В этой статье я расскажу о том, насколько серьезно и масштабно это коснулось французских АЭС и почему в СМИ ситуация подается мягко говоря не так, как оно есть на самом деле.
Охлаждение АЭС. Как это работает
Начнем с основ. Да, атомным станциям требуется охлаждение. Как и любой тепловой станции, которая преобразует тепло от сжигания угля, газа или мазута в электричество. АЭС нужно преобразовывать тепло от распада ядер урана в термодинамическом цикле, а значит, в итоге нужно конденсировать пар после турбин и сбрасывать часть тепла в окружающую среду. Против физики не попрешь, вечных двигателей не бывает, КПД всегда ниже 100%.
Чаще всего тепло сбрасывают в водоем – море, реку, озеро или искусственный пруд-охладитель. Последний вариант типичен для российских АЭС. Это называется прямоточное охлаждение. Станция берет воду из реки выше по течению, или из одной части водоема, а потом сбрасывает ниже по течению реки или в другую часть водоема, нагретую на несколько градусов. Это по сути третий контур АЭС, вода при этом не касается реактора и нерадиоактивна.
Для нормальной работы АЭС температура охлаждающей воды может меняться в довольно широких пределах. Чем ниже – тем даже лучше, охлаждение будет более эффективным. Но и в жару технически АЭС может работать. Просто если температура воды будет выше некоторой величины, то станция будет работать менее эффективно.
Например, на графике ниже можно увидеть зависимость мощности 1-го блока Нововоронежской АЭС-2 от температуры воды, охлаждающей конденсатор [1]. Нормальный диапазон температуры охлаждающей воды должен быть ниже +31 градуса Цельсия. Когда температура выше – мощность блока снижается:
АЭС Франции и жара
Но вернемся к Франции и волнам жары. Дело там даже не в том, что АЭС хуже работают или не могут работать в аномальную жару. Они могут. Но существуют нормативные требования [2], чтобы температура сбрасываемой воды не превышала определенных величин, чтобы не наносить вред речной экосистеме. Это так называемое тепловое загрязнение.
И именно с ним связаны текущие ограничения. Поэтому в ситуации аномальной жары некоторые АЭС вынуждены сбавлять мощность или даже останавливать блоки, чтобы не перегревать реки. Т. е. основная причина – экологические нормативы и, как бы это пафосно не звучало, забота о природе, а не технические проблемы.
При этом, кстати, для некоторых французских АЭС сделаны исключения [3]. По согласованию с регулирующими органами, они должны работать на определенной минимальной мощности для поддержания частоты сети даже если превышают нормативы по температуре сбросов или забору охлаждающей воды.
И такие отступления от правил, на мой взгляд, самое слабое и нехорошее звено во всей этой истории, поскольку тут действительно может быть нанесен ущерб окружающей среде. Впрочем, реальное превышение теплового загрязнения еще нуждается в оценке. И это хорошая задачка для нормальных промышленных экологов и экологических НКО.
При этом ограничения в первую очередь касаются именно атомных станций, расположенных на реках. Из 18 французских АЭС четыре находятся на морском берегу (см. карту выше). Их эти нормативы и волны жары касаются в меньшей степени.
Еще 10 АЭС в континентальной части используют для охлаждения градирни или проще говоря охладительные башни. В них вода испаряется и охлаждается, т. е. тепло напрямую передается атмосфере, а не речной воде.
Градирня. Фото и принцип работы.
С испарением из градирни уносится всего порядка 1%, а остальное идет обратно в контур охлаждения, поэтому такая схема называется закрытой. Градирням нужна лишь небольшая подпитка воды. И это позволяет строить АЭС даже вдали от крупных рек и водоемов.
Например, как Белорусская АЭС – она практически стоит в чистом поле. Хотя на самом деле подпитка ее градирен идет от реки Вилия, которая в семи километрах от станции. Но объем этой воды нужен конечно гораздо меньше, чем было бы нужно для прямоточного охлаждения.
Белорусская АЭС и ее водозабор от реки Вилия в 7 км от станции
Или вот американская АЭС Пало-Верде с тремя мощными блоками PWR по 1300 МВт, которая вообще находится в пустыне на юге Аризоны, а для подпитки градирен использует в том числе воду со станции очистки сточных вод города Феникс.
АЭС Пало-Верде (США) в пустыне Аризоны.
Кстати, в России уже более 15 лет новый Водный кодекс запрещает новым АЭС и ТЭЦ использовать прямоточное охлаждение. Поэтому все новые блоки АЭС, построенные за это время, строятся с градирнями. Даже Ленинградская АЭС-2, расположенная на берегу Финского залива. Первая Ленинградская АЭС с 4 РБМК-1000 более 45 лет работала с прямоточным охлаждением.
Ленинградская АЭС-2 с двумя ВВЭР-1200. Две градирни для первого блока и одна побольше (слева) для второго.
Кстати, про особенности охлаждения российских АЭС, как и в целом про особенности и историю всех отечественных АЭС, я рассказывал в отдельном большом обзоре у себя на канале в Youtube. Посмотрите, если еще не видели.
Но вернемся во Францию. Лишь четыре АЭС там не находятся на берегу моря и не используют градирни для всех своих энергоблоков. Но не для всех из них ситуация такова, что они оказывают серьезное влияние на эти реки. Чаще всего ограничения касаются трех станций: АЭС Bugey, Saint-Alban и Chooz.
АЭС Франции, чаще всего подверженные ограничениям в работе из-за жары. Источник.
АЭС Bugey (4 PWR по 900 МВт) стоит на берегу реки Рон. Да, у нее есть 4 градирни, но они работают лишь на два энергоблока из четырех. Первые два блока используют прямоточное охлаждение из реки.
АЭС Bugey
Вторая АЭС – Saint-Alban (2 PWR по 1300 МВт). Она находится ниже по течению на той же реке Рон, т. е. поток воды в реке уже больше, как и тепловая емкость. Но оба мощных блока не имеют градирен.
АЭС Saint-Alban
И третья – АЭС Chooz (2 PWR по 1500 МВт). На реке Мез. У обоих ее энергоблоков есть градирни, но АЭС стоит на пятачке Франции, окруженном территорией Бельгии, куда и течет река. Поэтому у этой АЭС особое регулирование и требования к забору воды в случае ее обмеления в жару.
АЭС Chooz
Других АЭС ограничения обычно касаются реже. Например, АЭС Tricastin (4 PWR по 900 МВт) похожа на АЭС Bugey – два блока с градирнями, два без. Но она располагается в более полноводной части реки Рон. Тем не менее, в эту особо сильную волну жары и она сбавляла мощность.
Кстати, интересный факт – эта АЭС обеспечивает энергией соседний заводик Georges Besse II по обогащению урана. Так что суммарный углеродный след этого обогащенного урана очень низкий. Раньше на этом заводе использовали прожорливую диффузионную технологию обогащения, но затем заменили на центрифужную, как в России. Подробнее про технологии обогащения урана можно почитать в моей отдельной статье [4]).
АЭС Tricastin (слева вверху) и «маленький» заводик по обогащению урана и еще несколько важных французских ядерных производств рядом.
Суммарно же в текущую аномальную жару было отключено около 2 ГВт мощностей АЭС или около 8% их текущей мощности. Это немало в моменте, но длительность таких ограничений небольшая. Для отдельных станций снижение мощности проводилось в течении дней, а иногда и часов [5].
В среднем с 2000 года сокращения годовой выработки французских АЭС, связанное с летней жарой, составляют около 0,3% от годовой выработки [5]. Хотя в отдельные годы с особенно сильными волнами жары, они могут быть выше. Скорее всего в этом году показатель тоже будет выше среднего.
Тем не менее у компании-оператора французских АЭС EDF есть план по климатической адаптации своей инфраструктуры. Ну а новые АЭС будут строить с запасом на охлаждение, т. е. либо у моря, как нынешняя строящаяся АЭС Flamanville, либо с градирнями. Либо это будут малые АЭС, для которых вопрос охлаждения и теплового загрязнения уже не так актуален. О малых АЭС была моя прошлая большая статья [6], там подробнее о всех их плюсах и минусах.
АЭС Flamanville на берегу Ла-Манша. Единственная АЭС, где сейчас ведется строительство нового энергоблока во Франции – третьего блока с реактором EPR-1600 аж с 2007 года (самый левый).
Атомная энергетика во Франции в целом
В настоящий момент около половины всех АЭС Франции не вырабатывают электроэнергию. Но это, во-первых, во-многом норма, и я сейчас поясню, что имею в виду. А во-вторых, это не имеет отношения к волнам жары. Что, впрочем, не мешает СМИ связывать все отключения именно с жарой.
Поясню почему это почти норма. Каждая АЭС в среднем раз в год на несколько недель останавливается для ремонта и перегрузки топлива. Поскольку летом во Франции потребление энергии меньше, чем зимой, именно летом АЭС в основном и обслуживают. Так что каждый третий блок АЭС летом в ремонте, а это до 15-20 блоков – это вполне нормально для Франции.
А вот что необычно и действительно неприятно – это остановка еще нескольких блоков для проверки технических проблем с коррозией, выявленных еще в прошлом году. У 3 блоков проблему нашли и устраняют, у трех в ходе проверок проблем не выявили, еще на 6 блоках проверка совмещена с плановым ремонтом.
План ближайших остановов французских энергоблоков. Источник.
Все это в сумме дает действительно небывалое снижение выработки АЭС. Ожидается, что по итогу 2022 года выработка АЭС Франции сократится до около 300 ТВт*ч против 360 ТВт*ч в 2021 [7].
Добавлю, что жара оказывает влияние на всю энергетическую инфраструктуру. Лесные пожары приводят к обрывам линий электропередач. Обычные станции на угле и газе тоже сбрасывают тепло в горячие реки. Снижение уровня воды в реках сказывается на их пропускной способности и судоходстве, что ограничивает поставки угля и росту цен этих поставок, как сейчас происходит в Германии. Снижение уровня воды в водохранилищах приводит к снижению выработки на гидроэлектростанциях.
И солнечные панели тоже не любят жару, кстати, хотя любят солнце. Не в качестве критики, но для объективной картины добавлю, что эффективность панелей в аномальную жару может падать на десятки процентов [8].
А еще в жару горят масляные трансформаторы, которые есть на всех электростанциях и сетях. Но ЧП на обычных электростанциях не так беспокоят публику, поэтому о них не будут писать в СМИ. Ведь трансформатор на АЭС и на любой другой станции – это два разных трансформатора, в глазах СМИ и обывателей (что лишь отчасти справедливо). Поэтому о любом ЧП на АЭС обязательно напишут в СМИ, причем и в заграничных тоже. И об отключениях блоков по любым причинам, в том числе из-за жары – тоже обязательно будут писать.
Выводы
1. Да, жара оказывает влияние на французские АЭС. В большей степени оно связано с экологическими требованиями, а не техническими сложностями. При этом это касается небольшого числа АЭС, а общее годовое снижение выработки из-за жары в пределах 1%.
2. Да, АЭС оказывают влияние на реки и являются источником теплового загрязнения. Но эта ситуация регулируется. Проблема в том, что иногда от этих норм могут отступать в угоду безопасности энергосистемы. И за этими случаями надо следить особенно, и думать, что с ними делать.
3. Крупные АЭС могут работать в жаркую погоду и без опасности для рек, с замкнутым охлаждением и градирнями. Так что говорить, что АЭС уязвимы перед климатическим кризисом не совсем некорректно. Проблема и решения понятны. Малые АЭС, кстати, и децентрализация атомной энергетики – это тоже может быть одним из вариантов решения проблемы.
4. В настоящий момент у французской атомной отрасли есть проблемы и посерьезней волн жары. Технические сложности в виде коррозии, проблемы регулирования и финансов, в связи с чем EDF сейчас даже решили полностью национализировать. Так что жара – это их меньшая проблема.
5. Ну и самое главное. Волны жары, которые все чаще будут в Европе из-за глобального изменения климата, оказывают влияние на всю инфраструктуру и все виды энергетики. Так что для надежной энергосистемы нужны разные виды низкоуглеродной энергии, а не поиск чего-то идеального. Идеального ничего не бывает. И чудес тоже не бывает.
Благодарности и видеоверсия
Если вам понравилась статья, не забудьте поставить ей плюс и поделиться в соцсетях. Вы также можете почитать другие мои статьи на Хабре на атомную тематику, их уже почти 40 штук.
Чтобы мои статьи выходили чаще, вы также можете поддержать меня через Patreon или Boosty.
Кроме того, я сделал видеоверсию этой статьи для своего Youtube-канала, в ней больше наглядного материала. Смотрите и подписывайтесь на канал:
Ссылки:
1. Опыт эксплуатации и пути повышения эффективности работы системы технического водоснабжения энергоблоков № 1, 2 Нововоронежской АЭС-2
2. Will nuclear power plants withstand climate change?
3. ASN об исключениях на сбросы для нескольких французских АЭС
4. Приключения немецкого обедненного гексафторида урана в России. Часть 1. История и технологии обогащения.
5. EDF lowers the power of a nuclear reactor. Energynews.pro
6. Малые АЭС и зачем они нужны.
7. EDF confirms reactor corrosion. Nuclear Engineering Magazine.
8. There’s such a thing as too much sun for solar panels, and Europe’s solar industry is starting to buckle. Fortune.
Комментарии (116)
AnGord
07.08.2022 10:58+3Насколько я понимаю ситуацию, как всегда сложилось несколько условий в результате которого прежде крупный экспортер ээ превратился в импортёра :
Обмеление рек в том числе из за аномальной жары, что в свою очередь вызвало повышение температуры воды .
Несколько блоков остановлены внеплановый ремонт
1Fedor
07.08.2022 11:38+8"Ну а новые АЭС будут строить с запасом на охлаждение, т. е. либо у моря, как нынешняя строящаяся АЭС Flamanville, либо с градирнями. Либо это будут малые АЭС, для которых вопрос охлаждения и теплового загрязнения уже не так актуален"
Не очень понятен тезис.
Атомная энергетика работает с кпд 33-35%, а 67-65% сбрасывается в окружающую среду, то есть , выработали какое-то количество э/э, значит в два раза больше сбросили в атмосферу, как конечный поглотитель. Поэтому тепловые сбросы не зависят от эффективности системы охлаждения, а только от выработки э/э.Верхний предел кпд тепловой машины определяется циклом Карно, тут чудес ждать не надо.
Малые АЭС-тупиковая ветвь в большой энергетике, КПД ниже, затраты выше, риски существенно выше, причем все: терроризм, аварии, отказы,...
Посмотрим на АЭС Палюэль
Мощность- 5 528 мвт
4 энергоблока
Персонал-1250Теперь представим малые АЭС по 100 мвт
Их количество будет 552 шт
Количество персонала - существенно выше чем 12 человек
Капекс такого количества станций, тоже будет не слабый.
Зона отчуждения суммарная - существенно выше, чем у АЭС Палюэль
КПД - ниже, так как невозможно применить всяческие уловки как для больших мощностей (промперегрев, тепло сбросов,...)
Право на жизнь имеют- атомный флот, необжитые районы с невысоким потреблением, типа Билибинской АЭС, где стоимость э/э не имеет значения и другие специфические условия.
Nucl0id Автор
07.08.2022 11:58+5Речь не идет о полной замене одного (крупных АЭС) на другое (малые АЭС), как я собственно и писал в свой большой статье о SMR, они не прямые конкуренты - https://habr.com/ru/company/timeweb/blog/674834/
SMR могут применяться там, где это будет выгодно. Да, это удаленные территории, но и не только. Это могут быть и собственные энергоисточники для крупных промышленных кластеров. И не только истоники элеткричества, но и тепла, причем и высокотемператруного, если речь не о водо-водяных реаткорах. Например та же французская АЭС Трикастин. Ну питает она заводин по обогащению урана. Перешли они с диффузионной технологии на центрифужную, потребелинуе упало на порядок. Вполне возможно что они в будущем дня него построят парочку SMR и этого хватит за глаза, а тепловая нагрузка на реку будет существенно меньше.
VT100
07.08.2022 20:41Например та же французская АЭС Трикастин. Ну питает она заводин по обогащению урана. Перешли они с диффузионной технологии на центрифужную, потребелинуе упало на порядок.
Значит ли это, что АЭС Трикастэн была построена специально для обслуживания прожорливого газодиффузионного производства?
mayorovp
07.08.2022 12:53Тут речь идёт не о том, чтобы сбрасывать меньше, а о том чтобы максимальные количество сбрасываемого тепла было больше.
Вот АЭС вырабатывала 5 ГВт электроэнергии, для чего сбрасывала 10 ГВт в атмосферу через градирни. Но атмосфера нагрелась, и теперь в неё можно сбрасывать только 8 ГВт. Значит, надо либо снижать выходную мощность, либо строить новую градирню чтобы снова сбрасывать полные 10.
alexzeed
07.08.2022 15:41+4Ограничителем явлается не количество теплоты, которое и правда одинаково, а максимальная температура воды, сбрасываемой в реку. Слишком теплая вода может либо нанести вред живым организмам, либо привести к нежелательному росту водорослей. Поэтому сбросить 10 ГВт от 5-ГВт электростанции в градирни или в море можно, а в реку летом — нельзя.
Hardcoin
07.08.2022 15:57+2КПД ниже, затраты выше
Стоимость топлива незначительна, поэтому КПД не является решающим фактором. А затраты наоборот ниже, за счёт масштабируемости производства. Сделать тысячу реакторов на 100 МВт вполне может быть дешевле, чем 66 ВВЭР на 1.5 ГВт. Но вот с охраной этого всего сложнее, это может быть проблемой
yerbabuena
07.08.2022 18:58Мне кажется что реакторы малой мощности могут быть полезны при проведении их обслуживания и перезагрузки топлива с целью минимизации просадки выдаваемой мощности. Т.е. не гасить сразу один гигаваттник на несколько месяцев, а погасить один из, допустим 12 100мегаваттников и перегружать только его, а остальные 11 пусть себе работают в штатном режиме и выдают тепло. В чем я не прав?
BugM
07.08.2022 19:19+1На больших числах это не имеет значения. Месяц в году ваш реактор не работает на обслуживании и его надо замещать чем-то. Замещать десять по 100МВТ или один на Гигаватт это не важно.
Графики ремонтов уже выбраны оптимальным образом. Разносить их на другие сезоны не оптимально.
DSRussell
07.08.2022 11:59+1А где эта аномальная жара в Европе? Смотрю погоду на карте там везде температура ниже чем в Москве. На уровне нашего Якутска.
Открыл дневник погоды в Париже, ну да 1 день было +38 в Июле, 18 числа, и все.
В Лондоне 18 числа +36, 19 - +38, и все два дня только.
DmitriiPisarenko
07.08.2022 12:38+1Например, в Ганновере в этом году был рекорд по температуре -- 40 градусов.
Sartorio
07.08.2022 13:16-2в Ганновере в этом году был рекорд по температуре — 40 градусов
Сколько времени продолжался этот рекорд?
Какая максимальная температура была в прошлые годы?
SilverHorse
07.08.2022 15:02+10Простите, а какое имеет значение, "сколько времени продолжался рекорд"? Даже одного дня жары за +32 в городе, где среднемноголетняя климатическая норма бултыхается около +20, достаточно, чтобы это серьезно отразилось на людях. Ну вот пару дней назад в августе там было +32 и +36, гугл в помощь. Если посмотрите в колонку справа, увидите, что уже почти половина дневных рекордов была поставлена в последнее десятилетие, все вызваны волнами жары, которые потому и называются волнами, что резко приходят и уходят - засасываются огромные массы раскаленного воздуха из Северной Африки, которые потом рассеиваются над континентом, в результате население испытывает "температурные качели" - вчера +36, завтра +20. Если хотите сказать, что у нас в том же Оренбурге постоянно +36 летом, и ничего, учитывайте, что Ганновер и Оренбург - две огромные разницы в плане климата, в Оренбурге он резко континентальный, в Ганновере океанический, а в океаническом климате при значительно большей влажности жара переносится в десятки раз хуже. Тут недавно была хорошая статья про то, как жара влияет на работоспособность и в перспективе - на угрозу жизни и здоровью, и там отмечалось, что уже при +30, если температура влажного термометра близка к температуре сухого, такая жара становится жизнеугрожающей.
arheops
07.08.2022 22:23Все познается в сравнении. К примеру, когда летом в средней полосе 32-36 — это нормально переносится.
А те же 36 на Канарах(в этом году) — жизнь замирает и куча вызовов скорой, ибо обычно температура 23-25.
Организм не может быстро адаптироваться, особенно у старших людей и детей.
vedenin1980
07.08.2022 22:28+4К примеру, когда летом в средней полосе 32-36 — это нормально переносится.А те же 36 на Канарах(в этом году) — жизнь замирает и куча вызовов скорой
Дело не только в адаптации, сами по себе градусы не так важны, как сухой или влажный климат и насколько открытая местность. При очень влажном климате даже 25 градусов переносится хуже чем 35 при очень сухом.
При 36 градусов и 100% влажности человек вообще не почти не способен терять тепло с помощью испарения и это смертельно опасно независимо от адаптации. В то время как 40 и нулевая влажность (и нахождение в тени, при наличие ветра) — вполне комфортные условия.arheops
07.08.2022 22:31В данной локации влажность не настолько большая. Это где-то во Флориде — там да.
vedenin1980
07.08.2022 23:19+1Речь не о том, а о том что переносимость температуры в разной местности очень-очень разная, будет зависить насколько открытая местность, есть ли ветер, какая влажность, солнечно или пасмурно и т.д.
Поэтому не стоит сравнивать температуры в разных местах только по градуснику, если где-нибудь в Подмосквье вы отлично себя чувствуете при 35 градусах, совсем не гарантировано, что так же хорошо будете себя чувствовать при тех же 35 градусах, но на Канарах (наоборот, тоже верно). И дело может быть совсем не в адаптации.
Javian
07.08.2022 12:26-3АЭС стоит на пяточке Франции, окруженном территорией Бельгии
офф Хороший сосед у Бельгии. /s
vedenin1980
07.08.2022 13:10+21Неплохой
built and operated by French (EDF) and Belgian (SENA) grid operators
Эта АЭС строилась Бельгией и Францией совместно.
Nucl0id Автор
07.08.2022 13:26+10Да, как верно заметили - это совместный актив Франции и Бельгии. Кроме того, Франция и для Бельгии АЭС построила, на и территории.
Javian
07.08.2022 14:57+2По тексту воспринимается как только французская. Поэтому и выглядит как нехороший жест по отношению к соседу.
Но вернемся во Францию. Лишь четыре АЭС...
vadimk91
07.08.2022 14:12+3Градирни, как на Ленинградской АЭС, видел каждый, кто ездил на электричках с Московского вокзала (после Обухово) - это Южная ТЭЦ Петербурга. До Невы там далековато, а охлаждать надо. В далеком детстве (70е) не знал, что это такое, а выглядило оно тогда футуристически.
Vsevo10d
07.08.2022 15:51+3В далеком детстве (70е) не знал, что это такое, а выглядило оно тогда футуристически
Оффтоп: вы как будто описываете охлаждающие башни из "Баек из Петли" Столенхага.
Akr0n
07.08.2022 16:01+5Интересен был бы тест о Запорожской АЭС.
vassabi
07.08.2022 16:36+5ну, судя по фотографиям - там только 2 градирни на 6 блоков, плюс бассейн-охладитель (не знаю - считается это за проточное охлаждение или нет ?)
Находится она в нижнем течении Днепра, воды много, так что проблем с охлаждением у нее не должно быть (в отличии от других проблем)1Fedor
07.08.2022 21:47+1Проблемы с охлаждением есть, практический каждый год станция снижает нагрузки из-за высокой температуры охлаждающей воды
Nucl0id Автор
07.08.2022 17:42Боюсь что он не пройдет цензуру на российской площадке
navferty
07.08.2022 18:04+2Рассматриваете ли публикацию такого текста/видео на зарубежных площадках? Тоже было бы интересно почитать мнение о происходящем человека, который хорошо разбирается в теме
vedenin1980
07.08.2022 22:06+6Nucl0id живет в России (судя по профилю) и тоже может не пройти цензуру.
Medeyko
08.08.2022 04:25+5Вам виднее, конечно, но по-моему, про Запорожскую АЭС можно очень много рассказать и совсем никак не касаясь политики.
Это даже несправедливо по отношению к крупнейшей АЭС в Европе, относительно новой, с различными техническими нововведениями последнего времени, что про неё в основном вспоминают из-за политики — и вспоминали бы точно так же, если бы она была какой-нибудь куда менее интересной АЭС.Nucl0id Автор
08.08.2022 14:39с различными техническими нововведениями последнего времени
Какими, помимо топлива Вестингауз и хранилища ОЯТ от Holtec? Мне правда интересно. Нисколько не умаляя важности самой крупной АЭС Европы и вообще индивидуальных особенностей каждой АЭС, в том числе ЗАЭЗ с технической точки зрения, это все же АЭС с самыми серийными блоками ВВЭР-1000/В-320, которых работает 25 штук на девяти АЭС в четырех странаха...
Medeyko
09.08.2022 05:03Я не особый специалист по вопросам атомной энергетики, прямо скажем.
Но помнится, писали что-то об инновационной кольцевой системе мониторинга.
Ну и хоть В-320 и серийный реактор, но на строительстве именно ЗАЭС был совершён прорыв в скорости строительства, и именно строительные наработки оттуда позволяют Росатому сейчас быстро и предсказуемо строить…
Ну и эксперименты всякие — кроме TBC-W, ещё и маневрирование мощностью (хотя и до этого было маневрирование на Ростовской АЭС с теми же В-320, но по-моему, в меньших масштабах).
Поэтому мне кажется, если покопать, то там можно очень много интересного нарыть!
dfgwer
07.08.2022 16:31Когда я был в Томске, рассказывали что лучший пляж находится у водосброса АЭС в Северске. Возможности проверить не было. Насколько правдива эта байка, кто-нить в курсе?
agat000
07.08.2022 18:30+5АЭС в Северске нет, только начинают строить. Там промышленные реакторы, топливо делают (ТВЭЛ).
-
Нет там пляжей. Можете по спутнику посмотреть. Байки рассказывают всякие - даже про купание зимой в каналах со сбросом (они незамерзающие).
PS: На водосбросе есть рыбная ферма, мальков выращивают в теплой водичке. Однажды они все сдохли, из за повышеной температуры. Это к вопросу от тепловом загрязнении.
Al_Pollitruk
08.08.2022 10:08Хочу немного уточнить. Последний реактор АДЭ-5 закрыт в 2008 году в соответствии с соглашением между Россией и США о прекращении производства оружейного плутония (п. 1) . Для охлаждения использовалась вода поступающая по каналам из Томи. Купаться в Томи после Томска то еще удовольствие. Для любителей хардкорно искупаться есть озеро Ромашка.
Dolios
08.08.2022 22:56Однажды они все сдохли, из за повышеной температуры
Вывсёврети! Они точно сдохли от радиации!
AlexWoodblock
07.08.2022 17:31Картинка в самом начале текста очень знакомая - она, случайно, не из "Энциклопедии юного техника"? :)
Kreatifchk
07.08.2022 17:41Если с градирнями всё так хорошо, то почему их не строят на всех АЭС? Это дороже?
arheops
07.08.2022 22:26+4Градирня это куча бетона и труб. Плюс она требует периодического ремонта, плюс вода для градирни должна проходить какую-никакую подготовку, что требует еще комплекса водоподготовки сравнимого с водозабором среднего города.
А еще в градирне любят жить водоросли — идеальные условия же, куча поверхности, обдув, температура. Тоесть надо добавлять химикаты. Ну или как-то чистить их, а это — дороже.
ru_vlad
07.08.2022 22:33+1Кстати, в России уже более 15 лет новый Водный кодекс запрещает новым АЭС и ТЭЦ использовать прямоточное охлаждение. Поэтому все новые блоки АЭС, построенные за это время, строятся с градирнями.
Вроде на схеме будущей КАЭС-2 градилен не видел. Интересно как сумели обойди водный кодекс.
Nucl0id Автор
08.08.2022 10:06А о каком именно проекте речь? С учетом климата, там могут быть сухие градирни, они выглядят иначе.
saboteur_kiev
07.08.2022 23:35Ну а новые АЭС будут строить с запасом на охлаждение, т. е. либо у моря, как нынешняя строящаяся АЭС Flamanville, либо с градирнями
А к существующим АЭС доделать градирни совсем невыгодно?
qyix7z
08.08.2022 09:59+1Когда температура выше – мощность блока снижается
Вот красным обвел, где явно видно, что температура падает и мощность падает.
К автору претензий нет. Скорее к господам В.П. Поваров, Д.Б. Стацура, Д.Е. Усачев. Написано верно, но график построен некорректно.Nucl0id Автор
08.08.2022 10:05+3Это сплошной график, тут может отображаться результат многих процессов. Мощность блока могут снижать принудительно, а не только из-за температуры.
qyix7z
08.08.2022 15:20тут может отображаться результат многих процессов
Несомненно. Но тогда нельзя результат этих многих процессов называть «Рис.1. Зависимость электрической мощности блока от температуры охлаждающей воды».
На мой взгляд по оси Х слишком много данных — 5 месяцев. Они не нужны, на таком масштабе точки перелома сливаются в одну. И кажется, что температура падает и мощность снижается, а оно наоборот.
Достаточно нескольких суток с почасовым разрезом.
К автору претензий нет. Скорее к господам В.П. Поваров, Д.Б. Стацура, Д.Е. Усачев. Написано верно, но график построен некорректно.
tsypanov
08.08.2022 12:25Подскажите, вызвана ли часть проблемы тем, что французы маневрируют некоторыми АЭС путём сброса пара в атмосферу, что приводит к необходимости доливать воду во второй контур?
1Fedor
08.08.2022 22:56+2Это неправда.
Сброс пара в атмосферу только в аварийных случаях через предохранительные клапана или БРУ-А.
Утечки второго контура существуют всегда и тракт питательной воды (второй контур) всегда пополняется, есть система подготовки воды. Сброс воды 2-го контура в атмосферу дорогое удовольствие
Основное ограничение в маневрировании атомными станциями заложено в ядерном топливе, нужно время на релаксацию топлива внутри ТВЭЛ.
Самые быстрые по регулированию ГЭС, потом блоки на газу ПГУ, потом обычные тепловые станции и атомные блоки стараются держать в базовой нагрузке. КИУМ блоков АЭС превышает 90%.
n00ze
08.08.2022 12:42Кстати про солнечные панели, если есть инфа- как их охлаждают и насколько проблема актуальна? Сейчас соседний отдел делает эксперимент по изменению кпд солнечных панелей при использовании водного охлаждения ( берем из технологического процесса и возвращаем в него же, вода предочищенная).
grechmanv
08.08.2022 14:41-2Гипотетический вариант параноика: АЭС останавливают в рамках подготовки к войне. При повреждении корпуса реактора на мощности выброс усиливается за счет разогрева топлива остаточным тепловыделением, а в атмосферу выходят не только долгоживущие изотопы типа стронция-90 и цезия-137, но и короткоживущие, у которых больше активность в первые дни и более высокоэнергетическое, проникающее излучение. А если ударили по месяц остановленному реактору, то заражение ниже и зона поражения меньше Чтобы минимизировать последствия от вероятных бомбежек после вступления в войну, АЭС выключают. Если это так, то через 2-3 недели, когда блоки остынут, нас ждет "веселье".
n00ze
08.08.2022 16:51+2Будем надеяться,что лет через 20 вы ответите на свой же комент- Хорошо , что я оказался параноиком. -)
arheops
08.08.2022 17:03-1По факту гипотетически АЭС заминировали, но никто не отключал. Вчера после обстрела чисто гипотетически один блок аварийно остановили бы(гипотетически, ага).
Карта ветров уже практически показывает ветер в сторону Крыма и Европы. карта
Тоесть здравница будет не совсем здравница, но вроде как все игнорят.
Но это только на первый взгляд. А если посмотреть карту ветров на высоте 70м, то там как раз населенная часть России, но это же сложно. карта на 70м высоты. А еще как-то так получается, что ветер останавливается почти до нуля на территории Московской области…
EnigMan
09.08.2022 09:27Читаю публикацию и понимаю, что все это я уже видел и слышал почти слово в слово на канале Бориса Марценкевича Геоэнергетика инфо. Интересно, кто кем вдохновлялся?
Nucl0id Автор
09.08.2022 11:22Марцинкевич для меня точно не пример для вдохновения. А каналу Геоэнергетика не впервой использовать мои материалы.
nikhotmsk
Бросовое тепло можно накапливать в большом термосе и потом использовать зимой в сочетании с тепловым насосом. Финны уже что-то придумывают https://hackaday.com/2022/04/12/ask-hackaday-is-it-time-for-waste-heat-and-cold-area-heating-to-shine/
Newm
Рядом с АЭС этого "бросового тепла" навалом даже зимой. Только достаточного количества потребителей на такую махину низкопотенциальной тепловой энергии практически никогда не бывает.
DGN
Открытые бассейны, типа как был "Москва". Теплицы?
Мне кстати говоря, не очень понятна дельта температур, насколько градусов теплее сливается? Нельзя ли поставить более мощные насосы?
p.s. Когда-то читал, что атомоходы в южных широтах не могут ходить. Потому "Севморпуть" и ледоколы, атомные подводные лодки тоже в северных морях. Физика процесса понятна не до конца, по идее, даже самое жаркое море позволяет сбросить туда тепло после турбины, где за сотню градусов перегретый пар.
Nucl0id Автор
По-моему немного, речь о единицах градусов, не десятках даже.
Ледоколы дейтсвительно не особо приспособлены к южным морям просто потому что они строились не для них. Хотя и Севморпуть вполне себе ходил к Антарктиде. Ну и атомные подводные лодки рассчитыны не только на северные моря. Так что это не вопрос физики, это вопрос назначения техники и техзадания.
vitaliy31
Подогрева ледяной воды из замершего пруда-охладителя в конденсаторе хватает на то, чтобы купаться в выбросах станции даже в 20-градусный мороз.
mayorovp
20-градусный мороз тут не совсем показатель, температура воды-то ниже ноля (или 4 градусов?) не опускается.
Tarakanator
Это показатель скорости охлаждения пруда.
agat000
Такая проблема бывает у криво спроектированных военных кораблей на обычных турбинных движках. Мощности много, охлаждения при теплой воде не хватает.
Но это совсем уж редкость.
R7R
«Авианосцы класса „Нимиц“ — серия американских авианосцев с ядерной силовой установкой, являются самыми большими военными судами в мире.» (с)
Apoheliy
Там проблема не в дельте. И, да, почему то все топят за экологию, хотя причины (могут) намного проще! Итак, для воды (в нормальных условиях) есть границы по максимальной температуре, которую она может набрать. В моё время это было 45 градусов цельсия. Выше нельзя. Причины: плёночное кипение: когда стенка теплообменника перегревается, там образуется плёнка кипящих пузырьков, которая ухудшает теплообмен (и не "смывается") и это приводит к ещё большему нагреву и потом к прогоранию стенки. Другая причина - выпадение осадков (типа накипи в чайнике). Так что идея что рыбкам жарко - это всё фигня и для Греты.
Z2K
А прихлопнуть пузырьки давлением нельзя?
vassabi
о, кажется, я понял - кому пригодится такая штука
Bedal
Да, именно для этого и разрабатывалось.
arheops
Больше давление при таких протоках = сильно дороже насосы.
Bedal
tvr
Лабиринтовых рыбов надо запускать :))
Bedal
ну, или так… но чаще — аэрацию делают.
Tarakanator
Но это ограничение температуры сбрасываемой воды. И по идее проблема решается увеличением скорости потока воды.
Apoheliy
Когда начальная температура воды начинает приближаться к максимальной выходной, то дельта может уменьшиться в 2+ раза. И увеличить на такие цифры скорости потока воды ... ну, это тяжело. Это нужно сразу закладывать в трубы, насосы, забор воды и т.д.. Соответственно, проще снизить теплосъём через снижение выработки электроэнергии.
Tarakanator
Когда начальная температура начнёт приближаться к максимальной выходной, значит СИЛЬНО проебались с проектированием.
Bedal
или в проектировании учли, что лучше сбросить мощность на несколько часов в течение нескольких дней в году — чем тратить деньги на проектирование избыточных систем.
Tarakanator
Если начальная температура приближается к выходной, это не сбросить мощность, это практически остановить АЭС.
И сомневаюсь что температурные пики такие острые, так что это явно не несколько дней на несколько часов.
Bedal
Ещё раз: при проектировании учитываются в том числе и температурные погодные аномалии.
Если погодные аномалии, будь то сильный ветер, жара, мороз (привет Техасу), превышают пределы, предусмотренные при проектировании — да, приходится даже гасить котлы.
Tarakanator
ещё раз "начальная температура приближается к выходной"
Выходной, а не предельной входной.
Если у вас входная температура приблизилаьс к проектной выходной это не не просто аномалия, это полный ПЭ. Т.к. превышение проектной входной температуры будет уже порядка 10 градусов
Bedal
Ещё раз: при выходе внешней среды за проектные параметры гасить котёл — нормальная эксплуатационная практика.
Tarakanator
Ну и какой смысл вашего заявления? разве с этим кто-то спорит?
Bedal
Некий Trakanator написал пару комментов, а так — никто.
qyix7z
Ну это Вы слегка загнули. Нет такого: «При повышении температуры окр. среды выше 40 гр. немедленно погасить котел».
Все же есть набор параметров, относящихся непосредственно к оборудованию, а не к окружающей среде, при выходе которых за проектные рамки надо останавливать оборудование.
Понятно, что при температуре охлаждающей воды 50 гр вакуум никак не будет ниже 0,12 ата и надо разгружать/останавливать турбину. Но это из-за вакуума, а не из-за температуры. Хотя первопричина конечно не вакуум, а температура.
Bedal
Конечно, вы правы.
seniaiff11
дельта порядка 10-12 градусов, совсем немного. Но! Если при жаре река нагревается не так быстро и не так сильно, то при схеме с градирней вода после охлаждения в любом случае больше температуры окружающего воздуха. Грубо - на улице +40, вода в градирне 43, после нагрева в конденсаторе уже 55, а это уже практически кипяток.
Кроме того, есть ограничения по параметрам охлаждающей воды (турбина не сможет нормально работать, физика), да и вспомогательное оборудование охлаждать кипятком тоже трудно.
Можно, но экономически нецелесообразно. Чтобы снизить дельту в 2 раза, до 5-6 градусов, надо увеличить расход в 2 раза, и мощность соответственно тоже увеличится в 2 раза. А она и так немаленькая, порядка 1,5-2% от мощности блока. А 3-4% - это уже очень много потерь
sergio_nsk
Может быть и так, но я бы не стал добавлять в любом случае. Вода теряет при испарении много больше тепла затраченного на нагревание, примерно в 550 раз. При испарении 1% это может дать до -5.5 °C от температуры охлаждённой воды теплообменом с воздухом.
Bedal
seniaiff11
Вода ниже температуры окружающего воздуха - в теории. В реальных условиях верно обратное.
Это как КПД, может быть практически 1, а в реальности у паровых машин не более 40%
Bedal
Я понял, откуда у нас расхождение: по влажному термометру действительно градирня охлаждает до +4...+8 выше внешней температуры. Но это по влажному, что правильно для расчёта градирни.
arheops
Много. К примеру, в Украине две станции сбрасывают воду в пруды, и там зимой вода +20-22. При внешней темепературе за -20.
Bedal
Управление идёт по температуре отходящей воды. Это позволяет при низкой температуре входящей сэкономить на работе насосов.
eimrine
rzerda
F-16, видимо.
Indicator
И не экватора, а уровня моря. И не переворачивались, "просто" электроника зависала. Что тоже конечно не подарок
rzerda
Там баек больше одной. Есть про пересечение экватора на симуляторе, есть про Мертвоё море и пересечение нуля над уровнем, хм, моря (океана, на самом деле).
ibKpoxa
>океана, на самом деле
И всё-таки моря, т.е. в мире за уровень моря считается 3 конкретные точки (в РФ, Штатах и Китае есть по такой), а не высота морской поверхности, что было бы уровнем океана.
mayorovp
Море (настоящее, а не Мёртвое, которое на самом деле озеро) является частью океана.
Уточнение "океана, на самом деле" в данном случае означает что истребитель пересёк нулевую отметку высоты, а не решил лететь под водой.
И да, если уж занудствовать по полной, то уровнем моря считается некоторая средняя величина, которая не обязана совпадать с уровнем Балтийского моря в каждый конкретный момент времени. А в случае самолётов и вовсе измеряется не сама высота, а атмосферное давление, которое ещё надо перевести в высоту. В результате чего оказывается, что "уровень моря" с точки зрения самолёта может и не совпадать с мировым эталоном.
Bedal
11 февраля 2007 года 12 истребителей F-22 не смогли перелететь из США в Японию из-за возникших проблем с навигационным программным обеспечением, в полете вышли из строя топливная и навигационная системы, а также частично связь.(предположительно из-за пересечения линии смены дат посреди Тихого океана)[82].
Лишь одному пилоту удалось связаться с экспертами разработчика (компании Lockheed Martin). Несколько пилотов попытались перезагрузить ПО истребителя в полете.
«Победить» ошибку не удалось, однако сами истребители и их пилоты уцелели, что в подобной ситуации следует считать несомненной удачей. Возвращение на Гавайские острова потребовало дополнительной дозаправки в воздухе.
____________________
Фирма Motorola испытывала новый процессор для автопилота на истребителе в Израиле. Всё было отлажено. Пилоты на испытаниях (на тренажере) отправились «огибать рельеф» с севера до юга Израиля. Истребитель прекрасно пролетел на автопилоте над равнинной частью, над горной частью, над долиной реки Иордан и приближался к Мёртвому морю. Однако при подлете к нему неожиданно происходит общий сброс процессора, автопилот выключается на полном ходу, пилоты переходят на ручное управление и сажают истребитель.
Процессор отправили на доработку и тестирование. Все тесты прошли снова без сбоев. Снова начали реальную проверку. Истребитель пролетел над всеми территориями, но при подлете к Мёртвому морю ситуация повторилась: общий сброс, выключение автопилота, ручная посадка.
Длительные тесты не могли выявить никаких изъянов. После продолжительных попыток было найдено, что программы автопилота при вычислении параметров управления по глубоко научным секретным формулам производили деление на значение текущей высоты истребителя над уровнем океана. При подлете к Мёртвому морю высота над уровнем океана становилась нулевой (Мёртвое море расположено ниже уровня океана), и процессор при делении на ноль давал общий сброс.
_____
Испытания американского истребителя F-16 проводились, понятное дело, в северном полушарии. На заключительном этапе самолет решили проверить где-то в Латинской Америке – с другой стороны экватора. При переводе самолета в режим автопилота он автоматически развернулся «вверх ногами». Ситуация решилась отключением автопилота и последующей правкой его программы.
nikolas78
Первые два случая понятны, а как объяснить проблему пересечения экватора?
Bedal
кто ж расскажет, как сказалось отрицательное значение (широты) где-то дальше в расчётах :-) Это только фиксация происходившего.
Очевидно, что для навигационных систем это семечки и учитывается изначально. Но очень возможно, что программа пилота писалась отдельно, и значение широты использовала по-своему. Возможно, не более.
knstqq
австралийская гравитация, сэр /sarcasm
Yuriy_krd
Атомные подводные лодки есть и на Тихоокеанском флоте, где вполне себе тепло. С технической точки зрения они могут ходить по всем морям и океанам. На глубине вполне себе прохладно — от -1 до +4. Их нет в Черном и Балтийском морях просто потому, что их достаточно легко засечь. Поэтому с Северного флота они уходят в Атлантику через Северный ледовитый океан, а с Тихоокеанского — по азиатскому региону.
Bedal
Gryphon88
Были попытки использовать это тепло, но часто это бессмысленно из-за малой дельты, а где выгодно, там радиоистерия: теплицы, рыбные фермы, незамерзающие бассейны. Всё-таки в безопасной зоне вода не кипяток, а около 30 градусов.