Тезисы выступления Владимира Грачева на Международной конференции по возобновляемым источникам энергии «ICREN-2018»

27.04.2018

Тезисы выступления Владимира Грачева на Международной конференции по возобновляемым источникам энергии «ICREN-2018»

Image 1.jpg

Экологическая безопасность АЭС российского дизайна и решение глобальных экологических проблем

Конкурентоспособность АЭС зависит, прежде всего, от оценки их экологической безопасности. Всем известно, что АЭС, работающая в штатном режиме совершенно безопасна. Однако известно и то, что аварии на АЭС могут иметь серьезные последствия. В связи с этим экологическая безопасность АЭС является главным фактором конкурентоспособности.

         Реакторы ВВЭР — основная российская технология, которая используется при сооружении АЭС как в России, так и за рубежом. За более чем 50 лет эксплуатации российских реакторов типа ВВЭР эта технология доказала эффективность, надежность, безопасность.

         Первый водо-водяной энергетический реактор в мире был пущен на Нововоронежской АЭС в 1964 году, его мощность составила 210 МВт[1].

         При разработке проектов новых энергоблоков АЭС с реакторами типа ВВЭР-1000 третьего поколения начали использовать подходы и решения, повышающие их надежность и безопасность. Повышенные меры безопасности атомной станции российского дизайна достигаются за счет сочетания «пассивных», то есть не зависящих от человеческого фактора, и традиционных «активных» систем безопасности. Кроме этого в проекте применены двойные защитные оболочки: внутренняя герметичная, выполняющая функцию локализации, и наружная, способная противостоять внешним воздействиям (падение самолета, взрывы, другие внешние воздействия); системы для управления запроектными авариями, внедрены решения, обеспечивающие удержание расплава в корпусе реактора, либо в специальной ловушке, размещаемой под корпусом реактора.

         Примером такого подхода стали 1 и 2 энергоблоки Тяньваньской АЭС, которые были  сданы в эксплуатацию в 2007 году. Это первый проект, в котором была применена система локализации расплава, которая представляет собой контейнер, заполняемый специальным жертвенным материалом,  который устанавливается под активной зоной реактора. Ловушка расплава позволяет нивелировать в случае возможной тяжелой аварии опасное воздействие расплавленного топлива и не дает ему возможности выйти за пределы корпуса «ловушки» и попасть в окружающую среду. Этот своего рода капкан —  гарантия безопасности станции для окружающей среды, дополняющая все многочисленные системы безопасности АЭС.

         Спустя год после начала эксплуатации энергоблоков китайские специалисты признали усовершенствованные российские реакторы ВВЭР «наиболее безопасными среди реакторов, действующих в КНР». По совокупности систем безопасности эти энергоблоки, также как и индийская АЭС «Куданкулам» с российским реактором ВВЭР, превышают уровень безопасности энергоблоков третьего поколения ВВЭР.

         Безопасность российских проектов проверена не только временем, но и стихийными бедствиями. Здания и инфраструктура АЭС «Куданкулам» (Индия) выдержали суматранское цунами 2004 года. В 1988 году Армянская АЭС пережила 7-балльное землетрясение, уничтожившее город Спитак. Серию землетрясений с эпицентром в Румынии выдержала находящаяся по соседству болгарская АЭС «Козлодуй», построенная советскими специалистами. Благодаря проектам в Индии, Китае, Иране Росатом получил уникальный опыт возведения сложнейших высокотехнологичных инженерных объектов в южных широтах, в очень жарком и влажном климате, с ограниченным доступом к пресным водным ресурсам.

         Меры по повышению безопасности действующих АЭС были реализованы после оценки причин и последствий аварии на АЭС «Фукусима» (Япония, реактор типа BWR). Тогда, в 2011 году, были проведены дополнительные анализы безопасности (stress test) с учетом внешних экстремальных воздействий. На действующих АЭС был реализован ряд дополнительных мероприятий в части безопасности. Все это направлено на одну цель - обеспечить дальнейшее, еще более надежное, развитие российской атомной энергетики и экспорт технологии ВВЭР.

         Критерии безопасности в настоящее время являются определяющими при выборе вендора. Российские технологии сегодня пользуются спросом в мире, по количеству строящихся энергоблоков Росатом занимает 1 место в мире – в реализации находится 34 энергоблока АЭС в 12 зарубежных странах.

         Стратегия обеспечения ядерной и радиационной безопасности техногенного источника основана на применении системы нескольких защитных барьеров, препятствующих распространению ионизирующего излучения и радиоактивных веществ за пределы техногенного источника в окружающую среду и (или) несанкционированному перемещению и накоплению ядерных материалов в количествах, создающих условия для возникновения самоподдерживающейся цепной реакции деления, а также на применении технических и организационных мер по защите барьеров и сохранению их эффективности, мер по защите персонала, населения и окружающей среды.

         Проект атомной станции повышенной безопасности на базе реактора ВВЭР-1000 относится к атомным станциям третьего поколения.

         Система физических барьеров блока АЭС включает топливную матрицу, оболочку твэла, границу контура теплоносителя реактора, герметичное ограждение реакторной установки и биологическую защиту.

         Система технических и организационных мер должна образовывать пять уровней глубоко эшелонированной защиты и включать следующие уровни:

      Уровень 1. Условия размещения АС и предотвращения нарушений нормальной эксплуатации.

      Уровень 2. Предотвращение проектных аварий системами нормальной эксплуатации.

      Уровень 3. Предотвращение запроектных аварий системами безопасности.

      Уровень 4. Управление запроектными авариями.

      Уровень 5. Противоаварийное планирование.

         Экологическая безопасность АЭС – вопрос важный и в его решении необходим системный подход. Ситуация, в которой оказалась атомная отрасль во всем мире после 11 марта 2011 года весьма сложная.  С одной стороны, «мы оказались лучшими», и это радует.  Но с другой стороны, нам представилась уникальная возможность извлечь уроки из горьких ошибок. Что и было сделано по результатам анализа ситуации, связанной с аварией на АЭС «Фукусима» и ее последствиями.

         Принципы безопасности российских АЭС, выработанные многолетним опытом в атомной отрасли следующие:

1.   Принцип глубокоэшелонированной защиты.

2.   Принцип самозащищенности реакторной системы.

3.   Барьеры безопасности.

4.   Многократное дублирование каналов безопасности.

5.   Применение пассивных систем каналов безопасности.

6.   Концепция безопасности, предусматривающая не только средства предотвращения аварий, но и средства управления последствиями запроектных аварий, обеспечивающих локализацию радиоактивных веществ в пределах гермооболочки.

7.   Культура безопасности на всех этапах жизненного цикла: от выбора площадки, до вывода из эксплуатации.

8.   Собственные силы и средства ГО и ЧС на каждой АЭС.

9.   Принцип выбора площадки АЭС в местах, где отсутствуют запрещенные факторы.

         Уровни эшелонированной защиты приведены в таблице 1.

 

Таблица 1. Уровни эшелонированной защиты АЭС

 

Цели безопасности

Способы реализации

1

Предотвращение отказов и нарушений нормальной эксплуатации (НЭ)

- Выбор безопасной площадки размещения АЭС

- Консервативные принципы проектирования

- Система обеспечения качества при выборе площадки, проектировании, строительстве и эксплуатации

- Культура безопасности

2

Контроль нарушений НЭ, обнаружение отказов и предотвращение аварий

- Выявление отклонений от нормальной эксплуатации и их устранение

- Управление при эксплуатации с отклонениями

3

Управление авариями в проектных пределах

- Постулированные сценарии

- Эксплуатационный регламент

- Системы безопасности и локализующие системы

4

Управление тяжелыми авариями, локализация выброса

Дополнительные проектные меры для предотвращения перехода проектных аварий в тяжелые и смягчения их последствий

5

Планирование защитных мероприятий

ВАБ – 3. Снижение риска для населения и окружающей среды за счет административных мер

        



[1] В 1960 году автор доклада  защитил дипломный проект, темой которого была  эта атомная станция

Российский реактор ВВЭР – двухконтурный реактор и он принципиально безопаснее, чем одноконтурный, т.к. вся радиоактивность внутри контайнмента. Опыт эксплуатации ВВЭР более 1400 реакторо-лет. 

         Для российской атомной отрасли 2016 год стал знаковым: в августе был пробно включен в сеть первый в мире энергоблок на базе ВВЭР поколения 3+ мощностью 1200 МВт. И снова пионером стала Воронежская область, а точнее - площадка Нововоронежской АЭС-2.[1]

         Этот энергоблок не только имеет улучшенные технико-экономические показатели, но и полностью соответствует постфукусимским требованиям МАГАТЭ. Проект поколения «3+» - это совокупность инновационных и в то же время проверенных, референтных технологий АЭС со сбалансированной системой активных и пассивных систем безопасности.

В настоящее время такие проекты реализуются в Турции, Финляндии, Венгрии и Беларуси. Все они отвечают следующим параметрам:

         - Номинальная электрическая мощность: 1 200 МВт

         - Срок службы основного оборудования: минимум 60 лет

         - Улучшенные параметры утилизации топлива, применение современных топливных циклов;

         - Двойной контайнмент;

         - Четыре канала активных систем безопасности, а также пассивные системы безопасности;

         - Использование  зарекомендовавших себя решений и оборудования;

         - Методы управления запроектными авариями («ловушка расплава», рекомбинаторы водорода, система пассивного отвода тепла и др.).

         Во всех проектах АЭС поколения 3+, реализуемых в зарубежных странах,  предусмотрена защита станции от мощного землетрясения (7 баллов по шкале MSK-64), падения самолета, шторма, торнадо, наводнения и цунами. Все это в очередной раз подтверждает, что безопасность и надежность являются абсолютными приоритетами Госкорпорации «Росатом».

         Атомная энергетика, флагманом которой являются российские технологии, стала мощным средством решения глобальных экологических проблем, среди которых в последние десятилетия все большее значение приобретает проблема глобального изменения климата.

         Атомные электростанции не выбрасывают парниковых газов и не загрязняют окружающую среду, чем принципиально отличаются от электростанций, работающих на ископаемом топливе.

 



[1] «Восьмое чудо света». Вестник атомпрома, №6, 2016



Владимир Грачев представил данные тезисы для публикации в сборнике докладов конференции на английском языке

Image 4.png
Image 5.png
Image 6.png

Возврат к списку

Яндекс.Метрика