Центр исследований
кризисных ситуаций
Урановая ЗАПАДня Украины

И.С. Андриевская, кандидат экономических наук

Атомная энергетика в свете складывающейся ситуации на Украине занимала и будет занимать доминирующее положение в вопросе выработки электроэнергии. В настоящее время ядерный сектор уже обеспечивает 52,1% потребностей населения в данном ресурсе [1], в эксплуатации находятся 13 реакторов типа ВВЭР-1000 и 2 реактора ВВЭР-400 общей мощностью 13 835 МВт [12], для эксплуатации которых ежегодно необходимо около 2500 т урана и 150 т комплектующих из сплавов циркония и нержавеющих сталей [6]. До 2030 г. предполагается нахождение в эксплуатации 7 энергоблоков с продолженным сроком эксплуатации на Запорожской АЭС (блоки 3-6), 3-го и 4-го блоков Ровенской АЭС, 1-го и 2-го блоков Хмельницкой АЭС и 3-го Южно-Украинской АЭС. Основную роль в управлении ядерной отраслью Украины играют следующие учреждения: Национальная атомная энергогенерирующая компания, Госкомитет ядерного регулирования, ряд подразделений в Кабинете министров и Верховной Раде, Отделение ядерной физики и энергетики при НАН  Украины [12].

В целом импорт потребляемых энергоресурсов (природный газ, нефть, уголь, энергоресурсы для атомной энергетики) для обеспечения промышленности и населения электроэнергией в настоящее время составляет 80%, что не соответствует концепции обеспечения безопасности любой страны в мирное время, не говоря уже о кризисной ситуации, стремительно развивающейся в последние месяцы и дестабилизации отношений с основной страной-импортером. Непосредственно топливо для украинских АЭС поставляется российской компаний «ТВЭЛ».  Ранее в 2007 г. со стороны Украины предпринимались попытки диверсификации источников поставки энергоресурсов: на 3-м в 2007 г. и 2-м в 2011 г. энергоблоках Южноукраинской АЭС, а также в 2011-2012 гг. на 5-м энергоблоке Запорожской АЭС проводились исследования и опытно-промышленная эксплуатация топлива ТВС-W производства американской компании Westinghouse [6]. 

Исследования различных вариантов топливной загрузки активной зоны реактора типа ВВЭР-1000 на основе УТВС (серийная ТВС реактора ВВЭР-1000 проекта В-320), ТВС-А производства ОКБМ им. И.И. Африкантова и ТВС-W фирмы Westinghouse, выполненные сотрудниками Одесского политехнического университета и Запарожской АЭС, показали, «что путем расчета накопленной энергии необратимых деформаций ползучести материала оболочки возможно сравнивать долговечность оболочек твэлов для различных вариантов топливной загрузки реактора ВВЭР-1000, работающего в режиме многократных циклических изменений мощности. Задавая циркалой марки SR в качестве материала оболочки твэлов для трех рассмотренных типов ТВС (УТВС, ТВС-А и ТВС-W), получено, что долговечность оболочки ТВС-W наименьшая как в базовом, так и в переменном режиме работы РУ» [5]. Результаты сравнительных исследований представлены в табл. 1.

Таблица 1

Сравнение величин относительной удельной энергии рассеяния материала оболочки для различных ти- пов ТВС после 900 эффективных суток непрерывной работы [5]

Режим нагружения

Базовый (100 %)

Переменный

Тип ТВС

УТВС

ТВС-А

ТВС-W

УТВС

ТВС-А

ТВС-W

Глубина выгорания ядерного топли- ва, МВт·эф.сут/кг-U

63,83

59,45

56,88

63,95

59,56

57,00

Эквивалентная деформация ползуче- сти материала оболочки   pe , %

10,06

10,32

12,52

7,648

7,862

9,402

Накопленная удельная энергия рассеяния материала оболочки А, МДж/м3

9,933

10,42

16,03

7,313

7,721

11,51

Относительная удельная энергия рас- сеяния, %

62,0

65,0

100

63,5

67,1

100

 

Как результат несоответствия топлива  компании Westinghouse в июне 2012 г. были остановлены несколько блоков Южно-Украинской АЭС. Еще до начала эксплуатации данного вида топлива в промышленных масштабах эксперты Национальной комиссии радиационной защиты Украины предупреждали, что ТВС-W может «стать источником экологической угрозы региону и сопредельной территории Черноморского бассейна». Также, при условии сотрудничества с компанией Westinghouse не решенным остается вопрос вывоза и переработки этого топлива. На данный момент, отработанные ТВС производства помещаются в бассейн выдержки при АЭС [7]. Данная ситуация сложилась в результате стремления расширения географии поставок с целью снижения политических рисков без учета возможных экологических и экономических (рис. 1). Условия контракта с компанией Westinghouse не удовлетворяют практически ни одному требованию, предъявляемому к атомной энергетике. 

Рис. 1 – Требования, предъявляемые к атомной энергетике

Предприятия атомной промышленности на территории Украины создавались в годы Советского Союза по принципу кооперирования производств и трудовых ресурсов. После отделения Украины остро встал вопрос воссоздания всей технологической цепочки обеспечения работы АЭС, так как часть производств функционировали уже на территории другого государства – Российской Федерации. При этом необходимо отметить, что атомная производственная структура имеет технические особенности, поэтому сотрудничество в этой сфере было возможным только с предприятиями аналогичного типа. После развала СССР, учитывая взаимные интересы сторон, предприятия атомной энергетики продолжили сотрудничество уже на основе новых рыночных отношений.

В свою очередь расширение географии поставок топлива является способом достижения диверсификации в краткосрочной перспективе [6]. В долгосрочной перспективе стоит обратиться к диверсификации источников топлива, что в случае Украины более чем возможно: на ее территории располагается 12 детально разведанных месторождений (95,7 тыс. т урана) (карта размещения месторождений представлена на рис. 2 [12], характеристика месторождений представлена в табл. 2 [11]), а по производству урана страна входит в первую десятку стран мира, среди которых можно назвать Канаду, Австралию, Казахстан, Намибию, Нигер, Россию, США, Украину, Южную Африку и Узбекистан. На долю этих государств приходится более 90% мирового производства. Основные запасы Украины в объеме 62 тыс. т урана  находятся в Кировоградской области (рис. 3) [10].

Таким образом наличие реального ресурса позволяет создать ядерный кластер без привлечения иностранных природных ресурсов. Но в настоящее время, учитывая тяжелую экономическую ситуацию, остро встает вопрос нехватки финансовых ресурсов, технологий добычи, обогащения, переработки уранового сырья, а также его утилизации после отработки на АЭС. Ранее эти производственные процессы осуществляла РФ в объеме 70%, в Украине не реализована национальная стратегия обращения с радиоактивными отходами, хотя уже в краткосрочной перспективе не позднее 2020 г. должен быть начат процесс захоронения эксплуатационных отходов. По результатам многолетнего сотрудничества на территории Украины уже создана своя технологическая база на основе Харьковского и Одесского университетов, известная во всем мире рядом выдающихся имен. Первые достижения украинских ученых в области ядерной физики датируются 30-ми годами прошлого века. Совместная работа с российскими учеными позволила совершить ряд открытий мирового масштаба.

Говоря о сотрудничестве с иностранными инвесторами, необходимо учитывать интересы прежде всего отечественного производителя, а привлечение иностранного капитала не должно носить варварский характер по отношению к добываемым ресурсам. Самой распространенной формой отношений можно назвать Соглашения о разделе продукции (СРП), в чем явно заинтересованы потенциальные инвесторы. В Российской Федерации был негативный опыт СРП, когда государство не получало доход от извлечения полезных ископаемых, так как затраты на добычу были под контролем иностранного оператора и постоянно неконтролируемо росли. Данная проблема была со временем решена – соглашения были пересмотрены.

Российской Федерации также имеет свои интересы на территории Украины. На данный момент уже реализован ряд совместных коммерческих соглашений, причем на территории других государств (Иран, Китай), что обусловлено интегрированным характером производства. Дальнейшим этапом сотрудничества двух государств предполагалось введение в эксплуатацию новых урановых месторождений на территории Украины, а со стороны России – передача технологий, оборудования и соответствующей документации. В связи с уранодефицитом РФ  заинтересована в совместных проектах по его добыче. Такие проекты уже осуществляются на территории Казахстана, Армении, Австралии, Канады и Намибии. На данный момент единственным предприятием, осуществляющим добычу урана в России, является Приаргунский горно-химический комбинат, обеспечивающий 30% общей потребности действующих АЭС в природном уране.

Обоюдные интересы в области атомной энергетики со стороны России и Украины предопределяли взаимовыгодное сотрудничество в области cовместной добычи урана как на территории Украины, так и РФ и других странах, захоронения отходов и производства тихоходных турбин. За последнее десятилетие был подписан ряд договоров и соглашений, предполагающих как участие российского капитала при отработке новых участков урановых месторождений, так и передачу технологий по производству топлива и оборудования для АЭС, что напрямую способствовало формирования полной технологической цепочки функционирования отрасли. Сложившаяся на сегодняшний день политическая ситуация ставит под сомнение реализацию данных проектов, что не может не отразиться ни на экономике Украины, ни РФ. Учитывая интерес западных партнеров к данным месторождениям можно предположить, что проблем с рынком сбыта у украинских предприятий не возникнет, но трансфер технологий на приемлемых условиях в этом случае обеспечен не будет. Страны Запада и, тем более, США придерживаются потребительской тактики поведения. А все, что они могут предложить, это дорогую рабочую силу, сверхдорогое оборудование и технологии, пока не соответствующие требованиям, предъявляемым к техническим характеристикам используемого на украинских АЭС топливу. Все эти факторы не способствуют развитию производства, а непосредственно Украина в перспективе рискует стать сырьевым придатком западных партнеров, в будущем импортирующей топливо, произведенной из собственных ресурсов, с обязательствами по его захоронению на своей территории после его отработки, что не соответствует ни ее экономическим и социальным интересам, ни обозначенным планам в «Энергетической стратегии Украины на период до 2030 года».

Рис. 2 - Схема размещения ядерного топливного цикла Украины как возможность создания ядерного кластера на ее территории [12]

 

 

Таблица 2. Степень неравномерности, минеральный состав носителей урана и оценка размера их монокристаллических областей

Рис. 3 – Схема расположения Кировоградского геоблока и прилегающих структур [10]

Обозначения: 1 — Кировоградский геоблок; 2 — Белоцерковско-Одесская ветвь; 3 — Приднепровский геоблок; 4 — Западно-Ингулецкая промежуточная зона (Ингулецкий блок); 5 — Побужская промежуточная зона (Голованевский блок); 6 — Криворожская внутренняя зона; 7 — архейские зеленокаменные структуры; 8 — глубинные разломы, разделяющие геоблоки; 9 — разломы, разделяющие блоки меньшего порядка.

 

Источники и ссылки

1. О.С. Григорьева Ядерный топливный цикл / Вестник национального технического университета «ХПИ». Сборник научных трудов 6’2008. Тематический выпуск
 «Энергетические и теплотехнические процессы и оборудование». – изд. НТУ «ХПИ». -  Харьков. – 2008. – С. 187-193

2.Никипелов Б. Естественная безопасность при обращении с РАО / Б. Никипелов, В. Иванов, В. Величкин и др. // Бюлл. ЦОИ. – 2001. – No 1. – с 28-36.

3.Герасимов А.С. Атомная энергетика без плутониевых отходов / А.С. Герасимов, Т.С. Зарецкая, Г.В. Киселев, А.П. Рудик. – М.: ИТЭФ, 1990. – 8 с. – (Препринт ИТЭФ-90-74).

4. Бомко В.А., Егоров А.М., Зайцев Б.В., Кобец А.Ф. Сжигание отходов ядерного топлива быстрыми нейтронами в электроядерной энергетической установке – альтернатива геологическому захоронению: случай украины // ННЦ «Харьковский физико-технический институт». – Харьков. – URL: http://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2004_4/article_2004_4_43.pdf

5. Maксимов M.В., Пелых С.Н., Баскаков В.Е. Сравнение долговечности оболочек твэлов реактора ВВЭР-1000, работающего в перерменном режиме // Труды Одесского политехнического университета. – Одесса. – 2009. – вып. 1(31). – С. 49-53.

6. Ширнин И.Г., Палкин В.А., Дубницкий В.И. Новшества в электроэнергетике // Экономико-гуманитарный институт. – Донецк. – URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/2666/st_39_6.pdf?sequence=1

7. Клочкова М. Перспективы сотрудничества России и Украины в атомной сфере // Индекс безопасности. – №2 (101). – Том 18. – С. 73-90.

8. Бабенко В.А., Енковский Л.Л., Павлович В.Н. Ядерная энергетика. Тенденции в Мире и особенности Украины // Физика элементарных частиц и атомного ядра. – Киев. – 2007. – Том 38. – вып. 6. – С. 1517-1581.

9. Калашник А.А. Геофизические особенности Орехово-Павлоградской минерагенической зоны и связь с ней эндогенного уранового оруденения // Геодинамiка. - № 2 (11). – 2011. – С. 98-100.

10. Фомин Ю.А., Демихов Ю.Н. Изотопный состав углерода и серы раннепротерозойских пород центральной части Украинского щита (Представлено академиком НАН Украины Е.А. Кулишем // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. – №7. – Киев. – 2008. – С. 123-129.

11. Вальтер А.А., Дикий Н.П., Довбня А.Н., Ляшко Ю.В., Писанский А.И., Сторижко В.Е. Ядерно-физическое исследование радиоактивного равновесия в древних урановых рудах Украины // Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. – 2009. – №7. – С. 76-82.

12. Афанасьев А.А. Повышение экономичности топливных циклов ВВЭР-1000 путем увеличения выгорания топлива // 
Министерство топлива и энергетики Украины. – Киев. – URL: vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2000_4/article_2000_4_45.pdf

 

Тэги: Westinghouse, Атомная энергетика на Украине, АЭС Украины, предприятия атомной энергетики, Россия, ТВЭЛы, Украина

Опубликовано: 06.07.2014 Просмотров: 2525 Вернуться к публикациям

Ваши отзывы (0):
 
Вы можете оставить отзыв о статье:
Ваше имя:
Ваш отзыв:
Публикации


Цитаты

“31 марта Верховная Рада Украины приняла решение о разоружении всех незаконных вооруженных формирований. Все выступающие депутаты в один голос требовали от силовых министров (МВД, СБУ) в кратчайшие сроки покончить с «беспределом», который творят НВФ, а конкретно «Правый сектор». Формальным предлогом послужил инцидент рядом с гостиницей «Днепр», когда нетрезвый боевик «Правого сектора» тяжело ранил трех человек, включая заместителя главы администрации Киева. В ходе полицейской операции, проводимой сотрудниками спецподразделения «Сокол», боевики «Правого сектора» после долгих переговоров к утру 1 апреля сложили оружие и покинули здание, которое занимали до этого.”

Ссылка на полную публикацию