабжением и дефицитом пресной воды (неважно, идет речь о районах Крайнего Севера РФ или о пустынных районах Африки) является одной из самых сложных проблем. Топливные ресурсы на территории такого региона, как правило, отсутствуют и необходим их завоз из отдаленных районов, что иногда является неразрешимой и экономически невыгодной задачей. Использование атомной энергии в такой ситуации является, по сути, единственным выходом;

строительство наземных объектов с источниками атомной энергии также является сложной задачей, так как доставка в малодоступную область большого количества строительных материалов и организация строительства с достаточно высоким качеством, свойственным для атомной энергетики, нереальна. Например, доставка атомного топлива для Билибинской АТЭЦ в виде тепловыделяющих сборок, загруженных в специальные транспортные контейнеры, производится перевозкой специальными авиарейсами в аэропорт Кепервеем, откуда автотранспортом доставляется на АТЭЦ. В данном случае выходом является использование атомной энергии на плавучем сооружении;

плавучий атомный энергоопреснительный комплекс в основной своей части является плавучим сооружением, которое изготавливается на судостроительном предприятии в промышленно развитой зоне и транспортируется на место базирования в полностью готовом виде;

использование плавучего атомного энергоопреснительного комплекса дает возможность привлечь к его созданию в рамках конверсии развитую инфраструктуру атомного судостроения России, а к эксплуатации - специализированные предприятия судоремонта и суда атомно-технологического обслуживания.

Основными преимуществами ПАЭОК на базе плавучего энергетического блока по сравнению с наземным вариантом строительства станции такой же мощности являются:

сокращение сроков инвестиционного цикла и стоимости строительства по сравнению с наземным вариантом сооружения станции такой же мощности за счет минимальных объёмов строительно-монтажных работ;

высокое качество изготовления плавучего энергоблока в условиях судостроительного завода и сдача его "под ключ";

возможность размещения станции в непосредственной близости от потребителя энергии;

вахтовый метод эксплуатации;

простота снятия с эксплуатации – после вывода из эксплуатации плавучий энергоблок буксируется на специализированное предприятие для утилизации.

Атомная энергетика