Атомная энергетика Украины, проблемы и перспективы развития.В истории человечества не было научного события, более выдающегося по своим последствиям, чем открытие деления ядер урана и овладение ядерной энергией. Человек получил в свое распоряжение огромную, ни с чем не сравнимую силу, новый могучий источник энергии, заложенный в ядрах атомов. Начало ядерной физики положила опубликованная в декабре 1895г. работа В.Рентгена О новом роде лучей. Он назвал их Х-лучами, впоследствии они получили название рентгеновских. До 1940г. все работы по ядерной физике широко публиковались. С началом второй мировой войны вся информация и обмен новыми данными были прекращены. Первый ядерный реактор был пущен в США 2/12/1942г. под руководством итальянского ученого Энрико Ферми. Первая в мире атомная электростанция вошла в строй в июне 1954г. а подмосковном городе Обнинске. Развитие индустриального общества опирается на постоянно растущий уровень производства и потребления различных видов энергии. Научно-технический прогресс, повышение качества продукции, улучшение условий труда, интенсификация всего общественного производства определяются развитием энергетики страны, основой которой являтся топливная база. Поэтому закономерно, что во всех развитых странах инвестиции в топливно-энергетический комплекс составляют около 40% суммарных капиталовложений в промышленность. В Украине темпы развития топливно-энергетического комплекса за последнее десятилетие уменьшились: производство электроэнергии уменьшилось на 36%, добыча нефти - на 23%, газа-на 35%, угля - на 49.4%. Масштаб добычи и расходования ископаемых энергоресурсов, металлов, потребления воды, воздуха для производства необходимого человечеству количества энергии огромен, а запасы ресурсов, ограничены. Особенно остро стоит проблема быстрого исчерпания запасов органических природных энергоресурсов. При сжигании ископаемых углей и нефти ежегодно образуется до 400 млн.т. сернистого газа и окислов азота, т.е. около 70 кг. вредных веществ на каждого жителя земли в год. В основе производства тепловой и электрической энергии лежит процесс сжигания ископаемых энергоресурсов -угля, нефти, газа. А в атомной энергетике - деление ядер атомов урана и плутония при поглощении нейтронов. Поэтому использование энергии атомного ядра, развитие атомной энергетики снимает остроту этой проблемы. Открытие деления тяжелых ядер при захвате нейтронов, сделавшее наш век атомным, прибавило к запасам энергетического ископаемого топлива существенный клад ядерного горючего. Запасы урана в земной коре оцениваются огромной цифрой 1014тонн. Однако основная масса этого богатства находится в рассеяном состоянии - в гранитах, базальтах. В водах мирового океана количество урана достигает 4*109тонн. Однако богатых месторождений урана, где добыча была бы недорога, известно сравнительно немного. Поэтому массу ресурсов урана, которую можно добыть при современной технологии и при умеренных ценах, оценивают в 108тонн. Ежегодные потребности в уране составляют, по современным оценкам, 104тонн естественного урана. Важная проблема современного индустриального общества - обеспечение сохранности природы, чистоты воды, воздушного бассейна. Ученые обеспокоены по поводу "парникового эффекта", возникающего из-за выбросов углекислого газа при сжигании органического топлива, и соответствующего глобального потепления климата на нашей планете. Да и проблемы загазованности воздушного бассейна, "кислых" дождей, отравления рек приблизились во многих районах к критической черте. Атомная энергетика не потребляет кислорода и имеет ничтожное количество выбросов при нормальной эксплуатации. Если атомная энергетика заменит обычную энергетику, то возможности возникновения "парника" с тяжелыми экологическими последствиями глобального потепления будут устранены. Чрезвычайно важным обстоятельством является тот факт, что атомная энергетика доказала свою экономическую эффективность практически во всех районах земного шара. Кроме того, даже при большом масштабе энергопроизводства на АС атомная энергетика не создаст особых транспортных проблем, поскольку требует ничтожных транспортных расходов, что освобождает общества от бремени постоянных перевозок огромных количеств органического топлива. Атомная энергетика играет важную роль в современном энергопроизводстве - доля энерговыработки на АС в мире достигает 16 %. К концу 1989 года в мире действовало 426 реакторов. Однако развитие атомной энергетики в последние годы существенно замедлилось. Частично это замедление темпов роста связано с общей тенденденцией к стабилизации энергопотребностей, с успехами энергосберегающих технологий. Но главной причиной явились широко распространившиеся убеждение во "вредности" атомной энергетики, сомнения в возможностях достижения приемлемого уровня безопасности АС на базе современной технологии. Большое влияние на отношение широкой публики к атомной энергетике оказывали аварии на атомных электростанциях, особенно авария на АЭС "Трехмильный остров" /США/, произошедшая 28 марта 1979 года, и авария на 4-ом блоке Чернобыльской АЭС, случившаяся 26 апреля 1986 года. Под влиянием этих аварий в ряде стран поднялась широкая волна общественного сопротивления использованию атомных электростанций, возбуждаемая страхами об опасностях воздействия атомной радиации на окружающую среду и население. Эти аварии породили сомнения в зрелости концепций безопасности, заложенных в основы проектов атомных электростанций, достаточности принимаемых мер безопасности. После этих событий резко возросла интенсивность научных исследований в области обеспечения безопасности объектов атомной энергетики. Однако большое число исследований проблем безопасности АС, хотя и выявили недостатки, упущения и даже ошибки в мерах обеспечения безопасности АС, лишь подтвердили уверенность специалистов в том, что разумно высокая степень безопасности АС может быть достигнута на основе современных знаний и технологий. С другой стороны, уроки аварий указали на необходимость пересмотра концепции обеспечения безопасности, потребовали повышения свойств самозащищенности реакторов, обеспечения более высокого уровня безопасности за счет использования пассивных средств защиты. Потребность в различных видах энергии и топлива растет высокими темпами при ограниченном использовании таких видов энергетических ресурсов, как нефть, природный газ, ядерное топливо и уголь. Размещение предприятий тяжелой индустрии, где затраты на топливо составляют значительную часть себестоимости готовой продукции, находятся под большим влиянием топливного фактора. На территориальную организацию продуктивных сил и на развитие всего народного хозяйства большое влияние оказывает электроэнергетика, которая является составной частью топливно-энергетического комплекса Украины. Электроэнергетический комплекс Украины- это основа функционирования и развития национальной экономики, обеспечение цивилизованных условий жизни общества, поэтому его технический, технологический и интеллектуальный потенциал находится на достаточно высоком уровне. Строительство мощных линий электропередач дает возможность освоения топливных ресурсов независимо от отдаления районов потребления. Развитие электрического транспорта расширяет территориальные границы промышленности. Необходимое количество электроэнергии притягивает к себе предприятия и производства, в которых часть топливно-энергетических затрат значительно больше в себестоимости готовой продукции, чем в других отраслях промышленности. Энергетика имеет большое районообразовательное значение. В ряде районов Украины (Донбас, Приднепровье) она определяет производственную специализацию, является основой формирования территориально-производственного комплекса. В развитии и размещении электроэнергетики в Украине определяющими являются следующие принципы: -концентрация производства электроэнергии вследствие строительства больших районных электростанций, которые используют дешевое топливо и гидроэнергоресцурсы; -комбинирование производства энергии и тепла с целью теплообеспечения городов и индустриальных центров; -широкое освоение гидроэнергоресурсов с учетом комплексного решения задач электроэнергетики, транспорта, водоснабжения; -опережающее развитие атомной энергетики, особенно в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом. Размещение электроэнергетики зависит от следующих факторов: -наличия топливно-энергетических ресурсов; -потребителей электроэнергии. В настоящее время почти 1/3 электроэнергии производится в районах ее потребления и 2/3 потребляется в районах ее производства. Географию электростанций может резко изменить технический прогресс. Все электростанции Украины делятся на 4 вида: -тепловые электростанции, которые работают на твердом, редком и газообразном топливе. Среди них различают конденсационные и теплоэлектроцентрали; -гидравлические, которые используют соответственно гидроресурсы и делятся на гидроэлектростанции, гидростимуляционные и приплывные; -атомные, которые в виде топлива используют обогащенный уран или другие радиоактивные элементы; -электростанции, которые используют нетрадиционные источники энергии. Среди них перспективными являются ветровые и солнечные. Распространенными в Украине являются тепловые электростанции. они производят почти 2/3всей электроэнергии. Преймуществом ТЕС является относительно свободное их размещение. Преимущества ГЭС в том, что они вырабатываю энергия, которая в 5-6 раз дешевле, чем ДРЕС, коэффициент полезного действия энергии - 80%, но их размещение полностью зависит от природных условий и имеет сезонный характер. Атомные электростанции по характеру используемого топлива не связаны с его месторождением, и это обеспечивает широкий спектр их размещения. АЭС ориентированы исколючительно на потребителей, особенно на районы с ограниченными ресурсами топлива и гидроэнергии. В состав энергетической области Украины входят: -8 гидроэлектростанций (ГЭС) мощностью 4.7млн.Квт.; -44 тепловых электростанции (ТЭC) мощностью 36.5 млн.КВт. -системообразующая и распределяющая линии свыше 1 млн.км. -5 действующих мощных атомных электростанций (АЭС) - Запорожская, Южно-Украинская, Ривненская, Хмельницкая, Чернобыльская, мощностью 12.818 млн.КВт.ч. Под давлением общественности остановлено строительство Крымской, Чигиринской, Харьковской АЭС и Одесской ТЕЦ; На 5 атомных станциях Украины находится 17 энергоблоков, в т.ч.: -действующих - 14; -снятых с эксплуатации ( 1,2 Чернобыльской АЭС) - 2; -разрушенный запроектной аварией 4 блок ЧАЭС - 1.
Реализация электроэнергии, вырабатываемой на АЭС составили: 1998г. -84,8 %, первое полугодие 1999г. - 66,8%. Сохраняется конкурентоспособность АЭС на рынке электроэнергии. Усредненный тариф электроэнергии, вырабатываемой АЭС, на 59 % ниже, чем произведенный на тепловых электростанциях (ТЭС). Количество персонала на атомных электростанциях (АЭС) - 48.598 чел., в т.ч. промышленно-производственного персонала - 29.218 чел. По количеству аварийных остановов энергоблоков украинские АЭС находятся на уровне мировых показателей. По международной шкале ИНЭС в 1998 г и в первом полугодии 1999г нарушений, относящихся к категории АВАРИЯ (уровень "4-7") на украинских АЭС не было, нарушение, относящегося к категории ИНЦИДЕНТ (уровень "2") было одно на Запорожской АЭС. В 1998 г нарушений, относящихся к категории АНОМАЛИЯ (уровень "1"), было семь: Чернобыльская АЭС - 4 нарушения; Запорожская, Южно-Украинская и Ровенская АЭС - по одному нарушению. Также было 65 нарушений по уровню "0", в том числе: Запорожская АЭС - 22 нарушения; Ровенская АЭС - 21 нарушение; Чернобыльская АЭС - 8 нарушений; Хмельницкая и Южно-Украинская АЭС - по 7 нарушений