П'ята лекція Весняної школи-2016. Директор із закупівель ядерного палива та регулювання зовнішньоекономічної діяльності НАЕК "Енергоатом" Олександр Болібок розповідає про диверсифікацію постачань ядерного палива, її економічну доцільність та про роль цього процесу у вирішенні завдань національної безпеки України
1. Директор із закупівель ядерного палива та регулювання
зовнішньоекономічної діяльності ДП «НАЕК «Енергоатом»
Олександр Болібок
2. Атомна енергетика України
ВВЕР-1000 – 13 енергоблоків
ВВЕР-440 – 2 енергоблоки
13 835 МВт встановленої потужності
55,7% від загального виробництва е/е в Україні
3. Передній фронт ядерно-паливного циклу
Видобуток та
переробка урану
Конверсія урану
Ізотопне
збагачення урану
Виготовлення
паливних збірок
U3O8
UF6
прир.
UF6
збагач.
4. Стадії переднього фронту ядерно-паливного циклу
Видобуток та
переробка
урану Конверсія урану
Ізотопне
збагачення урану
Виготовлення
ядерного палива
UF6
U3O8 F
Вилучення
природної сировини
з родовищ з
подальшою їх
переробкою з метою
отримання
уранового оксидного
концентрату U3O8
Перетворення
уранового оксидного
концентрату в
гексафторид
природного урану
(UF6) для
подальшого
збагачення
Розділення
гексафториду
природного урану на дві
фракції – збагачену з
вмістом U235 більше
природного (0,711%) та
збіднену з вмістом U235
менше природного (так
звані «хвости»)
Перетворення
збагаченого UF6 у
порошок UO2,
пресування та спікання
паливних таблеток,
спорядження твелів,
виготовлення
конструкційних
елементів ТВЗ та
безпосередньо збирання
(фабрикацію) ТВЗ
U3O8
UF6
прир.
UF6
збагач.
5. Тривалість стадії переднього фронту ядерно-
паливного циклу
Видобуток та
переробка
урану Конверсія урану
Ізотопне
збагачення урану
Виготовлення
ядерного палива
UF6
U3O8 F
U3O8
UF6
прир.
UF6
збагач.
12-14 місяців
3-4 місяці 3-4 місяці 6 місяців
6. Потреба діючих АЕС України у сировині та
послугах переднього фронту ЯПЦ
~ 2200-2400 тU ~ 2200-2400 тU ~ 1,5-1,8 млн ОРР
~ 550 ТВЗ ВВЕР-1000
~ 140 ТВЗ ВВЕР-440
~ 300 млн $ ~ 30 млн $ ~ 220 млн $ ~ 150 млн $
~45%
~5%
~30%
~20%
~700 млн $
Видобуток та
переробка
урану Конверсія урану
Ізотопне
збагачення урану
Виготовлення
ядерного
палива
UF6
U3O8 F
U3O8
UF6
збагач.
UF6
прир.
7. Існують єдині стандарти, що застосовуються у всьому світі (ASTM)
Видобуток та
переробка
урану Конверсія урану
Ізотопне
збагачення урану
Виготовлення
ядерного
палива
UF6
U3O8 F
Характеристика ринку урану, конверсії
та збагачення
U3O8
UF6
збагач.
UF6
прир.
Головна властивість перших трьох стадій ЯПЦ -
взаємозамінність продукції різних виробників
9. Australia
5,0 тис. tU
9 %
Namibia
3,3 тис. tU
6 %
Niger
4 ,1 тис. tU
7 % Kazakhstan
22,8 тис. tU
41 %
Загальне виробництво у 2014 году: ~56,2 тис. tU
Top 5 компаній – ~71 % світового виробництва
Україна – 10 місце за обсягами виробництва в світі
Canada
9,0 тис. tU
16 %
За способами добичі
Шахтний/кар'єрний: 42 %
Підземне вилуговування: 51 %
Супутній продукт: 7 %
Виробництво урану в світі у 2014 році
Ukraine
1 тис. tU
2 %
12. • Існуючий на сьогодні рівень видобутку урану в
Україні – близько 1000 тон на рік забезпечує
потребу власної ядерної енергетики приблизно
на 40%
• Для забезпечення власних потреб необхідно
2 200 - 2 400 тон урану на рік
• Україна має значні запаси урану та можливість
повністю забезпечити потреби ядерної
енергетики України власною сировиною
Виробництво урану в Україні
15. Китай
5,0 тис. tU
8%
Франція
15,0 тис. tU
25%
США
15,0 тис. tU
25%
Росія 12,5 тис. tU
21%
Канада
12,5 тис. tU
21%
Світові потужності з конверсії урану
Всього світові потужності – 61 тис. tU
Потреба України – 2,2-2,4 тис. tU
16. Світові потужності з конверсії урану
Canada
21%
Russia
21%
France
25%
USA
25%
China
8%
Всього світові потужності – 61 тис. tU
Потреба України – 2,2-2,4 тис. tU
19. Китай
5,8 тис.ОРР
10%
Франція
7,0 тис.ОРР
12%
США
(URENCO)
4,7 тис.ОРР
8%
Росія
26,6 тис.ОРР
45%
Світові потужності зі збагачення урану
Всього світові потужності – 58,4 тис. ОРР
Потреба України – 1,5-1,8 тис. ОРР
Німеччина
Нідерланди
Велика Британія
(URENCO)
14,4 тис.ОРР
25%
20. Світові потужності зі збагачення урану
France
12% Germany-
Netherlands-
UK
(URENCO)
25%
USA
(URENCO)
8%
Russia
45%
China
10%
Всього світові потужності – 58,4 тис. ОРР
Потреба України – 1,5-1,8 тис. ОРР
25. Сегментація ринку ядерного палива
за типами реакторів
231
52%
78
18%
49
11%
54
12%
32
7%
PWR BWR PHWR ВВЕР (аналог PWR) інші
За даними МАГАТЕ на сьогодні у світі в експлуатації
знаходиться 444 реактори
27. Конструкція паливних збірок
Конструкція ТВЗ складається з таких основних
елементів:
- головка
- пучок твелів (герметичні трубки, виготовлені з
цирконієвого сплаву, в яких розміщені паливні
таблетки зі збагаченого двоокису урану)
- дистанціонуючі решітки
- хвостовик
28. Світові потужності з виробництва паливних
збірок для легководних реакторів
Всього світові потужності – 13,8 тис. тU
Потреба України – ~250 тис. тU
США – 3700 тис. tU
Росія – 2760 тис. tU
Японія – 1724 тис. tU
Франція – 1400 тис. tU
В.Британія – 860 тис. tU
Півд. Корея – 700 тис. tU
Німеччина – 650 тис. tU
Китай – 650 тис. tU
Швеція – 600 тис. tU
Іспанія – 500 тис. tU
Індія – 48 тис. tU
29. Компанії, що володіють технологіями
виробництва ядерного палива ВВЕР-1000
Державна корпорація
«Росатом» (Росія)
100% акцій підприємства
належить Російській Федерації
(державна власність)
Володіє 2-ма заводами з
виробництва ядерного палива
(м.Новосибірськ, м.Електросталь)
Компанія «Westinghouse
Electric» (США)
Підприємство, що контролюється
корпорацією Toshiba (Японія),
10% належить АК «Казатомпром»
(Казахстан)
Володіє 3-ма заводами з
виробництва ядерного палива
(в США, Швеції, Великій Британії)
30. Южно-Українська АЕС - перша вітчизняна
атомна станція, на якій здійснено
диверсифікацію джерел постачання ядерного
палива.
2010-2014 роки – проведено дослідну експлуатацію перевантажувальної
партії у складі 42 ТВЗ-W виробництва Westinghouse.
2011 рік – розпочато постачання паливних збірок у рамках комерційного
контракту, укладеного з «Westinghouse Electric Sweden AB».
Розробка та впровадження палива компанії
Westinghouse, сумісного з паливом
російського виробництва, здійснювалась в
рамках Виконавчої угоди між урядами України
і США, що була підписана 5 червня 2000 року.
Технічне завдання узгоджено 20 червня 2000
року.
2005-2010 роки – на енергоблоці №3 ЮУАЕС протягом чотирьох паливних
компаній проведено пілотне випробування альтернативного ядерного палива
у складі 6-ти дослідних ТВЗ-W спільно з паливом російського виробництва.
Диверсифікація джерел постачання
ядерного палива в Україну
31. ВИСНОВКИ
Диверсифікація поставок ядерного палива, включаючи
окремі його складові
• є важливим елементом гарантування безперебійної
роботи АЕС та забезпечення національної енергетичної
безпеки держави
• дозволяє зменшити або оптимізувати витрати на
постачання ядерного палива для АЕС за рахунок
використання
32. Директор із закупівель ядерного палива та регулювання
зовнішньоекономічної діяльності ДП «НАЕК «Енергоатом»
Олександр Болібок
Дякую за увагу!