พลังงานนิวเคลียร์: โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย

โศกนาฏกรรมของเชอร์โนปิลและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ -1 ก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ทั่วโลก ผ่านความพยายามของสื่อความเชื่อมั่นถาวรได้รับการสร้างขึ้นเกี่ยวกับอันตรายใกล้ของโรงไฟฟ้าใด ๆ ที่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ แต่ตามที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังไม่มีทางเลือกที่คุ้มค่าในการตอบสนองความต้องการไฟฟ้า แต่ตัวอย่างเช่น Balakovskaya ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดของรัสเซียเป็นภัยคุกคามไม่มากไปกว่าโรงงานอื่น ๆ ในภาคอุตสาหกรรมนี้

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ รายใหญ่ทั้งหมดมีหลักการดำเนินงานที่คล้ายคลึงกัน สำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าความร้อนถูกนำมาใช้ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ควบคุมได้ของการแยกตัวของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ - ยูเรเนียมที่อุดมด้วย ส่วนใหญ่ กระบวนการนี้ดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ - หัวใจของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

นอกจากนี้ยังผลิตไอน้ำร้อนซึ่งจะขับเคลื่อนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบสามารถใช้ใบพัดที่ใช้ในโรงไฟฟ้าทุกประเภทหรือมีลักษณะเฉพาะของการติดตั้งที่ใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์

ประเภทเครื่องปฏิกรณ์

เครื่องปฏิกรณ์หลายชนิดมีความแตกต่างกันไปในน้ำมันเชื้อเพลิงน้ำหล่อเย็นผ่านโซนที่ใช้งานและสารหน่วงเวลาที่จำเป็นในการควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่

เครื่องปฏิกรณ์ได้รับการพิสูจน์ว่าเป็นเครื่องที่ประหยัดและมีประสิทธิผลมากที่สุดโดยปกติน้ำ "เบา" ถูกใช้เป็นของเหลวกระบวนการ โดยการออกแบบพวกเขามีสองประเภทหลัก:

• RBMK เป็นเครื่องปฏิกรณ์ช่องสัญญาณความจุสูง ในนั้นไอน้ำหมุนกังหันถูกจัดเตรียมไว้โดยตรงในแกนดังนั้นวัตถุนี้เรียกว่าเดือด นี่คือเครื่องปฏิกรณ์ของหน่วยกำลังที่ 4 ในเชอร์โนปิลการติดตั้งประเภทนี้ใช้เช่นสถานีเคิร์สต์ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย
• VVER - เครื่องปฏิกรณ์พลังน้ำน้ำ นี่เป็นระบบของวงจรที่ปิดผนึกสองตัวในตอนแรกคือกัมมันตภาพรังสีน้ำไหลเวียนผ่านเขตที่ใช้งานอยู่ของเครื่องปฏิกรณ์ดูดซับความร้อนจากปฏิกิริยาลูกโซ่ของการแตกตัวของนิวเคลียร์ในรูปที่สองไอน้ำถูกสร้างขึ้นมาซึ่งจัดหาให้กับกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวมีการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดในยุโรป Zaporizhzhya NPP ดำเนินการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในรัสเซีย - Balakovskaya

เครื่องปฏิกรณ์ชนิดที่สองเป็นแก๊สเย็นซึ่งใช้แกรไฟต์เพื่อควบคุมกระบวนการ (เครื่องปฏิกรณ์ EGP-6 ที่ Bilibino NPP) ที่สาม - เกี่ยวกับเชื้อเพลิงในรูปแบบของยูเรเนียมธรรมชาติและ "น้ำหนัก" - deuterium oxide - ในรูปแบบของน้ำหล่อเย็นและผู้ดูแล เครื่องที่สี่คือเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรก

การทดลองครั้งแรกเกี่ยวกับการใช้ เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู เพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ดำเนินการในสหรัฐอเมริกาที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮในปีพ. ศ. 2494 เครื่องปฏิกรณ์ทำงานที่ระดับกำลังไฟเพียงพอสำหรับหลอดไฟขนาด 200 วัตต์ หลังจากนั้นสักครู่การติดตั้งก็เริ่มจัดหากระแสไฟฟ้าให้กับอาคารทั้งหลังซึ่งมีการวิจัยเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ มันถูกเชื่อมต่อกับตารางพลังงานใน 4 ปีและเมืองใกล้เคียงของ Arco เป็นครั้งแรกในโลกที่จะให้มาพร้อมกับไฟฟ้าโดยการติดตั้งอะตอม

แต่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรมแห่งแรกของโลกเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งเปิดตัวในปีพ. ศ. 2497 ในเมือง Obninsk ภูมิภาค Kaluga ของสหภาพโซเวียตและเชื่อมต่อกับเครือข่ายทันที ดังนั้นอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซีย พลังของ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ของ Obninsk มีขนาดเล็กเพียง 5 เมกะวัตต์เท่านั้น สามปีต่อมาในเขต Tomsk ในเมือง Seversk ขั้นตอนแรกของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไซบีเรียถูกนำไปปฏิบัติซึ่งต่อมาได้ผลิตไฟฟ้า 600 เมกะวัตต์ เครื่องปฏิกรณ์ที่ติดตั้งอยู่ในนั้นมีวัตถุประสงค์เพื่อการผลิตพลูโตเนียมอาวุธและพลังงานไฟฟ้าและความร้อนเป็นผลพลอยได้ วันนี้เครื่องปฏิกรณ์ที่สถานีเหล่านี้จะจมน้ำตาย

NPP ในดินแดนของอดีตสหภาพโซเวียต

ตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 1950 และต้นทศวรรษที่ 1960 การก่อสร้างสถานีพลังงานดังกล่าวในภูมิภาคต่างๆของประเทศเริ่มเข้มข้นขึ้นในสหภาพโซเวียต รายชื่อโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรัสเซียและสหพันธ์สาธารณรัฐรวม 17 แห่งเช่น 7 แห่งที่ยังคงอยู่นอกสหพันธรัฐรัสเซียในปัจจุบัน:

• อาร์เมเนียใกล้เมือง Metsamor มีกำลังการผลิตไฟฟ้า 440 เมกกะวัตต์ หลังจากเกิดแผ่นดินไหวในปี 2531 ที่ Spitak ซึ่งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับความเสียหายโดยไม่มีอุบัติเหตุร้ายแรงเนื่องจากความเสถียรของแผ่นดินไหวที่มีอยู่ในการออกแบบจึงตัดสินใจที่จะหยุดการใช้งาน อย่างไรก็ตามในอนาคตเนื่องจากความต้องการไฟฟ้าที่สูงรัฐบาลของสาธารณรัฐจึงตัดสินใจที่จะเปิดตัวหน่วยกำลังสองในปี 2538 แม้จะมีข้อเท็จจริงที่ว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นโดยคำนึงถึงข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับความปลอดภัยด้านเทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อมสหภาพยุโรปยืนยันการอนุรักษ์ของตน
• Ignalina NPP ทางตะวันออกเฉียงเหนือของลิทัวเนียดำเนินการตั้งแต่ปีพ. ศ. 2526 ถึง พ.ศ. 2552 และปิดตามคำร้องขอของสหภาพยุโรป
• Zaporozhye ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ทรงพลังที่สุดในยุโรปตั้งอยู่ที่ฝั่งอ่างเก็บน้ำ Kakhovka ในเมือง Energodar ซึ่งสร้างขึ้นในปีพศ. 2521 ในองค์ประกอบของมัน 6 หน่วยอำนาจ VVER-1000 ซึ่งผลิตหนึ่งในห้าของการผลิตไฟฟ้าของประเทศยูเครน - ประมาณ 40 พันล้านกิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อปี สอดคล้องกับมาตรฐานของสำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA)
• Rivne ใกล้เมือง Kuznetsovsk ในภูมิภาค Rivne ของประเทศยูเครน มีกำลังการผลิตรวมทั้งสิ้น 2,835 เมกกะวัตต์จำนวน 4 เครื่อง ฉันได้รับการยกย่องอย่างดีจาก IAEA โดยพิจารณาจากผลการตรวจสอบความปลอดภัย
• Khmelnitskaya ใกล้เมือง Neteshina ใกล้ Gorini แม่น้ำในยูเครน 2 WWER-1000 มีส่วนเกี่ยวข้อง
• ใต้ยูเครน, ตั้งอยู่บนฝั่งของ Bug ภาคใต้ในภูมิภาค Mykolayiv ของยูเครน 3 หน่วยไฟฟ้า VVER-1000 ให้ความต้องการ 96% ของภาคใต้ของประเทศยูเครนในกระแสไฟฟ้า
• เชอร์โนบิลใกล้เมือง Pripyat เป็นพื้นที่ที่เกิดภัยพิบัติที่มนุษย์สร้างขึ้นใหญ่ที่สุด ในวันที่ 26 เมษายน 1986 หน่วยสุดท้ายของ RBMK-1000 จำนวน 4 เครื่องถูกปิดในปีพ. ศ. 2543

ส่วนแบ่งการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสมดุลพลังงานทั้งหมดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดโรงไฟฟ้าพลังน้ำและโรงไฟฟ้าพลังความร้อนในรัสเซียอยู่ที่ประมาณ 18% นี้เป็นอย่างมีนัยสำคัญน้อยกว่าตัวอย่างเช่นผู้นำในอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ - ฝรั่งเศสซึ่งตัวเลขนี้เป็น 75% ตามนโยบายด้านพลังงานของรัฐบาลมีการวางแผนที่จะทำให้อัตราส่วนดังกล่าวสูงขึ้นถึง 20-30% ภายในปี 2573 และจะเพิ่มการผลิตไฟฟ้าด้วยสี่เท่าโดยใช้หน่วยพลังงานที่ใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์

วิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซีย

NPP จำนวนเท่าไรวันนี้ในรัสเซีย? ในประเทศของเรามี 10 สถานีที่มีหน่วยพลังงาน 35 ประเภท (มีประมาณ 100 หน่วยดังกล่าวในสหรัฐอเมริกา) การกระจายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่เรามีเครื่องทำน้ำเย็น (VVER) - เพียง 18 ชิ้นเท่านั้น มีกำลังการผลิต 1000 เมกกะวัตต์และอีก 6 เมกะวัตต์ 440 เมกกะวัตต์ นอกจากนี้ยังมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เดือดจำนวน 15 เครื่องที่ใช้งานอยู่ ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1000 และเครื่องปฏิกรณ์ 4-EGP-6 จำนวน 11 เครื่อง

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใดที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย

จนถึงปัจจุบัน Rosenergoatom ไม่มีผู้นำที่ชัดเจนในบรรดาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในแง่ของกำลังการผลิตและการมีส่วนร่วมต่อความสมดุลโดยรวมของประเทศ มีคอมเพล็กซ์ 2 แห่งซึ่งใช้เครื่องปฏิกรณ์ VVER-1000 ชนิดเดียวกัน (4) เหล่านี้เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของ Balakovo และ Kalinin แต่ละคนมีกำลังการผลิตรวม 4000 เมกะวัตต์ กำลังการผลิตเดียวกันนี้วางอยู่ในโรงไฟฟ้าของ Kursk และ Leningrad โดยใช้หน่วยกำลัง RBMK-1000 จำนวน 4 เครื่อง ในขณะเดียวกันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีพลังมากที่สุดในโลกคือ Kashiwazaki-Kariwa ประเทศญี่ปุ่นมีโรงไฟฟ้า 7 แห่งที่มีกำลังการผลิตรวม 8,212 เมกะวัตต์

ความเข้มข้นของวิสาหกิจด้านพลังงานประเภทนี้ใน ส่วนยุโรปของรัสเซีย ทำให้ความจริงที่ว่าพวกเขามีบทบาทสำคัญในการจัดหากระแสไฟฟ้าไปยังภาคกลางของประเทศ ในศูนย์กลางของรัสเซียและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาคตะวันตกเฉียงเหนือสัดส่วนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสมดุลพลังงานถึง 40%

6 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของรัสเซียอื่น ๆ

การมีส่วนร่วมในภาคพลังงานของรัสเซียเกิดขึ้นจากสถานี Kola ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดของรัสเซียในดินแดนทางตอนเหนือซึ่งมีโรงไฟฟ้าสองพันกิโลวัตต์ การเปิดตัวกำลังการผลิตใหม่ที่ Novovoronezh NPP ยังคงใช้หน่วยกำลังใหม่ VVER-1200 ที่ได้รับการพัฒนาขึ้น โรงงาน Beloyarsk NPP ในภูมิภาค Sverdlovsk ถือได้ว่าเป็นพื้นที่ทดลองของวิศวกรพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซีย ใช้หน่วยพลังงานหลายประเภทรวมถึงเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว สถานี Bilibino ตั้งอยู่ใน Chukotka โดยส่งมอบพื้นที่นี้ด้วยความร้อนที่จำเป็น

คำถามเกี่ยวกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียสามารถเกิดขึ้นได้อีกเมื่อหน่วยกำลังใหม่ถูกนำไปปฏิบัติที่สถานี Rostov ซึ่งยังคงมีอยู่ 3 แห่งและกำลังการผลิต 3100 MW Smolenskaya ซึ่งดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ RBMK มีอำนาจเช่นเดียวกัน

กลุ่มเป้าหมาย

โครงการพัฒนาอุตสาหกรรมคำนึงถึงจำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรัสเซียที่มีความจำเป็นที่จะต้องสร้างจำนวนหน่วยการผลิตไฟฟ้าที่จำเป็นต้องได้รับการบูรณะและนำไปใช้เพื่อปรับปรุงการจัดหาพลังงาน นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับภูมิภาคต่างๆของภาคเหนือ, ไซบีเรียและฟาร์อีสท์ ส่วนใหญ่ของ บริษัท ผู้ผลิตน้ำมันและก๊าซจะอยู่ที่นั่นในขณะที่พวกเขาเป็นกระดูกสันหลังของเศรษฐกิจรัสเซีย

หนึ่งในพื้นที่มีแนวโน้มมากที่สุดซึ่งมีพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซียคือการสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนนิวเคลียร์แบบลอยตัว เหล่านี้เป็นหน่วยที่สามารถเคลื่อนย้ายพลังงานต่ำ (ไม่เกิน 70 เมกะวัตต์) โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วชนิด KLT-40 สิ่งอำนวยความสะดวกเคลื่อนที่ดังกล่าวสามารถให้พื้นที่ที่ยากลำบากที่สุดด้วยความร้อนไฟฟ้าและอุตสาหกรรมและน้ำจืด การว่าจ้างโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยตัวแห่งแรก "Mikhail Lomonosov" มีการวางแผนในหลายปีข้างหน้า