Малая энергетика (общая характеристика)
Малая энергетика (альтернативная энергетика) — это на сегодняшний день наиболее экономичное решение энергетических проблем в условиях все возрастающей потребности в энергоресурсах. Автономность малой энергетики позволяет решит задачу электро- и теплоснабжения удаленных и энергодефицитных районов, которым трудно найти средства на строительство крупных станций, прокладки теплоцентралей, сооружении ЛЭП.
Еще одна важная функция малой энергетики – создание резервных источников питания (электроснабжения), что делает возможным обезопасить потребителя от перебоев в основной сети. Это особенно важно для электроснабжения медицинских, военных, торговых и производственных комплексов. Как отмечают специалисты, малая энергетика наиболее востребована сегодня в энергоемких производствах нефтехимии, текстильной промышленности, производстве минеральных удобрений. Не секрет, что значительная часть себестоимости продукции и услуг приходиться на энергетические расходы. И значит, вложенные средства в строительство объектов малой (альтернативной) энергетики не только быстро окупаются, но и делают предприятие независимым от роста цен на электроэнергию и углеводородное сырье.
Общепринятого термина «малая энергетика» в настоящее время нет. В электроэнергетике наиболее часто к малым электростанциям принято относить электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами единичной мощностью до 10 МВт. Обычно такие электростанции разделяют на три подкласса:
микроэлектростанции мощностью до 100 кВт;
миниэлектростанции мощностью от 100 кВт до 1 МВт;
малые электростанции мощностью более 1 МВт.
Наряду с термином «малая энергетика» применяются понятия «локальная энергетика», «распределенная энергетика», «автономная энергетика» и «распределенная генерация энергии (РГЭ)». Последнее понятие определяют как производство энергии на уровне распределительной сети или на стороне потребителя, включенного в эту сеть.
Ядерное топливо
Ядерное топливо — материалы, которые используются в ядерных реакторах для осуществления цепной ядерной реакции деления. Ядерное топливо принципиально отличается от других видов топлива, используемых человечеством, оно чрезвычайно высокоэффективно, но и весьма опасно для человека и может стать причиной очень серьёзных аварий, что накладывает множество ограничений на его использование из соображений безопасности. По этой и многим другим причинам ядерное топливо гораздо сложнее в применении, чем любой вид органического топлива, и требует множества специальных технических и организационных мер при его использовании, а также высокую квалификацию персонала, имеющего с ним дело.
Атомные станции малой мощности (АСММ)
Тема атомных станций малой мощности (АСММ) сохраняет актуальность вот уже более полувека. Они не только имеют свою рыночную нишу, но в ряде случаев призваны стать практически незаменимыми источниками энергоснабжения.
Виды АСММ подразделяются на мобильные и стационарные, на наземные, подземные и плавучие. Их близкими родственниками выступают многочисленные двигатели на «атомной тяге»: от нашедших широкое применение в гражданских, военно-морских и космических до экспериментальных бронетанковых объектов и железнодорожных локомотивов, так и не переросших опытно-конструкторскую стадию. Оба направления основываются на полезных особенностях атомного энергоисточника: компактность, длительность работы на небольшом объёме топлива, высокая удельная мощность. А опыт эксплуатации атомных двигателей служит серьёзным подспорьем в создании малых АЭС.
Наземные и плавучие АЭС малой мощности на базе унифицированных реакторов типа АБВ предназначены для снабжения электроэнергией, паром, пресной водой, отопления промышленных предприятий и жилых поселков в отдаленных районах с суровыми климатическими условиями (Арктика, Крайний Север, Дальний Восток и др.).Это-экономичные и экологически чистые энергоисточники, удовлетворяющие требованиям повышенной безопасности и не имеющие ограничений по размещению. Для стационарных АЭС с реакторами АБВ разработаны варианты станций в наземном и подземном исполнении.
Основные характеристики стационарных АЭС с реактором АБВ: Количество энергоблоков 2;
Примечание: при необходимости количество энергоблоков в составе станции может быть увеличено.Площадь, занимаемая АЭС, га 7; Численность персонала, чел 109; Сейсмостойкость, МРЗ по шкале MSK-64, баллов 8 Для стационарных АЭС с РУ АБВ разработаны несколько вариантов архитектурно-строительных решений, отличающихся исполнением главного корпуса, включающего реакторное отделение и машинный зал:
1. Наземное размещение реакторного отделения и машинного зала. Здание реакторного отделения выполняется из монолитного железобетона, обеспечивающего защиту РУ при внешних воздействиях, здание машинного зала - каркасного типа из сборных железобетонных или металлических конструкций;
2. Заглубленное размещение реакторного отделения и наземное размещение машинного зала.Здания реакторного отделения и машинного зала - каркасного типа из сборных железобетонных или металлических конструкций. Защита реакторного отделения при внешних воздействиях обеспечивается за счет слоя грунта над его зданием;
3. Заглубленное размещение реакторного отделения и наземное размещение машинного зала. Помещение реакторного отделения выполнено в виде цилиндрической оболочки диаметром 20 м и длиной 91 м из стальных тюбингов.Машинный зал - здание каркасного типа из сборных железобетонных или металлических конструкций. Защита при внешних воздействиях обеспечивается также, как и во втором варианте. Для стационарных атомных станций, размещаемых в удаленных районах, определяющим.
Компактные корабельные реакторы малой мощности перспективны как источники энергоснабжения Северных и других отдаленных регионов (Реакторы КЛТ-40, КН-3, Крот, Кедр, Унитерм, Шельф-3).Их преимущество: высокая безопасность (внутренняя самозашищенность,наличие прочного корпуса и защитных оболочек, исключающих недопустимые выбросы при разгерметизации первого контура); наличие систем аварийной пассивной защиты и резервного оборудования; эффективная система контроля и управления; максимальное использование заводской технологии и заводских условий сооружения, что обуславливает высокое качество,значительное сокращение сроков и финансовых затрат; простота и минимальные затраты по снятию с эксплуатации (вплоть до воссоздания «зеленой лужайки»).
Энергетические комплексы для труднодоступных регионов, способны обеспечить население и промышленность электричеством, теплом и пресной водой
То, что в этой области работают сразу несколько серьёзных конструкторских организаций («ОКБМ Африкантов», НИКИЭТ, ФЭИ, ИАТЭ, ОКБ «Гидропресс», РНЦ «Курчатовский институт»), не только формирует полезную конкурентную среду, но и подчёркивает экономическую значимость и хорошие перспективы АСММ.
Их использование: снимает проблему завоза топлива на десятки лет, так как требует замены ядерного топлива только 1 раз в 20 лет; требует малого числа обслуживающего персонала; плавучие малые АЭС облегчают проблему снятия станций с эксплуатации. В Якутии приоритетные места размещения АСММ в зависят от уровня развития промышленности. К первоочередным относятся АСММ в районах разработки редкоземельных металлов (ниобий и др.), золоторудных месторождений (Кючюс, Нежданинское и др.) - пп.Томтор, Усть-Куйга и социальных потребителей п. Батагай. Размещение 2 АТЭЦ общей мощностью 175 МВт может высвободить: 420 тыс. тонн угля и 250 тыс. тонн дальнепривозного жидкого топлива; в транспорте - 69 сухогрузов (грузоподъемностью по 2510 т) и 82 единиц танкеров (1500 т), 160 автоцистерн, 49 крупнотоннажного автотранспорта; 2290 человек обслуживающего персонала в транспорте; значительные капитальные вложения на складские сооружения - угля и жидкого топлива. Целесообразность использования АСММ определяется не только комплексом объективных факторов, включающих экономическую эффективность, социальную, и охрану окружающей природной среды, возможности производства оборудования,финансирования, но и субъективными обстоятельствами, такими как отношение местных и региональных административных органов, общественное мнение и другие.
Использованная литература:
1) http://profbeckman.narod.ru/NIL15.pdf
2) http://ru.wikipedia.org/wiki
3) http://www.atomic-energy.ru/articles/2010/06/30/11952
