Проблемы и перспективы развития АЭ Украины

АЭС с мощными энергоблоками будут сооружаться в развитых странах, владею­щих обширными территориями, и в про­мышленных регионах, нуждающихся в большом количестве энергоресурсов. Для Украины сооружение новых АЭС большой мощности в ближайшие десятилетия огра­ничивается финансовыми возможностями, поскольку рассчитывать на заметное учас­тие коммерческого капитала не приходит­ся вследствие длительных сроков окупае­мости затрат на сооружение АЭС и неопре­деленности развития экономики страны. Более оптимистичный прогноз участия инвестиционного капитала для малой атом­ной энергетики - если будут найдены про­ектные и организационные решения, обес­печивающие приемлемые технико-эконо­мические характеристики, включая сроки окупаемости затрат.

Атомная энергетика требует демонстра­ции нового, более высокого уровня без­опасности, который должен быть воспри­нят обществом. Это требование относится ко всем элементам топливного цикла: атом­ной станции, реактору, ОЯТ, хранению, транспортировке, переработке и захороне­нию РАО.

Обращение с РАО, образовавшимися при работе реакторов и переработке ОЯТ, и их безопасное захоронение являются основной незакрытой проблемой ядерной энергетики.

Имеющиеся в настоящее время техничес­кие решения концентрации отходов и даль­нейшего их преобразования в керамические формы или стекло могут обеспечить захо­ронение РАО в стабильных геологических структурах, однако требуется еще значитель­ная работа по доказательству устойчивости к внешним воздействиям и безопасности подготовленных к длительному захороне­нию отходов.

В Украине эта проблема пока только рассматривается с теоретической точки зрения. Нерешенные проблемы обра­щения с РАО и ОЯТ вызывают в обществе негативное отношение к развитию атомной энергетики. Принципиальная решаемость этих проблем не вызывает сомнения, одна­ко достижение практических технических решений сдерживается недостаточными вложениями и трудностью практических доказательств надежности длительного за­хоронения отходов. Осознание обществом необходимости и приемлемости атомной энергетики произойдет лишь после решения проблем ядерного топливного цикла, связан­ных с выбором и обоснованием технологии обращения с РАО.

С технической точки зрения продление срока службы – это комплекс мероприятий по поддержанию или повышению безопас­ности АЭС, обеспечению работоспособно­сти и долговечности основных элементов, систем и блока в целом при минимизации эксплуатационных затрат. На основе обсле­дования технического состояния элемен­тов, систем и конструкций блока вначале обосновывается техническая возможность продолжения эксплуатации с учетом уста­новленного уровня безопасности за преде­лами назначенного срока службы так на­зываемых незаменяемых элементов, кото­рые не являются одинаковыми для различ­ных типов реакторов.

Одновременно с проведением оценки технической возможности продления ресур­са проводится оценка обеспечения безопас­ной эксплуатации энергоблока АЭС за пре­делами назначенного срока службы, кото­рая заканчивается разработкой отчета по анализу безопасности. В случае получения положительных оценок разрабатываются компенсирующие мероприятия, которые должны быть реализованы для обеспечения необходимого уровня безопасности.

Но стоимость внедрения компенсирую­щих мероприятий может привести к суще­ственным затратам, при которых дальней­шая эксплуатация блока станет нецелесо­образной. Поэтому наряду с обеспечением установленного уровня безопасности, оп­ределением технической возможности продолжения эксплуатации необходим третий ключевой элемент в рамках управ­ления сроком службы – расчет экономичес­кой эффективности дальнейшей эксплуа­тации блока. И только после проведения всех вышеуказанных оценок можно прини­мать решение о проведении работ по ре­конструкции энергоблока и внедрении ме­роприятий по повышению безопасности. В случае же получения отрицательных оце­нок принимается решение о снятии энер­гоблока с эксплуатации.

Схема принятия решения о продлении срока эксплуатации энергоблока АЭС либо снятии его с эксплуатации приведена на рис. 2.1.

Рис. 13.1. Схема принятия решения о продлении срока эксплуатации энергоблока АЭС или снятия его с эксплуатации

Проблема останова и вывода энергобло­ков из эксплуатации становится все более актуальной для многих стран. Общее коли­чество энергоблоков с продолжительностью эксплуатации 21-25 лет составляет 23 % (71 блок), более 25 лет – 15 % (47 блоков). В США, Великобритании и Швеции коли­чество энергоблоков с продолжительностью эксплуатации 21-25 лет составляет 50-57 %. Энергетические компании, владеющие энер­гоблоками АЭС, у которых заканчиваются сроки действия лицензий на их эксплуата­цию, должны сделать выбор между выво­дом АЭС из эксплуатации или возобновле­нием лицензии на их дальнейшее исполь­зование. Неопределенность в подготовке мест захоронения РАО и неуверенность об­щества в вопросах безопасности продления ресурса делают более вероятным вывод многих энергоблоков АЭС из эксплуатации, чем возобновление лицензии на ее продол­жение.

В настоящее время общее количество остановленных энергоблоков во всем мире приближается к 100. Наибольшее количе­ство энергоблоков (22) остановлено или выведено из эксплуатации в США. Далее следуют Германия (13), Великобритания и Россия (по 11), Франция (10).

Таким образом, проблема останова и вывода энергоблоков АЭС из эксплуатации является актуальной для мировой атомной энергетики. Из всего множества останов­ленных в разных странах энергоблоков выведена из эксплуатации только неболь­шая их часть. Останов многих энергобло­ков происходит раньше проектного срока, который составляет 30-40 лет. Средний срок эксплуатации остановленных энерго­блоков составляет около 20 лет.

Темпы останова энергоблоков АЭС и вывода их из эксплуатации в ближайшие годы могут существенно увеличиться из-за роста количества энергоблоков с боль­шими сроками эксплуатации по техничес­ким, экологическим, общественно-полити­ческим и другим причинам.

Таблица 13.1. Перечень АЭС Украины

Национальная экономика Украины в конце 90-х гг. XX столетия характеризова­лась спадом производства, нехваткой бюд­жетных средств и другими неблагоприят­ными факторами. Закрытие Чернобыль­ской АЭС не только не приостанавливало эти процессы, но еще более их усиливало, потому что энергетическая система лиша­лась энергоблоков, вырабатывающих зна­чительную часть электроэнергии в энерге­тическом балансе страны. Кроме того, остановленная Чернобьшьская АЭС полнос­тью перешла на финансирование из государственного бюджета, который и без того имеет серьезные проблемы. В государстве существует дефицит средств для проведе­ния работ по снятию с эксплуатации, пере­работке и захоронению РАО и ОЯТ. Тем не менее, Украина, в соответствии со взяты­ми на себя обязательствами, в 1996 г. оста­новила 1-й энергоблок. Правительство Ук­раины 15 марта 1999 г. приняло постанов­ление о досрочном снятии с эксплуатации 2-го энергоблока, находящегося в режиме восстановительного ремонта после пожа­ра на турбогенераторе в 1991 г., а 15 декаб­ря 2000 г. был остановлен 3-й блок - пос­ледний работающий блок Чернобыль­ской АЭС.

На момент закрытия Чернобыльской АЭС существовало два диаметрально про­тивоположных представления о проблемах снятия с эксплуатации энергоблоков. Одно из них основывалось на том, что после ос­тановки реактора и отключения турбогене­раторов от сети не останется серьезных проблем, требующих пристального внима­ния; другое включает необоснованно завы­шенные требования, вовлекающие в реше­ние этой задачи колоссальные материаль­ные, моральные и человеческие ресурсы. Интересы многих людей оказались тесно переплетенными вокруг этих крайностей, и поэтому проблема приобрела скорее по­литическую, нежели научную или техни­ческую окраску. Проблема вышла за пре­делы внутригосударственного уровня и стала проблемой мировой значимости. К ней подключаются все более высокие инстанции как в Украине, так и за ее пределами. Руководители и политические лидеры, спекулируя на проблеме Чернобыльской АЭС, все более политизируют эту пробле­му и рассматривают ее в отрыве от техни­ческого, инженерного и экономического решений.

Для принятия конкретных технических решений по снятию с эксплуатации обяза­тельно необходимо полное изучение тех­нического состояния оборудования, зданий, территории промышленной площадки, коммуникационных и других систем. Это необходимо для того, чтобы ограничить необоснованное расширение объема пред­стоящих работ, особенно наиболее трудо­емких. Обычно к моменту снятия с эксп­луатации АЭС оборудование, системы, зда­ния и сооружения имеют значительный износ, и это требует принятия дополнитель­ных решений.

Актуальность и сложность задач, свя­занных с выводом из эксплуатации энер­гоблоков АЭС, наличие специфических факторов и обстоятельств требуют прове­дения комплекса следующих научно-иссле­довательских и опытно-конструкторских работ:

· разработка концептуальных и стратеги­ческих документов, обосновывающих вывод из эксплуатации каждой реакторной установ­ки с учетом конструктивных особенностей, состояния на момент прекращения работы, места расположения, радиологических и других условий;

· выбор критериев для оптимизации ра­бот по финансовым, материальным, трудо­вым затратам, дозовым нагрузкам, количе­ству радиоактивных отходов, числу и слож­ности оборудования для демонтажа и другим показателям;

· разработка технико-экономического обо­снования и проектов снятия с эксплуата­ции;

· создание системы обращения с ОЯТ и РАО;

· обоснование безопасности работ по выводу из эксплуатации.