Атомная электростанция

Атомная электростанция Неккарвестхайм . Ядерные реакторы под куполами справа. Слева - машинное отделение и вытяжная труба.

Атомная электростанция ( KKW ), а также атомная электростанция ( AKW ), является тепловой электростанцией для производства электрической энергии от ядерной энергии путем контролируемого ядерного деления (деления).

Физическая основа атомных электростанций - это выделение энергии при делении тяжелых атомных ядер. Энергия связи на нуклон в продуктах деления больше, чем раньше в делящемся ядре. Эта разница в энергии возникает во время ядерного деления - в основном как кинетическая энергия продуктов деления - высвобождается. При замедлении продуктов деления окружающим материалом выделяется тепло, с которым образуется водяной пар .

Более крупные атомные электростанции состоят из нескольких блоков , вырабатывающих электроэнергию независимо друг от друга . В каждом блоке находится ядерный реактор .

В апреле 2020 года в мире насчитывалось 442 ядерных реактора с общей полезной мощностью 391 ГВт.

история

Происхождение слова

Атомная электростанция Графенрайнфельд . Ядерный реактор расположен под куполом посередине. Слева и справа расположены две градирни.

Термин атомная энергия была придумана от Hans Гейтеля в 1899 для энергии , выделяемой во время ядерных реакций и радиоактивных превращений . В то время структура атомов была еще неизвестна. В просторечии ядерное оружие, действие которого основано на ядерном делении и / или ядерном синтезе , также называют атомной бомбой . Термины атомное или ядерное оружие, введенные позже, могли закрепиться только на сложном техническом языке.

В 1955 годе Федеральное министерство по атомным делам было создано в Германии , который был объединен с Федеральным министерством по атомной энергии и управлению водных ресурсов в 1957 году и с Федеральным министерством научных исследований в 1962 году . Главы Минатома были известны как министры по атомной энергии . Первое ядерное исследовательское судно в Германии, Otto Hahn , вступившее в строй в 1964 году , часто называют «ядерным кораблем». Европейское сообщество по атомной энергии (ЕАГ, ныне Евратом), основанное в 1957 году, также получило свое название от наиболее позитивного в то время термина « атом» .

С середины 1960-х годов в немецком обиходе все чаще преобладала замена термина « атом» на « ядро» . Причина этого заключается в растущем страхе перед ядерной войной из-за обострения холодной войны и кубинского ракетного кризиса, в ходе которого слово « атом» воспринималось все более негативно. Термины атомная электростанция (KKW) и атомная электростанция (AKW) используются как синонимы. В 1966 году название атомной электростанции использовалось для электростанций Райнсберг и Гундремминген А, а затем и для всех других станций в Германии . Обозначение «атомная электростанция» регулируется стандартом DIN ISO 921/834.

История технологий

KRB A Gundremmingen в августе 1966 года, вид с погодной мачты
Вид на диспетчерскую первой атомной электростанции ГДР близ Райнсберга (1966 г.)

Первая в мире гражданская атомная электростанция была успешно введена в эксплуатацию в Обнинске, Россия, в 1954 году . Его электрическая мощность составляла 5 МВт. В 1955 году в Колдер-Холле (Англия) была построена атомная электростанция, которая была подключена к сети в 1956 году мощностью 55 МВт и известна как первая в мире коммерческая атомная электростанция.

Транспортируемые ядерные реакторы сыграли центральную роль в гонке вооружений в области подводных кораблей с ядерными двигателями. В их составе был USS Nautilus с 1954 года и его первый советский аналог, К-3 «Ленинский комсомол», а в 1960 году - первый атомный авианосец USS Enterprise .

Ответственное федеральное министерство в Федеративной Республике Германии продвигало технологию с 1955 года - первоначально под руководством Франца Йозефа Штрауса - на миллиарды долларов. Информация о размере финансирования значительно различается в зависимости от источника, отчетного года и метода расчета. VGB PowerTech eV называет сумму в 7,83 миллиарда евро, в 1999 году новостной журнал Der Spiegel назвал цифру в 50 миллиардов немецких марок, а Greenpeace даже доходит до 200 миллиардов евро с более поздними расчетами. В своем выступлении в Бундестаге в 1979 году бывший член Бундестага ХДС Герберт Грюль уже упомянул сумму в 20 миллиардов немецких марок, которые «были потрачены из государственного бюджета на развитие ядерной энергетики». В ODP листовке , Gruhl ставить расходы на научные исследования в DM 5 миллиардов для одного только 1984.

Реакторы с кипящей водой использовались на большинстве первых атомных электростанций, потому что их легче построить и контролировать. В то же время, однако, более распространены реакторы с водой под давлением , которые имеют более высокую удельную мощность и меньшую площадь управления. Первая АЭС в Германии была Кал атомной электростанции (16 МВт электрической) построен на AEG по лицензии GE с реактором с кипящей водой, который первым стал критическим 13 ноября 1960 года . Затем последовали Многоцелевой исследовательский реактор Карлсруэ (MZFR) (29 сентября 1965 г., электрическая мощность 57 МВт) и атомная электростанция Райнсберг , водно-водно-энергетический реактор советской конструкции (ВВЭР) в районе Нойруппин в ГДР . Он был впервые синхронизирован с сетью 9 мая 1966 года и работал до 1990 года. Следующим был реактор с кипящей водой в Гундреммингене (KRB A), который был впервые запущен в критическом режиме 14 августа 1966 г., мощностью 250 МВт (электрический) и, наконец, электростанция с реактором с водой под давлением в 1968 г. в г. Обригхайм в земле Баден-Вюртемберг (электрическая мощность 357 МВт).

Все действующие в Германии атомные электростанции были построены компанией Siemens AG или ее бывшей дочерней компанией Kraftwerk Union (KWU).

Четыре атомные электростанции с реакторами с кипящей водой ( Brunsbüttel , Isar I , Philippsburg I и Krümmel ), которые были окончательно остановлены в августе 2011 года в рамках поэтапного отказа от атомной энергетики, были запущены AEG и завершены KWU после того, как подразделение AEG по атомной энергии было построено. объединились в KWU. Информацию о том, что происходит после окончательного останова, можно найти в разделах «Постэксплуатационный этап» и « Вывод из эксплуатации ядерных объектов» .

Поколения атомных электростанций

Атомные электростанции можно разделить на разные поколения:

поколение описание Примеры
Я. Первые коммерческие прототипы Шиппорт 1957, PWR 60 МВт (электрический)
Дрезден (Иллинойс) 1960, SWR 180 МВт (электрический),
Fermi 1 1963, реактор-размножитель 61 МВт (электрический)
II Промышленные энергетические реакторы в эксплуатации Большинство реакторов с водой под давлением и реакторов с кипящей водой , CANDU , конвой , электростанции EdF (PWR)
III Усовершенствованные реакторы (эволюционные разработки поколения II) EPR , AP1000 , ABWR , высокотемпературный реактор , Advanced CANDU Reactor , MKER , Российская плавучая атомная электростанция
IV Будущие типы реакторов (в настоящее время продвигаются Международным форумом
« Поколение IV» )
Реактор на жидкой соли , S-PRISM , реактор с валом ротора , реакторы-размножители , малый модульный реактор

Количество АЭС

Использование ядерной энергии для производства электроэнергии во всем мире
Ввод в эксплуатацию и снятие с эксплуатации атомных электростанций по всему миру, измеряется в МВт установленной мощности, в зависимости от страны (цвета).

К концу 1980-х годов количество атомных электростанций во всем мире неуклонно росло; в 1989 году он достиг временного максимума, когда для производства электроэнергии использовалось 423 реактора. После Чернобыля рост резко замедлился. Количество действующих станций составляло 444 в 2002 году и 436 в 2009 году. В 2008 году, впервые с 1960-х годов, ни одна новая атомная электростанция не была введена в эксплуатацию нигде в мире. В марте 2011 года во время ядерной катастрофы на Фукусиме произошло три основных аварии ; остальные три реактора в этом месте также были заброшены.

В апреле 2020 года 442 реакторных блока общей мощностью 391 гигаватт официально находились в эксплуатации по всему миру, но 25 реакторов в Японии находились в длительном простое, большинство из которых никогда не вернутся в эксплуатацию. Еще 53 реакторных блока общей мощностью 56 гигаватт находились в стадии строительства, большинство из них в азиатских странах.

Количество атомных электростанций в мире с 1989 года медленно росло. Общая мощность всех атомных электростанций снова увеличивается с 2014 года.

Количество и общая мощность атомных электростанций в мире
год номер изменять Общая мощность в гигаваттах изменять
1954 г. 1 +1 ? ?
1960 г. 15-е +14 ? ?
1970 г. 84 +69 ? ?
1980 г. 245 +161 ? ?
1990 г. 416 +171 ? ?
2000 г. 435 +19 350 ?
2010 г. 441 +6 375 +25
2020 г. 442 +1 391 +16

Функция и структура

Схема энергетической установки с водо-водяным реактором
Схема энергетической установки с кипящим реактором

Преобразование в электрическую энергию происходит косвенно, как на обычных тепловых электростанциях: тепло, которое выделяется при делении ядер в ядерном реакторе (оно соответствует котлу на угольной электростанции ), передается теплоносителю - обычно вода (стандартный легководный реактор ), которая его нагревает. Водяной пар образуется непосредственно в реакторе или косвенно в парогенераторе . Пар под давлением подается в преимущественно многоступенчатую паровую турбину . Паровые турбины на атомных электростанциях - одни из самых больших. После расширения турбины и частичной конденсации пара оставшийся пар конденсируется в конденсаторе. Конденсатор соответствует теплообменнику , который на вторичной стороне подсоединен к реке или градирне . После конденсации жидкая вода нагнетается до давления пара в ядерном реакторе или парогенераторе и регенеративно предварительно нагревается в несколько этапов почти до температуры насыщения. Затем вода поступает в ядерный реактор, и цикл начинается снова. Водно-паровой цикл соответствует циклу Клаузиуса-Ренкина .

Ядерный реактор

Ядерный реактор - это сердце электростанции. В его центральной части находится активная зона реактора , состоящая из тепловыделяющих элементов, в которых ядерная энергия выделяется и преобразуется в тепло посредством управляемого деления и радиоактивного распада . Это тепло используется для нагрева теплоносителя, который прокачивается через реактор, тем самым выводя энергию из реактора.

Поскольку деление ядер связано с радиоактивностью , опасной для живых существ , активная зона реактора окружена защитным экраном. Этот так называемый биологический экран поглощает излучение, выходящее из корпуса реактора. Внешняя оболочка вокруг реактора и радиоактивных контуров, которые включают топливный бассейн, образует защитную оболочку (защитную оболочку), которая в случае аварии предотвращает попадание радиоактивных материалов в окружающую среду. В случае разрыва первичного контура защитная оболочка автоматически герметизируется (так называемое сквозное уплотнение) и спроектирована таким образом, чтобы выдерживать возникающее давление. Кроме того, многие реакторные здания оборудованы бетонным куполом для защиты реактора от внешних воздействий.

На атомных электростанциях используются разные типы реакторов, которые существенно различаются по используемым видам ядерного топлива , охлаждающим контурам и замедлителям.

Паровая турбина

Ротор турбины низкого давления АЭС Унтервезер

Задача паровой турбины - преобразовывать тепло, содержащееся в паре, в энергию вращения . Вал генератора соединен с валом турбины . Турбины с насыщенным паром в основном используются на атомных электростанциях . Турбина имеет секцию высокого давления и обычно две или три ступени низкого давления. Из-за высокой влажности пара после части высокого давления, пар сушится за счет перегрева острого пара и высокоскоростной сепарации, прежде чем он попадет в часть низкого давления. В конце последнего ряда лопастей части низкого давления пар имеет влажность около 15%. Расширение в зону влажного пара приводит к высокой производительности, но с недостатками, связанными с влажным паром.

Если генератор больше не может отдавать генерируемую электрическую энергию из-за неисправности, он, соответственно, поглощает мало механической энергии. В ответ на это падение нагрузки , то скорость турбины будет увеличиваться за пределами допустимого рабочего предела, с риском самоуничтожения из - за чрезмерные центробежные силы . Во избежание этого процесса в главном паропроводе незадолго до входа в турбину устанавливают клапаны . Когда эти быстрозакрывающиеся клапаны работают, они направляют пар в конденсатор , минуя турбину . В то же время реактор отключается, так как конденсатор может поглотить полную мощность реактора только в течение ограниченного времени. Остановка турбины (TUSA), как и любой другой незапланированный инцидент, связанный с безопасностью, на немецких атомных электростанциях, подлежит уведомлению в соответствии с AtSMV .

Машина дом с паровой турбиной, как правило , конструктивно отделен от фактического здания реактора. Он ориентирован таким образом, что если турбина разрушается во время работы, как можно меньше мусора не летит в направлении реактора.

В случае реактора с водой под давлением паровая турбина герметично отделена от ядерной системы. Устройство измерения активности прикреплено к выходу пара парогенератора, чтобы обнаружить утечку в парогенераторе и, таким образом, перенос радиоактивной воды на ранней стадии. С другой стороны, в случае реакторов с кипящей водой паровая турбина также подвергается воздействию радиоактивной воды и, следовательно, является частью зоны контроля атомной электростанции.

генератор

Турбинный генератор на Балаковской АЭС .

Генератор преобразует кинетическую энергию турбины в электрическую. В нем используются трехфазные синхронные генераторы с пониженным полюсом большой мощности . Генераторы этого типа также называют турбогенераторы и, в комбинации с паровой турбиной, образуют турбо набор . На сегодняшний день самые большие синхронные генераторы изготовлены для реакторных блоков EPR на Тайшаньской атомной электростанции . Они имеют номинальную полную мощность 2000 МВА и относятся к типу GIGATOP-4. Выход генератора подключен к трансформатору машины и вспомогательным трансформаторам через автоматический выключатель генератора .

Трансформеры

Машинные трансформаторы используются для адаптации выходного напряжения генератора к напряжению сети . Кроме того, эти трансформаторы можно использовать для извлечения энергии из сети при запуске . Во время работы внутренние трансформаторы нагрузки используются для покрытия внутренней потребности в электроэнергии . Трансформаторы, используемые на месте, также получают питание непосредственно от генератора.

Главный насос охлаждающей жидкости (PWR) и насос принудительной циркуляции (BWR)

Главный насос теплоносителя реактора с водой под давлением (PWR) предназначен для циркуляции теплоносителя между реактором и парогенератором. Большинство западных атомных электростанций имеют четыре главных насоса теплоносителя (в соответствии с количеством контуров), которые по соображениям безопасности размещены в здании реактора отдельно друг от друга. Насос центробежный с цельным кованным корпусом. Пропускная способность до 10000 л / с при давлении до 175 бар и предельно допустимой температуре 350 ° C. Повышение давления, вызванное главным насосом теплоносителя в PWR, соответствует потере давления в контуре (реактор, парогенератор и система трубопроводов). Даже после выхода из строя главных насосов теплоносителя (что приводит к остановке реактора ) циркуляция и, следовательно, отвод тепла обеспечивается так называемой естественной циркуляцией .

В случае реактора с кипящей водой в корпусе реактора устанавливаются насосы принудительной циркуляции, конструкция которых примерно соответствует конструкции PWR того же размера. Они стабилизируют поток и интегрированы в систему регулирования мощности реактора через регулятор скорости. При более высокой пропускной способности содержание пузырьков пара в теплоносителе падает, что увеличивает реактивность . Насосы не требуются для отвода остаточного тепла после отключения, тогда достаточно естественной циркуляции.

В дополнение к этим основным насосам теплоносителя на атомной электростанции обычно имеется несколько аварийных источников питания с разными уровнями давления, которые поддерживают охлаждение активной зоны реактора в случае неисправности (см. Проектную аварию ).

Предохранительные клапаны

Для ограничения давления в корпусе реактора вверх в случае неисправности доступны два независимых предохранительных клапана. На атомных электростанциях всегда имеется больше установок для выполнения функции безопасности, чем требуется для достижения цели защиты; этот принцип называется избыточностью . Если эти институты работают (для выполнения одной и той же задачи) по разным принципам, можно говорить о разнообразии . Реактор электростанции имеет резервные и разнообразные предохранительные клапаны.

В реакторе с водой под давлением предохранительные и предохранительные клапаны расположены в первом контуре рядом с компенсатором давления. Ограничение давления предназначено для предотвращения разрыва труб или сосудов под давлением реактора. Пропускная способность клапанов такова, что они могут отклонять подаваемый объемный поток лишь при небольшом повышении давления.

В кипящем реакторе пар подается в конденсатную камеру и там конденсируется. Камеры соединены с промежуточным контуром охлаждения через теплообменники. Если парогазовые смеси (возможно, после фильтрации) выдуваются в окружающую среду за пределами защитной оболочки, это называется сбросом (см. Также клапан Валлманна ).

Предохранительные клапаны в PWR не могут быть отключены, чтобы не подвергать опасности их функцию безопасности. Однако перед предохранительными клапанами по давлению срабатывания в RKL имеются независимые предохранительные клапаны для ограничения давления. При необходимости такой клапан можно перекрыть с помощью дополнительного клапана, расположенного выше или ниже по потоку, и таким образом избежать выхода охлаждающей жидкости из-за того, что продувочный клапан не закрывается. Неспособность закрыть предохранительный клапан привел в 1979 году (вместе с закрытием запорного клапана, который проходил только позже) к серьезной аварии с расплавлением в Three Mile Island АЭС .

Насосы питательной воды

Подачи воды насосов имеет задачу воды из бака питательной воды , чтобы довести давление пара в реакторе и генератор пара и продвигать воду с около 2200 кг / с. Требуемая мощность составляет, например, 20 МВт на насос. Уровень воды в парогенераторе и ядерном реакторе регулируется через систему питательной воды.

Регулировка нагрузки

На большинстве атомных электростанций, особенно в легководных реакторах, возможна быстрая регулировка нагрузки в диапазоне 40-100% со скоростью 2% в минуту. Снижение мощности до 30% и скорости 5% в минуту возможно, если регулирующие стержни специально разработаны для этого. Пуск из остановленной электростанции занимает несколько часов, а из-за отравления ксеноном - до недели после аварийного отключения.

Регулировка нагрузки в реакторах с водой под давлением происходит с помощью концентрации борной кислоты в теплоносителе ( бор - нейтронный яд ) и регулирующих стержней . Если реактор планируется для частой работы с частичной нагрузкой, например, для адаптации к возобновляемым источникам энергии, то устанавливаются серые регулирующие стержни , регулирующие стержни , частично поглощающие нейтроны. Это обеспечивает более однородное распределение нейтронов в активной зоне при малой мощности.

Регулировка нагрузки в реакторах с кипящей водой происходит в основном за счет регулирования охлаждающих насосов: чем медленнее работают насосы, чем выше температура воды в активной зоне и чем выше содержание пара, тем ниже эффект замедлителя и, следовательно, ниже выход.

Хотя регулировка нагрузки технически возможна, атомные электростанции идеально работают с полной нагрузкой, а для регулирования нагрузки используются другие тепловые электростанции. Затраты на электроэнергию от атомной энергетики в основном связаны со строительством и демонтажем электростанции и только около 20% - с топливом; Поскольку срок службы реактора обычно ограничивается 30–60 годами независимо от рабочей нагрузки, работа при частичной нагрузке часто оказывается неэкономичной. Если атомные электростанции покрывают большую часть производства электроэнергии, как во Франции, корректировки нагрузки невозможно избежать. В Германии в 2009 году АЭС Филипсбург 1 (KKP 1) и Неккарвестхайм I (GKN I) почти постоянно находились в режиме следования за нагрузкой.

Аварийное электроснабжение

При необходимости, в случае выхода из строя энергосистемы, аварийного питания позволяет ядерный реактор , который будет закрыт безопасно и тепловыделение , чтобы рассеиваться в долгосрочной перспективе . Аварийный источник питания состоит из нескольких резервных дизель- генераторов и резервных аккумуляторных батарей. Резервный аккумулятор обеспечивает бесперебойное подключение дизель-генераторных установок к внутренней сети электростанции. Менее важные вспомогательные системы, такие как электрообогрев трубопроводов, не поставляются.

бизнес

Режим работы

В случае атомных электростанций инвестиции в строительство высоки; затраты во время эксплуатации сравнительно невысоки. Поэтому особенно экономично эксплуатировать их в качестве электростанций с базовой нагрузкой как можно более непрерывно с максимальной мощностью . Изменения в профиле нагрузки , которые объясняются, среди прочего, увеличением использования возобновляемых источников энергии и либерализацией рынка электроэнергии , привели к тому, что атомные электростанции также используются в режиме отслеживания нагрузки. В 2009 году, например, это коснулось электростанций Неккарвестхайм 1, Филлипсбург 1, Филипсбург 2, Библис А. Пригодность атомных электростанций для управления нагрузкой ограничена, среди прочего, тем фактом, что изменение нагрузки (электростанция) на атомной электростанции при нормальной работе только от 30% до 100% номинальной мощности может осуществляться на скоростях примерно от 2 до 5 процентов номинальной мощности в минуту. Первичный контроль мощности берет на себя регулировку частоты генератора.

Однако по возможности избегают сильных изменений нагрузки, потому что

  • Вызванные параметрами пара, они могут привести к локальному перегреву ТВС с охрупчиванием материала или образованием трещин,
  • вызванные регулирующими стержнями, они приводят к неравномерному выгоранию твэлов, что изменяет различные параметры активной зоны реактора.

Чтобы свести к минимуму связанные с этим риски, интервалы технического обслуживания должны быть сокращены. Это, в свою очередь, увеличит эксплуатационные расходы.

В 2011 году 8 из 17 немецких ядерных реакторов были выведены из эксплуатации. Спорный вопрос, подходят ли они для так называемой работы после нагрузки.

Исследование, проведенное в 2009 году Институтом экономики энергетики и рационального использования энергии при Штутгартском университете, показало, что атомные электростанции, работающие в Германии, вполне подходят для работы с последовательной нагрузкой и в диапазоне нагрузок 9,6 гигаватт с скорость изменения нагрузки от 3,8 до 5,2% / мин. Из развернутой версии этого исследования можно увидеть, что скорость изменения нагрузки атомных электростанций находится между более подходящими газовыми электростанциями и менее подходящими угольными электростанциями. Чтобы компенсировать сильные колебания выработки электроэнергии ветровыми турбинами, многие атомные электростанции в настоящее время работают в режиме следования за нагрузкой, как это видно из результатов эксплуатации, публикуемых ежегодно.

В 2009 году немецкие атомные электростанции - включая остановки на ревизию и технические неисправности - в среднем были доступны вовремя на 73% и около 74% были готовы к работе . Суточная выработка электроэнергии колеблется, в основном из-за остановок для проведения ревизий (и сбоев в работе). В течение 2009 года от 53% до 89% установленной номинальной мощности в Германии использовалось для выработки электроэнергии.

Примерами работы с чистой базовой нагрузкой являются АЭС Biblis B , Neckarwestheim II , Grafenrheinfeld и Emsland , которые почти непрерывно работали с полной нагрузкой, не считая капитальных ремонтов в 2009 году . Примерами работы в соответствии с требованиями к нагрузке являются АЭС Брокдорф и Гронде .

топливо

На большинстве действующих атомных электростанций используется обогащенный уран (доля изотопа  235 U примерно от 3 до 4%) в форме его оксида . Около 1 кг природного урана с содержанием делящегося урана-235 всего 0,7% имеет такое же энергосодержание, как 12 600 литров сырой нефти или 18 900 кг каменного угля. Каждый топливный элемент обычно остается в реакторе в течение трех лет; Самая старая треть тепловыделяющих элементов заменяется каждый год, потому что содержание 235 U слишком сильно упало и, с другой стороны, увеличилось содержание продуктов деления, поглощающих нейтроны. Кроме того, часть неделящегося изотопа урана 238 U была преобразована в плутоний за счет нейтронного захвата , в основном в 239 Pu, в меньшей степени в 240 Pu.

Этот плутоний подходит в качестве ядерного топлива. Его использование позволяет значительно увеличить количество энергии, которое можно получить из одного килограмма природного урана. Чтобы использовать плутоний, тепловыделяющие элементы должны пройти переработку, в которой продукты деления и еще не использованный уран разделяются. В мире существует множество электростанций, например в Германии, с лицензией на использование МОКС-топливных элементов . Смешанный оксид (МОКС) - это смесь оксида урана и оксида плутония. Использование более высоких пропорций плутония в МОКС-топливе вызывает споры из-за возможности распространения и более высоких требований безопасности для реакторов, работающих с плутонием.

Без переработки отработавших топливных элементов атомная электростанция может вырабатывать около 36–56 МВт-ч электроэнергии из одного килограмма природного урана, в зависимости от типа реактора и используемого топливного цикла  .

В совокупности около 435 ядерных реакторов в 31 стране мира способны вырабатывать около 370 гигаватт электроэнергии. Это производит около 12 000 тонн радиоактивных отходов в год , которые также содержат плутоний.

В 2008 году на ядерную энергетику приходилось 5,5% от общего мирового потребления первичной энергии .

Эффективность

Что касается содержания энергии 235 U, преобразованного в топливный стержень , эффективность атомной электростанции составляет около 35%. В случае реакторов с легкой и тяжелой водой КПД ограничивается сравнительно низкими температурами свежего пара примерно 330 ° C (для сравнения: температура свежего пара на современной угольной электростанции составляет примерно 580 ° C. ). Повышения температуры свежего пара на атомной электростанции трудно достичь, поскольку высокие плотности теплового потока в относительно компактных реакторах требуют использования воды в докритическом состоянии .

Тот факт, что атомная электростанция является большой электростанцией, также приводит в среднем к удлинению линий до конечного пользователя, что увеличивает общие потери при передаче ; В Германии около 6% электроэнергии, поставляемой в энергосистему, теряется в результате потерь в сети .

Как и во всех системах производства энергии, эффективность всей системы снижается из-за энергии, необходимой для строительства, эксплуатации и демонтажа электростанции. Стоимость добычи урана постоянно увеличивается из-за все более дефицитного сырья.

Баланс углекислого газа

Даже если во время самого ядерного деления не происходит никаких выбросов CO 2 , атомная электростанция не может работать полностью без CO 2, если рассматривать ее с целостной точки зрения . Выбросы CO 2 возникают в основном во время строительства электростанции, во время сноса и утилизации, а также во время добычи и обогащения урана. В частности, при добыче и обогащении урана наблюдаются большие различия в выбросах CO 2 в зависимости от концентрации урана в руде и процесса обогащения.

Согласно целостному сравнению, проведенному Рурским университетом в Бохуме в 2007 году, выбросы CO 2 от ядерной энергетики составляют 10–30 г / кВтч. Для сравнения: угольные электростанции вырабатывают 750–1200 г / кВтч, электростанции комбинированного цикла 400–550 г / кВтч, фотоэлектрические 50–100 г / кВтч, ветроэнергетика и гидроэнергетика 10–40 г / кВтч и солнечная тепловая энергия в Африке. 10–14 г / кВтч.

Риски

Блок 4 Чернобыльской АЭС (2006 г.)

Помимо общих рисков аварии на большой тепловой электростанции, существуют особые риски, связанные с использованием ядерной энергии . Радиоактивность в продуктах деления является особенно опасным. Несчастные случаи могут варьироваться от незначительных внутренних операционных сбоев в катастрофе с международными последствиями, как это было в случае с Чернобыльской катастрофой . Атомные электростанции также могут использоваться как часть программ создания ядерного оружия.

Риск утечки радиоактивных материалов

Во время нормальной работы небольшие количества радиоактивных материалов выходят из АЭС через выхлопную трубу в окружающую среду. Этот материал включает радиоактивные благородные газы ( криптон- 85) и нестабильный изотоп водорода тритий , выход которого измеряется и зависит от условий.

Аварии или нарушение защитных барьеров могут привести к попаданию большого количества радиоактивных материалов в окружающую среду и пищевую цепочку. Многие конструктивные меры служат для предотвращения этого, даже если большие части реактора вышли из строя или были разрушены (см. Проектную аварию ). Пример того, как неправильная работа может привести к выбросу радиоактивности, произошел в 1987 году на АЭС «Библис». Клапан, который должен был быть закрыт во время нормальной работы, не закрывался. Операционная бригада попыталась «выдуть», открыв контрольный клапан, но безуспешно. Охлаждающая вода из первичного контура вышла через тестовую линию . Радиоактивное загрязнение территории вокруг АЭС оставалось ниже применимых предельных значений, так как другие препятствия, такие как сборные бассейны и защитная оболочка, работали.

Риск расплавления

Атомная электростанция Три-Майл-Айленд

Из-за чрезвычайно высокой плотности энергии в ядерном реакторе возможно, что в случае отказа системы охлаждения активная зона реактора расплавится и тем самым разрушится. Последствия расплавления активной зоны могут, в зависимости от конкретных обстоятельств, в значительной степени ограничиваться атомной электростанцией или вызвать неконтролируемую утечку большого количества радиоактивности.

Авария на атомной электростанции Три-Майл-Айленд в 1979 году является примером ограничения для атомной электростанции. Здесь можно было остановить плавление до разрушения корпуса реактора . Водород, образовавшийся при плавлении, выбрасывался в атмосферу. С его помощью улетучился радиоактивный изотоп 85 газового криптона (85-Kr, период полураспада 10,75 лет ) с активностью около 1,665 · 10 15 Бк . Хотя 38 испытаний в реакторе Loss-of-Fluid-Test (LOFT) в Северном испытательном полигоне Айдахо (построенном в 1965–1975 гг.) Помогли с определением размеров систем аварийного охлаждения, они не были окончательными в случае расплавления активной зоны. потому что там никогда не было. Активная зона реактора расплавилась, и тепловая и радиационная геометрия коммерческих реакторов в 60 раз больше не могла быть адекватно воспроизведена. Финансирование исследований LOFT было затруднено, и оно было направлено на технологию быстрых селекционеров . В аварии в Чернобыле (1986 г.) активная зона реактора сразу стала сверхкритической , в результате расплавления были разорваны топливные стержни и образовался водород. Взрывы пара и водорода разрушили крышку реактора и выбросили части радиоактивного топлива в непосредственной близости от электростанции. В результате возгорание графита привело к массовому выбросу радиоактивных материалов и сгенерировало радиоактивное облако, которое пролетело над большими частями Европы и пролилось дождем над некоторыми регионами (например, Полярным кругом, частями Баварии и Корсики) («выпадение осадков ») . Политическим последствием этой катастрофы стало значительное прекращение экспансии ядерной энергетики во многих странах Западной Европы.

Расплавление активной зоны с неконтролируемым выбросом радиоактивного материала называется наихудшим сценарием . Улавливатель активной зоны «улавливатель активной зоны» предназначен для уменьшения последствий возможного расплавления активной зоны в системах поколения 3+, таких как китайская атомная электростанция в Тяньване , и для улавливания активной зоны до того, как она погрузится в землю.

Проблемы утилизации и утилизации

Продукты деления и трансурановые элементы ( плутоний , америций , нептуний и т. Д.), Образующиеся во время работы, должны затем храниться вне биосферы в течение более длительного периода времени, пока они в значительной степени не распадутся. Это время колеблется от нескольких месяцев до многих тысяч лет, в зависимости от изотопа . Продукты деления включают 0,7% изотопа йода 129 I с периодом полураспада 15,7 миллионов лет. Йод и его изотопы - незаменимый микроэлемент, который активно усваивается организмом человека, особенно щитовидной железой . Основной риск - выброс при хранении. С помощью переработки и трансмутации можно попытаться сократить необходимое время хранения до нескольких сотен лет, но необходимые системы и процессы также подвергаются критике и пока не готовы к использованию.

Перед окончательной утилизацией отработанные топливные стержни химически растворяются и разделяются на компоненты. При таком кондиционировании, которое имеет место на заводах по переработке , радиоактивный материал может попасть в окружающую среду во время работы, а также в результате аварий и ошибок. Отработавшее ядерное топливо немецких атомных электростанций перерабатывается на перерабатывающем предприятии в Ла-Хаге на побережье Ла-Манша и возвращается в Германию для временного и окончательного хранения. Транспортировка осуществляется в контейнерах Castor . С 2005 года транспортировка отработавших топливных элементов с немецких атомных электростанций запрещена Законом об атомной энергии в Германии, поэтому прямое захоронение является единственным вариантом.

Распространение ядерного оружия

При эксплуатации АЭС с ураном инкубируют плутоний . Из него можно сделать атомные бомбы. В отличие от урана, плутоний, который подходит для создания бомб, пригодных для военных целей ( оружейный плутоний ), может быть получен с помощью химических процессов из топлива, используемого на некоторых типах атомных электростанций; в системе обогащения нет необходимости. В случае плутония минимальное количество, необходимое для бомбы, критическая масса , ниже, чем у урана. Эксплуатация атомных электростанций обычно увеличивает риск распространения ядерного оружия . Чтобы минимизировать это, были заключены различные международные договоры. Самый важный из этих договоров - Договор о нераспространении ядерного оружия .

Случаи заболеваний в связи с атомными электростанциями

Нормальная работа атомных электростанций также может повлиять на здоровье человека. Эпидемиологическое исследование по заказу Федерального ведомства по радиационной защите в 2007 году показало значительно увеличенный лейкоз скорость у детей вблизи атомных электростанций. Согласно этому, с 1980 по 2003 год 37 детям был впервые поставлен диагноз лейкемии в радиусе 5 км от атомных электростанций в Германии - статистическое среднее значение составило 17 детей. В рассматриваемый период по указанной выше причине в Германии лейкемией заболевали в среднем на 0,8 ребенка в год , а с добавлением других видов рака - 1,2 ребенка в год.

Нет единого мнения по поводу интерпретации этого открытия. Авторы исследования придерживаются мнения, что ионизирующее излучение, испускаемое немецкими атомными электростанциями при нормальной эксплуатации, не может рассматриваться как причина из-за многократно более высокого естественного радиационного облучения. Внешний экспертный комитет BfS по исследованию KiKK, с другой стороны, убежден, что из-за особенно высокого радиационного риска для маленьких детей и неадекватных данных по выбросам от энергетических реакторов исключать эту связь никоим образом нельзя. Другие исследования, с другой стороны, не обнаружили или почти не обнаружили связи между жизнью рядом с атомной электростанцией и возникновением рака.

Террористические атаки

Многие немецкие атомные электростанции рассчитаны на удар McDonnell F-4 весом 20 тонн. Гражданские самолеты с гораздо большей массой и большим количеством топлива не принимались во внимание в процессе утверждения. Высокая сила и вращение двигателей, а также керосин, выпущенный полностью заправленным топливом, могут привести к разрушительным взрывам, пожарам и, таким образом, к потерям теплоносителя в электростанции, а также к расплавлению топливных элементов в активной зоне . Комиссия по безопасности реакторов (RSK), с другой стороны, приходит к выводу, что даже если большой авиалайнер намеренно врезается в систему конвоя, которая все еще работает, тепловыделяющие элементы (тепловыделяющие сборки) в реакторе и топливном бассейне остаются. круто, так что выбросы больше радиоактивных Веществ от повреждения ТВС ожидать не приходится.

Бетонные щиты различной толщины, в зависимости от года постройки завода, в основном используются против терактов с воздуха. Чтобы предотвратить умышленное крушение широкофюзеляжного самолета , можно установить дымовые установки , оттяжки или дефлекторные пластины, чтобы в случае удара радиоактивный материал не улетел. Распыление используется редко из-за его плохого защитного эффекта. В качестве альтернативы рассматривается крупномасштабное нарушение работы GPS-навигации . Федеральный конституционный суд Германии запретил сбивать самолет с посторонними военными перехватчиками .

Кибератака

10 октября 2016 года Юкия Амано , глава Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) сообщил, что атаки через Интернет, которые нарушают процессы на атомных электростанциях, давно стали реальностью, и упомянул конкретный случай кибератаки через два-три года. назад.

В 2014 году некритические данные были украдены с электростанции Korea Hydro & Nuclear Power Co Ltd в Южной Корее.

В ходе исследования команда « Лаборатории Касперского» обнаружила наиболее серьезные бреши в безопасности систем управления паровыми турбинами от Siemens и других производителей.

экономика

Затраты на производство одного мегаватт-часа электроэнергии в значительной степени зависят от срока службы реактора из-за очень высоких начальных инвестиций, огромных затрат на демонтаж и сравнительно низких эксплуатационных расходов. Сравнение цен производителей на бурый уголь , каменный уголь , гидроэнергетику , природный газ , энергию ветра и фотоэлектрическую энергию можно найти в разделе LCOE .

Согласно исследованию Moody's, инвестиционные затраты на новые АЭС в 2012 году составят до 4900 евро / кВт, предложение на два новых реактора на АЭС Дарлингтон - от 4650 евро / кВт ( EPR ) до 6850 евро / кВт. ( Усовершенствованный реактор CANDU ). Поэтому желание строить новые атомные электростанции без государственной поддержки невелико. В 2009 году CitiBank изучил финансовую жизнеспособность новых атомных электростанций и других крупномасштабных проектов в рыночных условиях и возглавил исследование: «Новая атомная энергетика - экономика говорит нет». Чтобы гарантировать будущую прибыльность атомных электростанций для операторов, рассматриваются различные меры субсидирования.

Инвестиции в строительство с 2003 года EPR в АЭС Олкилуото мощностью 1600 МВт были вложены президентом Areva Люком Урселем в декабре 2012 года в 8,5 миллиардов евро. Инвестиционные затраты на атомную электростанцию ​​Flamanville 3, которая строится одновременно , также составляют 8,5 млрд евро. Оба проекта значительно выросли в стоимости во время строительства.

В Великобритании стоимость строительства двойного блока Hinkley Point C , утвержденного в марте 2013 года, оценивается в 16 миллиардов фунтов (около 19 миллиардов евро). Чтобы сделать проект прибыльным, британское правительство пообещало гарантированный зеленый тариф в размере 92,5 фунта / МВтч (примерно 11,2 цента / кВтч) плюс ежегодную компенсацию инфляции на основе цен 2012 года в течение 35 лет после его ввода в эксплуатацию в 2022 году . Это примерно вдвое превышает текущую биржевую цену на электроэнергию в Великобритании и ниже зеленого тарифа для крупных фотоэлектрических и морских ветряных турбин и выше, чем для береговых ветряных турбин. Все 4 реакторных блока являются реакторами типа EPR , которые отражают современное состояние ядерных технологий в Европе. В октябре 2014 года Комиссия ЕС утвердила субсидию на строительство новых реакторов как совместимую с законодательством ЕС о конкуренции. Комиссия ЕС предполагает, что стоимость строительства составит 31 миллиард евро, в то время как производитель и британское правительство говорят только о 19 миллиардах евро.

Затраты на строительство реактора-размножителя Monju в Японии, который работал с 1994 по 1995 год, составили около 4 миллиардов евро.

Исследование, опубликованное в 2003 году Массачусетским технологическим институтом, показало, что стоимость новых атомных электростанций составляет около 4,6 цента за киловатт-час. В 2009 году авторы обновили исследование и пришли к выводу, что затраты выросли до 5,8 центов / кВтч. Это означает, что при сегодняшних граничных условиях у атомных электростанций по-прежнему нет преимущества по стоимости по сравнению с угольными и газовыми электростанциями. С тех пор инвестиционные затраты резко выросли. В то время как в 2003 году стоимость строительства новых атомных электростанций составляла около 700 евро за кВт мощности, в 2013 году затраты составили около 5 000 евро за кВт.

Затраты на демонтаж атомных электростанций высоки из-за загрязненных и активированных частей станции; энергоснабжающие компании создали для этого соответствующие положения. Прогнозируемые затраты на демонтируемые в настоящее время атомные электростанции составляют 750 миллионов евро (1302 МВт) для АЭС Мюльхайм-Карлих , Штаде 500 миллионов (672 МВт), Обригхайм 500 миллионов евро (357 МВт) и Грайфсвальд 3,2 миллиарда евро ( 1760 МВт)).

Будет открыт фонд для демонтажа швейцарских атомных электростанций; после того, как швейцарские электростанции проработали 27, 31, 38 и 41 год, в фонд поступят только 1,3 миллиарда из 2,2 миллиарда франков, которые когда-то взимались за вывод из эксплуатации. Согласно Handelszeitung, атомная промышленность рассеивает опасения по поводу дефицита финансирования из-за слишком низких предполагаемых затрат и несмотря на предсказуемую нехватку необходимых квалифицированных рабочих. При расчете фонда не учитывалась возможность остановки до теоретически максимально возможного срока эксплуатации станций.

В мае 2014 года были обнародованы планы трех немецких операторов атомных электростанций E.on, EnBW и RWE по передаче своих атомных электростанций в государственный фонд, который должен быть создан. Это должно эксплуатировать атомные электростанции до конца срока их службы, а затем функционировать как так называемый « плохой банк» и оплачивать демонтаж, окончательное хранение и все другие риски. Для этой цели операторы хотят внести резервы на сумму около 30 миллиардов евро, и могут быть миллиарды на сумму исков о возмещении ущерба из-за отказа от ядерной энергетики.

Право утверждения

Строительство и эксплуатация атомной электростанции, а также все существенные изменения, вплоть до вывода из эксплуатации и демонтажа, должны быть одобрены в Германии в соответствии с ядерным законодательством. Раздел 7 «Утверждение объектов» Закона об атомной энергии здесь важен .

Поскольку в настоящее время в Германии не разрешается строить новые атомные электростанции (см. Поэтапный отказ от атомной энергетики), раздел 7 Закона об атомной энергии в настоящее время не применяется к строительству новых станций на практике.

В процедурах лицензирования ядерной энергетики для атомных электростанций существует обязательство проводить оценку воздействия на окружающую среду (ОВОС) как часть процедуры лицензирования ядерной энергетики.

Кроме того, здесь применяются положения Договора о Евратоме . Статья 37 Договора о Евратоме обязывает каждое государство-член предоставлять Комиссии ЕС определенную информацию о выбросах радиоактивных веществ, в том числе при строительстве или демонтаже новых атомных электростанций. Проект может быть запущен только после публикации заявления Комиссии ЕС.

Вероятность возникновения и серьезность последствий аварий на атомных электростанциях не сразу очевидны. Чтобы предоставить правительству и министерствам фактическую информацию, необходимую им для принятия решений, в середине 1970-х было основано Общество безопасности станций и реакторов . Одним из результатов деятельности этого государственного научно-исследовательского института стало исследование рисков для атомных электростанций в Германии , в котором была предпринята попытка реалистично оценить риск аварий. Он определяет следующие значения как величину вероятности возникновения для АЭС Библис B: расплав активной зоны один раз каждые 10 000 - 100 000 лет, если приняты во внимание внутренние аварийные меры, раз в 100 000 - 1 000 000 лет, расплавление активной зоны со значительным загрязнение защитной оболочки раз в 1 000 000–100 000 лет. Это контрастирует с исследованием Prognos, проведенным по заказу Федерального министерства экономики в 1992 году, «Оценка ущерба, нанесенного так называемым супер-Гау», в котором рассматривается вероятность возникновения супер-GAU при 33 333 годах эксплуатации на реактор или реактор. 1666 лет эксплуатации 20 реакторов в Германии.

Принимая во внимание тяжесть возможных последствий аварий, лицензия на эксплуатацию атомных электростанций обычно привязана к строгим техническим и организационным требованиям, которые контролируются государством. В Германии Закон об атомной энергии обязывает операторов атомной электростанции всегда соблюдать необходимые меры предосторожности против ущерба, вплоть до « современного уровня » в науке и технологиях . За выдачу разрешений отвечают министерства. В Германии это изначально было государственное министерство, а на более высоком уровне - Федеральное министерство окружающей среды, охраны природы и ядерной безопасности (BMU). Федеральное управление радиационной защиты (BfS) контролирует работу ядерных объектов от своего имени . В ходе внесения поправок, начиная с 2006 г., большая часть ответственности по вопросам лицензирования была передана Федеральному министерству.

Ответственность операторов атомных станций

Ущерб в случае ядерной катастрофы в Германии оценивается по-разному. В исследовании, проведенном Prognos Institute в 1992 году по заказу Федерального министерства экономики, было указано, что размер ущерба составляет от 2,5 до 5,5 триллионов евро. На практике размер ответственности не может быть больше активов компаний-операторов. Закон об атомной энергии в Германии (раздел 13) предусматривает финансовое обеспечение в размере 2,5 миллиарда евро, при этом ответственность оператора в случае серьезных стихийных бедствий исключительного характера, вооруженных конфликтов и аналогичных инцидентов ограничивается этой суммой в соответствии с разделом 26. того же закона. В целях обеспечения финансовой безопасности оператор атомной электростанции может оформить страхование ответственности с помощью Atompool , стоимость которого составляет не более 256 миллионов евро.

Германский институт экономических исследований видит ограниченную финансовую безопасность как неявная субсидия . Поскольку возможные суммы ущерба во много раз выше, государство должно оплатить любой дальнейший ущерб (в противном случае жертвы получают лишь часть того, на что они должны иметь право). Однако, если бы операторам электростанций пришлось полностью застраховать возможный ущерб, их страховые взносы были бы увеличены, что напрямую отразилось бы на прибыльности. Согласно исследованию Greenpeace (2010), ядерная энергия будет на 2,70 евро за кВтч дороже, если к атомным электростанциям будут применяться те же правила ответственности, что и во всех других секторах экономики. По расчетам финансовых математиков, политика ответственности для атомной электростанции будет стоить 72 миллиарда евро в год. Таким образом, цена на электроэнергию на атомной электростанции может вырасти более чем в сорок раз.

В Австрии Закон об атомной ответственности 1999 года (AtomHG) предусматривает строгую ответственность оператора ядерной установки за ущерб, причиненный ионизирующим излучением, без каких-либо ограничений по сумме ответственности. (Примечание: в Австрии нет коммерческих АЭС, см. Атомную энергию по стране № Австрия )

В других странах ЕС ответственность ограничена другими суммами. Следующие суммы ответственности были названы в ответе федерального правительства на запрос в июле 2008 года: Испания - 700 миллионов евро, Бельгия, Латвия, Румыния и Швеция - около 330 миллионов евро, Нидерланды - 313 миллионов евро. Около 250 миллионов евро в Чешской Республике, около 194 миллионов евро в Финляндии, около 165 миллионов евро в Великобритании, Польше и Словении и около 100 миллионов евро в Венгрии. Правительство Германии указывает сумму ответственности для Франции на уровне около 84 миллионов евро, для Словакии - около 82,5 миллиона евро, для Дании - около 66 миллионов евро и для Болгарии - 16,5 миллиона евро. Согласно информации, общая сумма обязательств Италии составляет 5,5 миллиона евро, Литвы - 3,3 миллиона евро.

В других странах ЕС в середине 2008 года не было законодательных норм, отчасти потому, что там нет атомных электростанций.

30 июля 2013 года Комиссия ЕС начала общественные консультации по вопросу ответственности атомных электростанций. В интервью в октябре 2013 года комиссар ЕС по энергетике Гюнтер Эттингер призвал к страхованию общей ответственности для атомных электростанций в Европе и объявил, что внесет предложение в начале 2014 года. Страховая сумма должна быть «максимально возможной» и составлять «обязательно один миллиард евро или больше». Он предпочел бы «реальный вклад, а не вообще никакого». Обязательное страхование атомных электростанций «автоматически приведет к увеличению затрат».

Мониторинг выбросов

Закон об атомной энергии требует, чтобы операторы контролировали выбросы, а также уведомляли ответственные государственные органы. Закон об атомной энергии обязывает надзорные органы, помимо обращения с радиоактивными материалами и их перевозки в целом, также контролировать строительство, эксплуатацию и владение ядерными объектами таким образом, чтобы они были осведомлены о соблюдении законодательных положений и их заказы и заказы, основанные на этих положениях, могут быть подтверждены положениями решения об утверждении и последующими требованиями операторов этих систем. С этой целью федеральные земли частично уполномочили органы власти делать это. Все измерения должны быть общедоступными.

федеральное государство ответственное министерство уполномоченный орган АЭС в эксплуатации (блок)
Земля Баден-Вюртемберг Министерство окружающей среды, охраны природы и транспорта ГКН Неккарвестхайм (2)
Свободное государство Бавария Государственное министерство окружающей среды и здравоохранения КГГ Гундремминген (К) ККИ Изар (2)
Земля Нижняя Саксония Министерство окружающей среды и защиты климата Государственное агентство Нижней Саксонии по водному хозяйству, охране прибрежных районов и охраны природы (NLWKN) KKE Emsland KWG Grohnde
Земля Шлезвиг-Гольштейн Министерство юстиции, равноправия и интеграции Дистанционный мониторинг атомных электростанций в земле Шлезвиг-Гольштейн (KFÜ-SH) KBR Brokdorf

Производитель

В Германии компания Kraftwerk Union AG была производителем атомных электростанций. KWU была основана в 1968/69 году как дочерняя компания Siemens и AEG . В 1977 году компания Siemens приобрела долю в AEG. Во-первых, KWU построил пять почти идентичных атомных электростанций с реакторами кипящей воды («Строительная линия 69»), а именно Isar I , Brunsbüttel (недалеко от Гамбурга), Philippsburg Block 1 и атомная электростанция Krümmel, а также австрийская атомная электростанция Zwentendorf. , который после референдума так и не вступил в строй. Другие реакторы с кипящей водой, построенные KWU, - это Würgassen, Gundremmingen B и Gundremmingen C.

В 1980-х годах возникла так называемая конвойная линия реакторов KWU: электростанции с водо-водяным реактором Isar 2 , Emsland и Neckarwestheim 2 . За границей KWU участвовал в строительстве атомной электростанции Gösgen в Швейцарии и строительстве атомной электростанции Zwentendorf в Австрии (см. Также энергетические реакторы KWU ). На рубеже тысячелетий компания Siemens постепенно полностью ушла из бизнеса в области ядерной энергетики. KWU теперь является частью французского Framatome .

Крупнейшими производителями атомных электростанций на международном уровне являются, например, General Electric и Toshiba.

Другие

В настоящее время теоретически самой мощной атомной электростанцией в мире является АЭС Кашивадзаки-Карива в Японии, которая постепенно останавливалась в период с 2007 по 2012 год, с общей установленной мощностью 8 212  МВт в семи реакторных блоках .

Спустя более 46 лет, 31 марта 2003 г., АЭС Колдер-Холл- 1, АЭС с наибольшим количеством лет эксплуатации в Великобритании на сегодняшний день, вышла из строя. После остановки АЭС Олдбери в Англии после 44 лет эксплуатации атомная электростанция Безнау ( Швейцария ) недалеко от швейцарско-германской границы на Верхнем Рейне является самой продолжительной в мире с 46-летней эксплуатацией. (2016). В свои 38 лет Фессенхайм - это АЭС с наибольшим количеством лет эксплуатации во Франции на сегодняшний день. Oyster Creek - первая крупная атомная электростанция в США, старейшая атомная электростанция в США, которая все еще находится в эксплуатации, и в возрасте 46 лет она проработала больше всего лет в США.

Смотри тоже

литература

  • Гюнтер Кесслер: Устойчивая и безопасная энергия ядерного деления. Технология и безопасность быстрых и тепловых ядерных реакторов . Springer 2012, ISBN 978-3-642-11989-7
  • Дж. Хала, Дж. Д. Навратил: Радиоактивность, ионизирующее излучение и ядерная энергия. Konvoj, Brno 2003, ISBN 80-7302-053-X .
  • Леонхард Мюллер: Справочник по энергетическим технологиям. 2-е издание. Springer, Берлин, 2000 г., ISBN 3-540-67637-6 .
  • Адольф Дж. Шваб: Электроэнергетические системы - производство, транспортировка, передача и распределение электрической энергии. Springer, Берлин, 2006 г., ISBN 3-540-29664-6 .

веб ссылки

Commons : Nuclear Power Plant  - Коллекция изображений, видео и аудио файлов.
Викисловарь: атомная электростанция  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

Индивидуальные доказательства

  1. a b PRIS - Информационная система по энергетическим реакторам . iaea.org. Проверено 3 апреля 2020 года.
  2. IEV 393-18-44 (Источник: ISO 921/834)
  3. a b Майкл Вайс, Катрин ван Беверн и Томас Линнеманн, Эссен: Финансирование исследований в области ядерной энергетики с 1956 по 2010 год: начальное финансирование или субсидия? В: atw, том 56 (2011), выпуск 8/9 | Август Сентябрь. NFORUM Verlags- унд Verwaltungsgesellschaft моГо, 2011, доступ к 9 января 2019 года .
  4. ^ Неудачный выход , репортаж от 25 января 1999 г. на SPIEGEL ONLINE.
  5. Бундестаг Германии: стенографический отчет , 188-я сессия, 28 ноября 1979 г., протокол пленарного заседания 8/188 , стр. 14852
  6. Герберт Грюль: Рынок и будущее , опубликовано Экологической демократической партией, Федеральное бюро Бонна.
  7. Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ): Тенденция развития ядерной энергетики
  8. Statista: Количество действующих ядерных реакторов в мире с 1954 по 2019 год
  9. Генераторы электростанций | GE Power. Проверено 4 марта 2019 года .
  10. Тайшаньская АЭС - Nucleopedia. Проверено 4 марта 2019 года .
  11. Reactor питающий насос от производителя KSB TYPE RER ( сувенира в оригинале от 24 января 2010 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.ksb.com
  12. Немецкое исследование рисков на атомных электростанциях. Основной том, 2-е издание. Verlag TÜV-Rheinland, 1980, ISBN 3-921059-67-4 , стр. 50, рис. 3-11: Принципиальная принципиальная схема контура охлаждения реактора и контура питательной воды-пара
  13. О мирном использовании атомной энергии; Документация от федерального правительства. Федеральный министр исследований и технологий. Бонн 1977, ISBN 3-88135-000-4 , стр.97 .
  14. б нагрузка Чередование способность немецких атомных электростанций, Международный журнал по атомной энергии, 2010 ( сувенир в оригинале от 10 июля 2015 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / de.areva.com
  15. К. Брюнооге, А. Эрикссон, Г. Фулли, Режим работы атомных электростанций (АЭС) с отслеживанием нагрузки и затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание (ЭиТО). Совместимость с изменчивостью ветровой энергии. Объединенный исследовательский центр Европейской комиссии, 2010 г.
  16. ^ Бернхард Бонин, Etienne Klein: Le nucléaire expliqué пар де physiciens 2012.
  17. Операционные результаты 2009 г. Пример на странице 31 ( Memento из в оригинальной датированный 5 октября 2013 в Internet Archive ) Info: @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.kernenergie.de архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. В: Международный журнал ядерной энергетики 2010.
  18. Людвиг и др.: Возможности немецких АЭС по изменению нагрузки . В: Международный журнал по атомной энергии . Лента 55 , нет. 8/9 . ИНФОРУМ, 2010, ISSN  1431-5254 ( онлайн [PDF]). Возможности изменения нагрузки немецкой АЭС ( сувенир с оригиналом от 7 января 2012 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка автоматически вставляются и еще не были проверены. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление.  @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.kernenergie.de
  19. greenpeace.de: «Пределы и риски безопасности при последовательной эксплуатации атомных электростанций» (исследование, январь 2011 г., созданное Вольфгангом Реннебергом ; файл PDF; 527 кБ)
  20. http://www.ier.uni-stuttgart.de/publikationen/pb_pdf/Hundt_EEKE_Kurzfassung.pdf
  21. http://www.ier.uni-stuttgart.de/publikationen/pb_pdf/Hundt_EEKE_Langfassung.pdf
  22. a b Производственные результаты АЭС за 2009 г. ( памятная записка от 15 февраля 2010 г. в Интернет-архиве ). Проверено 30 сентября 2015 г.
  23. Имеющиеся мощности АЭС в Германии ( памятная записка от 19 июня 2009 г. в Интернет-архиве )
  24. a b International Journal for Nuclear Power 2009 ( памятная записка от 15 февраля 2010 г. в Интернет-архиве ). Проверено 30 сентября 2015 г.
  25. Экономика МОКС-топлива и риски распространения, Кристиан Кюпперс и Майкл Зайлер, Мюнстерский университет ( памятная записка от 28 ноября 2009 г. в Интернет-архиве )
  26. а б Герстнер Э .: Атомная энергия: Возвращение гибрида . В кн . : Природа . 460, 2009 г., стр. 25. DOI: 10.1038 / 460025a
  27. ^ Статистический обзор мировой энергетики BP, июнь 2009 г.
  28. Ежемесячный отчет о электроснабжении Федерального статистического управления, Висбаден, состояние за 4 квартал 2008 г. ( памятная записка от 6 июня 2009 г. в Интернет-архиве )
  29. Выбросы CO2 от производства электроэнергии - целостное сравнение различных технологий. (Файл PDF; 1,6 МБ) Торговый журнал BWK Vol. 59 (2007) No. 10, по состоянию на 16 мая 2012 г.
  30. Федеральное управление радиационной защиты : мониторинг выбросов на атомных электростанциях ( памятная записка от 17 января 2012 г. в Интернет-архиве ) (файл PDF)
  31. Пресс-релиз отчета Федерального министерства окружающей среды, охраны природы и безопасности ядерных реакторов за 1987 г. ( памятная записка от 17 января 2012 г. в Интернет-архиве ) (файл PDF; 967 kB)
  32. ^ Франс Беркхаут: Радиоактивные отходы: политика и технологии , стр. 188, Routledge 1991, ISBN 0-415-05492-3 .
  33. Герберт Дж. К. Каутс: «Будущее исследований в области безопасности реакторов», в: Бюллетень ученых-атомщиков, сентябрь 1975 г., стр. 32 и далее.
  34. Роберт Мартин: История безопасности атомных электростанций - Часть семидесятых.
  35. a b Эпидемиологическое исследование онкологических заболеваний у детей в районе атомных электростанций по заказу Федерального управления радиационной защиты, 2007 г. - pdf 7 МБ
  36. Страница Федерального управления радиационной защиты о детском раке и атомных электростанциях ( памятная записка от 18 ноября 2013 г. в Интернет-архиве )
  37. Бен Д. Спайчер, Мартин Феллер, Марсель Цвален, Мартин Рёсли, Николас X фон дер Вейд, Хайнц Хенгартнер, Маттиас Эггер, Клаудия Э. Куехни: Детский рак и атомные электростанции в Швейцарии: когортное исследование на основе переписи населения . В: Международный журнал эпидемиологии . Лента 40 , нет. 5 , октябрь 2011 г., стр. 1247-1260 , DOI : 10.1093 / ije / dyr115 , PMID 21750009 .
  38. Дж. Михаэлис: Детский рак в окрестностях ядерных объектов Западной Германии. В: Deutsches Ärzteblatt. 89/1992, стр. C 1386-1390.
  39. LJ Kinlen et al.: Детская лейкемия и неходжкинская лимфома возле крупных сельских строительных площадок, в сравнении с ядерной площадкой в ​​Селлафилде. В: BMJ. 310/1995, стр. 763-767.
  40. Ядерная безопасность - ни одна немецкая АЭС не выдержит авиакатастрофы , 10 июля 2013 г.
  41. Заявление RSK: Сводное заявление RSK о цивилизационных последствиях, авиакатастрофе (499-е заседание Комиссии по безопасности реакторов (RSK) 6 декабря 2017 г.)
  42. Георг Кюффнер: Защитные щиты от летчиков-террористов , Frankfurter Allgemeine Zeitung, 8 апреля 2011 г.
  43. Хайнц Смиталь: Террористические атаки с воздуха на (более старые) немецкие атомные электростанции , отчет и оценка слабых мест в авиационной безопасности, Гринпис , 09/2010
  44. a b Глава МАГАТЭ предупреждает о кибератаках на АЭС orf.at, 11 октября 2016 г., по состоянию на 11 октября 2016 г.
  45. Стефан Кремпль: 36C3: Серьезные бреши в безопасности на электростанциях
  46. ^ Новые ядерные генерирующие мощности: потенциальные кредитные последствия для коммунальных предприятий, принадлежащих инвесторам США
  47. Цена в 26 миллиардов долларов убила ядерную заявку
  48. Никола Кухрт: Энергия: изобретенный бум. В: Zeit Online . 16 января 2008, доступ к 12 апреля 2017 .
  49. Возрождение с препятствиями (Welt am Sonntag, 12 июля 2009 г., Флориан Хассе)
  50. Сити-Банк, 9 ноября 2009 г .: New Nuclear - The Economics Say No , по состоянию на 9 декабря 2013 г.
  51. SPON, 19 октября 2009 г .: Секретный энергетический план: Лондон рассчитывает на светлое будущее электричества. , по состоянию на 19 июня 2012 г.
  52. ^ SZ, 13 апреля 2012 г .: Конкуренция с возобновляемыми источниками энергии. Государства ЕС требуют субсидий для ядерной энергетики , Süddeutsche Zeitung , по состоянию на 19 апреля 2012 г.
  53. Frankfurter Rundschau , 13 апреля 2012 г .: ЕС следует продвигать ядерную энергетику , по состоянию на 19 апреля 2012 г.
  54. Затраты на АЭС в Финляндии выросли втрое. Могила миллиардов . In: Taz , 19 декабря 2012 г. Проверено 20 марта 2013 г.
  55. Ядерный реактор становится могилой миллиардов. EDF откладывает блестящее яйцо кукушки в гнездо Олланда . В: Handelsblatt , 5 декабря 2012 г. Проверено 20 марта 2013 г.
  56. ^ Реформа рынка электроэнергии - план поставки. (PDF - файл, 1,5 MB) Департамент энергетики и изменения климата, декабрь 2013 года , доступ к 4 мая 2014 года .
  57. Британия, EDF забастовки по ядерному проекту . В: Global Post , 17 октября 2013 г. Получено 3 ноября 2013 г.
  58. Карстен Фолькери: Сотрудничество с Китаем: Великобритания строит первую за десятилетия атомную электростанцию , Spiegel Online от 21 октября 2013 года.
  59. Hinkley Point C: ЕС одобряет миллиардную помощь британской атомной электростанции SPIEGEL ONLINE с 8 октября 2014 г.
  60. Япония разрабатывает новый коммерческий реактор-размножитель - Политика - Международный - Handelsblatt.com . www.handelsblatt.com. Проверено 9 июля 2009 года.
  61. Будущее атомной энергетики (файл PDF; 350 кБ)
  62. Обновление исследования MIT «Будущее ядерной энергетики за 2003 год» (файл PDF; 224 кБ)
  63. Комиссар ЕС призывает к обязательному страхованию по всей Европе. Эттингер положил конец ядерной энергии . In: n-tv , 31 октября 2013 г. Проверено 3 ноября 2013 г.
  64. RWE Электростанция Мюльхайм-Карлих
  65. Реактор Stade остановлен, снос реактора мощностью 660 мегаватт, как ожидается, обойдется примерно в 500 миллионов евро  ( страница больше не доступна , поиск в веб-архивахИнформация: ссылка была автоматически помечена как дефектная. Проверьте ссылку в соответствии с инструкциями и удалите это уведомление.@ 1@ 2Шаблон: Toter Link / www.sueddeutsche.de  
  66. ENBW: Демонтаж АЭС Обригхайм стоит 500 миллионов евро
  67. VDI Nachrichten: Ядерные реакторы разбирают на небольшие порции
  68. Досье вывода из эксплуатации фонд SFOE Швейцария ( Memento из в оригинальном датированных 11 декабря 2012 в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.bfe.admin.ch
  69. «Выход из ручного труда» в Handelszeitung 31 марта 2011 г.
  70. Швейцарский фонд вывода из эксплуатации рассчитывает на долгое время работы
  71. План энергетических компаний: федеральное правительство должно профинансировать снос ядерных реакторов . In: Spiegel-Online , 11 мая 2014 г. Проверено 11 мая 2014 г.
  72. Энергокомпании должны спланировать плохой банк для АЭС . В: Süddeutsche Zeitung , 11 мая 2014 г. Источник: 11 мая 2014 г.
  73. Б. Хуэль-Фабианек, Р. Леннарц: Исследование экологической совместимости проектов в ядерном праве. В кн . : ПРАКТИКА РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ . 3/2009.
  74. Б. Хуэль-Фабианек, Э. Кюммерле, М. Мёлльманн-Коерс, Р. Леннарц: Актуальность статьи 37 Договора о Евратоме для демонтажа ядерных реакторов. В: atw . Выпуск 6/2008, внедрение на немецком языке ( Memento от 6 февраля 2009 года в Internet Archive ). Полная статья на английском языке в Forschungszentrum Jülich ( PDF ( Memento от 22 июля 2012 г. в Интернет-архиве ))
  75. Исследование Немецкий Risk АЭС, фаза B . Verlag TÜV Rheinland, 1990, ISBN 3-88585-809-6 , стр. 7.
  76. Исследование Немецкий Risk АЭС, фаза B . Verlag TÜV Rheinland, 1990, ISBN 3-88585-809-6 , стр. 83-84.
  77. архивной копии ( сувенир в оригинале с 24 апреля 2009 года в интернет - архив ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.zukunftslobby.de
  78. Закон об атомной энергии § 7 абзац 2 номер 3
  79. Верена Вольф: Кто должен за все это платить? В: süddeutsche.de. 16 марта 2011, доступ к 12 апреля 2017 .
  80. Катастрофа с ограниченной ответственностью на sueddeutsche.de, 18 марта 2011 г.
  81. Гринпис: Атомная энергетика - субсидируется на 304 миллиарда евро
  82. Цитата Manager-Magazin : «Финансовые математики впервые подсчитали, насколько дорогостоящим будет политика ответственности для атомной электростанции - 72 миллиарда евро в год. (...) Согласно исследованию, полное страхование рисков ядерной энергетики привело бы к взрыву цен на электроэнергию. По расчетам актуариев, выплачиваемые премии могут увеличить цену на электроэнергию более чем в сорок раз ».
  83. Семинар по ядерной ответственности в umweltbundesamt.at
  84. a b Бундестаг: ответ федерального правительства от 15 июля 2008 г. (файл PDF; 164 кБ)
  85. ^ Домашняя страница депутата Бундестага Сильвии Коттинг-Уль
  86. Анкета ( Memento из в оригинальном датированном 5 ноября 2013 в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. (PDF; 36 кБ) @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.epsu.org
  87. sueddeutsche.de 31 октября 2013 г .: [1] (полное интервью только в печатном издании от 31 октября 2013 г.)
  88. радиоактивность на lubw.baden-wuerttemberg.de
  89. радиационной гигиены Еженедельный отчет ( Memento о в оригинале от 17 января 2011 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. на stmug.bayern.de @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.stmug.bayern.de
  90. Мониторинг ядерных объектов на Umwelt.niedersachsen.de
  91. ↑ Удаленный мониторинг атомных электростанций в земле Шлезвиг-Гольштейн - измеренные значения ( памятная записка с оригинала от 19 ноября 2011 г. в Интернет-архиве ) Информация: ссылка на архив вставлена ​​автоматически и еще не проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. на kfue-sh.de @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.kfue-sh.de
  92. Атомная энергетика - продленный срок службы несмотря на недостатки безопасности в журнале ARD «Контрасте», 15 июля 2010 г.
  93. ^ Агентство по ядерной энергии
  94. badische-zeitung.de, Lokales, Aargau, 23 февраля 2012 г., bz: В Швейцарии скоро будет работать старейшая в мире атомная электростанция (26 февраля 2012 г.)