Фото → Из мира энергетики. ч.1

При стоимости строительства 4,8 миллиарды евро, стоимость электроэнергии будет приблизительно такой же, или больше стоимости электроэнергии, которую производят электростанции, которые работают на угле или гаге.	Даже если мы допустим, что выбросы парникового газа CO2 этих станций улавливаются и хранятся. Также в таком случае с атомной энергетикой может конкурировать ветровая энергетика. Если верить последним исследованием, солнечная энергия вскоре станет дешевле ядерной.	Строительство европейского реактора с водой под давлением в Финляндии будет стоить 4,5-4,7 миллиарды евро; строительство АЭС должен быть завершено в 2012 году. 24 сентября 2008 года директор французской электроэнергетической компании „EDF” П’ер Гадонне (Pierre Gadonneix) объявил, что строительство 4 АЭС с европейским реактором с водой под давлением будет стоить 20-25 миллиардов евро.
То есть строительство одной АЭС будет стоить 5-6,1 миллиардов евро. В анализе, осуществленном американским отделом агентства „Standard and Poor”, который увидел мир 15 октября 2008 года, вспоминается, что АЭС с европейским реактором с водой под давлением будет стоить 5,6-8,9 миллиардов евро.	Следовательно, можно сделать вывод, что ядерная электроэнергия никоим образом не является дешевле. Учитывая недавний рост цен, мы можем ожидать, что выбор ядерного варианта будет слишком дорогим. Более того, мы не включаем точно не известные расходы, связанные с хранением, демонтажем АЭС, и с хранением ядерных отходов.	Атомная энергетика стала отдельной областью энергетики после второй мировой войны. Сегодня она исполняет существенную роль в электроэнергетике многих стран мира.
Атомные электростанции (АЭС) используют транспортабельное топливо — уран, их располагают независимо от топливно-энергетического фактора и ориентируют на потребителей в зонах с напряженным топливно-энергетическим балансом. Поскольку АЭС очень водосодержащие, их сооружают около водных источников.	К наибольшим экспортерам урановых концентратов принадлежат Канада, Австралия, ПАР, Нигер, Бразилия и США. Роль атомных электростанций непрерывно растет. Состоянием на 1995 год в мире уже работало 428 реакторов общей мощностью 358 млн. кВт, 108 реакторов 30 % мощностей) было в США, 55 (17 % мощностей) - во Франции, 49 (10 % мощностей) - в Японии, более чем по 10 реакторов имели ФРГ, Канада, Великобритания, Россия, Украина, Швеция и Республика, Корея (каждая из стран 4-6 % мирових мощностей АЭС).	В отдельных странах часть электроэнергии, которая производится на атомных станциях, необыкновенно великая. Да, во Франции АЭС производят 3/4 электроэнергии страны, в Бельгии и Литве - 3/5, в Украине, Швеции, Венгрии, Словакии и Республике, Корея - свыше 1/3. Добыча урана для атомной энергетики мира скоплена в небольшой группе стран: Канаде, ПАР, Австралии СЕЛА, Нигере, Франции, ФРГ, Украине, Казахстане, Узбекистане.
В самом первом приближении процессы, которые происходят в ядерном реакторе, можно описать как беспрестанное разделение ядер. При этом масса целого ядра к разделению больше массы осколков, которые вышли. Разница составляет примерно 0.1 % массы ядра, которое разделилось.	Понятно, к полному превращению массы в энергию еще очень далеко, но уже такая, которая не оказывается обычными весами, изменение массы топлива в реакторе позволяет получать гигантское количество энергии. Изменение массы топлива за год беспрестанной работы в реакторе РБМК-1000 составляет примерно 0.3 г, но энергия, которая выделилась при этом, такова же, как при сжигании 3000000 (три миллиона) тон угля.	Возможности сравнительно превращения и употребления энергии являются показателем технического развития человечества. Первой, используемым человеком, преобразователем энергии можно считать парус - употребление энергии ветра для перемещения водным путем, последующие более развитые, это употребление ветра и воды в ветреной и водяной мельницах.
Изобретение и внедрение паровой машины сделало настоящую революцию в технике. Паровые машины на фабриках и заводах резко повысили производительность труда. Паровозы и теплоходы сделали перевозки по суше и морю быстрее и дешевыми.	На начальном этапе паровая машина служила для превращения тепловой энергии в механическую энергию оборотного колеса, от которого с помощью разного рода передач (валы, шкивы, ремни, цепи), энергия передавалась на машины и механизмы.	Широкое внедрение электрических машин, двигателей, которые превращают электрическую энергию в механическую, и генераторов, для производства электроэнергии из механической энергии, ознаменовало собой новый прыжок в развитии техники. Появилась возможность передавать энергию на большие расстояния в виде электроэнергии, родилась целая отрасль промышленности - энергетика.
На текущий момент создано большое количество приборов, назначенных как для превращения электроэнергии в любой вид энергии, необходимый для жизнедеятельности человека: электромоторы, электронагреватели, лампы, для освещение, так и те, которые используют непосредственно электроэнергию: телевизоры, приемники и тому подобное.	Как было отмечено выше, производство электроэнергии является отдельной отраслью промышленности. В настоящее время наибольшую частицу электроэнергии производят на трех видах электростанций: · ГЕС (гидроэлектростанция); · ТЕС (теплоэлектростанция); · АЭС (атомная электростанция).	Тепловая энергия - это энергия хаотического движения молекул атомов в жидкостях и газах и колебательному движению молекул или атомов в твердом теле. Чем высшая скорость этого движения, тем большей тепловой энергией обладает тело.
Процесс передачи энергии в результате обмена хаотическим движением молекул, атомов или микрочастиц, называется теплообменом. Известно, что тепловая энергия или тепло передается от более горячего тела более холодному, и кажется, совершенно логическим взять за мерило тепловой энергии температуру, однако это самая грубая ошибка.	Температура тела является мерилом способности к теплообмену с окружающими телами. Зная температуры двух тел, мы можем сказать только о направлении теплообмена. Тело с большей температурой будет отдавать тепло, и остывать, а тело с меньшей температурой принимать тепло и нагреваться, однако определить количество энергии, которая передается, выходя только из температуры, невозможно.	Для нагревания различных веществ к одинаковому уровню температуры необходимо разное количество тепловой энергии, каждое вещество имеет свою теплоемкость.
Как правило, в промышленных энергоустановках процесс превращения энергии источника в тепловую энергию происходит в одном месте (реактор для АЭС), а процесс превращения|преобразования| тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую - в другом.	Рассмотрим, что происходит в объеме холодной воды, когда горячие камни нагревают ее часть вокруг себя. С физики известно, что тела, нагреваясь - расширяются, другими словам увеличивают свой объем, а поскольку масса остается постоянной, плотность снижается. В соответствии с законом Архимеда, тело с плотностью большей, чем плотность жидкости погружается в жидкость, а с более малой - всплывает.	То же можно сказать о нагретой жидкости, имея меньшую плотность, она начнет подниматься, перемешиваясь с холодными слоями в верхней части сосуда, что, в свою очередь, начнут опускаться, и через определенное время температура по всем объеме станет одинаковой.
Конвективный теплообмен – перенесение теплоты при перемещении и перемешивании более нагретых частиц среды с менее нагретыми.	В примере, вышеприведенном, движения были вызваны различием уровней плотности горячих и холодных частей жидкости. Такая конвекция называется естественной или свободной. Если движение вызвано работой насосу или вентилятора, тогда конвекция называется вынужденной.	Конвективный теплообмен происходит в газах так же, как и в жидкостях. Во многих современных АЭС отведения теплоты с реактора происходят путем принудительной прокачки воды, газа или жидкого металла, через активную зону. Вещество, что, нагревая, забирает теплоту от источника, называется теплоносителем.
Вернемся к вопросу о передаче тепловой энергии в условиях АЭС . Как известно, на действующих станциях процесс превращения энергии источника в тепловую происходит беспрестанно и в случае прекращения теплоотведения состоится неминуемый перегрев установки. Следовательно, рядом с источником, необходимое наличие потребителя тепловой энергии, которая будет забирать тепло та/либо превращать его в другие формы энергии или передавать его в другие системы.	Передача тепла от источника к потребителю осуществляется с помощью теплоносителя. На основании сказанного выше можно изобразить самый простой тепловой контур, который содержит источник энергии, потребитель энергии, и тракты теплоносителя.	Холодный теплоноситель поступает в устройство, которое является источником тепловой энергии для контура (реактор АЭС), в нем он нагревается, забирая тепловую энергию. Горячий теплоноситель подается в потребитель тепловой энергии, на выходе из которого, снова становится холодным теплоносителем.
В отдельных случаях температура теплоносителя на входе в источник и выходе из источника может быть одинаковой. Например, если в источнике тепловой энергии происходит кипение теплоносителя. Как известно, температура кипящей воды остается постоянной. Теплота отводится за счет изменения фазового состояния теплоносителя	Мировые запасы урана не являются очень большими. Ориентировочный объем этих запасов описан в нынешнем июньском отчете про атомного института Агентства из ядерной энергии (АЯЭ) в Париже. Подтверждены и оценены запасы (на основе обоснованных достоверных данных), если верить АЯЭ, вместе залягают 5,5 миллионов тонн урана. Кроме того, АЯЭ допускает, что необнаруженные и теоретические запасы урана составляют 10,5 миллионов тонн.	Сколько времен пройдет до того, как будут употреблены подтвержденные запасы урана в размере 5,5 миллионов тонн? Это, бесспорно, зависит от спроса. Если верить отчету, атомные электростанции в настоящий момент потребляют почти 70000 тонн урана на год. При таком темпе запасы будут употреблены в течение 78 годов.
Если верить МАГАТЭ, в 2030 году атомная энергетика может представлять 7,3% мирового энергоснабжения. Допустимо, что в настоящий момент все страны решат, что атомная энергетика в 2030 году должна поставлять около половины всей электроэнергии, то есть в 6,85 раз больше, чем ожидает МАГАТЭ. Это значит, что в 2030 году будет требоваться почти одна тонна урана. От этого года до 2030 года пойдет приблизительно 12 миллионов тонн урана.	Подтвержденные и ориентировочные запасы составляют 5,5 миллионов тонн. До 2030 года в целом мире необходимо будет прибавить 6,5 миллионов тонн урана с других источников. А в 2035 году мы употребим запасы, объем которых теоретически будет составлять 10 миллионов тонн. Если будут строиться много атомных электростанций, то скоро мы столкнемся с дефицитом урана.	Между прочим: в этом нынешнем июньском отчете АЯЭ утверждает, что дефицит урана возможен с 2013 года. Тогда спрос превысит производство. Это не случайное стечение обстоятельств, что цены на уран выросли из 10,00 долларов США за килограмм в 2001 году до 100,00 долларов за килограмм в октябре 2008 года.