Презентація команди №1 в рамках конкурсу інноваційних ідей Весняної школи 2019
Презентація команди №1 (Катерина Батюта, Всеволод Бездушний, Владислав Білий, Анна Гнатенко, Денис Коломійчук, Віталій Ситник) в рамках конкурсу інноваційних ідей просвітницького проекту "Весняна школа "НАЕК "Енергоатом" 2019
ЗМІСТ
1. Загальна інформаціяпро BWRX-300
2. Технічні характеристики реактора
3. Ліцензування об'єкта
4. Проектний аналіз безпеки
5. Географічне розміщення проекту
6. Екологічні аспекти проекту
7. Соціальний вплив на регіон
8. Економічні розрахунки
9. Висновок
3.
Загальна інформація проBWRX-300
BWRX-300 являє собою реактор
малої потужності (SMR) з
природною циркуляцією та
водяним охолодженням ~ 300 МВт з
системами пасивної безпеки.
Будучи десятою версією реактора з
киплячою водою (BWR), BWRX-
300 являє собою найпростішу, але
найбільш інноваційну конструкцію
BWR.
4.
Переваги та особливостiреактора
● Безпека світового класу: усуває випадки втрати
охолоджуючої рідини (LOCA), що дозволяє простішу
пасивну безпеку.
● Конкурентоспроможна вартість: передбачається, що
вартість капітальних витрат до 60% менше, ніж у типових
моделях з водяним охолодженням.
● Пасивне охолодження: конденсація пари та гравітація
дозволяють BWRX-300 охолоджуватися протягом мінімум
7 днів без дії живлення або оператора.
● Швидке розгортання: розгортання вже в 2028 році завдяки
перевіреним ноу-хау та методам будівництва.
5.
Технічні характеристики реактора
ПАРАМЕТРЗНАЧЕННЯ
Розробник GE/Hitachi
Тип реактора BWR
Т/н сповільнювач Вода
Тепл./ел. потужність, МВт 300
Циркуляція т/н Природна
Паливний цикл (міс) До 24
Проектний термін (р) 60
6.
Порівняльна характеристика BWRX-300та ВВЕР-440
Переваги BWRX-300 Переваги BBEP-440
● Більш сучасний реактор, що використовує
нові системи захисту(пасивні), природна
циркуляція.
● Відсутність парогенераторів, компенсаторів
тиску. Менша кількість трубопроводів.
● Реактор працює при нижчому
тиску(приблизно у 2 рази) ніж у
аналогічного ВВЕР.
● Менші робочі температури.
● Великий проектний період експлуатації.
● За рахунок відмови від поглинання
нейтронів в борі, і трохи слабшого
уповільнення нейтронів (через пару),
напрацювання плутонію в такому реакторі
буде вище, ніж в ВВЕР і частка
використаного U238 теж вище.
● Відпрацьована технологія експлуатації.
● Порівняно легке управління реактором
і процесами що відбуваються.
● Вода хороший сповільнювач(немає
необхідності в стрижнях
сповільнювачах).
● Від'ємний коефіцієнт теплової
реактивності , тобто неможливий
довільний розгін потужності.
● Можна використовувати бор для
регуляції реактивності.
7.
Недоліки ВВЕР-440
● Помітноскладніше управління, наявність
заборонених режимів в плокості потужність /
витрата теплоносія, необхідність більшої кількості
датчиків зворотного зв'язку.
● Потрібен корпус реактора в ~ 2 рази більший за
обсягом, ніж у ВВЕР.
● Забруднення турбіни продуктами активації води -
короткоживущим N-17(17-ий азот) і слідами тритію.
Це досить сильно ускладнює регламентні роботи.
Крім того, необхідно ставити пастки для вилучення з
парових петель радіоактивних продуктів корозії.
● Кавітаційна Корозія і радіоліз в твелах з виносом
радіоактивних елементів в турбіну і конденсатор..
● Трохи застаріла модель ( морально).
● Велика кількість труб.
● Купа активних систем і модулів – ризик
при відключенні від електромережі.
● Потрібне більше збагачення ніж в BWRX-
300.
● Високі тиски в реакторі близько 12МПа
● При температурі в 300°С вода добре реагує
з металами необхідно використовувати
антикорозійні матеріали.
Порівняльна характеристика BWRX-300 та ВВЕР-440
Недоліки BWRX-300
8.
Численні офіційні перевіркив Україні протягом багатьох років доводять, що
безпечне та ефективне використання палива «Вестінгауз» на українських АЕС
проходить точно у відповідності до його технічних характеристик; при цьому не
виявлено жодних відхилень у роботі палива. Якість американських паливних збірок
«Westinghouse» вища, ніж у російських збірок компанії ТВЕЛ, при нижчій вартості
збірок «Westinghouse».
Поставки ядерного палива
9.
Транспортування ВЯП
Введення вексплуатацію самого
Централізованого сховища відпрацьованого
ядерного палива заплановано на березень 2020
року. Котрактом на будівництво сховища
передбачено постачання компанією Holtec
спеціального обладнання для сухого зберігання
ВЯП і його транспортування, а також надання
Україні технології, які будуть застосовані, як на
блоках АЕС, так і під час перевезення ВЯП з АЕС
в сховище, а також у самому сховищі.Спільно з
акціонерним товариством «Українська залізниця»
ВЯП буде транспортуватися до ЦСВЯП, яке буде
захоронено на сотні років.
10.
Ліцензування
Відповідно до ЗаконуУкраїни “Про дозвільну
діяльність у сфері використання ядерної енергії” (згідно
Статті 7) ліцензуванню підлягають такі види діяльності в
сфері використання ядерної енергії:
- переробка уранових руд;
- перевезення радіоактивних матеріалів;
- переробка, зберігання радіоактивних відходів;
- виробництво джерел іонізуючого випромінювання;
- використання джерел іонізуючого випромінювання;
- підготовка персоналу для експлуатації ядерної
установки;
- підготовка, перепідготовка та підвищення
кваліфікації спеціалістів з фізичного захисту
ядерних установок, ядерних матеріалів,
радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого
випромінювання.
11.
Орган державного регулюванняядерної та радіаційної безпеки видає
експлуатуючій організації ядерної установки або сховища для захоронення
радіоактивних відходів, що подала відповідну заяву, на підставі всебічної
оцінки безпеки ядерної установки або сховища та оцінки спроможності
зазначеної експлуатуючої організації виконувати всі заходи
щодо забезпечення безпеки ліцензію на впровадження діяльності,
пов'язаної з конкретним етапом життєвого циклу ядерної установки або
сховища для захоронення радіоактивних відходів, а саме:
- на будівництво та введення в експлуатацію ядерної установки;
- на будівництво сховища для захоронення радіоактивних відходів;
- на експлуатацію ядерної установки або сховища для захоронення
радіоактивних відходів;
- на зняття з експлуатації ядерної установки;
- на закриття сховища для захоронення радіоактивних відходів.
12.
До будь-якої діяльностіна АЕС (проектування, будівництво, експлуатація та ін.)
повинні застосовуватися основні вимоги, передбачені діючими в Україні відповідними
нормами і правилами ядерної та радіаційної безпеки.
При розробці енергоблоків АЕС були враховані вимоги наступних документів:
• Законів України;
• Міжнародних угод, ратифікованих в Україні;
• Указів Президента та Постанов Верховної Ради і Кабінету Міністрів України;
• Нормативних документів України з ядерної та радіаційної безпеки.
Проектний аналіз безпеки
13.
Географічне розміщення проекту
Місцемрозміщення ММР
BWRX-300 ми обрали
Білоцерківський район в
Київській області. Район
багатий на водні ресурси. По
його території протікає
кілька річок та багато
струмків, які в основному
впадають у головну водну
артерію – р. Рось.
14.
Фазовий склад ґрунтів
ВБілоцерковському районі
переважають чорноземи та
дернові ґрунти. Чорноземи є не
дуже стійкими ґрунтами та не
підходять під фундамент, проте
дернові ґрунти можна
використовувати під фундамент,
адже вони є більш стійкими. Для
більшої стійкості під бетонним
фундаментом потрібно
прокласти кілька шарів
рубероїду, щоб уникнути
просідання фундамента.
Земельний фонд Білоцерківськогорайону
Для реалізації проекту
BWRX-300 потрібно
приблизно 4 га земельної
ділянки Білоцерківського
району, що набагато менше в
порівнянні з
відновлювальними
джерелами електроенергії
(ВЕС, СЕС), які
займаймають від 800-1400 га.
Переваги Недоліки
● Київськаобласть - потенційний споживач
електроенергії.
● Підтримання енергобалансу шляхом
підключення до Мережі з Канівською
ГАЕС.
● Розвинена транспортна інфраструктура.
● Довгострокові перспективи.
● Забезпечення тепловою енергією
населення.
● Часткове забезпечення АЕС українським
обладнанням.
● Перспектива організації серійного
виробництва.
● Довготривала окупність.
● Відсутність досвіду в побудові
і експлуатації.
● Відсутність кваліфікованих
спеціалістів.
● Економічна недоцільність при
нинішньому тарифі.
● Наслідки можливого
інциденту вкрай важкі, хоча
його ймовірність досить
низька.
● Локальний механічний вплив
на рельєф (при будівництві).
● Проблеми з ліцензуванням.
Аналіз місця розташування
20.
Екологічні аспекти проекту
●Реактор малої потужності не використовує трансформаторне масло, що
“відгороджує” регіон від небезпеки викиду масла в річки та інші водойми.
● Блок ММР BWRX-300 має меншу потужність ніж діючі блоки з ВВЕР-1000,
тому рівень шуму буде значно нижчий і не буде заважати населенню, тваринам
та птахам.
● Так як потужність реактора менша за потужність діючих АЕС, тому не
потребує такого сильного охолодження і температура водойм не зміниться
більше, ніж на кілька градусів.
● Викидів СО2 немає. ТЕЦ на 1кВт/год викидається приблизно 900-1000гр. СО2,
тобто замінивши ТЕЦ на ММР, викиди СО2 щогодини зменшуються на 270т.
● ММР займає невелику площу (радіус санітарно-захисної зони близько 300м.),
небезпека аварії не є великою, а також майже не впливає на радіаційний фон,
тому можливе вирощування с/г продукції навколо станції без будь-якої загрози.
Економічні розрахунки
Капітальні витратидля спорудження блоку з BWRX-300 приблизно на 40-
50% менші, ніж витрати на будівництво інших легководних малих реакторів.
Оскільки витрати на експлуатацію та обслуговування блоку з BWRX-300
повинні скласти близько 16 доларів за МВт×год. то відповідна вартість
будівництва блоку може бути оцінена до 700 мільйонів доларів.
Згідно з нашим проектом при побудові 2-ох блоків, з відповідністю до
загально-організаційних витрат, з урахуванням всіх можливих витрат, загальна
вартість побудови становить 1,450 - 1,630 млрд доларів.
Тариф($/кВт год) 0,02$ 0,03$ 0,04$ 0,05$ 0,06$
Період окупності 28.5 років 19 років 14,25 років 11,41 років 9,5 років
Вплив аварійних нерадіаційних викидів і скидів на навколишнє
середовище виключається.
Оцінка радіаційного впливу при можливих аваріях:
• радіоактивне забруднення території не призведе до зміни ні фізико-хімічних,
ні водно-фізичних властивостей ґрунту;
• зміни в рослинному і тваринному світі на видовому рівні малоймовірні,
(хоча і можуть на обмеженій території вздовж осі сліду спостерігатися
радіобіологічні ефекти у хвойних дерев при аварії);
• структурні зміни біоценозів під дією радіаційних факторів за межами СЗЗ
відбуватися не будуть;
• ні при одній можливій аварії межу індивідуальної річної ефективної дози на
членів груп в суміжних державах не буде перевищено.
Висновки радіаційної безпеки
27.
Згідно проведеного аналізуможемо дійти висновку, що проект реалізації
малих модульних реакторів в Україні не є економічно вигідним у разі
введення в експлуатацію малої кількості реакторів. Однак є вигідним у
майбутньому, коли частка ММР в енергетичній системі країни буде
збільшена.
В порівнянні з іншими ММР, BWRX-300 має перспективи стати найбільш
економічно вигідним легководним реактором.
Узагальнені висновки
28.
Використані джерела
1. АтласКиївської області (фізична карта та інші). Електронний ресурс geoknigi.com. Режим доступу:
https://geoknigi.com/view_map.php?id=31
2. Г. А. Педченко Все про річку Рось та Надросся. Педченко Григорій Адамович, 2006 рік, 218 с.
3. Інвестиційний паспорт міста Біла Церква та Білоцерківського району, 2017 рік.
4.Мережі Укренерго. ДП НЕК Укренерго, офіційний веб-сайт: Режим доступу: https://ua.energy/about/merezhi-ukrenergo/
5. BWRX-300. GE Hitachi Nuclear Energy, official web-site. Режим доступу: https://nuclear.gepower.com/build-a-plant/products/nuclear-
power-plants-overview/bwrx-300
6. Карта железных дорог Украины. Електронний ресурс imbf.org.Режим доступу: https://www.imbf.org/karty/karta-zheleznyh-dorog-
ukrainy.html
7. Постачання та використання енергії у 2017 році.Держкомстат України, Звіт № 212/0/08 від 21.06.2018
8. Порядок ліцензування діяльності у сфері використання ядерної енергії. Держатомрегулюванн, офіційний веб-сайт.
Режим доступу: http://www.snrc.gohttp://www.snrc.gov.ua/nuclear/uk/publish/article/42990
9. Проэкт реактора BWRX-300. Електронний ресурс atomic-energy.ru. Режим доступу: http://www.atomic-energy.ru/news/2018/07/18/87504
29.
Дякуємо за увагу!
Презентаціюпідготували:
Батюта Катерина,
Бездушний Всеволод,
Білий Владислав,
Гнатенко Анна,
Коломійчук Денис,
Ситник Віталій