Четверта лекція Весняної школи-2016. Заступник директора з нових ядерних установок – начальник управління головних фахівців ВП “Атомпроектінжиніринг” Юрій Черепанов розповідає про зведення нових енергоблоків в Україні

1. Весенняя школа НАЭК «Энергоатом»

2. Текущее состояние атомной энергетики Украины
2
В условиях значительного уменьшения добычи угля в
Украине, высоких цен на органическое топливо и нестабильности
мировых рынков природного газа и нефти, обеспечить на
достижимую перспективу поддержку роста промышленного
производства в стране и удовлетворить спрос в относительно дешевой
электроэнергии способна только атомная энергетика.
На четырех действующих АЭС (Запорожская, Ровенская,
Хмельницкая и Южно-Украинская АЭС) эксплуатируется
15 ядерных энергоблоков общей мощностью 13,835 ГВт. За последние
5 лет доля АЭС в общем объеме выработки электроэнергии в Украине
составляла 47-48%, а за последний год даже больше 50%.

3. Необходимость и важность создания новых
энергоблоков АЭС в Украине
3
График продления эксплуатации двенадцати энергоблоков АЭС Украины
Начиная с 2030 по 2040 года генерация электроэнергии на АЭС Украины уменьшится с 13,8 ГВт до 3 ГВт в связи с
выведением из эксплуатации действующих энергоблоков.
При планировании строительства замещающих мощностей необходимо учитывать длительность цикла сооружения
энергоблока АЭС, которая составляет 8-12 лет (активная фаза строительства 6-7 лет). Следует учитывать, что при
одновременном строительстве трех энергоблоков для создания 11 ГВт замещающих мощностей будет необходимо
более 20 лет.
Стоимость программы замещения при средней стоимости 5000 дол. США за кВт ∙ час. составляет 11 ГВт × 5000 $ /
кВт ∙ час = 55 млрд. $, что эквивалентно ежегодному освоению (до 2040 року) приблизительно 2,2 млрд. $
капиталовложений.
Поэтому строительство энергоблоков Хмельницкой АЭС и освоение новых площадок АЭС имеет наиважнейшее
значение для сохранения атомной энергетики в Украине и обеспечению энергетической безопасности.

4. Строительство новых энергоблоков АЭС
4
Энергетической стратегией помимо замещающих мощностей
предусматривается дополнительное размещение на территории Украины
энергоблоков АЭС общей установленной мощностью 3-5 ГВт. Исходя из мировых
тенденций это должны быть энергоблоки АЭС с реакторами III-го поколения или III+.
Считается, что реакторы этих поколений являются передовыми, и имеют
усовершенствованные системы безопасности. Выбор типа энергоблока АЭС будет
осуществлен на основании международного конкурса.
Проекты новых АЭС будет разрабатываться так, чтобы в полной мере было
обеспечено выполнение основных целей безопасности в соответствии с
законодательством и требованиями Украины и международных стандартов.
Энергоблоки АЭС на новых площадках планируется ввести в эксплуатацию
в период 2023–2029 гг., при этом сроки сооружения могут быть ускорены в случае
значительного повышения спроса на электроэнергию по сравнению с
прогнозируемым.
Для выбора места расположения новых АЭС в Украине был разработан
Кадастр, в котором обоснован выбор 7-ми площадок для строительства новых АЭС.
Процесс выбора новой площадки включает в себя длительную работу по
согласованию с территориальными громадами возможности дальнейших
мероприятий по рассмотрению площадок для размещения новой АЭС.

5. 5
При подготовке строительства на площадках действующих АЭС необходимо
рассматривать такие аспекты:
 возможность транспортировки крупногабаритного оборудования;
 возможность водоснабжения новых энергоблоков;
 реализация мероприятий по обеспечению выдачи мощностей.
Для строительства на новых площадках можно рассматривать следующие проекты
энергоблоков АЭС :
АР-1000 (проект американской компании Westinghouse, мощность 1117 МВт);
EPR-1600 (проект французской компании AREVA, мощность 1600 МВт);
APR-1400 (проект компании Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP), мощность 1400 МВт);
CANDU EC-6 (проект канадской компании SNC - Lavaline, мощность 728 МВт);
ATMEA - 1 (проект трехпетлевого легководного реактора под давлением. мощность 1100-
1150 МВт. Реактор разрабатывают компании MHI і AREVA).
В настоящее время также необходимо начинать работы по созданию замещающих
мощностей на площадках РАЭС, ЗАЕС и ЮУАЕС.
Строительство новых энергоблоков АЭС

6. Характеристики и статистика энергоблока АР-1000
6
Общая информация
Количество
реакторов данного
типа
эксплуатируемое в
мире
0
Количество
строящихся
реакторов данного
типа в мире
8
Электрическая
мощность, нетто 1100 МВт
Приблизительная
стоимость
9,9 – 17,5 млрд.
долл США (2
блока)
Характеристики основного оборудования
Корпус реактора
Внутренний диаметр 4038.6 мм
Общая высота
изнутри
12 056 мм
Парогенератор
Тип
Delta-125,
вертикальный с
U-образными
трубками
Максимальный
внешний диаметр ПГ
5 575.3 мм
Общая высота 22 460 мм
Масса 663.7 т
Проект компании Westinghouse Electric Company LLC,США.
Оригинальный проект данного реактора был сертифицирован в
США 27 января 2006 года.
В мае 2007 года компания "Westinghouse" подала заявку на
сертификацию дополненной версии проекта, которая біла
одобрена в 2011 году.

7. Характеристики и статистика энергоблока АРR-1400
7
Общая информация
Количество
реакторов данного
типа
эксплуатируемое в
мире
0
Количество
строящихся
реакторов данного
типа в мире
7
Электрическая
мощность 1400 МВт
Приблизительная
стоимость
6,3 млрд. долл США (2
блока оценочная
АЭС Шин-Кори)
Характеристики основного оборудования
Корпус реактора
Внутренний диаметр
цилиндрической
обечайки
4655 мм
Общая высота (с
крышкой) изнутри
14830 мм
Парогенератор
Тип
вертикальный с U-
образными трубками и
встроенным
экономайзером
Масса 832.7 т
Общая высота 23000 мм
Диаметр верхней
обечайки
5890 мм
Проект компании Korea Hydro & Nuclear Power
(KHNP), Корея.
Проект APR1400 был разработан на основании
проверенной технологии OPR1000 и проекта
System 80+, который был сертифицирован органом
ядерного регулирования США в июне 1997 года.

8. Характеристики и статистика энергоблока EPR-1600
8
Общая информация
Количество строящихся
реакторов данного типа в
мире
4
Электрическая мощность 1650 МВт
Приблизительная
стоимость
6,1 млрд. долл США
Характеристики основного оборудования
Корпус реактора
Внутренний диаметр 4870 мм
Высота вместе с крышкой 12 708 мм
Парогенератор
Тип
U-образные трубки с
продольным
подогревателем
Масса 550 т
Высота 23 м
Компенсатор
давления
Общая длина 14.4 м
Общая масса пустого КД 150 т
Проект компании AREVA NP, Франция.
Реактор EPR 1600 - реактор с водой под давлением (PWR).
Проект EPR основан на использовании опыта компании AREVA
NP полученного при проектировании и эксплуатации, в состав
компании входят Framatome и Kraftwerk Union (KWU, Siemens).

9. Характеристики и статистика энергоблока
ACPR-1000
9
В ноябре 2011 года Проект китайского реактора ACPR-1000 был
представлен на 13-ой Всекитайской выставке высоких технологий в
Шэньчжэне.
Разработан компанией «China Guangdong Nuclear Power
Corporation».
В основе РУ ACPR-1000 положен проект M310 компании Framatome
Количество строящихся
реакторов данного типа в
мире
2
Оценочная стоимость 3,2 - 4,0 млрд.
долл. США для
строительства
в Китае
Электрическая мощность 1150 МВт

10. Характеристики и статистика энергоблока EC-6
10
Реактор разработан канадской компанией Atomic Energy
of Canada Limited (AECL).
Права на строительство, модернизацию и обслуживание
энергоблоков с тяжеловодными реакторами CANDU
переданы компании SNC-Lavalin.
Электрическая
мощность 730 - 745 МВт
Приблизительная
стоимость
3,5 млрд. долл
США
Характеристики
каландра
Внешний диаметр
7,65 м
Общая длинна 7,82 м
Масса в сборе с
защитой
519 т
Преимуществом данного типа является
возможность перевозки каландра по
частям и его сборка непосредственно на
месте установки

11. 11
Начало строительства: энергоблока №3 – 1985г., энергоблока №4 – 1986р.
На момент приостановки строительства в 1990 г. выполнено :
Энергоблок №3 – 75% готовности СК Энергоблок №4 – 28% готовности СК
 В 2005 году было Украиной было принято решение о продолжении сооружения этих энергоблоков.
 Для подтверждения использования существующих строительных конструкций, зданий и сооружений в
2006-2009 годах были выполнены обследования и оценка их технического состояния.
 Вывод главной экспертной организации в области строительства был таким: подтверждена возможность
обеспечения требований к проектной долговечности и надежности эксплуатации существующих
строительных конструкций с учетом проведения комплекса ремонтно-восстановительных работ.
История реализации проекта ХАЭС-3,4

12. Оборудование энергоблоков № 3 та № 4 ХАЭС на
хранении.
12
На энергоблоке № 3 смонтировано около 85 единиц оборудования (баки, теплообменники, фильтры, и др).
На складах находится около 20 000 элементов оборудования.

13. Помещения и оборудование энергоблока №3 ХАЭС
13

14. 14
Для завершения строительства энергоблоков №3,4 Хмельницкой АЭС :
 В 2005 году Правительством принято решение “Про підготовчі заходи щодо будівництва нових
енергоблоків Хмельницької АЕС” (распоряжение КМУ от 21 июля 2005 г. N 281-р) .
 В 2008 году проведен международный конкурс по выбору типа РУ для строительства энергоблоков
№3,4 ХАЭС. Конкурсной комиссией выбран проект ВВЭР-1000/В-392Б, который был представлен ЗАО
«Атомстройэкспорт», ГК “Росатом” (РФ).
 9 июня 2010 года между Кабинетом Министров Украины и Правительством Российской Федерации
было подписано Соглашение о сотрудничестве при строительстве энергоблоков № 3 и №4 Хмельницкой
АЭС;
Кабинетом Министров Украины одобрено технико-экономическое обоснование (ТЭО) распоряжение
от 4 июля 2012 г. № 498-р ;
принят Закон Украины от 6 сентября 2012 года № 5217-VI «Про розміщення, проектування і
будівництво енергоблоків № 3 и 4 Хмельницької АЕС».
В связи с невыполнением российской стороной своих обязанностей в соответствии с
положениями Межправительственного соглашения и ухудшением российско-украинских отношений
были приняты:
 Закон Украины от 16.09.2015 № 696-VIII «Про припинення дії Угоди між Кабінетом Міністрів
України та Урядом Російської Федерації про співробітництво в будівництві енергоблоків № 3 та 4
Хмельницької АЕС»;
 Закон Украины от 16.09.2015 № 697-VIII «Про визначенням таким, що втратив чинність, Закону
України «Про розміщення, проектування та будівництво енергоблоків № 3 і 4 Хмельницької атомної
електричної станції»
История реализации проекта ХАЭС-3,4

15. 15
Для реализации нового подхода к строительству ХАЭС- 3,4 центральными органами исполнительной
власти принято концептуальное решение «Будівництво енергоблоків №3,4 на Хмельницькій АЕС», которое
учитывает достижение необходимого уровня безопасности, экономической выгоды и локализацию производства
оборудования в Украине.
В 2014 году ГП НАЭК “Энергоатом” были рассмотрены альтернативные варианты завершения
строительства энергоблоков ХАЭС-3,4 с применением РУ ВВЕР-1000, реализация которых могли бы
обеспечить сооружение при наиболее коротких сроках и с минимальными затратами. В качестве
альтернативного поставщика реакторной технологии и оборудования ВВЭР рассматривается чешская
компания Skoda JS as. с реакторной установкой ВВЭР-1000 Skoda JS и чешские научные и инженерные
организации. При этом:
- обеспечивается использование существующих строительных конструкций, сооружений и инфраструктуры
площадки Хмельницкой АЭС;
- обеспечивается высокий уровень национальной локализации (до 60%) благодаря привлечению
национальных производителей основного оборудования, научных, инжиниринговых и проектных организаций;
- обеспечиваются плановые сроки службы основного оборудования (корпус реактора - 60 лет);
- обеспечиваются показатели безопасности на уровне проекта В-392 (рассмотренный в ТЭО) и их улучшение;
- обеспечиваются мероприятия по управлению запроектными авариями, в частности внедрение системы
внешнего охлаждения корпуса реактора;
- обеспечивается использование ядерного топлива альтернативного поставщика как проектное решение.
Текущее состояние реализации проекта ХАЭС-3,4

16. Инновационные системы безопасности
реализация которых запланирована
в рамках проекта ХАЭС-3,4
16
В рамках реализации проекта «Сооружение энергоблоков №3, 4 Хмельницкой
АЭС запланировано по применение системы охлаждения корпуса реактора
(СОКР)
Основное назначение СОКР
Предотвращение повреждения корпуса реактора при тяжелых авариях с
разрушением АЗ и исключение выхода кориума за пределы корпуса реактора.
Сохранение локализирующих свойств ЗО, что решающим образом влияет на
минимизацию радиационного воздействия на население и окружающую среду
при авариях, включая ТА с повреждением ЯТ.

17. Принцип действия системы
охлаждения корпуса реактора
17

18. Инновационные системы безопасности
реализация которых запланирована
в рамках проекта ХАЭС-3,4
18
Для обоснования применения системы СОКР в проектах энергоблоков АЭС :
Выполнены расчетные обоснования использования СОКР применительно к ВВЭР-1000
в ИЯИ Ржеж, РНЦКН (Россия), IRSN, ESDF, AREVA (Франция) и ряда других
организаций с применением расчетных кодов (с разработкой соответствующих моделей).
При этом использовались общие входные данные и получена сходимость результатов.
По согласованию с органом ядерного регулирования Чешской Республики и при
поддержке ЧЕЗ ИЯИ Ржеж принял решение по реализации экспериментальных
установок, моделирующих условия реактора ВВЭР-1000.
ИЯИ Ржеж выполнена разработка технических решений по организации системы
подачи воды на охлаждение (пассивная и активная часть) и решений связанных с
отводом пара в контаймент через опорную ферму шахты реактора. Совместно с ОП
ХАЭС (на энергоблоке №3) проводятся натуральные замеры и обследования в зоне
шахты реактора.

19. Примеры реализации проектов
с использованием строительных конструкций
19
Ростовская АЭС, блоки № 2,3,4 с ВВЭР-1000
Строительная готовность на момент
принятия решения о достройке -2006г.
В марте 2010 года состоялся энергопуск
энергоблока № 2 Ростовской АЭС
В декабре 2014 года состоялся энергопуск
энергоблока №3 Ростовской АЭС.
В настоящее время блок № 4 Ростовской АЭС
- достраивается.

20. Примеры реализации проектов
с использованием строительных конструкций
20
Калининская АЭС, энергоблоки № 3,4 ВВЭР-1000
Строительная готовность после
вынужденного простоя 1985-1997 годов
После окончания строительства:
энергоблок №3 - введен в
эксплуатацию в 2005 г.
энергоблок №4 - введен в
эксплуатацию в 2012 г – с реактором
производства Шкода.

21. Примеры реализации проектов
с использованием строительных конструкций
21
АЭС «Моховце», энергоблоки №3, 4, ВВЭР-440
Общий вид АЭС на момент принятия
решения о достройке в 2009г.
Монтаж корпуса реактора на блоке
Моховце-3
энергоблоки №3,4 – в настоящее время
достраиваются по исходному проекту

22. Примеры реализации проектов
с использованием строительных конструкций
22
АЭС «Темелин»,
энергоблоки №1, 2, ВВЭР-1000.
АЭС Чернавода в 2006
году. Единственным
действующим на тот
момент был 1-й блок
станции (крайний справа).
2-й энергоблок пустили в
2007 году.

23. Примеры реализации проектов
с использованием строительных конструкций
23
Хмельницкая АЭС ,
энергоблок №2, ВВЭР-1000
Ровенская АЭС ,
энергоблок №4, ВВЭР-1000

24. Примеры реализации проектов
с использованием строительных конструкций
24
АЭС Уоттс-Бар,
два энергоблока по проекту PWR компании Westinghouse
Строительство двух энергоблоков АЭС Уоттс-Бар номинальной мощностью 1270 МВт по проекту PWR Westinghouse
началось в 1972 году.
Строительство АЭС приостановлено в 1985 году.
Строительство энергоблока №1 возобновлено в 1990 году, в мае 1996 году энергоблок введен в промышленную
эксплуатацию.
В 2007 году принято решение о достройке энергоблока №2, готовность которого на тот момент составляла 80%.
В конце октября 2015 года КЯР США было выдано разрешение на введение в эксплуатацию энергоблока №2 АЭС

25. Стремления мировой общественности к сохранению
климата планеты
25
В ноябре-декабре 2015 г. в Парижском Ле-Бурже состоялась конференция
ООН по изменению климата (СОР21) - это было одно из наибольших международных
событий.
В ходе конференции поставлено масштабное задание: приостановить
климатические изменения, последствия которых представляют угрозу для стран и
экономик. На конференции было составлено соглашение в рамках Конвенции ООН об
изменениях климата. Страны-члены ООН будут подписывать ее, начиная с 22 апреля
2016 года.
Соглашением Страны-члены ООН обязуются:
Удерживать повышение температуры на уровне не выше чем 1,5 °C, т.е. на
доиндустриальном уровне.
Сокращать выбросы.
В качестве долгосрочной глобальной цели принято — чисто нулевые выбросы.
Подводить итоги каждые пять лет. Текст соглашения предусматривает пересмотр планов
сокращения выбросов каждые пять лет, чтобы удержать потепление на уровне критических
2 °C.
Предусмотреть механизм решения финансовых проблем стран, уязвимых к климатическим
условиям.
Финансировать развивающиеся страны, чтобы помочь им адаптироваться к изменениям
климата и перейти на экологически чистую энергию.

26. Развитие ядерной энергетики как составляющая
часть решения климатических проблем
26
Ядерная энергетика рассматривается многими как экологически чистая.
На ТЭС суммарные годовые выбросы вредных веществ, в состав которых входят
сернистый газ, оксиды азота, углеводород, альдегиды и пыль золы, на 1000 МВт
установленной мощности составляют приблизительно от 13 000 тонн в год для газовых
до 165 000 т/год на пылеугольных ТЭС. Подобные выбросы на АЭС полностью
отсутствуют.
ТЭС мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислорода в год для
окисления топлива, АЭС же не потребляют кислород вообще. Угольная станция дает
больший удельный (на единицу произведенной электроэнергии) выброс радиоактивных
веществ. В угле всегда содержаться природные радиоактивные вещества, при сжигании
которого они практически полностью попадают в окружающую среду. При этом
удельная активность выбросов ТЭС в несколько раз выше, чем для АЭС.
Атомные электростанции почти не осуществляют выбросов CO2, в тоже время как
атомная промышленность признана одной из наиболее безопасных производств,
подкрепленных высокими стандартами безопасности и международного сотрудничества
на основе эволюции технологий и уроков по опыту эксплуатации.

27. Развитие ядерной энергетики как составляющая часть
решения климатических проблем
27
Все больше признания в мире получает тот факт, что в условиях растущих цен на
органическое топливо и нестабильности мировых рынков природного газа и нефти,
обеспечит на обозримую перспективу поддержку роста промышленного производства в
стране и удовлетворению спроса населения в относительно дешевой электроэнергии
способна только атомная энергетика.
Существующие и будущие ядерные реакторы IV поколения смогут помочь
человечеству преодолеть энергетический кризис, с учетом минимального влияния на
окружающую среду.
Ядерная энергетика -Ядерная энергетика -
это составляющая преодоления климатических изменений!это составляющая преодоления климатических изменений!