Достоинства и недостатки гэс тэс и аэс: Урок — круглый стол «Энергетика: преимущества и недостатки использования АЭС, ТЭС, ГЭС. Охрана окружающей среды2 | Занимательные факты по физике (10 класс) на тему:

Содержание

Энергетика. ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике

Инвестирование в криптовалюту — отличный вариант вложения средств. С каждым днем ее стоимость только

В настоящее время многие семьи не имеют своего жилья и не могут его купить

Новости энергетической отрасли

Большая часть населения во время каких-либо проблем задумываются о том, что им стоит все-таки

Спрей ИРС-19 – местное иммуностимулирующее средство. Изготовителем лекарства является фармацевтическое учреждение France Mulan Laboratories.

Энергетика США

Форекс https://forex-review.ru/, как крупнейший рынок в мире, привлекает своим блеском и размером. Можно сказать,

Стеновые панели декоративного типа – материал, пользующийся огромной популярностью. Действительно, с их помощью можно

Энергетика США

Сейчас все более популярные стают солнечные батареи отзывы о которых довольно хорошие и позитивные.

Мало кто задумывается, что в современном обществе огромное значение имеет такой женский аксессуар, как

Энергетика США

Компаний, которые выступают в роли посредника, и открывают своим клиентам доступ к торговле на

Новости ТЭС

Как выбрать входную металлическую дверь? Советы профессионала Начинать ремонт в квартире, купленной на вторичном

Новости ТЭС

Почему не рекомендуется снимать жилье в Екатеренбурге https://etagiekb.ru/realty_rent/ в новостройках. Новостройки— это свежий ремонт,

Галогенные лампы — универсальный источник света с большой яркостью и качественной цветопередачей. Сферы применения

Зарубежные ТЭС

Многие предприятия продолжают усердно работать над усовершенствованием разработки осовремененных приборов для диагностики. Так, например,

Новости

Сегодня интернет открывает невероятно огромные возможности своим пользователям в плане заработка. К примеру, совершать

Как выбрать лучший онлайн-курс английского Решили начать изучать английский онлайн? Хотите, чтобы все ваши

Трансформаторы – это устройства, которые преобразуют электрическую энергию и обычно устанавливаются в общественных зданиях,

ООО “Сервомеханизмы” предлагает технику линейного перемещения, а кроме того все сопутствующие товары – двигатели

Что нужно знать о ленточной библиотеке Объемы информационных данных возрастают в геометрической прогрессии ежеминутно.

Уже давно человечество ведёт поиск альтернативных источников энергии. Одно из самых эффективных изобретений в

Большинство преимуществ Onecoin на фоне остальных криптовалют основаны на том, что их разработчики постарались

В последние годы наша страна активно развивается. Вместе с ней развиваются компании с мировым

Уже многие десятилетия электродуговая сварка остаётся оптимальным способом создания неразборных стальных конструкций. При этом

HangzhouHideaPowerMachineryCo., Ltd или сокращенно Hidea (Хайди) – это один из наибольших создателей моторов для

В сфере энергетики изменения не наступают мгновенно, однако замещение ископаемого топлива уже началось. В

Вроде на дворе уже давно как двадцать первый век, цивилизации развиваются, прогресс мчится паровозом

Благодаря появлению в жизни современного человека мобильного телефона теперь мы всегда можем оставаться на

  Что такое бонг и для чего создан этот занимательнейший агрегат, объяснять, вероятно, необходимости

Исследования и опыты электроустановок напряжением до 1000 Вольт В современном мире преимущественное количество техники

Общеизвестным является факт высокой значимости бухгалтерии для успешной работы любой из коммерческих структур в

Свои первые кроссовки компания Найк создала в 1964 году. Но стоит помнить, что задолго

Преимущества и недостатки гэс,аэс,тэс,вэс,сэс,геотэс,пэс таблица: Физика

(ГЭС)
Гидроэнергия в качестве энергоресурса имеет принципиальные преимущества по сравнению с углем или ядерным топливом. Ее не нужно добывать, как-либо обрабатывать, транспортировать, ее использование не дает вредных отходов и выбросов в атмосферу. В некоторых случаях плотины гидростанции позволяют регулировать речной сток, они надежны, просты в эксплуатации (по сравнению с ТЭС и АЭС) , дешевы. Вода водохранилищ может использоваться в сельском хозяйстве для полива, в них можно разводить рыбу. Одним словом, достоинства ГЭС являются достаточно серьезными для принятия решения о их строительстве.

Однако при размещении ГЭС на равнинных реках отчуждаются плодородные пойменные земли, что, безусловно, является отрицательным моментом. Необходимо учитывать также, что с ростом площади водохранилищ ГЭС происходит снижение скорости воды, что неблагоприятно сказывается на их водно-хцмическом и гидробиологическом режимах. Наличие плотин, в большинстве своем без рыбоподъемников, оказьШает серьезйое отрицательное влияние на ценные породы промысловых рыб. Наконец, серьезную опасность представляют высотные плотины при их случайном или намеренном разрушении. Указанные недостатки гидроэнергии свидетельствуют о необходимости всестороннего экологического сопоставления вариантов сооружения ГЭС и других альтернативных источников.

Хотелось бы обратить внимание на возможности бесплотинных ГЭС, которые могут быть сооружены на малых реках и даже ручьях. Например, по сообщениям печати, Каджисайский электротехнический завод в Киргизии изготовил опытную микро-ГЭС мощностью 1,5 кВт для установки на небольших ручьях с достаточным напором и подготовил их серийный выпуск. Вес микроГЭС ‘ 90 кг, ее можно быстро установить на месте, она надежна и проста в обслуживании. Поэтому увеличение числа бесплбтинных ГЭС на малых реках может оказаться полезным для удовлетворения энергопотребностей поселков и деревень. Это тем более необходимо в связи с исчерпанием гидроресурсов в европейской части России и необходимостью передачи энергии из Сибири.

Достоинства атомных станций:
Отсутствие вредных выбросов;
Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности (зола угольных ТЭС содержит процент урана и тория, достаточный для их выгодного извлечения) ;
Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки;
Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;
Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
(АЭС)
Недостатки атомных станций:
Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;
Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;
Последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая;
Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.

(ТЭС)
Тепловая (паротурбинная) электростанция:
Электростанции, преобразующие тепловую энергию сгорания топлива в электрическую энергию, называются тепловыми (паротурбинными) . Некоторые их преимущества и недостатки приведены ниже.

Преимущества
1. Используемое топливо достаточно дешево.
2. Требуют меньших капиталовложений по сравнению с другими электростанциями.
3. Могут быть построены в любом месте независимо от наличия топлива. Топливо может транспортироваться к месту расположения электростанции железнодорожным или автомобильным транспортом.
4. Занимают меньшую площадь по сравнению с гидроэлектростанциями.
5. Стоимость выработки электроэнергии меньше, чем у дизельных электростанций.

Недостатки
1. Загрязняют атмосферу, выбрасывая в воздух большое количество дыма и копоти.
2. Более высокие эксплуатационные расходы по сравнению с гидроэлектростанциям

Сербия не планирует строить атомные электростанции в стране Голосовать!

«Электроприводы Сербии» (EPS) в своей стратегии не планирует строить ядерные объекты.

Белград, 12 мар — ИА Neftegaz.RU. «Электроприводы Сербии» (EPS) в своей стратегии не планирует строить ядерные объекты.

Об этом 8 марта 2018 г заявил директор EPS Д. Власиславлиевич (Dragan Vlasisavljević).

Основными видами деятельности государственной компании EPS являются генерация, поставка и распределение электроэнергии, а также торговля э/энергией.

Работу EPS контролирует Правительство Сербии.

Тезисы от Д. Власиславлиевича:

— нынешняя стратегия развития сербской энергетики не предусматривает строительства (АЭС) в Сербии;

— вместе с тем, Сербии нужны свои эксперты в области мирного атома;

— у Сербии нет моратория на на исследования, анализ и обучение в этой области;

— мораторий на строительство АЭС вступил в силу еще в Югославии в 1989 г, через 3 года после катастрофы Чернобыльской АЭС, и хотя срок его действия истек в 2015 г, мораторий не был отменен;

— EPS и Сербия должны выжить на внутренних энергетических ресурсах, развивая их;

— в 2019 г начнется строительство 1го ветропарка в Сербии;

— скоро будет подготовлена новая стратегия EPS, где будет объявлено ​​о замене угля другими энергоресурсами;

— в настоящее время EPS имеет мощности около 4000 МВт топливных электростанций (ТЭС) на угле, которые стабильно генерируют мощности, к 2024 г планируется, что при модернизации угольной генерации КПД будет доведен до 38%;

— нужно помнить, что Сербия декларирует, что в энергетическом балансе 2020 г в стране будет 27 % получать из возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

​В 2015 г ситуация с перспективами строительства АЭС была не столь печальна.

Тогда обсуждался вопрос строительства АЭС между ГЭС Derdap и ТЭС Kolubara неподалеку от реки Дунай, который мог дать воду для АЭС, и позволил бы обеспечить логистику.

Все это в прошлом,хотя АЭС доказали свою выгодность.

Более 50 лет эксплуатации выявил основные преимущества использования АЭС- безопасность и экономическую выгоду.

Но есть и другие преимущества:

— срок службы АЭС около 60 лет с возможностью продления;

— нет затрат на компенсацию негативного воздействия на окружающую среду, например, образование двуокиси углерода (СО2).

— процесс использования установленной мощности при эксплуатации АЭС составляет 90 % или более,

— цена за сгенерированный 1 кВТ*час не так часто изменяется, как стоимость энергии, вырабатываемой из ископаемых видов топлива, ядерная энергия является стабилизирующим компонентом энергосистемы.

— ядерное топливо меняется в течение 18 мес и более, что практически исключает последствия кратковременных искажений на энергетическом рынке.

Предложение и цена на ископаемые виды топлива подвержены глобальным политическим изменениям, климатические нарушения влияют на уровень воды в реках и, следовательно, влияют на мощность гидроэлектростанций (ГЭС).

Доля цены на ядерное топливо в цене генерируемых киловатт-часов очень мала, так что даже большее изменение цены на ядерное топливо оказывает небольшое влияние на цену генерируемой э/энергии.

Но строительство АЭС выходит дороже, чем ТЭС или ГЭС.

Цены на оборудование и строительство АЭС колеблются от 2000 долл США/1 кВт*час установленной мощности, исключая стоимость финансирования.

В зависимости от стоимости финансирования конечная цена АЭС оценивается в 4 000-6 000 долл США/1 кВт*час.

То есть для АЭС самым важным компонентом стоимости является стоимость финансирования.

Н. Плечаш, председатель Комитета атомному регулированию Сербии, ныне считает, что:

— строительство АЭС в Сербии ныне невозможно, 1 энергоблок может стоить 7-8 млрд евро;

— на расстоянии 400-600 км от Сербии действую 18 АЭС, и в случае нештатной ситуации, последствия в Сербии увидят через 2 часа;

— хотя в ВУЗах Сербии больше не изучают ядерные технологии, но есть дисциплины по радиационной защите, обращению с радиоактивными отходами, медицине и тд;

Европейской энергетической политике ныне характерен акцент на ВИЭ, а не на АЭС.

Для любознательных напомним, что больше всего энергоблоков АЭС — около 100 в США, которые вырабатывают 20 % э/энергии, во Франции — 76 %, Болгарии — 31 %, а словенская АЭС Krško дает 37 % э/энергии в стране.

Но даже для строительства такой небольшой АЭС, как Krško Сербии потребовалось бы 2 млрд евро.

Если в отношениях с РФ Сербия более интересуется нефтегазом и неядерной электроэнергетикой, намереваясь и дальше расширять сотрудничество в области подземного хранения природного газа, газомоторного топлива (ГМТ) и сжиженного природного газа (СПГ), то Словакия совместно с РФ активно продвигает проекты АЭС Богунице и Моховце.

Энергетика и экология

Потребности человечества в энергия. Использование многих природных ресурсов связано с производством энергии. Главным образом это ископаемое топливо, радиоактивные элементы и потенциальная энергия воды. Рост потребностей в электроэнергии приводит к необходимости расширения масштабов ее производства. Однако современные способы получения электроэнергии страдают существенными недостатками с точки зрения ущерба (прямого, косвенного или потенциального), наносимого окружающей среде.

Всего в 1988 г. всеми электростанциями мира было произведе¬но 10 513 млрд. кВт/ч электроэнергии, а на территории бывшего СССР — 1 705 млрд. кВт/ч. В 1989 г. в СССР было произведено около 1 750 млрд. кВт/ч: 65% — ТЭС, 24% — ГЭС, 11 % — АЭС.

Рассмотрим основные виды электростанций и их экологическое воздействие на окружающую среду.

Тепловые электростанции. Львиная доля мирового производства электроэнергии принадлежит тепловым электростанциям (ТЭС), работающим на ископаемом органическом углероде. Топливо (уголь, мазут, газ, сланцы) сжигается в топках паровых козлов, где его химическая энергия превращается в тепловую энергию пара.

В паровой турбине энергия пара переходит в механическую, которая в турбогенераторе превращается в электрическую. Тепловой коэффициент полезного действия обычной ТЭС (типа ГРЭС) составляет 37—39%. Около 2/3 тепловой энергии и остатков топлива в буквальном смысле слова вылетают в трубу, нанося огромный вред обширному региону.

ТЭС ежесуточно потребляют огромное количество топлива, зачастую привозимого издалека. Так, ГРЭС мощностью 2 млн. кВт ежесуточно сжигает 17 800 т угля, что соответствует 6—7 большегрузным составам, и, кроме того. 2500 т мазута. Весь уголь перемалывается в угольную пыль и непрерывно подается в топки котлов, туда же в больших количествах (150 тыс. м3) непрерывно поступает вода, к чистоте которой предъявляют весьма высокие требования.

Пар, отработавший в паровых турбинах, охлаждаясь, превращается в воду и затем снова отправляется в котлы. На охлаждение ежесуточно расходуется более 7 млн. м3 воды и при этом происходит тепловое загрязнение водоема-охладителя.

При работе ТЭС в атмосферу выбрасывается огромная масса золы и различных вредных химических веществ. Та же ГРЭС за год выбрасывает в атмосферу около 43 тыс. т золы, 220 тыс. т S02, 36—40 тыс. т оксидов азота.

Тепловые электростанции, работающие на природном газе, экологически существенно чище угольных, мазутных и сланцевых.

В последние годы было обнаружено, что радиационное загрязнение вокруг тепловой станции, работающей на угле, в среднем в 100 раз выше фона естественной радиации. Это связано с тем, что обычный уголь всегда содержит микропримеси урана-238. тория-232 и радиоактивный изотоп углерода. При работе ТЭС эти радионуклиды вместе с золой и другими продуктами сгорания поступают в атмосферу, почву, водоемы.

Гидроэлектростанции. Гидроэлектростанции (ГЭС) представляют собой наиболее простые устройства для получения электроэнергии. Энергоноситель — вода — поступает в турбину ГЭС из верхнего бьефа реки (водохранилища, созданного плотиной) и уходит в нижний бьеф. Себестоимость электроэнергии, вырабатываемой ГЭС, в среднем в четыре раза ниже, чем у тепловых электростанций, а ее самоокупаемость во столько же раз быстрее. Полные расчетные гидроресурсы рек планеты оцениваются в 1000 трлн. кВт/ч. Гидроресурсов, которые можно реализовать с помощью ГЭС, примерно в 30 раз меньше. По оценкам специалистов, даже при полном использовании потенциала всех рек планеты гидроэнергетика может обеспечить человечество электроэнергией не более чем на 25%.

На территории бывшего СССР находилось 12% мировых гидроресурсов. Использование этого потенциала составляло в среднем 20%, в том числе в европейской части — 39%, в Сибири — 20%, на Дальнем Востоке — менее 5%.

В промышленно развитых странах эффективность использования имеющихся гидроресурсов намного выше: в Канаде — около 50%, в Японии — 62%, в Швеции и Италии — 74%, во Франции и Швейцарии — более 90%, в США — около 44%.

Существенное отличие ГЭС от ТЭС и вместе с тем их огромное преимущество — высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска или отключения любого числа агрегатов. Это позволяет использовать мощные ГЭС в качестве «пиковых» электростанций, т.е. для обеспечения суточного графика нагрузки энергосистемы и компенсации потерь электроэнергии в сети при аварийном отключении мощностей ТЭС.

Если говорить о большой энергетике, то ГЭС можно разделить на две основные группы: построенные на крупных равнинных и горных реках. В обоих случаях требуется строительство плотин, создающих необходимый напор воды и запас сс в водохранилище для обеспечения равномерной работы ГЭС в течение года.

При с троительстве крупных ГЭС на равнинных реках возникает множество экологических проблем, связанных с нарушением естественной миграции рыб и их нерестилищ, с затоплением плодородных пойменных земель, с развитием в застойных речных водах сине-зеленых водорослей и т.д.

Особенно противоречивая ситуация сложилась на Волге, перегороженной целым каскадом плотин, в результате чего было затоплено 1,78 млн. га прекрасных пойменных земель и 0.7 млн. га лесов. Зарегулирование стока Волги помимо чисто энергетических решало и комплекс других народнохозяйственных задач, о чем зачастую умалчивается, когда речь идет об ущербе, нанесенном плотинами экологии Волжского бассейна. Плотины обеспечили задержание и аккумулирование в водохранилищах паводковых вод, сделали возможным судоходство на всей Волге, смягчили климат региона, позволили развивать орошаемое земледелие. До создания на Волге водохранилищ на обширных просторах Среднего и Нижнего Поволжья свирепствовали катастрофические суховеи («черная мгла»), ежегодно происходили опустошительные наводнения, уносящие 2/3 годового стока реки, а в летнюю жару надолго нарушалось водное сообщение, резко уменьшался объем водопотребления.

Сейчас воды великой русской реки врашают десятки турбин волжских ГЭС обшей мощностью более 11 млн. кВт. Река обеспечивает водой население Москвы и других приволжских городов — в общей сложности более 60 млн. человек.

В Волгу ежегодно попадает около 7 млрд. м3 загрязненных сточных вод, в том числе более 1 млрд. м3 без всякой очистки, около 400 тыс. т различных органических загрязнений, более 45 тыс. т нефтепродуктов, огромное количество азотных удобрений, стоков животноводческих комплексов и т.д. Предприятия только одного Волгограда ежегодно сбрасывают в реку более 230 млн. м3 хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. Плюс к этому — более 700 тыс. т в год атмосферных выбросов загрязняющих веществ, большая часть которых с осадками также стекает в Волгу. В этом, видимо, и кроется одна из главных причин экологического бедствия на Волге (впрочем, как и на других зарегулированных реках).

В развитых странах, имеющих сходные с нашими природные условия, также сооружаются большие водохранилища, объем которых составляет значительную часть речного стока: в Канаде — 28%, в США — 41%, в России — 27%. Из 10 имеющихся в мире крупнейших по площади затопления водохранилищ только три находятся на территории нашей страны; на третьем и четвертом месте — Куйбышевское и Братское водохранилища, на шестом — Рыбинское.

Из 25 самых мощных в мире гидроэлектростанций 7 находятся в странах СНГ, а из 25 самых высоких плотин — 5. Круппейшая в нашей стране ГЭС — Саяно-Шушенская (мощностью 6,4 млн. кВт) — занимает 5-е место в мире. Братская ГЭС (4,5 млн. кВт) — 13-е. Наиболее крупная ГЭС находится в Венесуэле и имеет мощность 10,3 млн. кВт. В Бразилии завершается строительство ГЭС мощностью 13,32 млн. кВт.

Атомные электростанции. В реакторе атомной электростанции (АЭС) тепловая энергия выделяется за счет высвобождения энергии связи нейтронов и протонов при делении ядер урана-235 под воздействием нейтронов. Если при химическом сжигании 1 г угля выделяется 7 ккал теплоты, то при «сжигании» 1 г ядерного топлива — 20 млн. ккал, т.е. почти в 3 • 106 раз больше. Для агрегата ТЭС мощностью 1 млн. кВт ежесуточно требуется около 10 тыс. т угля, а в течение трех лет — 300 тыс. вагонов угля. А для АЭС той же мощности за три года (продолжительность непрерывной работы реактора АЭС без смены «горючего») потребуется всего 80 т ядерного топлива (2 вагона). Вследствие этого установка АЭС возможна в любом месте, где имеется достаточно много воды для охлаждения реактора, где нет серьезной сейсмической опасности, отсутствует осаждение грунта и нет угрозы разрушения здания АЭС в результате каких-либо внешних причин.

Типичная АЭС мощностью 1 млн. кВт за год подготавливает для захоронения не более 2 м3 радиоактивных отходов. Общее количество отходов, образуемых на всех АЭС бывшего СССР, составляло ежегодно всего около 30 т.

Гораздо большую проблему представляет захоронение различных радиоактивных веществ, накопившихся в ходе многолетней наработки плутония для ядерного оружия. Этих отходов в сотни раз больше, чем при производстве ядерного топлива для всех АЭС.

К концу 1989 г. в мире в эксплуатации находилось уже 434 ядерных энергоблоков, суммарная установленная мощность АЭС возросла на 7 млн. кВт. На территории бывшего СССР в начале 1990 г. эксплуатировалось 46 энергоблоков обшей мощностью около 37 млн. кВт. В конце января 1991 г. приостановлены, законсервированы или перепрофилированы пусковые стройки Ростовской, Крымской, Татарской, Башкирской АЭС, а также отдельные энергоблоки на Смоленской, Хмельницкой, Запорожской, Калининской и других АЭС. Прекращено проектирование и строительство 60 АЭС общей мощностью 160 млн. кВт.

Такая ситуация возникла в результате кардинального изменения общественного мнения в отношении атомной энергетики после аварии на Чернобыльской АЭС. После взрыва, выбросившего в атмосферу огромное количество ядерного топлива, ценная реакция деления ядер в реакторе прекратилась — реактор у тратил «критичность», однако температура в нем оставалась высокой еще долгое время за счет радиоактивных превращений. В течение месяца в атмосферу продолжали выделяться летучие радиоактивные нуклиды инертных газов, йода-131, теллура, цезия и др.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС пострадали согни тысяч людей (особенно дети) не только вблизи Чернобыля, но и далеко за его пределами — на Украине, в Белоруссии, в России. Образовались радиоактивные «следы» и «пятна» — места выпадения радиоактивного дождя. Выпадение радионуклидов обнаружено также на территории Австрии, ФРГ, Италии, Норвегии, Швеции, Польши, Румынии, Финляндии.

Авария на ЧАЭС стимулировала проведение комплексных научно-исследовательских и конструкторских работ по созданию новых поколений АЭС с предельно достижимой безопасностью. Атомная энергетика уже располагает проектами установок, способных к самоподавлению процессов, ведущих к тяжелым авариям, причем практически независимо от действий персонала. После Чернобыля специалистам во всем мире стало ясно, что только тесные контакты друг с другом и своевременное информирование общественности о всех нововведениях могут гарантировать дальнейшее бесконфликтное развитие атомной энергетики. В октябре 1989 г. Генеральная Ассамблея ООН призвала все государства стремиться к эффективному и гармоничному сотрудничеству «в использовании ядерной энергетики и применении необходимых мер в целях дальнейшего повышения безопасности ядерных установок».

Чернобыльская трагедия заставила пересмотреть и принципы размещения АЭС. В этом вопросе необходимо учитывать множество факторов: потребность региона в электроэнергии, природные условия, наличие достаточного количества воды, плотность населения, вероятность возникновения землетрясений, наводнений, характеристику верхних и нижних слоев грунта, грунтовых вод и т.д.

Нетрадиционные источники получения электрической энергии.Наряду с традиционными источниками электроэнергии в мире ведется поиск иных путей удовлетворения все возрастающих энергетических потребностей человечества. Это использование энергии Солнца, тепла Земли, энергии ветра, энергии приливов-отливов, энергии термоядерного синтеза.

Утилизация солнечной энергии. Полная мощность излучения Солнца выражается астрономической цифрой — 4 • 1014 млрд. кВт. На каждый квадратный метр суши приходится в среднем около 0,16 кВт. Для всей же поверхности Земли количество падающей солнечной энергии составляет 105 млрд. кВт, что в 20 гыс. раз превышает производство всех известных видов энергии. Достаточно сказать, что все энергетические потребности стран СНГ соответствуют солнечной энергии, падающей в пустыне Каракумы на квадрат с длиной стороны 67 км.

Таких «квадратов» только в этой пустыне — несколько сотен. Весь вопрос в том, как преобразовать энергию падающего излучения Солнца в доступную для практического использования электрическую энергию. Успехи здесь уже есть. В настоящее время энергия солнечного излучения может широко использоваться для получения в основном низкопотенциальной тепловой энергии (до 100 °С) для нужд коммунального и сельского хозяйства и частично промышленности. Это различного рода водо- и воздухонагреватели, теплицы, сушилки, опреснители воды и т.д.

Иначе обстоит дело с использованием энергии Солнца для прямого или косвенного получения электроэнергии.

Создание солнечных электростанций (СЭС) с получением водяного пара за счет нагревания парового котла оказалось экономически нерентабельным, так как затраты на получение электроэнергии на СЭС примерно в 70 раз превышают затраты ТЭС, работающей на угле. Имеются проекты создания крупных СЭС мощностью 200—300 МВт. Однако, несмотря на все усовершенствования, расчетные затраты на этих станциях во много раз превышают затраты на ТЭС традиционного типа.

До недавнего времени считалось, что при использовании энергии солнечного излучения будущее за электростанциями на полупроводниковых фотоэлектрических преобразователях (ФЭП). Стоимость существующих установок с ФЭП мощностью до десятков киловатт намного дороже паровых СЭС, не говоря уже о традиционных источниках энергии. Пока что область применения ФЭП — малые автономные установки, используемые в местах, куда сложно доставить топливо, а также в космических аппаратах.

В 60-х гг. группой английских и американских ученых был предложен проект создания мощных космических солнечных электростанций. Предлагалось запустить на высоту 36 тыс. км над экватором со скоростью вращения Земли 60 спутников с панелями полупроводниковых фотоэлементов, каждая — площадью 160 км2 и массой 50 тыс. т. Получаемая энергия после преобразования в СВЧ должна была передаваться на Землю и там преобразовываться в электрическую. Поначалу казалось, что проект вполне осуществим. Однако огромная масса гелиостанции (300 тыс. т) поставила серьезную техническую проблему по доставке грузов на орбиту. Кроме того, опасность представляет поток микроволновой энергии огромной мощности. Он ионизирует воздух, убивая все живое, распространяет радиопомехи и т.д. Расчеты показали, что суммарные потери на двойное преобразование энергии и потери на ее передачу из космоса сводят на нет выигрыш от размещения подобной СЭС в космосе по сравнению с расположением ее на поверхности Земли. Поэтому более перспективны наземные солнечные электростанции.

Термоядерная энергетика. Большие надежды возлагаются на управляемую термоядерную реакцию синтеза легких ядер, в частности изотопов водорода (D— дейтерия, Т — трития). Для реакции синтеза необходима огромная температура — порядка нескольких сотен миллионов градусов. В результате реакции термоядерного синтеза выделяется колоссальное количество энергии: в реакции D4-D— 3,3 млн. эВ, в реакции D4-T— 17,6 млн. эВ. Наиболее заманчиво осуществить синтез ядер только дейтерия, содержащегося в обычной воде в количестве 1/350 от массы водорода или 1/6300 от массы воды. Подсчитано, что 1 л воды по теплотворной способности эквивалентен 300 л бензина, а 1 г дейтерия выделяет в термоядерной реакции теплоту, эквивалентную сжиганию 10 т угля. Энергия, соответствующая сжиганию ежегодно добываемых в мире горючих ископаемых, содержится в кубе воды со стороной всего 160 м.

При овладении энергией ядерного синтеза человечество получило бы доступ к практически неисчерпаемому источнику энергии, безопасному с точки зрения радиоактивного загрязнения окружающей среды, поскольку конечный продукт реакции синтеза дейтерия — гелий безвреден.

Над решением проблемы термоядерного синтеза интенсивно работают физики ряда стран. В 1988 г. было решено объединить усилия по осуществлению проекта международного экспериментального реактора ИТЭР. Предполагается, что экспериментальная эксплуатация ИТЭР сможет начаться в 2003 г.

Энергия ветра. Около 20% поступающего на Землю солнечного излучения превращается в энергию ветра, которую можно использовать практически во всех районах земного шара. Использование ветра для создания ветровых электрических станций (ВЭС) затрудняется его непостоянством. Сейчас выпускаются промышленные ветроустановки мощностью 4—6 кВт, предназначенные для сельскохозяйственных ферм. За рубежом выпускаются ВЭС мощностью 100 кВт.

В Великобритании принято решение о строительстве в ближайшие годы «ветровых парков» площадью 3—4 км2. В каждом из них будет действовать по 25 ветротурбин суммарной мощностью 8 МВт. В перспективе планируется создание гигантских «ветропарков» площадью 500 км2, состоящих из нескольких сотен энергоустановок.

В Швеции планируется строительство 4000 ВЭС (по 3 МВт каждая), которые обеспечат 20% потребности Швеции в электроэнергии. Большая часть их будет установлена в прибрежных водах на расстоянии 3—5 км от берега. В США к концу 1989 г. насчитывалось 14 тыс. ВЭС общей мощностью 1,4 млн. кВт, а в Дании действовало 2400 ВЭС с суммарной мощностью 253 МВт. Во всем мире интерес к ВЭС растет, несмотря на то что при больших масштабах производства энергии на мощных ветрогенераторах требуются большие территории, возникают радиопомехи и сильный шум, поскольку концы лопастей рассекают воздух со сверхзвуковой скоростью.

Энергии приливов. Приливы-отливы наблюдаются в океанах и морях дважды в сутки, причем характер прилива зависит от географической широты местности, глубины моря и крутизны береговой линии. Величина перепада высот при приливе часто превышает 10 м.

Первая приливная электростанция (ПЭС) мощностью 240 МВт была построена во Франции в 1967 г. в месте впадения реки Роны в Ла-Манш. Устье реки было перегорожено дамбой длиной 700 м, в теле дамбы установлены «обратимые» гидроагрегаты, вращающиеся в одну сторону при приливе и в обратную — при отливе.

Стоимость сооружения ПЭС на Роне в 2,5 раза превысила стоимость обычной речной ГЭС такой же мощности. Вблизи Мурманска в 1986 г. построена опытно-промышленная ПЭС мощностью 800 кВт.

В Великобритании обсуждается проект сооружения ПЭС в открытом море. Выявлены участки мелководного моря со стабильным приливом высотой 6 м, на котором планируется строительство невысоких дамб в 10 км от берега. В этих дамбах будут установлены шлюзы и обратимые гидроагрегаты, способные использовать до 45% энергии приливов и отливов. По расчетам, на восьми таких участках можно получать 25% электроэнергии, требуемой в настоящее время стране. При этом отпадает необходимость в сооружении громоздких судоходных шлюзов и затоплении приморских равнин. На вынесенных в море дамбах можно дополнительно построить и ветровые электростанции. Стоимость производимой на такой ПЭС энергии сравнима со стоимостью, получаемой на АЭС.

Геотермальная энергия. Геотермальная энергия — это энергия, содержащаяся в подземной горячей воде и водяном паре. Запасы термальных вод на территории бывшего СССР оценивались примерно в 200 млн. т условного топлива в год. В настоящее время ежегодно добывается 60 млн. м3 термальной воды, что эквивалентно 500 тыс. т условного топлива. На юге Камчатки в 1966 г. в долине р. Паужетки пущена первая в стране геотермальная тепловая электростанция (ГеоТЭС) мощностью 11 тыс. кВт. В отдаленных районах себестоимость электроэнергии на ГеоТЭС в несколько раз ниже, чем на дизельных электростанциях с привозным топливом. ГеоТЭС построены также в Италии, Новой Зеландии, США (долина Больших Гейзеров в Калифорнии), в Исландии.

В общей сложности сегодня ГеоТЭС вырабатывают около 0,1 % суммарной мощности электростанций мира. В будущем этот вклад может быть более высоким, поскольку запасы геотермальных ресурсов очень велики. Однако сравнительно недавно обнаружилось, что геотермальные электростанции, работающие на подземном паре и горячей воде, гораздо более радиоактивны, чем тепловые станции на угле, в основном за счет радиоактивного радона и продуктов его распада. Установлено, что из всех естественных источников радиации радон является наиболее опасным. Он ответствен за 3/4 годовой индивидуальной эффективной дозы облучения, получаемой населением от земных источников радиации, и примерно за 1/2 дозы всех естественных источников радиаци.

Другие нетрадиционные источники. В поисках альтернативных экологически чистых источников электроэнергии ведутся исследования по использованию для этой цели энергии волн. Волновые электростанции могут быть построены как па берегу, так и непосредственно в море. Трудности в эксплуатации волновых станций связаны с непостоянством размеров и скорости движения волн, а также с обеспечением устойчивой эксплуатации в условиях штормовой погоды.

Из других нетрадиционных источников энергии в последнее время все большее внимание уделяется так называемым биогазовым установкам, в которых в процессе анаэробного сбраживания остатков сельскохозяйственного производства, избыточной массы активного ила и других органических отходов получается горючий газ (главным образом метан). Такие установки успешно эксплуатируются в США, во многих странах Западной Европы и других континентов. Так, в Индии в 1985 г. их насчитывалось более 400 тыс., в Китае в 1986 г. эксплуатировалось 25 млн. печей и водонагревателей на биогазе.

И конечно же ключевой проблемой является энергосбережение. Например, значительную экономию энергии дало бы применение газовых турбин в доменном производстве. Каждая турбина могла бы экономить 11 тыс. т условного топлива в год. Наибольшие потери энергии характерны для крупнотоннажной металлургической промышленности.

И все же рассчитывать всерьез на то, что нетрадиционные источники энергии могут в скором времени заменить ныне действующие, не приходится. По прогнозам специалистов, переход на альтернативные источники энергии произойдет не ранее чем через 30—50 лет. А пока задача заключается в том, чтобы максимально снизить ущерб окружающей среде при использовании традиционных способов получения электроэнергии.

Оценки уровня радиации

Теоретический аспект. После открытия в начале XX в. радиоактивности человечество шагнуло далеко вперед в своем движении по изучению данного явления. К сожалению, вначале это изучение коснулось только создания ядерного оружия огромной разрушительной силы и лишь позже — использования этой силы в мирных целях. Стали соз¬даваться атомные электростанции, двигатели на ядерном топливе, приборы с радиоизотопами дня проверки качества сварных швов в магистральных нефте- и газопроводах, для медицинской диагностики, лечения некоторых онкологических заболеваний и т.д.

После аварий на АЭС (особенно на Чернобыльской), на атомных подводных лодках, в научных центрах люди стали понимать, перед лицом какой грозной опасности они находятся. Этот враг невидим, но разрушает все живое с неумолимой силой. Имя его — радиация.

Суть метода. Создан ряд приборов, с помощью которых можно достаточно быстро определить: в опасной зоне находится человек или нет, загрязнены ли продукты радионуклидами? Принцип работы этих приборов основан на том, что чувствительные элементы улавливают радиоактивное излу¬чение и на световом индикаторе показывают его величину. Ход работы.
  1. Взять любой прибор для измерения радиации. Тщательно изучить инструкцию по его использованию.

  2. Измерить уровни радиации в классе, в коридоре, на школьном дворе.

  3. Сделать вывод о радиоактивной обстановке в вашей школе и местности, где вы проживаете.

Если уровень радиации от 14—20 мР/ч (миллирентген/час), то эта величина в пределах естественного фона. Если уровень радиации повышен, надо соблюдать меры предосторожности: не употреблять немытые фрукты и овощи, соблюдать личную гигиену. Можно уменьшить со¬держание радионуклидов в продуктах питания. Известно, что 53—70% таких радиоактивных элементов, как цезий и стронций, при варке рыбы и мяса переходят в бульон, по¬этому его обязательно нужно вылить. Доказано, что если проварить мясо в течение первых 10 мин, то в бульон перейдет 50—60% стронция. Этот бульон сливают, а мясо продолжают варить в новом бульоне — потеря питательных веществ будет минимальной, а продукт станет безвредным. Можно обезвредить мясо, удалив 81% цезия-134, и без варки. Для этого мясо вымачивают в проточной воде в течение 12 ч. Удаление из продуктов 99,3% изотопов цезия-137 и цезия-134 достигается вымачиванием в 4%-м растворе поваренной соли или в 3%-м растворе уксусной кислоты при 4—5 °С со сменой рассола через каждые 6 часов в течение 18 ч.

ТЭС, ГЭС, АЭС, СЭС, ГеоТЭС, альтернативные источники энергии, биогаз.
  1. Назовите достоинства и недостатки различных способов получения энергии.

  2. Каковы основные современные тенденции развития мировой энергетики?

  3. Какие способы экономии энергии вам известны?

  4. Определите перспективы развития нетрадиционных способов получения энергии.

  5. В чем суть радиоактивного воздействия на живые организмы?

  6. Назовите бытовые способы устранения отрицательного воздействия радиации на человека.

Реферат: Преимущества и недостатки ГЭС в сравнении с ТЭС, цена: 693 руб.

Содержание

Введение 3
1 Сравнение преимуществ и недостатков ГЭС в сравнении с ТЭС и АЭС 4
Заключение 8
Список использованных источников 9

Фрагмент для ознакомления

При дефиците инвестиций, при необходимости получения электроэнергии в наиболее краткие сроки, предпочтение может отдаваться строительству ТЭС. Тем не менее, последующая эксплуатация ТЭС будет обходиться дороже, чем ГЭС, из-за дороговизны топлива.

Заключение

Таким образом, можно сделать следующие выводы.
В настоящее время к альтернативным источникам электроэнергии относят только гелиоэлектронику (использование энергии Солнца), ветроэлектронику, приливную и геортермальную гидроэнергетику. В настоящее время они все вместе производят не более 2% вырабатываемой в мире энергии и радикального прорыва в данных сферах в ближайшие годы ждать не стоит. Но является ли альтернативным источником энергии, к примеру, управляемый термоядерный синтез? Вероятно, является, поскольку будущее мировой энергетики — именно не за традиционными АЭС, а за термоядерными реакторами, а также реакторами на быстрых нейтронах типа БН-800.»

Список использованных источников

Александров А. П. Атомная энергетика и научно-технический прогресс / А.П. Александров. — М.: Наука, 2016. — 272 c.
Курочкин С.С. Современная ядерная электроника / С.С. Курочкин, И.Д. Мурин. — М.: Атомиздат, 2015. — 288 c.
Рюль К. Три тенденции мировой энергетики// Нефть России, №6, 2015.

Рюль К. Три тенденции мировой энергетики// Нефть России, №6, 2015. – с. 84.
Александров А. П. Атомная энергетика и научно-технический прогресс / А.П. Александров. — М.: Наука, 2016. — c. 123.
Курочкин С.С. Современная ядерная электроника / С.С. Курочкин, И.Д. Мурин. — М.: Атомиздат, 2015. — c. 83.

2

4

Список использованных источников

1. Александров А. П. Атомная энергетика и научно-технический прогресс / А.П. Александров. — М.: Наука, 2016. — 272 c.
2. Курочкин С.С. Современная ядерная электроника / С.С. Курочкин, И.Д. Мурин. — М.: Атомиздат, 2015. — 288 c.
3. Рюль К. Три тенденции мировой энергетики// Нефть России, №6, 2015.

гидроаккумулирующая электростанция (PSP): эскиз сооружения, порядок работы. Генераторы электроэнергии ГАЭС, КПД. Сравнение с гидроэлектростанциями (ГЭС)

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет»

(национальный исследовательский университет)

Факультет «Энергетический»

Кафедра «ЭПА»

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Общей энергии»

гидроаккумулирующая электростанция (PSP): эскиз сооружения, порядок работы. Генераторы электроэнергии ГАЭС, КПД. Сравнение с гидроэлектростанциями (ГЭС)

Проверил

Н. Ю. Башмакова

Автор работы

студент группы Э-235

D. A. Елистратов

Челябинск 2013

СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ:

ВВЕДЕНИЕ

. СРАВНЕНИЕ ГЭС С ЗАРУБЕЖНЫМИ КОЛЛЕГАМИ

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ГАЭС

.1 Гидроаккумулирующие электрические станции

.2 Принцип работы

.3 Классификация гидроаккумулирующих электростанций

.4 Технологическая схема

. ГЕНЕРАТОРЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ГАЭС, КОЭФФИЦИЕНТ эффективности ГАЭС

.1 Генераторы электроэнергии ГАЭС

.2 Коэффициент эффективности ГАЭС

. ГЛАВНЫЕ ОТЛИЧИЯ ГАЭС ОТ ГЭС

ВЫВОД

библиография

АННОТАЦИЯ:

Елистратов Д. А. гидроаккумулирующая электростанция (PSP): эскиз сооружения, порядок работы. Генераторы электроэнергии ГАЭС, КПД. Сравнение с гидроэлектростанциями (ГЭС). Челябинск: Юургу, Э-235, 31с., 2ил., 0табл., библиогр. список-5 наим., 0 прил.

Цель реферата — отразить процесс производства тепловой и электрической энергии на ГАЭС.

Задача реферата — изучить, обобщить, проанализировать структуру современной ГАЭС.

Новизна реферата состоит в том, что ГАЭС были рассмотрены с точки зрения современных технологий, так как был использован при подготовке литература не позднее, чем за 10 лет издания.

Плюсы и минусы гидроэнергетики

Мы пьем ее, плаваем в ней и нуждаемся в ней для поддержания жизни, но знаете ли вы, что на воду приходится 16,6% всего мирового производства электроэнергии? В мире тысячи и тысячи плотин, но лишь немногие из них производят гидроэлектроэнергию для питания наших домов и предприятий. Хотя это, безусловно, богатый источник доступной энергии, у гидроэлектроэнергии есть как плюсы, так и минусы. Ознакомьтесь с некоторыми преимуществами и недостатками гидроэнергетики.

Плюсы гидроэнергетики

У гидроэлектроэнергии есть много преимуществ, включая возобновляемость, отсутствие выбросов и даже возможности для отдыха. Гидроэнергетика может быть даже интересной и увлекательной темой для изучения. Взгляните на некоторые из
преимуществ гидроэлектроэнергии ниже.

1. Это хорошо для окружающей среды
Хотя гидроэлектроэнергия имеет некоторые недостатки, это один из самых экологически чистых видов производства энергии, доступных нам сегодня.Он не использует ископаемое топливо и не производит вредных выбросов, а также обеспечивает стабильную поставку чистой энергии. Ну что не любить? Хотя плотины могут оказывать сильное воздействие на окружающую среду, единственное загрязнение, создаваемое этими плотинами, связано с первоначальным строительством. Фактическое производство энергии не приводит к выбросам углерода.

2. Это возобновляемый ресурс
«Вода, вода повсюду, но ни капли для питья». Хотя в ближайшее время вы не будете пить прямо из реки (или океана), одним из основных преимуществ гидроэнергетики является то, что вода есть почти везде и может использоваться для производства гидроэлектроэнергии.Из-за круговорота воды это возобновляемый ресурс, который не иссякает, что позволяет нам сохранять ограниченные и невозобновляемые ресурсы для других целей.

Гидроэлектроэнергия также является важным ресурсом, поскольку она обеспечивает большую энергетическую независимость стран. Снижение спроса на внешние источники топлива может помочь уменьшить конфликты и улучшить экономические проблемы стран, которые изо всех сил пытаются получить топливо из международных источников. Вместо этого они могут обеспечивать чистую бытовую электроэнергию с помощью гидроэнергии.

3. Это надежно и высокоэффективно
Одним из самых больших преимуществ гидроэнергетики является то, что это один из самых эффективных источников энергии в мире. Учтите, что солнечная энергия имеет КПД не более 30-36%, энергия ветра — только 25-45%, а угольная энергия — только 33-40%. Все эти методы меркнут по сравнению с гидроэнергетикой, эффективность которой составляет до 90% при преобразовании воды в электричество.

Гидроэнергетика также имеет то преимущество, что время простоя практически отсутствует, поскольку поток воды останавливается только для общего ремонта, технического обслуживания и модернизации.С другой стороны, производство солнечной энергии уменьшается каждую ночь, когда солнце садится, а энергия ветра хороша только до тех пор, пока дует устойчивый ветер.

4. Гибкость
В отличие от других форм энергии, таких как солнечная, ветровая или угольная, гидроэлектроэнергия постоянна. Поток воды для производства энергии можно легко изменить в соответствии с потребностями в подаче. Это означает, что электричество может быть доступно, когда оно необходимо, что снижает потери энергии.

5. Это безопасно
По сравнению со многими другими формами производства энергии, плотины, производящие гидроэнергию, на протяжении многих лет были довольно безопасными.Большинство возникших вопросов или проблем являются результатом некачественного строительства и низких стандартов безопасности старых плотин. Еще одно преимущество гидроэнергетики в этой ситуации заключается в том, что не используется горючее топливо, что снижает риски, связанные с ископаемым топливом или ядерной энергией.

6. Это экономично
Несмотря на то, что первоначальные расходы могут быть значительными, после того, как плотина ГЭС будет запущена, затраты на техническое обслуживание и заработную плату сотрудников будут относительно низкими. Кроме того, стоимость воды не колеблется так, как стоимость традиционного ископаемого топлива и импортного топлива.Страны, использующие гидроэлектроэнергию, могут сэкономить много денег, а некоторые страны, такие как Парагвай, могут получать почти всю свою энергию от плотин гидроэлектростанций.

7. Отлично подходит для отдыха
Наконец, плотины обычно создают резервуары. Если вы живете рядом с водохранилищем или когда-либо посещали его, вы знаете, что это, по сути, искусственное озеро, где люди любят ловить рыбу, кататься на лодках, плавать, заниматься виндсерфингом и многим другим. Есть даже некоторые известные водохранилища, о которых вы, возможно, слышали, такие как озеро Мид, созданное плотиной Гувера.

У гидроэлектроэнергии есть много больших преимуществ, включая энергетическую независимость и устойчивый источник энергии для будущего.

8. Это основное средство развития
Помимо того, что гидроэнергетика является обильным источником энергии, одним из преимуществ гидроэлектроэнергии является то, что она служит эффективным и основным средством развития как новых, так и существующих сообществ.

Гидроэлектростанции могут сделать это несколькими способами, первый из которых заключается в том, что они могут поставлять большое количество энергии населенным пунктам, даже отдаленным.Они также могут дать повод для строительства шоссе, привлечь различные отрасли промышленности и дать общий импульс торговле. Все эти преимущества служат для улучшения общего качества жизни жителей, которые используют этот источник энергии.

Кроме того, гидроэнергетика обеспечивает устойчивое развитие, а это означает, что она не повлияет на способность будущих поколений удовлетворять свои уникальные потребности в будущем.

Минусы гидроэнергетики

Оборотной стороной всех этих преимуществ гидроэнергетики являются недостатки гидроэнергетики.Взвешивание плюсов и минусов гидроэнергетики важно, потому что мы также должны знать, какое влияние оказывают наши действия при создании устойчивых энергетических решений. Вот несколько основных недостатков гидроэнергетики.

1. Воздействие на окружающую среду
Возможно, самым большим недостатком гидроэнергетики является ее воздействие на окружающую среду. Плотины могут повредить или иным образом воздействовать на окружающую среду как вверх, так и вниз по течению в процессе их строительства во время формирования плотины.Чтобы построить плотину, необходимо проложить новые дороги и линии электропередач, которые нарушают экологию. Плотины также часто образуют водохранилища, которые затапливают большие территории и вытесняют естественную среду обитания. Когда дамбы затапливают районы, они создают участки стоячей или стоячей воды, которая убивает растительность, которая выделяет парниковые газы по мере гниения. Это особенно актуально во влажных и тропических условиях.

Блокирование потока воды также может серьезно повлиять на миграцию рыбы, особенно таких видов, как лосось, нерест которого зависит от рек.Плотины могут даже воздействовать на биологические триггеры, которые сообщают рыбе, куда идти, когда пришло время мигрировать. Некоторые плотины пытались решить этот недостаток гидроэлектроэнергии, создавая рыбоходы или рыбоподъемники, чтобы помочь мигрирующей рыбе добраться до нерестилищ.

Последним экологическим недостатком гидроэлектроэнергии в нашем списке является качество воды. Когда создаются плотины, они ограничивают поток воды, что влияет на уровень кислорода в воде. Более низкий уровень кислорода за плотиной может привести к более низкому уровню кислорода ниже по течению.Когда в воде не так много кислорода, некоторым видам рыб труднее выжить, что влияет на речные среды обитания.

Увеличение выбросов двуокиси углерода и метана гидроэлектростанцией также может нанести вред всем формам водных растений. Повышенное загрязнение этими парниковыми газами может привести к гниению растений под водой, что может серьезно повлиять на окружающую экосистему.

2. Вытесняет людей
Водохранилища не только вытесняют животных из мест их обитания, но и людей.Этот недостаток гидроэнергетики может иметь довольно большое влияние на сообщества. Люди, которые прожили в этом районе всю свою жизнь, могут быть вынуждены переехать, и, хотя они, как правило, получают компенсацию за переезд, это не может компенсировать то, что они потеряли.

Города, поселки и деревни уничтожены плотинами, а местная культура вытеснена. Если люди отказываются переезжать из-за строительства, их иногда выгоняют из дома под угрозой применения насилия.

В 1982 году один случай в Гватемале привел к гибели 369 майя, которые отказались покинуть свои дома для строительства плотины Чиксой.За прошедшие годы плотины вытеснили миллионы людей, вынудив их переместить свою жизнь и семьи в другое место.

Строительство гидроэлектростанции также увеличивает риск затопления в долинах. Если из плотины выйдет сильный поток воды, жизнь тех, кто живет на более низких высотах, может значительно измениться, возможно, навсегда.

3. Это дорого
Другим недостатком гидроэлектроэнергии являются затраты, необходимые для строительства плотины.Хотя их эксплуатация не требует больших затрат, время, необходимое для того, чтобы плотина окупилась, может сильно различаться. Строительство некоторых плотин занимает от двух до пяти лет, в то время как строительство других, таких как плотина Итайпу в Бразилии и Парагвае, может занять значительно больше времени, что приведет к увеличению затрат. В сумме на строительство плотины Итайпу ушло 18 лет и 18 миллиардов долларов.

С 1950-х годов на строительство плотин по всему миру было потрачено около 2000 миллиардов долларов, при этом средняя задержка строительства составила 44%, а завышение стоимости достигло в среднем 96%.Перерасход и задержки затрудняют возврат денег, вложенных в строительство плотины.

4. Имеются ограниченные водохранилища
Хотя вода является неограниченным ресурсом, условия, необходимые для строительства плотины, ограничены. Это недостаток гидроэлектроэнергии, потому что это означает, что вы не можете просто построить плотину где угодно. Фактически, большинство мест, подходящих для строительства гидроэлектростанций, уже используются для этой цели.Еще один фактор, который следует учитывать, заключается в том, что даже если место может поддерживать плотину гидроэлектростанции, оно может не приносить достаточно прибыли, чтобы оправдать проект.

5. Бывают засухи
Взвешивая преимущества и недостатки гидроэнергетики, важно учитывать тот факт, что вода может проходить циклы изобилия и засухи. Более низкий, чем обычно, уровень воды может сильно повлиять на производство энергии и является недостатком гидроэнергетики.

Помимо воздействия засухи, производство гидроэнергии может вызвать засуху ниже по течению, если они не пропускают достаточное количество воды. Это может быть особенно пагубным, если плотина расположена вдоль реки или водохранилища, через которое вода проходит в другую страну. Страна вверх по течению потенциально может вызвать засуху в соседней стране намеренно или непреднамеренно.

6. Это не всегда безопасно
Несмотря на нехватку горючего топлива, плотины по-прежнему таят в себе опасность.Несчастные случаи на строительстве, а также прорыв плотины могут привести к травмам или гибели людей. Во время строительства плотины Гувера погибло 112 человек, а одна из самых страшных катастроф произошла, когда плотина водохранилища Баньцяо в Китае была разрушена тайфуном в 1975 году.

Последующее разрушение плотины Баньцяо привело к гибели примерно 171 000 человек. К счастью, плотины, которые строятся сегодня, строятся в соответствии с более высокими стандартами безопасности, чем в прошлом.

Лучшее энергетическое решение

Хотя у гидроэлектроэнергии, безусловно, есть свои плюсы и минусы, нельзя отрицать, что это эффективное средство производства энергии для устойчивого будущего.Изучая преимущества и недостатки устойчивой энергетики, вы можете принять более взвешенное решение о производстве энергии в вашем собственном сообществе.
Узнайте, как вы можете стать частью экологически безопасного энергетического решения, подписавшись на Kiwi Energy сегодня.

Гидроэлектроэнергетика: преимущества производства и использования

•  Школа водных наук ГЛАВНАЯ  •  Темы поверхностных вод  •  Темы использования воды  •

 

Следующая информация относится к информации, предоставленной Itaipu Binacional.Контент на этой странице взят непосредственно с их сайта.

Представители более 170 стран пришли к единому мнению на Всемирной конференции по устойчивому развитию в Йоханнесбурге (2002 г.) и на 3-м Всемирном форуме по воде в Киото (2003 г.): гидроэнергетика возобновляема и имеет определенные преимущества Вот десять причины, приведшие их к такому выводу.

 

1. Гидроэлектроэнергия является возобновляемым источником энергии.

Гидроэнергетика использует энергию проточной воды без уменьшения ее количества для производства электроэнергии.Таким образом, все гидроэлектростанции малого или большого размера, будь то русло реки или накопительное хранилище, соответствуют концепции возобновляемой энергии.

2. Гидроэнергетика позволяет использовать другие возобновляемые источники.

Гидроэлектростанции с аккумулированием Резервуары обеспечивают несравненную эксплуатационную гибкость, поскольку они могут мгновенно реагировать на колебания спроса на электроэнергию. Гибкость и аккумулирующая способность гидроэлектростанций делают их более эффективными и экономичными при поддержке использования прерывистых источников возобновляемой энергии, таких как солнечная энергия или эолийская энергия.

3. Гидроэнергетика способствует гарантированной стабильности энергии и цен.

Речная вода является бытовым ресурсом, который, в отличие от топлива или природного газа, не подвержен рыночным колебаниям. Кроме того, это единственный крупный возобновляемый источник электроэнергии, а его соотношение затрат и выгод, эффективность, гибкость и надежность помогают оптимизировать использование тепловых электростанций .

4. Гидроэнергетика способствует хранению питьевой воды.

Гидроэлектростанции Резервуары электростанций собирают дождевую воду, которую затем можно использовать для потребления или для орошения. Запасая воду, они защищают грунтовые воды от истощения и снижают нашу уязвимость перед наводнениями и засухами.

5. Гидроэнергетика повышает стабильность и надежность систем электроснабжения.

Работа систем электроснабжения зависит от быстрых и гибких источников генерации для удовлетворения пиковых потребностей, поддержания уровня напряжения в системе и быстрого восстановления подачи после отключения электроэнергии.Энергия, вырабатываемая гидроэлектростанциями, может быть введена в систему электроснабжения быстрее, чем энергия любого другого источника энергии. Способность гидроэлектростанций достигать максимального производства с нуля быстрым и предсказуемым образом делает их исключительно подходящими для реагирования на изменения в потреблении и предоставления вспомогательных услуг электроэнергетической системе, таким образом поддерживая баланс между спросом и предложением электроэнергии.

6. Гидроэнергетика помогает бороться с изменением климата.

Жизненный цикл гидроэлектростанций производит очень небольшое количество парниковых газов (ПГ). Выбрасывая меньше парниковых газов, чем электростанции, работающие на газе, угле или нефти, гидроэлектроэнергия может помочь замедлить глобальное потепление. Хотя освоено только 33% имеющегося гидроэнергетического потенциала, сегодня гидроэлектроэнергия предотвращает выбросы парниковых газов, соответствующие сжиганию 4,4 млн баррелей нефти в день во всем мире.

7. Гидроэлектроэнергия улучшает воздух, которым мы дышим.

Гидроэлектростанции не выбрасывают в воздух загрязняющие вещества. Они очень часто заменяют генерацию из ископаемого топлива, тем самым уменьшая кислотные дожди и смог. В дополнение к этому, гидроэлектростанции не производят токсичных побочных продуктов.

8. Гидроэнергетика вносит значительный вклад в развитие.

Гидроэлектростанции снабжают сообщества электроэнергией, автомагистралями, промышленностью и торговлей, тем самым развивая экономику, расширяя доступ к здравоохранению и образованию и повышая качество жизни.Гидроэлектроэнергия – это технология, которая известна и проверена более века. Его последствия хорошо изучены, и ими можно управлять с помощью мер по смягчению последствий и компенсации ущерба. Он предлагает огромный потенциал и доступен там, где развитие наиболее необходимо.

9. Гидроэлектроэнергия означает чистую и дешевую энергию сегодня и завтра.

Гидроэлектростанции со средним сроком службы от 50 до 100 лет представляют собой долгосрочные инвестиции, которые могут принести пользу разным поколениям.Они могут быть легко модернизированы для внедрения новейших технологий и имеют очень низкие эксплуатационные расходы и расходы на техническое обслуживание.

10. Гидроэнергетика является основным инструментом устойчивого развития.

Гидроэнергетические предприятия, которые разрабатываются и эксплуатируются экономически жизнеспособным, экологически безопасным и социально ответственным образом, представляют наилучшую концепцию устойчивого развития. Это означает «развитие, которое сегодня направлено на удовлетворение потребностей людей без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности» (Всемирная комиссия по окружающей среде и развитию, 1987 г.).

 

Источники и дополнительная информация

Каковы некоторые преимущества и недостатки гидроэлектроэнергии? – Веб-сайт Solar

Эта страница может содержать партнерские ссылки, пожалуйста, ознакомьтесь с нашей политикой раскрытия информации здесь.

Как работает гидроэнергетика?

Гидроэлектроэнергия, также известная как гидроэнергетика , представляет собой электроэнергию, вырабатываемую за счет движения проточной воды. Это может быть проточная река или запруженное водохранилище.Вообще говоря, наиболее широко используемой формой гидроэлектроэнергии являются электростанции, размещенные на плотине. Одним из примеров, конечно же, является Великая плотина Гувера, с которой вы, возможно, знакомы.

Для производства электроэнергии все гидроэлектростанции выполняют примерно одни и те же действия. Вода направляется через канал (или каналы), где ее поток вращает турбину. Турбина, в свою очередь, приводит в действие генератор, а затем электроэнергия, вырабатываемая генератором, поступает в питающую сеть.

В настоящее время гидроэлектроэнергия является важной составляющей энергоснабжения большинства крупных стран благодаря своей надежности и преимуществам перед ископаемым топливом.В этой статье мы рассмотрим некоторые из этих преимуществ, а также недостатки гидроэнергетики. Мы также рассмотрим плюсы и минусы малых ГЭС электростанций .

Является ли гидроэлектроэнергия возобновляемой?

В отличие от ископаемого топлива, количество которого ограничено, гидроэлектроэнергия считается возобновляемым источником энергии . Это связано с тем, что гидроэлектростанции вырабатывают энергию, используя кинетическую (связанную с движением) энергию текущей воды.Учитывая, что вода встречается в природе, а не сжигается в процессе, можно сказать, что это возобновляемый ресурс.

Каковы 5 преимуществ гидроэнергетики?

Пять основных преимуществ гидроэлектроэнергии:

  1. Как мы только что обсуждали, гидроэнергетика является возобновляемой и не зависит от сжигания.
  2. Плотины и их водохранилища содержат предсказуемых объемов воды в зависимости от времени года.
  3. Современные инженерные средства Плотины теперь невероятно безопасны , независимо от их размера.
  4. Гидроэлектростанции могут быть изготовлены в различных масштабах и на реках с различным объемом . Выработка электроэнергии также может регулироваться в большую или меньшую сторону.
  5. Генерация с низким уровнем выбросов. Любые выбросы, производимые гидроэлектростанциями, связаны с сопутствующим оборудованием и составляют лишь часть выбросов, производимых электростанциями, работающими на ископаемом топливе.

Хотя это важно, это не единственные преимущества этого типа питания. Другие включают улучшенное орошение, развитие туризма и борьбу с наводнениями.

Какая электростанция самая надежная?

Наиболее надежной электростанцией, использующей невозобновляемые источники энергии, является атомная электростанция. Но, как и следовало ожидать, с этим типом энергии связаны серьезные проблемы с экологией и безопасностью.

Среди электростанций, использующих возобновляемую энергию, гидроэлектростанции и геотермальные электростанции являются самыми надежными . На самом деле гидроэлектростанции более надежны, чем солнечные установки или ветряные электростанции.

Причина этого в том, что запасы воды в водохранилище гидроэлектростанции или даже в целой речной системе обычно истощаются за месяцы из-за небольшого количества осадков. Даже кратковременная засуха вряд ли нарушит электроснабжение. С другой стороны, солнечный свет и ветер могут исчезнуть в течение нескольких минут.

Каковы недостатки гидроэнергетики?

Основным недостатком гидроэнергетики является то, что первоначальное воздействие на окружающую среду может быть очень высоким. Ущерб от наводнений и прерывание миграционных путей рыб могут оказать долгосрочное воздействие на местную экосистему. Рыболовные лестницы и другие смягчающие меры почти всегда необходимы.

Кроме того, воздействие на местные сообщества может быть высоким. Перемещение и наводнение могут выкорчевать целые общины. Те, кто полагается на рыбалку, могут пострадать особенно сильно.

В денежном выражении строительство гидроплотин также очень дорого . Частично это связано с бюрократической волокитой, которая часто включает юридическую оппозицию со стороны упомянутых выше перемещенных лиц.Другой причиной является квалифицированная рабочая сила и сырье, необходимые для их строительства. Однако на этом все не заканчивается — некоторые водохранилища плотин также требуют дноуглубительных работ, что также является дорогостоящим.

Другим часто упускаемым из виду недостатком является то, что некоторые районы, затопляемые для строительства гидроэлектростанций, являются «поглотителями углерода» . Это означает леса, болота или другие экосистемы, которые содержат много углерода в органическом веществе. Когда они затоплены, это вещество разлагается и выбрасывает углерод в атмосферу.

Каковы преимущества и недостатки малых ГЭС?

Иногда называется МикроГЭС (МГЭС). Малые гидроэлектростанции — это универсальные установки, которые можно использовать везде, где есть проточная или запруженная вода. В некоторых случаях их можно установить даже на частной территории, где есть водопровод.

Большинство малых гидроэлектростанций вырабатывают от 10 до 100 кВт в час использования при максимальной выходной мощности. Благодаря небольшому размеру их можно использовать на небольших реках, ручьях и даже вдоль водопроводов, что устраняет необходимость в больших плотинах.

Их два основных преимущества заключаются в том, что их строительство обходится гораздо дешевле, а воздействие на окружающую среду и общество намного меньше.

Тем не менее, малая гидроэнергетика имеет недостатки. Самым важным, конечно же, является то, что они не могут генерировать столько же электроэнергии, сколько традиционная гидроэлектростанция. В целом, они очень подходят для человека из очень небольшого сообщества.

Надежность также является проблемой при таком типе установки. Если установка зависит от небольшого озера или ручья, то засуха может полностью остановить производство электроэнергии.

Каковы преимущества малых ГЭС?

Плюсы и минусы малых ГЭС

Истинным преимуществом малых ГЭС является их резкое снижение стоимости как в денежном выражении, так и с точки зрения воздействия на окружающую среду. Это более низкое воздействие снижает сопротивление установкам как со стороны местных жителей, так и со стороны экологических лоббистов.

Мы видели сопротивление населения ветряным электростанциям и гидроэлектростанциям по всему миру, и в некоторых районах это замедлило их установку.Однако с небольшими малозаметными гидроэлектростанциями эта проблема возникает гораздо реже.

Компоненты микрогидроэлектростанций

Малые гидроэлектростанции в основном состоят из аналогичных компонентов. В целом, они следуют тому же основному плану, что и традиционные гидроэлектростанции. Учитывая их небольшие размеры, они могут не иметь плотины и водохранилища, но необходимы следующие компоненты:

  • A канал или система транспортировки, по которой вода поступает в установку
  • A турбина , или колесо для жгута и преобразование кинетической энергии воды
  • Генератор , преобразующий кинетическую энергию в электричество

Кроме того, необходим механизм управления генератором и проводка для подачи электроэнергии.Конфигурация этих частей зависит от типа/размера генератора.

Проблемы, связанные с гидроэлектростанцией

С экологической точки зрения гидроэлектростанции не идеальны. И, хотя лучше, чем ископаемое топливо, все же может нанести вред окружающей среде.

Одна из проблем, связанных с использованием гидроэлектростанций, заключается в том, что они непреднамеренно удаляют кислород из воды. Деоксигенация воды ниже по течению означает, что участок ниже по течению уже не так безопасен для диких животных.Это наносит прямой вред рыбам, рост многих из которых зависит от содержания кислорода в воде.

Еще один момент, который следует учитывать, это то, что участок реки ниже по течению будет в несколько раз меньше своего прежнего размера. Местные сообщества могут быть лишены ценной оросительной воды, несмотря на то, что они находятся за много миль от плотины и гидроэлектростанции. Именно это привело к спору о реке Колорадо между США и Мексикой.

Что является основным недостатком гидроэлектростанции?

Основным недостатком гидроэлектростанций является их воздействие на окружающую среду , как во время, так и после строительства.Несмотря на то, что они возобновляемы, было бы преувеличением назвать их «зелеными», поскольку местные сообщества как животных, так и людей могут подвергаться негативному воздействию в течение нескольких поколений.

Более того, если учесть разрушение поглотителей углерода, то углеродный след установки может быть обманчиво высоким.

Воздействие гидроэлектростанций на окружающую среду

Воздействие гидроэлектростанций на окружающую среду очень сильно зависит от масштаба установки. Некоторые речные системы создают и поддерживают множество типов среды обитания помимо самих себя.Поймы рек, солоноватые болота и мангровые заросли — все это высокопродуктивные типы среды обитания, для процветания которых требуется пресная вода. Если плотина достаточно велика, это может привести к упадку этих мест обитания вниз по течению и связанных с ними экосистем.

Плотина «Три ущелья» в Китае, например, вызвала масштабные наводнения и перемещение людей и животных во время ее строительства. Это потому, что это крупнейших гидроэлектростанций в мире.

В наши дни он истощает кислород реки Янцзы и останавливает течение ила вниз по течению.Этот ил исторически укрепил берега рек и теперь сделает эти районы более подверженными эрозии и наводнениям. На самом деле Шанхай, один из важнейших городов Китая, расположен на илистой равнине, вымытой рекой Янцзы.

Несмотря на это, выбросы от сжигания угля для достижения той же мощности будут огромными. Ведь мощность ГЭС «Три ущелья» составляет 22 500 МВт! Вам нужно будет сжечь более 12 000 тонн угля, чтобы произвести такое же количество энергии в час (22 500 МВтч).

Подобные плотины могут иметь большое воздействие на окружающую среду, но вопрос о том, является ли это воздействие таким же серьезным, как уголь, самая популярная альтернатива, является спорным.

 


RENOGY быстро становятся предпочтительным источником для солнечных панелей, комплектов, аккумуляторов и аксессуаров для управления солнечными батареями. Основанная в США , где производятся продукты, они широко известны и уважаемы за инновации и качество .

Обзор продуктов RENOGY


Атомные энергетические реакторы — Всемирная ядерная ассоциация

(обновлено в январе 2022 г.)

  • Большая часть атомной электроэнергии вырабатывается с использованием всего двух типов реакторов, которые были разработаны в 1950-х годах и с тех пор усовершенствованы.
  • Все реакторы первого поколения были выведены из эксплуатации, а большинство действующих реакторов второго поколения.
  • Появляются новые конструкции, как большие, так и маленькие.
  • Около 10% электроэнергии в мире производится за счет ядерной энергии.

Эта страница посвящена основным традиционным типам ядерных реакторов. Чтобы узнать о более сложных типах, см. страницы, посвященные усовершенствованным ядерным энергетическим реакторам, малым ядерным энергетическим реакторам, реакторам на быстрых нейтронах и ядерным реакторам поколения IV.

Как ядерный реактор производит электричество?

Ядерный реактор производит и контролирует выделение энергии при расщеплении атомов определенных элементов. В ядерном энергетическом реакторе высвобождаемая энергия используется в виде тепла для производства пара для выработки электроэнергии. (В исследовательском реакторе основной целью является использование реальных нейтронов, произведенных в активной зоне. В большинстве морских реакторов пар приводит в действие турбину непосредственно для приведения в движение.)

Принципы использования ядерной энергии для производства электроэнергии одинаковы для большинства типов реакторов.Энергия, высвобождаемая в результате непрерывного деления атомов топлива, преобразуется в тепло газа или воды и используется для производства пара. Пар используется для привода турбин, производящих электроэнергию (как и на большинстве электростанций, работающих на ископаемом топливе).

Первые в мире ядерные реакторы естественным образом «работали» в урановых месторождениях около двух миллиардов лет назад. Они находились в богатых урановыми рудными телами и смягчались просачивающейся дождевой водой. 17 из известных в Окло в Западной Африке, тепловая мощность каждого менее 100 кВт, вместе потребляли около шести тонн урана.Предполагается, что они не были уникальными во всем мире.

Сегодня реакторы, разработанные на основе конструкций, первоначально разработанных для приведения в движение подводных лодок и больших военных кораблей, производят около 85% мировой ядерной электроэнергии. Основной конструкцией является реактор с водой под давлением (PWR), который имеет воду с температурой выше 300°C под давлением в первичном контуре охлаждения/теплообмена и генерирует пар во вторичном контуре. Менее многочисленный реактор с кипящей водой (BWR) производит пар в первом контуре над активной зоной реактора при аналогичных температурах и давлении.Оба типа используют воду в качестве охладителя и замедлителя для замедления нейтронов. Поскольку вода обычно кипит при температуре 100°C, они снабжены прочными стальными сосудами под давлением или трубками, обеспечивающими более высокую рабочую температуру. (В другом типе в качестве замедлителя используется тяжелая вода с атомами дейтерия. Поэтому для дифференциации используется термин «легкая вода».)

Компоненты ядерного реактора

Есть несколько компонентов, общих для большинства типов реакторов:

Топливо
Уран является основным топливом.Обычно таблетки оксида урана (UO 2 ) размещают в трубках, образуя топливные стержни. Стержни объединены в тепловыделяющие сборки в активной зоне реактора.

* В новом реакторе с новым топливом для запуска реакции необходим источник нейтронов. Обычно это бериллий в смеси с полонием, радием или другим альфа-излучателем. Альфа-частицы распада вызывают высвобождение нейтронов из бериллия, когда он превращается в углерод-12.Перезапуск реактора с некоторым количеством использованного топлива может не требовать этого, поскольку нейтронов может быть достаточно для достижения критичности при удалении регулирующих стержней.

Модератор
Материал в ядре, который замедляет нейтроны, высвобождаемые при делении, так что они вызывают большее деление. Обычно это вода, но может быть и тяжелая вода или графит.

Стержни или лопасти управления
Они сделаны из материала, поглощающего нейтроны, такого как кадмий, гафний или бор, и вставляются или извлекаются из активной зоны, чтобы контролировать скорость реакции или останавливать ее.* В некоторых реакторах PWR используются специальные регулирующие стержни, позволяющие активной зоне эффективно поддерживать низкий уровень мощности. (Вторичные системы управления включают другие поглотители нейтронов, обычно бор в теплоносителе — его концентрация может регулироваться с течением времени по мере выгорания топлива.) Стержни управления PWR вставляются сверху, крестообразные лопасти BWR — снизу активной зоны.

* При делении большая часть нейтронов высвобождается быстро, но некоторые задерживаются. Они имеют решающее значение для обеспечения управляемости системы с цепной реакцией (или реактора) и обеспечения ее точного критического состояния.

Охлаждающая жидкость
Жидкость, циркулирующая в ядре и отдающая от него тепло. В легководных реакторах водяной замедлитель выполняет также функцию теплоносителя первого контура. За исключением BWR, существует вторичный контур теплоносителя, в котором вода превращается в пар. (См. также более поздний раздел о характеристиках теплоносителя первого контура.) PWR имеет от двух до четырех контуров теплоносителя первого контура с насосами, приводимыми в действие либо паром, либо электричеством — в китайской конструкции Hualong One их три, каждый из которых приводится в действие шестеркой.Электродвигатель мощностью 6 МВт, вес каждого насосного агрегата 110 тонн.

Сосуд под давлением или трубки под давлением
Обычно это прочный стальной корпус, содержащий активную зону реактора и замедлитель/хладагент, но это может быть и ряд трубок, удерживающих топливо и передающих теплоноситель через окружающий замедлитель.

Парогенератор
Часть системы охлаждения реакторов с водой под давлением (PWR и PHWR), в которой теплоноситель первого контура высокого давления, отводящий тепло от реактора, используется для производства пара для турбины во вторичном контуре.По сути, это теплообменник наподобие автомобильного радиатора*. Реакторы имеют до шести «контуров», каждый с парогенератором. С 1980 года более чем на 110 реакторах PWR были заменены парогенераторы после 20-30 лет эксплуатации, более половины из них в США.

* Это большие теплообменники для передачи тепла от одной жидкости к другой – здесь от первичного контура высокого давления PWR во вторичный контур, где вода превращается в пар. Каждая конструкция весит до 800 тонн и содержит от 300 до 16 000 трубок диаметром около 2 см для теплоносителя первого контура, радиоактивного из-за азота-16 (N-16, образованного нейтронной бомбардировкой кислорода, с периодом полураспада 7 секунд). ).Вторичная вода должна проходить через опорные конструкции для труб. Все это должно быть сконструировано таким образом, чтобы трубы не вибрировали и не изнашивались, эксплуатировались так, чтобы не образовывались отложения, препятствующие потоку, и поддерживались химическим способом во избежание коррозии. Трубы, которые выходят из строя и протекают, затыкаются, и избыточная мощность предназначена для этого. Утечки можно обнаружить, контролируя уровни N-16 в паре на выходе из парогенератора.

Защитная оболочка
Сооружение вокруг реактора и связанных с ним парогенераторов, которое предназначено для защиты его от вторжения извне и для защиты тех, кто находится снаружи, от воздействия радиации в случае какой-либо серьезной неисправности внутри.Обычно это бетонная и стальная конструкция метровой толщины.

На более новых российских и некоторых других реакторах под корпусом высокого давления устанавливаются устройства локализации расплава активной зоны или «ловушки активной зоны» для улавливания любого расплавленного материала активной зоны в случае крупной аварии.

Существует несколько различных типов реакторов, как указано в следующей таблице.

Заправка ядерного реактора

Большинство реакторов необходимо останавливать для дозаправки, чтобы можно было открыть корпус реактора.В этом случае перегрузка осуществляется с периодичностью 12, 18 или 24 месяца, когда на свежие заменяется от четверти до трети ТВС. Типы CANDU и RBMK имеют напорные трубы (а не корпус высокого давления, окружающий активную зону реактора), и их можно заправлять под нагрузкой путем отсоединения отдельных напорных труб. AGR также предназначен для дозаправки на ходу.

Если в качестве замедлителя используется графит или тяжелая вода, то можно запустить энергетический реактор на природном, а не на обогащенном уране.Природный уран имеет тот же элементный состав, что и при добыче (0,7% урана-235, более 99,2% урана-238), в обогащенном уране доля делящегося изотопа (U-235) увеличивается в процессе, называемом обогащением, обычно до 3,5-5,0%. В этом случае замедлителем может быть обычная вода, и такие реакторы в совокупности называются легководными реакторами. Поскольку легкая вода поглощает нейтроны, а также замедляет их, она менее эффективна в качестве замедлителя, чем тяжелая вода или графит. Для некоторых новых конструкций малых реакторов требуется низкообогащенное урановое топливо высокой пробы, обогащенное примерно до 20% U-235.

Во время работы часть U-238 превращается в плутоний, а Pu-239 обеспечивает около трети энергии топлива.

В большинстве реакторов топливом является керамический оксид урана (UO 2 с температурой плавления 2800°C), и большинство из них является обогащенным. Топливные таблетки (обычно диаметром около 1 см и длиной 1,5 см) обычно размещают в длинной трубе из сплава циркония (циркалоя), образуя топливный стержень, причем цирконий является твердым, коррозионностойким и прозрачным для нейтронов.* Многочисленные стержни образуют топливную сборку, представляющую собой открытую решетку, которую можно поднимать в активную зону реактора и извлекать из нее. В наиболее распространенных реакторах они имеют длину около 4 метров. Топливная сборка BWR может весить около 320 кг, PWR — 655 кг, и в этом случае они содержат 183 кг урана и 460 кг U соответственно. В обоих задействовано около 100 кг циркалоя.

* Цирконий является важным минералом для ядерной энергетики, где он находит свое основное применение. Поэтому он подлежит контролю за торговлей. Обычно он загрязнен гафнием, поглотителем нейтронов, поэтому для изготовления циркалоя используется очень чистый «ядерный» Zr, который содержит около 98% Zr плюс около 1.5% олова, а также железа, хрома и иногда никеля для повышения прочности.

Важной отраслевой инициативой является разработка устойчивых к авариям видов топлива, которые более устойчивы к плавлению в условиях, подобных условиям аварии на Фукусиме, а оболочка более устойчива к окислению с образованием водорода при очень высоких температурах в таких условиях.

Выгорающие яды часто используются в топливе или теплоносителе для выравнивания производительности реактора с течением времени от загрузки свежего топлива до перегрузки топлива.Это поглотители нейтронов, которые распадаются под воздействием нейтронов, компенсируя постепенное накопление поглотителей нейтронов в топливе по мере его сжигания и, следовательно, обеспечивая более высокое выгорание топлива (в пересчете на ГВт-дни на тонну урана)*. Самым известным из них является гадолиний, который является жизненно важным компонентом топлива в морских реакторах, где установка свежего топлива очень неудобна, поэтому реакторы рассчитаны на работу более десяти лет между перегрузками (эквивалент полной мощности — на практике они не работают непрерывно).Гадолиний входит в состав керамических топливных таблеток. Альтернативой является интегральный выгорающий топливный поглотитель из диборида циркония (IFBA) в виде тонкого покрытия на обычных таблетках.

* Средняя глубина выгорания топлива, используемого в реакторах США, увеличилась почти до 50 ГВт-сут/т по сравнению с половиной по сравнению с 1980-ми годами.

Гадолиний, в основном при содержании оксида до 3 г на килограмм топлива, требует несколько более высокого обогащения топлива для его компенсации, а также после выгорания около 17 ГВт-сут/т сохраняет около 4% своего поглощающего действия и далее не снижается .ZrB 2 IFBA сгорает более стабильно и полностью и не влияет на свойства топливных таблеток. В настоящее время он используется в большинстве реакторов США и некоторых реакторах в Азии. У Китая есть технология для реакторов AP1000.

Основные типы ядерных реакторов

Реактор с водой под давлением (PWR)

Это наиболее распространенный тип, в котором имеется около 300 действующих реакторов для выработки электроэнергии и еще несколько сотен, используемых для морских двигателей. Конструкция PWR возникла как силовая установка подводных лодок.PWR используют обычную воду в качестве теплоносителя и замедлителя. Конструкция отличается наличием первичного контура охлаждения, который протекает через активную зону реактора под очень высоким давлением, и вторичного контура, в котором вырабатывается пар для привода турбины. В России они известны как типы ВВЭР – водоохлаждаемые и водоохлаждаемые.

 

PWR имеет тепловыделяющие сборки по 200-300 стержней каждая, расположенные вертикально в активной зоне, а большой реактор должен иметь примерно 150-250 тепловыделяющих сборок с 80-100 тоннами урана.

Температура воды в активной зоне реактора достигает примерно 325°C, поэтому ее необходимо поддерживать под давлением примерно в 150 раз превышающим атмосферное, чтобы предотвратить ее кипение. Давление поддерживается паром в компенсаторе давления (см. схему). В первом контуре охлаждения вода также является замедлителем, и если какая-либо часть ее превратится в пар, реакция деления замедлится. Этот эффект отрицательной обратной связи является одной из характеристик безопасности этого типа. Система вторичного останова включает добавление бора в первый контур.

Вторичный контур находится под меньшим давлением и вода здесь кипит в теплообменниках, которые, таким образом, являются парогенераторами.Пар приводит в действие турбину для производства электроэнергии, затем конденсируется и возвращается в теплообменники, контактирующие с первичным контуром.

Реактор с кипящей водой (BWR)

Реактор этого типа во многом похож на PWR, за исключением того, что имеется только один контур, в котором вода находится под более низким давлением (примерно в 75 раз выше атмосферного), так что она кипит в активной зоне при температуре около 285°C. Реактор рассчитан на работу с 12-15% воды в верхней части активной зоны в виде пара и, следовательно, с меньшим эффектом замедления и, следовательно, эффективностью.Агрегаты BWR могут работать в режиме следования за нагрузкой с большей готовностью, чем PWR.

Пар проходит через пластины-осушители (паровые сепараторы) над активной зоной, а затем непосредственно в турбины, которые, таким образом, являются частью контура реактора. Поскольку вода вокруг активной зоны реактора всегда загрязнена следами радионуклидов, это означает, что турбина должна быть экранирована и обеспечена радиационная защита во время обслуживания. Стоимость этого, как правило, уравновешивает экономию за счет более простой конструкции.Большая часть радиоактивности в воде очень недолговечна*, поэтому в машзал можно войти вскоре после остановки реактора.

* в основном N-16 с периодом полураспада 7 секунд

ТВС BWR состоит из 90-100 твэлов, а в активной зоне реактора находится до 750 сборок, содержащих до 140 тонн урана. Вторичная система управления включает ограничение потока воды через активную зону, чтобы большее количество пара в верхней части уменьшало замедление.

Тяжеловодный реактор под давлением (PHWR)

Реактор PHWR разрабатывался с 1950-х годов в Канаде как CANDU, а с 1980-х годов также в Индии.PHWR обычно используют в качестве топлива оксид природного урана (0,7% U-235), поэтому требуется более эффективный замедлитель, в данном случае тяжелая вода (D 2 O).** PHWR производит больше энергии на килограмм добытого урана, чем другие конструкций, но также производит гораздо большее количество использованного топлива на единицу продукции.

** в системе CANDU замедлитель обогащается ( т. е. вода), а не топливо – компромисс затрат.

Замедлитель находится в большом резервуаре, называемом каландрией, через который проходит несколько сотен горизонтальных напорных труб, образующих каналы для топлива, охлаждаемого потоком тяжелой воды под высоким давлением (примерно в 100 раз превышающим атмосферное давление) в первичном контуре охлаждения, обычно достигает 290°С.Как и в PWR, теплоноситель первого контура вырабатывает пар во втором контуре для привода турбин. Конструкция напорных трубок означает, что реактор можно постепенно заправлять топливом без остановки за счет изоляции отдельных напорных трубок от контура охлаждения. Это также менее затратно в строительстве, чем конструкции с большим сосудом под давлением, но трубы оказались не такими долговечными.

 

ТВС CANDU состоит из пучка 37 полуметровых твэлов (керамические топливные таблетки в трубах из циркалоя) плюс опорная конструкция, при этом 12 пучков уложены встык в топливном канале.Стержни управления проникают в каландрию вертикально, а система вторичного отключения включает добавление гадолиния в замедлитель. Тяжелая вода-замедлитель, циркулирующая через корпус сосуда для каландров, также выделяет некоторое количество тепла (хотя этот контур не показан на приведенной выше диаграмме).

Более новые конструкции PHWR, такие как усовершенствованный реактор Канду (ACR), имеют легкое водяное охлаждение и слегка обогащенное топливо.

Реакторы

CANDU могут работать на различных видах топлива. Они могут работать на переработанном уране, полученном в результате переработки отработанного топлива легководных реакторов, или на смеси этого обедненного урана, оставшегося после обогатительных заводов.Около 4000 МВт PWR могут затем питать 1000 МВт мощности CANDU с добавлением обедненного урана. Торий также может использоваться в качестве топлива.

Усовершенствованный газоохлаждаемый реактор (AGR)

Это второе поколение британских газоохлаждаемых реакторов, использующих графитовый замедлитель и диоксид углерода в качестве теплоносителя первого контура. Топливом служат таблетки оксида урана обогащением 2,5-3,5% в трубах из нержавеющей стали. Углекислый газ циркулирует через активную зону, достигая температуры 650°C, а затем проходит мимо труб парогенератора снаружи, но все еще внутри бетонного и стального корпуса под давлением (отсюда и «интегральная» конструкция).Стержни управления проникают в замедлитель, а система вторичного останова включает подачу азота в теплоноситель. Высокая температура придает ему высокую тепловую эффективность – около 41 %. Дозаправка возможна под нагрузкой.

 

AGR был разработан на основе реактора Magnox. Реакторы Magnox также имели графитовый замедлитель и охлаждались CO 2 , использовали топливо из природного урана в металлической форме и воду в качестве вторичного теплоносителя. Последний реактор Magnox в Великобритании был закрыт в конце 2015 года.

Легководный реактор с графитовым замедлителем (LWGR)

Основной конструкцией LWGR является РБМК, советская конструкция, разработанная на основе реакторов по производству плутония. В нем используются длинные (7 метров) вертикальные напорные трубы, проходящие через графитовый замедлитель, и он охлаждается водой, которая кипит в активной зоне при температуре 290°C и давлении около 6,9 МПа, как и в BWR. Топливо представляет собой низкообогащенный оксид урана, собранный в ТВС длиной 3,5 метра. При замедлении, в основном за счет фиксированного графита, избыточное кипение просто снижает охлаждение и поглощение нейтронов, не подавляя реакцию деления, и может возникнуть проблема положительной обратной связи, поэтому они никогда не строились за пределами Советского Союза.Дополнительную информацию см. в приложении по реакторам РБМК.

Реактор на быстрых нейтронах (РБН)

Некоторые реакторы не имеют замедлителя и используют быстрые нейтроны, вырабатывая энергию из плутония, в то же время производя его из изотопа U-238 в топливе или вокруг него. Хотя они получают в 60 раз больше энергии из исходного урана по сравнению с обычными реакторами, их строительство обходится дорого. Дальнейшее их развитие вероятно в следующем десятилетии, а основные проекты, которые, как ожидается, будут построены через два десятилетия, — это FNR.Если они настроены на производство большего количества делящегося материала (плутония), чем они потребляют, они называются реакторами на быстрых нейтронах (FBR). См. также страницы, посвященные реакторам на быстрых нейтронах и малым ядерным энергетическим реакторам.

Действующие атомные электростанции
Тип реактора Основные страны Номер ГВт Топливо Охлаждающая жидкость Модератор
Реактор с водой под давлением (PWR)

США, Франция, Япония, Россия, Китай, Южная Корея

304

288.7

обогащенный UO 2

вода

вода

Реактор с кипящей водой (BWR)

США, Япония, Швеция

61

61,8

обогащенный UO 2

вода

вода

Тяжеловодный реактор под давлением (PHWR)

Канада, Индия

48

24.5

натуральный UO 2

тяжелая вода

тяжелая вода

Усовершенствованный газоохлаждаемый реактор (AGR)

Великобритания

11

6.1

натуральный U (металл),
обогащенный UO 2

СО 2

графит

Легководный графитовый реактор (LWGR)

Россия

11

7.4

обогащенный UO 2

вода

графит

Реактор на быстрых нейтронах (РБР)

Россия

2

1,4

PuO 2 и UO 2

жидкий натрий

нет

Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор (ВТГР) Китай 1 0.2 обогащенный UO 2 гелий графит
ВСЕГО   438 390,1      

Информацию о строящихся реакторах см. на странице с информацией о планах строительства новых реакторов по всему миру.

Усовершенствованные реакторы

Обычно выделяют несколько поколений реакторов.Реакторы поколения I были разработаны в 1950-60-х годах, а последний (Wylfa 1 в Великобритании) был остановлен в конце 2015 года. В основном они использовали топливо из природного урана и графит в качестве замедлителя. Реакторы поколения II типичны для нынешнего флота США, и большинство из них эксплуатируется в других странах. Обычно они используют топливо из обогащенного урана и в основном охлаждаются и замедляются водой. Поколение III — это усовершенствованные реакторы, созданные на их основе, первые несколько из которых эксплуатируются в Японии, Китае, России и ОАЭ.Другие находятся в стадии разработки и готовы к заказу. Это разработки второго поколения с повышенной безопасностью. Четкого различия между поколением II и поколением III нет.

Конструкции

поколения IV все еще находятся на чертежной доске. Они, как правило, будут иметь замкнутые топливные циклы и сжигать долгоживущие актиниды, которые сейчас входят в состав отработавшего топлива, так что продукты деления будут единственными высокоактивными отходами. Из семи проектов, разрабатываемых в международном сотрудничестве, четыре или пять будут реакторами на быстрых нейтронах.Четыре из них будут использовать фторидные или жидкометаллические хладагенты, поэтому они будут работать при низком давлении. Два будут с газовым охлаждением. Большинство из них будут работать при гораздо более высоких температурах, чем современные реакторы с водяным охлаждением. См. документ «Реакторы поколения IV».

Более дюжины усовершенствованных реакторов (поколение III) находятся на различных стадиях разработки. Некоторые из них являются развитием конструкций PWR, BWR и CANDU, описанных выше, некоторые представляют собой более радикальные отличия. К первым относится усовершенствованный реактор с кипящей водой, некоторые из которых сейчас работают, а другие строятся.Усовершенствованные реакторы PWR работают в Китае, России и ОАЭ, и еще больше находится в стадии строительства. Самая известная радикально новая конструкция имеет топливо в виде больших «камешков» и использует гелий в качестве охлаждающей жидкости при очень высокой температуре, возможно, для непосредственного привода турбины.

Принимая во внимание замкнутый топливный цикл, реакторы поколений I-III рециркулируют плутоний (и, возможно, уран), в то время как поколение IV, как ожидается, будет иметь полный рецикл актинидов.

Многие усовершенствованные конструкции реакторов предназначены для небольших блоков — до 300 МВт — и относятся к категории малых модульных реакторов (ММР), поскольку несколько из них вместе могут составлять крупную электростанцию, возможно, построенную постепенно.Помимо обычного оксидного топлива, другими типами топлива являются металл, TRISO*, карбид, нитрид или жидкая соль.

* ТРИЗО (триструктурно-изотропные) частицы диаметром менее миллиметра. Каждый имеет ядро ​​( c . 0,5 мм) из оксикарбида урана (или диоксида урана) с обогащением урана до 20% U-235. Это ядро ​​окружено слоями углерода и карбида кремния, обеспечивающими защиту от продуктов деления, стабильную до температуры выше 1600°C.

Плавучие атомные электростанции

Помимо более чем 200 ядерных реакторов для различных типов судов, Росатом в России создал дочернее предприятие для поставок плавучих атомных электростанций мощностью от 70 до 600 МВт.Они будут установлены попарно на большой барже, которая будет постоянно пришвартована там, где это необходимо для подачи электроэнергии и, возможно, некоторого опреснения воды в прибрежный поселок или промышленный комплекс. Первый имеет два реактора мощностью 40 МВт на базе ледоколов и работает на удаленной площадке в Сибири. Ожидается, что стоимость электроэнергии будет намного ниже, чем при существующих альтернативах. Для получения дополнительной информации см. страницу об атомной энергетике в России.

Российский реактор КЛТ-40С хорошо зарекомендовал себя на ледоколах.Здесь блок мощностью 150 МВт производит 35 МВт (брутто), а также до 35 МВт тепла для опреснения или централизованного теплоснабжения. Они рассчитаны на 3-4 года между дозаправками, и предполагается, что они будут эксплуатироваться парами, чтобы учесть простои, с возможностью дозаправки на борту и хранилищем отработанного топлива. В конце 12-летнего рабочего цикла вся установка доставляется на центральный объект для двухлетнего капитального ремонта и удаления использованного топлива, прежде чем вернуться в эксплуатацию.

Российские ПАТЭС второго поколения будут иметь два реакторных блока РИТМ-200М мощностью 175 МВт, 50 МВт, каждый примерно на 1500 тонн легче, но мощнее КЛТ-40С, и, следовательно, на гораздо меньшей барже – около 12 000, а не 21 000 тонн водоизмещения.Заправка будет раз в 10-12 лет. Очень похожие реакторы РИТМ-200 работают на новейших российских ледоколах.

Номинальная мощность ядерного реактора

Выходная мощность реактора атомной станции указывается тремя способами:

  • Тепловая МВт, которая зависит от конструкции самого ядерного реактора и связана с количеством и качеством производимого им пара.
  • Полная электрическая мощность, МВт, которая указывает мощность, вырабатываемую подключенной паровой турбиной и генератором, а также учитывает температуру окружающей среды для контура конденсатора (чем холоднее, тем больше электроэнергии, чем теплее, тем меньше).Номинальная полная мощность предполагает определенные условия для обоих.
  • Чистая электрическая мощность в МВт, которая представляет собой мощность, доступную для отправки с завода в сеть, после вычета электроэнергии, необходимой для работы реактора (насосы охлаждающей и питательной воды, и т. д. ) и остальной части станции.*

* Чистая электрическая мощность в МВт и валовая мощность в МВт слегка различаются от лета к зиме, поэтому обычно используется более низкое летнее значение или среднее значение. Если указан летний показатель, установки могут показывать коэффициент мощности более 100% в более прохладное время.Сообщается, что мощность Watts Bar PWR в Теннесси составляет около 1125 МВт летом и около 1165 МВт чистой зимой из-за разных температур охлаждающей воды конденсатора. Некоторые варианты конструкции, такие как приведение в действие главных больших насосов питательной воды с помощью электродвигателей (как в EPR или Hualong One), а не паровых турбин (забор пара до того, как он попадет в главный турбогенератор), объясняют некоторые общие и чистые различия между различными реакторами. типы. По этой причине EPR имеет относительно большое падение от валового до чистого МВт, и, как отмечалось выше, Hualong One требуется 20 МВт для работы основных насосов.

Связь между ними выражается двумя способами:

  • Тепловой КПД %, отношение МВт брутто к МВт. Это связано с разницей температур пара из реактора и охлаждающей воды. В легководных реакторах она часто составляет 33-37%, а в последних PWR достигает 38%.
  • Эффективность нетто %, отношение достигнутого нетто МВтэ к МВт. Это немного ниже и позволяет использовать растения.

На информационных страницах и рисунках Всемирной ядерной ассоциации и в материалах World Nuclear News чистые МВт обычно используются для действующих станций, а валовые МВтэ – для строящихся или планируемых/предлагаемых.

Срок службы ядерных реакторов

Большинство современных атомных станций изначально были рассчитаны на 30 или 40 лет эксплуатации. Однако за счет крупных инвестиций в системы, конструкции и компоненты срок службы может быть продлен, и в некоторых странах действуют активные программы по продлению эксплуатации. В США почти все из почти 100 реакторов получили продление лицензии на эксплуатацию с 40 до 60 лет. Это оправдывает значительные капитальные затраты на модернизацию систем и компонентов, в том числе создание дополнительных запасов производительности.Некоторые из них будут работать 80 лет и более.

Некоторые компоненты просто изнашиваются, подвергаются коррозии или ухудшаются до низкого уровня эффективности. Их необходимо заменить. Парогенераторы являются наиболее известными и дорогими из них, и многие из них были заменены примерно через 30 лет, тогда как в противном случае реактор может работать 60 или более лет. По сути, это экономическое решение. Меньшие компоненты легче заменить по мере их старения. В реакторах Candu замена напорных трубок производилась на некоторых станциях примерно через 30 лет эксплуатации.

Вторая проблема связана с устареванием. Например, старые реакторы имеют аналоговые приборы и системы управления. Некоторые из них были заменены цифровыми системами. В-третьих, свойства материалов могут ухудшаться с возрастом, особенно при тепловом и нейтронном облучении. Что касается всех этих аспектов, необходимы инвестиции для поддержания надежности и безопасности. Кроме того, на старых станциях проводятся периодические проверки безопасности в соответствии с международными конвенциями и принципами безопасности, чтобы гарантировать сохранение пределов безопасности.

Еще одним важным вопросом является управление знаниями на протяжении всего жизненного цикла от проектирования, строительства и эксплуатации до вывода из эксплуатации реакторов и других установок. Это может длиться целое столетие, охватывать несколько стран и череду компаний. Срок службы завода охватит несколько поколений инженеров. Данные должны передаваться между несколькими поколениями программного и ИТ-оборудования, а также передаваться другим операторам аналогичных установок.* В проект могут быть внесены значительные изменения в течение срока службы установки, поэтому оригинальной документации недостаточно, и потеря базовых знаний о проектировании может иметь огромные последствия ( e.г. Пикеринг А. и Брюс А. в Онтарио). Управление знаниями часто является общей ответственностью и имеет важное значение для эффективного принятия решений и достижения безопасности и экономичности станции.

* ISO15926 охватывает переносимость и функциональную совместимость для стандарта открытых данных жизненного цикла. Также в 2013 году EPRI опубликовала документ «Передовые ядерные технологии: руководство по передаче информации о новой атомной электростанции» .

См. также раздел о старении в документе «Безопасность растений».

Первичные охлаждающие жидкости

Появление некоторых из упомянутых выше конструкций дает возможность рассмотреть различные первичные теплоносители, используемые в ядерных реакторах. Существует большое разнообразие – газ, вода, легкие металлы, тяжелые металлы и соли:

Вода или тяжелая вода должны поддерживаться при очень высоком давлении (1000-2200 фунтов на квадратный дюйм, 7-15 МПа, 150 атмосфер), чтобы она могла работать при температурах значительно выше 100°C, вплоть до 345°C, как в существующих реакторах. Это оказывает большое влияние на реакторостроение.Тем не менее, сверхкритическая вода около 25 МПа может обеспечить 45% тепловой эффективности – как сегодня на некоторых электростанциях, работающих на ископаемом топливе, с температурой на выходе 600°C, а при ультрасверхкритическом уровне (30+ МПа) может быть достигнуто 50%.

Водяное охлаждение паровых конденсаторов довольно стандартно для электростанций, потому что оно работает очень хорошо, относительно недорого и имеет огромную базу опыта. Вода (при давлении 75 атм) обладает хорошей теплоемкостью — около 4000 кДж/м 3 — поэтому она намного эффективнее газа для отвода тепла, хотя ее теплопроводность меньше, чем у жидких альтернатив.

Возможным вариантом этого является наличие высокой доли тяжелой воды в теплоносителе в начале топливного цикла, так что больше Pu-239 образуется из U-238, тем самым продлевая цикл и улучшая использование урана. Это известно как управление спектральным сдвигом.

Гелий должен использоваться при аналогичном давлении (1000–2000 фунтов на кв. дюйм, 7–14 МПа), чтобы поддерживать достаточную плотность для эффективной работы. Однако даже при давлении 75 атм его теплоемкость составляет всего около 20 кДж/м 3 .Опять же, требуется высокое давление с инженерной точки зрения, но его можно использовать в цикле Брайтона для прямого привода турбины.

Углекислый газ использовался в первых британских реакторах и их нынешних AGR, которые работают при гораздо более высоких температурах, чем легководные реакторы. Он плотнее гелия и, следовательно, может обеспечить лучшую эффективность теплового преобразования. Он также менее легко протекает, чем гелий. Но при очень высоких температурах — например, в HTR — он разрушается, отсюда и акцент на гелий.В настоящее время существует интерес к сверхкритическому CO 2 для цикла Брайтона.

Натрий , который обычно используется в реакторах на быстрых нейтронах при температуре около 550°C, плавится при 98°C и кипит при 883°C при атмосферном давлении, поэтому, несмотря на необходимость сохранять его сухим, технические средства, необходимые для его сдерживания, относительно скромны. Обладает высокой теплопроводностью и высокой теплоемкостью – около 1000 кДж/м 3 при давлении 2 атм. Однако обычно вода/пар используется во вторичном контуре для привода турбины (цикл Ренкина) с более низким тепловым КПД, чем цикл Брайтона.В некоторых конструкциях натрий находится во вторичном контуре парогенераторов. Натрий не вызывает коррозии металлов, используемых в оболочке твэла или в первом контуре, а также самого топлива при повреждении оболочки, но в целом он очень реактивен. В частности, он экзотермически реагирует с водой или паром с выделением водорода. На воздухе горит, но гораздо слабее. Натрий имеет низкое сечение захвата нейтронов, но его достаточно, чтобы некоторое количество Na-23 превратилось в Na-24, который является бета-излучателем и очень гамма-активен с периодом полураспада 15 часов, поэтому требуется некоторая защита.В большом реакторе мощностью около 5000 т натрия на ГВт активность Na-24 достигает равновесного уровня почти в 1 ТБк/кг — большой запас радиоактивности. Если реактор необходимо часто останавливать, в качестве теплоносителя можно использовать эвтектику NaK, которая является жидкой при комнатной температуре (около 13°C), но калий пирофорен, что увеличивает опасность. Натрий примерно в шесть раз более прозрачен для нейтронов, чем свинец.

Свинец или эвтектика свинец-висмут в реакторах на быстрых нейтронах способны работать при более высоких температурах при атмосферном давлении.Они прозрачны для нейтронов, что способствует повышению эффективности за счет большего расстояния между топливными стержнями, что позволяет охлаждающей жидкости течь за счет конвекции для отвода остаточного тепла, а поскольку они не реагируют с водой, интерфейс теплообменника более безопасен. Они не горят при контакте с воздухом. Однако они вызывают коррозию оболочек твэлов и сталей, температура которых изначально была ограничена 550°С (температура кипения свинца 1750°С). С сегодняшними материалами можно достичь температуры 650°C, а в будущем предполагается 800°C на втором этапе развития IV поколения с использованием сталей, упрочненных оксидной дисперсией.Свинец и Pb-Bi обладают гораздо большей теплопроводностью, чем вода, но меньшей, чем натрий. Росатом строит в России демонстрационный реактор на быстрых нейтронах БРЕСТ мощностью 300 МВт со свинцовым теплоносителем. Компания Westinghouse разрабатывает концепцию реактора на быстрых нейтронах со свинцовым охлаждением, а компания LeadCold в Канаде также разрабатывает ее с использованием новых алюминиево-стальных сплавов, обладающих высокой коррозионной стойкостью до 450°C. Для первичных цепей предлагается компаунд Ti 3 SiC 2 (титан-кремниевый карбид), устойчивый к коррозии.

В то время как свинец имеет ограниченную активацию нейтронами, проблема с Pb-Bi заключается в том, что он дает токсичный продукт активации полоний (Po-210), альфа-излучатель с периодом полураспада 138 дней. Pb-Bi плавится при относительно низкой температуре 125°C (отсюда эвтектика) и кипит при 1670°C, Pb плавится при 327°C и кипит при 1737°C, но его гораздо больше и дешевле в производстве, чем висмута, поэтому предполагается для крупномасштабного использования в будущем, хотя замораживание должно быть предотвращено. Развитие ядерной энергетики на основе реакторов на быстрых нейтронах с Pb-Bi-охлаждением, вероятно, будет ограничено общей мощностью 50-100 ГВт, в основном для небольших реакторов в удаленных местах.В 1998 г. Россия рассекретила большое количество исследовательской информации, основанной на ее опыте работы с реакторами подводных лодок, и впоследствии возрос интерес США к использованию Pb в целом или Pb-Bi для малых реакторов. В реакторе Gen4 Module (Hyperion) будет использоваться свинцово-висмутовая эвтектика, состоящая из 45% Pb и 55% Bi. Вероятен вторичный контур, производящий пар.

Подробнее о свинцово-висмутовых эвтектических теплоносителях см. в отчете МАГАТЭ за 2013 г. в разделе «Справочные материалы».

СОЛЬ: Фторидные соли кипят при температуре около 1400°C при атмосферном давлении, что допускает несколько вариантов использования тепла, в том числе использование гелия во вторичном цикле Брайтона с тепловым КПД от 48% при 750°C до 59% при 1000°C, для производства водорода.Фторидные соли имеют очень высокую температуру кипения, очень низкое давление паров даже при красном калении, очень высокую объемную теплоемкость (4670 кДж/м 3 для FLiBe, выше, чем у воды при давлении 75 атм), хорошие свойства теплопередачи, низкую нейтронную поглощение, хорошая способность замедления нейтронов, не повреждаются радиацией, химически очень стабильны, поэтому хорошо поглощают все продукты деления и не реагируют бурно с воздухом или водой, совместимы с графитом, а некоторые также инертны по отношению к некоторым обычным конструкционным металлам.Некоторые гамма-активные F-20 образуются при захвате нейтронов, но имеют очень короткий период полураспада (11 секунд).

Литий-бериллиевый фторид Соль Li 2 BeF 4 (FLiBe) представляет собой эвтектическую версию LiF (2LiF + BeF2), которая затвердевает при 459°C и кипит при 1430°C. Он предпочтителен в системах первичного охлаждения MSR и AHTR/FHR, а в незагрязненном состоянии имеет низкий коррозионный эффект. LiF без токсичного бериллия затвердевает примерно при 500°С и кипит примерно при 1200°С. ФЛиНаК (LiF-NaF-KF) также эвтектичен и затвердевает при 454°С, а кипит при 1570°С.Он имеет более высокое нейтронное сечение, чем FLiBe или LiF, но может использоваться в промежуточных контурах охлаждения.

Подробную информацию о теплоносителях на основе расплава солей, как в качестве теплоносителя, так и в качестве носителя топлива, см. в отчете МАГАТЭ за 2013 г. о проблемах, связанных с использованием жидкометаллических и теплоносителей на основе расплава солей в усовершенствованных реакторах – Отчет о совместном проекте COOL Международного проекта по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам (ИНПРО).

Соли хлорида имеют преимущества в быстродействующих реакторах с расплавленной солью, так как обладают более высокой растворимостью актинидов, чем фторидов.Хотя NaCl обладает хорошими ядерными, химическими и физическими свойствами, его высокая температура плавления означает, что его необходимо смешивать с MgCl 2 или CaCl 2 , причем первый предпочтительнее в эвтектике и позволяет добавлять трихлориды актинидов. Основной изотоп хлора, Cl-35, дает Cl-36 в качестве продукта активации – долгоживущего энергетического бета-источника, поэтому Cl-37 гораздо предпочтительнее в реакторе. В тепловых реакторах хлориды являются кандидатами только на вторичные контуры охлаждения.

Все жидкостные теплоносители низкого давления позволяют отдавать все свое тепло при высоких температурах, так как перепад температуры в теплообменниках меньше, чем у газовых теплоносителей.Кроме того, при хорошем запасе между рабочей температурой и температурой кипения легко достигается пассивное охлаждение остаточного тепла. Поскольку теплообменники имеют небольшую утечку, несовместимость первичных и вторичных хладагентов может стать проблемой. Чем меньше перепад давления в теплообменнике, тем меньше проблема.

Отвод пассивного остаточного тепла является жизненно важной особенностью систем первичного охлаждения, помимо передачи тепла для выполнения работы. Когда процесс деления прекращается, распад продуктов деления продолжается, и к активной зоне подводится значительное количество тепла.В момент останова это около 6,5% от уровня полной мощности, но через час падает примерно до 1,5% по мере распада короткоживущих продуктов деления. Через сутки остаточное тепловыделение падает до 0,4%, а через неделю будет всего 0,2%. Это тепло могло бы расплавить активную зону легководного реактора, если бы оно не было надежно рассеяно, как показано в марте 2011 года при аварии на Фукусима-дайити, где около 1,5% тепла было выделено, когда цунами отключило охлаждение. В пассивных системах используется какой-то конвекционный поток.Отвод остаточного тепла представляет собой большую проблему в реакторах с газовым охлаждением из-за низкой тепловой инерции, что ограничивает размер отдельных блоков.

Теплопередача для различных теплоносителей первого контура – ​​жидкие теплоносители низкого давления позволяют отдавать больше тепла при более высоких температурах (Источник: Forsberg 1 )

См. также информационную страницу о холодильных установках.

В охлаждающей воде, протекающей через активную зону водоохлаждаемого реактора, имеется некоторая радиоактивность, в основном из-за продукта активации азота-16, образующегося при захвате нейтронов из кислорода.N-16 имеет период полураспада всего 7 секунд, но при распаде производит высокоэнергетическое гамма-излучение. По этой причине доступ в машинный зал BWR во время фактической эксплуатации ограничен.

Способность следовать за нагрузкой

Атомные электростанции лучше всего эксплуатировать непрерывно на высокой мощности, чтобы удовлетворить потребности базовой нагрузки в энергосистеме. Если их выходная мощность увеличивается и уменьшается ежедневно и еженедельно, эффективность снижается, и в этом отношении они аналогичны большинству угольных электростанций.(Кроме того, нерентабельно эксплуатировать их не на полную мощность, так как их строительство дорого, а эксплуатация дешевы.) Однако в некоторых ситуациях необходимо регулярно изменять производительность в зависимости от ежедневных и еженедельных циклов нагрузки например, во Франции, где очень сильно зависит от ядерной энергетики. Areva разработала свою усовершенствованную систему управления с учетом нагрузки для PWR, которая автоматически регулирует электрическую мощность станции в соответствии с потребностями оператора сети. Он включает в себя модернизацию программного обеспечения системы управления реактором, которая изменяет мощность станции от 50% до 100% ее установленной мощности без вмешательства оператора.С 2008 года Areva NP установила эту технологию на четырех немецких атомных энергоблоках: Philippsburg 2 (сейчас остановлена), Isar 2, Brokdorf и Grohnde, а также на Goesgen в Швейцарии.

BWR

можно заставить достаточно легко следовать нагрузкам без неравномерного сжигания активной зоны за счет изменения скорости потока охлаждающей жидкости. Следование за нагрузкой не так легко достигается в PWR, но особенно во Франции с 1981 года используются так называемые «серые» регулирующие стержни. Способность PWR работать не на полной мощности в течение большей части времени зависит от того, находится ли он в начале своего 18–24-месячного цикла дозаправки или в конце его, и от того, спроектирован ли он со специальными регулирующими стержнями, которые снизить уровень мощности по всему ядру, не выключая его.Таким образом, хотя способность любого отдельного реактора PWR работать на постоянной основе на малой мощности заметно снижается по мере прохождения цикла перегрузки топлива, существуют значительные возможности для эксплуатации парка реакторов в режиме следования за нагрузкой. Европейские требования к коммунальным предприятиям (EUR) с 2001 г. определяют, что новые конструкции реакторов должны быть способны следовать за нагрузкой от 50 до 100% мощности со скоростью изменения электрической мощности 3-5% в минуту. Экономические последствия в основном связаны с уменьшением коэффициента загрузки капиталоемкой установки.Дополнительная информация представлена ​​на информационной странице «Атомная энергетика во Франции» и в отчете Агентства по ядерной энергии за 2011 г. «Технические и экономические аспекты отслеживания нагрузки на атомных электростанциях».

По мере того, как в будущем будут создаваться реакторы на быстрых нейтронах, их способность следовать за нагрузкой станет преимуществом.

Ядерные реакторы для технологического тепла

Производство пара для привода турбины и генератора относительно несложно, и легководный реактор, работающий при температуре 350°C, делает это легко.Как показано в приведенном выше разделе и на рисунке, для более высоких температур требуются другие типы реакторов. В документе Министерства энергетики США от 2010 года указывается 500°C для реактора с жидкометаллическим теплоносителем (FNR), 860°C для реактора с расплавленной солью (MSR) и 950°C для высокотемпературного реактора с газовым охлаждением (HTR). Реакторы с более низкой температурой можно использовать с дополнительным подогревом газа для достижения более высоких температур, хотя использование легководного реактора было бы непрактичным или экономически нецелесообразным. Министерство энергетики заявило, что высокие температуры на выходе из реактора в диапазоне от 750 до 950 °C необходимы для удовлетворения всех требований конечных пользователей, оцененных на сегодняшний день для АЭС следующего поколения.

Для получения дополнительной информации см. страницу о ядерном технологическом тепле для промышленности.

Примитивные реакторы

Самый старый из известных ядерных реакторов в мире работал на территории, которая сейчас называется Окло, в Габоне, Западная Африка. Около 2 миллиардов лет назад по крайней мере 16 естественных ядерных реакторов достигли критичности в месторождении богатой урановой руды (17 был в месторождении Бангомбе в 30 км). Каждый из них работал с перерывами при тепловой мощности около 20 кВт, реакция прекращалась всякий раз, когда вода превращалась в пар, так что она переставала действовать как замедлитель.В то время концентрация U-235 во всем природном уране составляла около 3,6% вместо 0,7%, как сейчас. (U-235 распадается гораздо быстрее, чем U-238, период полураспада которого примерно равен возрасту Земли. Когда Земля образовалась, U-235 состоял примерно из 30% урана.) Эти естественные цепные реакции начались спонтанно и продолжался в целом в течение одного или двух миллионов лет, прежде чем окончательно угаснуть. Оказалось, что каждый реактор работал импульсами примерно по 30 минут. По оценкам, было произведено около 130 ТВтч тепла.(Реакторы были обнаружены, когда анализы добытого урана показали только 0,717% урана-235 вместо 0,720%, как везде на планете. Дальнейшее исследование выявило определенные зоны реакторов с уровнями урана-235 до 0,44%. Были также значительные концентрации урана-235. нуклиды распада из продуктов деления как урана, так и плутония.)

За этот длительный период реакции в рудном теле образовалось около 5,4 тонны продуктов деления, а также до двух тонн плутония вместе с другими трансурановыми элементами.Первоначальные радиоактивные продукты уже давно распались на стабильные элементы, но тщательное изучение их количества и местонахождения показало, что во время и после ядерных реакций перемещение радиоактивных отходов было незначительным. Плутоний и другие трансурановые соединения оставались неподвижными.


Ссылки и примечания

Общие источники

Уилсон, П.Д., Ядерный топливный цикл, OUP (1996)
Алекс П. Мешик, Работа древнего ядерного реактора , Scientific American (26 января 2009 г .; первоначально опубликовано в выпуске Scientific American за октябрь 2005 г.)
Эвелин Мервин, Ядерные реакторы природы: реакторы естественного деления возрастом 2 миллиарда лет в Габоне, Западная Африка, Scientific American (13 июля 2011 г.)
Технические и экономические аспекты отслеживания нагрузки на атомных электростанциях, Агентство по ядерной энергии ОЭСР (июнь 2011)
Международное агентство по атомной энергии, Проблемы, связанные с использованием жидкометаллических и расплавленных солевых теплоносителей в усовершенствованных реакторах — Отчет о совместном проекте COOL Международного проекта по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам (ИНПРО), IAEA-TECDOC-1696 (май 2013 г. )

Каталожные номера

1.К. В. Форсберг, П. Ф. Петерсон и П. С. Пикард, Усовершенствованный высокотемпературный реактор с охлаждением расплавленной солью для производства водорода и электроэнергии, Nuclear Technology , Американское ядерное общество (май 2003 г.) [Назад]

Ядерная энергетика в системе чистой энергии – Анализ

Сегодня атомная энергетика вносит значительный вклад в производство электроэнергии, обеспечивая 10 % мирового электроснабжения в 2018 году.  В странах с развитой экономикой1 на ядерную энергетику приходится 18 % выработки электроэнергии, и она является крупнейшим низкоуглеродным источником электроэнергии.Однако в последние годы его доля в мировом поставках электроэнергии снижается. Этому способствовали страны с развитой экономикой, в которых атомные парки стареют, количество новых мощностей сократилось до минимума, а некоторые электростанции, построенные в 1970-х и 1980-х годах, были выведены из эксплуатации. Это замедлило переход к чистой системе электроснабжения. Несмотря на впечатляющий рост солнечной и ветровой энергетики, общая доля экологически чистых источников энергии в общем объеме электроснабжения в 2018 году, составляющая 36%, осталась такой же, как и 20 лет назад из-за спада атомной энергетики.Остановить этот спад будет жизненно важно для ускорения темпов декарбонизации электроснабжения.

Ряд технологий, включая ядерную энергетику, потребуется для перехода к экологически чистой энергии во всем мире.  Глобальная энергетика все больше основывается на электричестве. Это означает, что ключом к обеспечению чистоты энергетических систем является превращение электроэнергетического сектора из крупнейшего производителя выбросов CO 2 в низкоуглеродный источник, сокращающий выбросы ископаемого топлива в таких областях, как транспорт, отопление и промышленность.Хотя ожидается, что возобновляемые источники энергии будут по-прежнему лидировать, ядерная энергетика может также играть важную роль наряду с ископаемым топливом, используя улавливание, утилизацию и хранение углерода. Страны, рассматривающие будущую роль атомной энергетики, отвечают за основную часть мирового спроса на энергию и выбросы CO 2 . Но для достижения траектории, соответствующей целям устойчивого развития, в том числе международным целям в области климата, распространение чистой электроэнергии должно происходить в три раза быстрее, чем в настоящее время. К 2040 году 85% мировой электроэнергии будет производиться из чистых источников, по сравнению с 36% сегодня.Наряду с масштабными инвестициями в эффективность и возобновляемые источники энергии, для реализации этой траектории потребуется к 2040 году увеличить мировое производство ядерной энергии на 80%.  Атомные электростанции помогают поддерживать стабильность электросетей. В определенной степени они могут корректировать свою деятельность, чтобы следовать изменениям спроса и предложения. По мере роста доли переменных возобновляемых источников энергии, таких как ветровая и солнечная фотоэлектрическая энергия (PV), потребность в таких услугах будет расти.Атомные станции могут помочь ограничить воздействие сезонных колебаний выработки возобновляемых источников энергии и укрепить энергетическую безопасность за счет снижения зависимости от импортного топлива.

Конгресс.гов | Библиотека Конгресса

Раздел протокола Конгресса Ежедневный дайджест Сенат дом Расширения замечаний

Замечания участников Автор Any House MemberАдамс, Алма С.[D-NC] Адерхольт, Роберт Б. [R-AL] Агилар, Пит [D-CA] Аллен, Рик В. [R-GA] Оллред, Колин З. [D-TX] Амодеи, Марк Э. [R -NV] Армстронг, Келли [R-ND] Аррингтон, Джоди С. [R-TX] Окинклосс, Джейк [D-MA] Эксн, Синтия [D-IA] Бабин, Брайан [R-TX] Бэкон, Дон [R -NE] Бэрд, Джеймс Р. [R-IN] Балдерсон, Трой [R-OH] Бэнкс, Джим [R-IN] Барр, Энди [R-KY] Барраган, Нанетт Диаз [D-CA] Басс, Карен [ D-CA] Битти, Джойс [D-OH] Бенц, Клифф [R-OR] Бера, Ами [D-CA] Бергман, Джек [R-MI] Бейер, Дональд С.-младший [D-VA] Байс , Стефани И. [R-OK] Биггс, Энди [R-AZ] Билиракис, Гас М.[R-FL] Бишоп, Дэн [R-NC] Бишоп, Сэнфорд Д., младший [D-GA] Блюменауэр, Эрл [D-OR] Блант Рочестер, Лиза [D-DE] Боберт, Лорен [R-CO ] Бонамичи, Сюзанна [D-OR] Бост, Майк [R-IL] Бурдо, Кэролайн [D-GA] Боуман, Джамаал [D-NY] Бойл, Брендан Ф. [D-PA] Брэди, Кевин [R-TX ] Брукс, Мо [R-AL] Браун, Энтони Г. [D-MD] Браун, Шонтел М. [D-OH] Браунли, Джулия [D-CA] Бьюкенен, Верн [R-FL] Бак, Кен [R -CO] Бакшон, Ларри [R-IN] Бадд, Тед [R-NC] Берчетт, Тим [R-TN] Берджесс, Майкл С. [R-TX] Буш, Кори [D-MO] Бустос, Чери [D -ИЛ] Баттерфилд, Г.К. [D-NC] Калверт, Кен [R-CA] Каммак, Кэт [R-FL] Карбахал, Салуд О. [D-CA] Карденас, Тони [D-CA] Кэри, Майк [R-OH] Карл , Джерри Л. [R-AL] Карсон, Андре [D-IN] Картер, Эрл Л. «Бадди» [R-GA] Картер, Джон Р. [R-TX] Картер, Трой [D-LA] Картрайт, Мэтт [D-PA] Кейс, Эд [D-HI] Кастен, Шон [D-IL] Кастор, Кэти [D-FL] Кастро, Хоакин [D-TX] Коуторн, Мэдисон [R-NC] Шабо, Стив [ R-OH] Чейни, Лиз [R-WY] Чу, Джуди [D-CA] Чичиллин, Дэвид Н. [D-RI] Кларк, Кэтрин М. [D-MA] Кларк, Иветт Д. [D-NY] Кливер, Эмануэль [D-MO] Клайн, Бен [R-VA] Клауд, Майкл [R-TX] Клайберн, Джеймс Э.[D-SC] Клайд, Эндрю С. [R-GA] Коэн, Стив [D-TN] Коул, Том [R-OK] Комер, Джеймс [R-KY] Коннолли, Джеральд Э. [D-VA] Купер , Джим [D-TN] Корреа, Дж. Луис [D-CA] Коста, Джим [D-CA] Кортни, Джо [D-CT] Крейг, Энджи [D-MN] Кроуфорд, Эрик А. «Рик» [ R-AR] Креншоу, Дэн [R-TX] Крист, Чарли [D-FL] Кроу, Джейсон [D-CO] Куэльяр, Генри [D-TX] Кертис, Джон Р. [R-UT] Дэвидс, Шарис [ D-KS] Дэвидсон, Уоррен [R-OH] Дэвис, Дэнни К. [D-IL] Дэвис, Родни [R-IL] Дин, Мадлен [D-PA] ДеФацио, Питер А. [D-OR] ДеГетт, Диана [D-CO] ДеЛауро, Роза Л.[D-CT] ДельБен, Сьюзан К. [D-WA] Дельгадо, Антонио [D-NY] Демингс, Вэл Батлер [D-FL] ДеСольнье, Марк [D-CA] Дежарле, Скотт [R-TN] Дойч, Теодор Э. [D-FL] Диас-Баларт, Марио [R-FL] Дингелл, Дебби [D-MI] Доггетт, Ллойд [D-TX] Дональдс, Байрон [R-FL] Дойл, Майкл Ф. [D- PA] Дункан, Джефф [R-SC] Данн, Нил П. [R-FL] Эллзи, Джейк [R-TX] Эммер, Том [R-MN] Эскобар, Вероника [D-TX] Эшу, Анна Г. [ D-CA] Эспайлат, Адриано [D-NY] Эстес, Рон [R-KS] Эванс, Дуайт [D-PA] Фаллон, Пэт [R-TX] Финстра, Рэнди [R-IA] Фергюсон, А. Дрю, IV [R-GA] Фишбах, Мишель [R-MN] Фицджеральд, Скотт [R-WI] Фицпатрик, Брайан К.[R-PA] Флейшманн, Чарльз Дж. «Чак» [R-TN] Флетчер, Лиззи [D-TX] Фортенберри, Джефф [R-NE] Фостер, Билл [D-IL] Фокс, Вирджиния [R-NC] Франкель, Лоис [D-FL] Франклин, К. Скотт [R-FL] Фадж, Марсия Л. [D-OH] Фулчер, Расс [R-ID] Гэтц, Мэтт [R-FL] Галлахер, Майк [R- WI] Гальего, Рубен [D-AZ] Гараменди, Джон [D-CA] Гарбарино, Эндрю Р. [R-NY] Гарсия, Хесус Г. «Чуй» [D-IL] Гарсия, Майк [R-CA] Гарсия , Сильвия Р. [D-TX] Гиббс, Боб [R-OH] Хименес, Карлос А. [R-FL] Гомерт, Луи [R-TX] Голден, Джаред Ф. [D-ME] Гомес, Джимми [D -CA] Гонсалес, Тони [R-TX] Гонсалес, Энтони [R-OH] Гонсалес, Висенте [D-TX] Гонсалес-Колон, Дженниффер [R-PR] Гуд, Боб [R-VA] Гуден, Лэнс [R -TX] Госар, Пол А.[R-AZ] Готхаймер, Джош [D-NJ] Грейнджер, Кей [R-TX] Грейвс, Гаррет [R-LA] Грейвс, Сэм [R-MO] Грин, Эл [D-TX] Грин, Марк Э. [R-TN] Грин, Марджори Тейлор [R-GA] Гриффит, Х. Морган [R-VA] Грихальва, Рауль М. [D-AZ] Гротман, Гленн [R-WI] Гест, Майкл [R-MS] Гатри, Бретт [R-KY] Хааланд, Дебра А. [D-NM] Хагедорн, Джим [R-MN] Хардер, Джош [D-CA] Харрис, Энди [R-MD] Харшбаргер, Диана [R-TN] Хартцлер, Вики [R-MO] Гастингс, Элси Л. [D-FL] Хейс, Джахана [D-CT] Херн, Кевин [R-OK] Херрелл, Иветт [R-NM] Эррера Бейтлер, Хайме [R-WA ] Хайс, Джоди Б.[R-GA] Хиггинс, Брайан [D-NY] Хиггинс, Клэй [R-LA] Хилл, Дж. Френч [R-AR] Хаймс, Джеймс А. [D-CT] Хинсон, Эшли [R-IA] Холлингсворт , Трей [R-IN] Хорсфорд, Стивен [D-NV] Хулахан, Крисси [D-PA] Хойер, Стени Х. [D-MD] Хадсон, Ричард [R-NC] Хаффман, Джаред [D-CA] Хьюзенга , Билл [R-MI] Исса, Даррелл Э. [R-CA] Джексон Ли, Шейла [D-TX] Джексон, Ронни [R-TX] Джейкобс, Крис [R-NY] Джейкобс, Сара [D-CA] Джаяпал, Прамила [D-WA] Джеффрис, Хаким С. [D-NY] Джонсон, Билл [R-OH] Джонсон, Дасти [R-SD] Джонсон, Эдди Бернис [D-TX] Джонсон, Генри С.«Хэнк» младший [D-GA] Джонсон, Майк [R-LA] Джонс, Мондэр [D-NY] Джордан, Джим [R-OH] Джойс, Дэвид П. [R-OH] Джойс, Джон [R -PA] Кахеле, Кайалии [D-HI] Каптур, Марси [D-OH] Катко, Джон [R-NY] Китинг, Уильям Р. [D-MA] Келлер, Фред [R-PA] Келли, Майк [R-PA] Келли, Робин Л. [D-IL] Келли, Трент [R-MS] Ханна, Ро [D-CA] Килди, Дэниел Т. [D-MI] Килмер, Дерек [D-WA] Ким , Энди [D-NJ] Ким, Янг [R-CA] Кайнд, Рон [D-WI] Кинзингер, Адам [R-IL] Киркпатрик, Энн [D-AZ] Кришнамурти, Раджа [D-IL] Кастер, Энн М. [D-NH] Кастофф, Дэвид [R-TN] ЛаХуд, Дарин [R-IL] ЛаМальфа, Дуг [R-CA] Лэмб, Конор [D-PA] Ламборн, Дуг [R-CO] Ланжевен, Джеймс Р.[D-RI] Ларсен, Рик [D-WA] Ларсон, Джон Б. [D-CT] Латта, Роберт Э. [R-OH] ЛаТернер, Джейк [R-KS] Лоуренс, Бренда Л. [D-MI ] Лоусон, Эл-младший [D-FL] Ли, Барбара [D-CA] Ли, Сьюзи [D-NV] Леже Фернандес, Тереза ​​[D-NM] Леско, Дебби [R-AZ] Летлоу, Джулия [R -LA] Левин, Энди [D-MI] Левин, Майк [D-CA] Лью, Тед [D-CA] Лофгрен, Зои [D-CA] Лонг, Билли [R-MO] Лоудермилк, Барри [R-GA ]Ловенталь, Алан С. [D-CA]Лукас, Фрэнк Д. [R-OK]Люткемейер, Блейн [R-MO]Лурия, Элейн Г. [D-VA]Линч, Стивен Ф. [D-MA]Мейс , Нэнси [R-SC] Малиновски, Том [D-NJ] Маллиотакис, Николь [R-NY] Мэлони, Кэролин Б.[D-NY] Мэлони, Шон Патрик [D-NY] Манн, Трейси [R-KS] Мэннинг, Кэти Э. [D-NC] Мэсси, Томас [R-KY] Маст, Брайан Дж. [R-FL] Мацуи, Дорис О. [D-CA] МакБат, Люси [D-GA] Маккарти, Кевин [R-CA] МакКол, Майкл Т. [R-TX] Макклейн, Лиза К. [R-MI] МакКлинток, Том [ R-CA] Макколлум, Бетти [D-MN] МакИчин, А. Дональд [D-VA] Макговерн, Джеймс П. [D-MA] МакГенри, Патрик Т. [R-NC] МакКинли, Дэвид Б. [R- WV] Макморрис Роджерс, Кэти [R-WA] Макнерни, Джерри [D-CA] Микс, Грегори В. [D-NY] Мейер, Питер [R-MI] Менг, Грейс [D-NY] Мейзер, Дэниел [R -PA] Мфуме, Квейси [D-MD] Миллер, Кэрол Д.[R-WV] Миллер, Мэри Э. [R-IL] Миллер-Микс, Марианнетт [R-IA] Муленаар, Джон Р. [R-MI] Муни, Александр X. [R-WV] Мур, Барри [R -AL] Мур, Блейк Д. [R-UT] Мур, Гвен [D-WI] Морелл, Джозеф Д. [D-NY] Моултон, Сет [D-MA] Мрван, Фрэнк Дж. [D-IN] Маллин , Маркуэйн [R-OK] Мерфи, Грегори [R-NC] Мерфи, Стефани Н. [D-FL] Надлер, Джеррольд [D-NY] Наполитано, Грейс Ф. [D-CA] Нил, Ричард Э. [D -MA] Негус, Джо [D-CO] Нельс, Трой Э. [R-TX] Ньюхаус, Дэн [R-WA] Ньюман, Мари [D-IL] Норкросс, Дональд [D-NJ] Норман, Ральф [R -SC] Нортон, Элеонора Холмс [D-DC] Нуньес, Девин [R-CA] О’Халлеран, Том [D-AZ] Обернолте, Джей [R-CA] Окасио-Кортес, Александрия [D-NY] Омар, Ильхан [D-MN] Оуэнс, Берджесс [R-UT] Палаццо, Стивен М.[R-MS] Паллоне, Фрэнк-младший [D-NJ] Палмер, Гэри Дж. [R-AL] Панетта, Джимми [D-CA] Паппас, Крис [D-NH] Паскрелл, Билл-младший [D -NJ] Пейн, Дональд М.-младший [D-NJ] Пелоси, Нэнси [D-CA] Пенс, Грег [R-IN] Перлмуттер, Эд [D-CO] Перри, Скотт [R-PA] Питерс, Скотт Х. [D-CA] Пфлюгер, Август [R-TX] Филлипс, Дин [D-MN] Пингри, Челли [D-ME] Пласкетт, Стейси Э. [D-VI] Покан, Марк [D-WI] Портер, Кэти [D-CA] Поузи, Билл [R-FL] Прессли, Аянна [D-MA] Прайс, Дэвид Э. [D-NC] Куигли, Майк [D-IL] Радеваген, Аумуа Амата Коулман [R- А.С.] Раскин, Джейми [D-MD] Рид, Том [R-NY] Решенталер, Гай [R-PA] Райс, Кэтлин М.[D-NY]Райс, Том [R-SC]Ричмонд, Седрик Л. [D-LA]Роджерс, Гарольд [R-KY]Роджерс, Майк Д. [R-AL]Роуз, Джон В. [R-TN ] Розендейл-старший, Мэтью М. [R-MT] Росс, Дебора К. [D-NC] Роузер, Дэвид [R-NC] Рой, Чип [R-TX] Ройбал-Аллард, Люсиль [D-CA] Руис , Рауль [D-CA] Рупперсбергер, CA Dutch [D-MD] Раш, Бобби Л. [D-IL] Резерфорд, Джон Х. [R-FL] Райан, Тим [D-OH] Саблан, Грегорио Килили Камачо [ D-MP] Салазар, Мария Эльвира [R-FL] Сан-Николас, Майкл FQ [D-GU] Санчес, Линда Т. [D-CA] Сарбанес, Джон П. [D-MD] Скализ, Стив [R-LA ] Скэнлон, Мэри Гей [D-PA] Шаковски, Дженис Д.[D-IL]Шифф, Адам Б. [D-CA]Шнайдер, Брэдли Скотт [D-IL]Шредер, Курт [D-OR]Шриер, Ким [D-WA]Швайкерт, Дэвид [R-AZ]Скотт, Остин [R-GA] Скотт, Дэвид [D-GA] Скотт, Роберт С. «Бобби» [D-VA] Сешнс, Пит [R-TX] Сьюэлл, Терри А. [D-AL] Шерман, Брэд [D -CA] Шерил, Мики [D-NJ] Симпсон, Майкл К. [R-ID] Сирс, Альбио [D-NJ] Слоткин, Элисса [D-MI] Смит, Адам [D-WA] Смит, Адриан [R -NE] Смит, Кристофер Х. [R-NJ] Смит, Джейсон [R-MO] Смакер, Ллойд [R-PA] Сото, Даррен [D-FL] Спанбергер, Эбигейл Дэвис [D-VA] Спартц, Виктория [ R-IN] Спейер, Джеки [D-CA] Стэнсбери, Мелани Энн [D-NM] Стэнтон, Грег [D-AZ] Штаубер, Пит [R-MN] Стил, Мишель [R-CA] Стефаник, Элиз М.[R-NY] Стейл, Брайан [R-WI] Стейбе, В. Грегори [R-FL] Стивенс, Хейли М. [D-MI] Стюарт, Крис [R-UT] Стиверс, Стив [R-OH] Стрикленд , Мэрилин [D-WA] Суоцци, Томас Р. [D-NY] Суолвелл, Эрик [D-CA] Такано, Марк [D-CA] Тейлор, Ван [R-TX] Тенни, Клаудия [R-NY] Томпсон , Бенни Г. [D-MS] Томпсон, Гленн [R-PA] Томпсон, Майк [D-CA] Тиффани, Томас П. [R-WI] Тиммонс, Уильям Р. IV [R-SC] Титус, Дина [ D-NV] Тлаиб, Рашида [D-MI] Тонко, Пол [D-NY] Торрес, Норма Дж. [D-CA] Торрес, Ричи [D-NY] Трэхан, Лори [D-MA] Троун, Дэвид Дж. .[D-MD] Тернер, Майкл Р. [R-OH] Андервуд, Лорен [D-IL] Аптон, Фред [R-MI] Валадао, Дэвид Г. [R-CA] Ван Дрю, Джефферсон [R-NJ] Ван Дайн, Бет [R-TX] Варгас, Хуан [D-CA] Визи, Марк А. [D-TX] Вела, Филемон [D-TX] Веласкес, Нидия М. [D-NY] Вагнер, Энн [R -MO] Уолберг, Тим [R-MI] Валорски, Джеки [R-IN] Вальц, Майкл [R-FL] Вассерман Шульц, Дебби [D-FL] Уотерс, Максин [D-CA] Уотсон Коулман, Бонни [D -NJ] Вебер, Рэнди К., старший [R-TX] Вебстер, Дэниел [R-FL] Уэлч, Питер [D-VT] Венструп, Брэд Р. [R-OH] Вестерман, Брюс [R-AR] Уэкстон, Дженнифер [D-VA] Уайлд, Сьюзен [D-PA] Уильямс, Никема [D-GA] Уильямс, Роджер [R-TX] Уилсон, Фредерика С.[D-FL] Уилсон, Джо [R-SC] Виттман, Роберт Дж. [R-VA] Вомак, Стив [R-AR] Райт, Рон [R-TX] Ярмут, Джон А. [D-KY] Янг , Дон [R-AK] Зелдин, Ли М. [R-NY] Любой член Сената Болдуин, Тэмми [D-WI] Баррассо, Джон [R-WY] Беннет, Майкл Ф. [D-CO] Блэкберн, Марша [ R-TN] Блюменталь, Ричард [D-CT] Блант, Рой [R-MO] Букер, Кори А. [D-NJ] Бузман, Джон [R-AR] Браун, Майк [R-IN] Браун, Шеррод [ D-OH] Берр, Ричард [R-NC] Кантвелл, Мария [D-WA] Капито, Шелли Мур [R-WV] Кардин, Бенджамин Л. [D-MD] Карпер, Томас Р. [D-DE] Кейси , Роберт П., младший [D-PA] Кэссиди, Билл [R-LA] Коллинз, Сьюзен М. [R-ME] Кунс, Кристофер А. [D-DE] Корнин, Джон [R-TX] Кортес Масто, Кэтрин [D -NV] Коттон, Том [R-AR] Крамер, Кевин [R-ND] Крапо, Майк [R-ID] Круз, Тед [R-TX] Дэйнс, Стив [R-MT] Дакворт, Тэмми [D-IL] ] Дурбин, Ричард Дж. [D-IL] Эрнст, Джони [R-IA] Файнштейн, Дайэнн [D-CA] Фишер, Деб [R-NE] Гиллибранд, Кирстен Э. [D-NY] Грэм, Линдси [R -SC] Грассли, Чак [R-IA] Хагерти, Билл [R-TN] Харрис, Камала Д. [D-CA] Хассан, Маргарет Вуд [D-NH] Хоули, Джош [R-MO] Генрих, Мартин [ D-NM] Хикенлупер, Джон У.[D-CO] Хироно, Мэйзи К. [D-HI] Хувен, Джон [R-ND] Хайд-Смит, Синди [R-MS] Инхоф, Джеймс М. [R-OK] Джонсон, Рон [R-WI ] Кейн, Тим [D-VA] Келли, Марк [D-AZ] Кеннеди, Джон [R-LA] Кинг, Ангус С.-младший [I-ME] Клобучар, Эми [D-MN] Лэнкфорд, Джеймс [ R-OK] Лихи, Патрик Дж. [D-VT] Ли, Майк [R-UT] Леффлер, Келли [R-GA] Лухан, Бен Рэй [D-NM] Ламмис, Синтия М. [R-WY] Манчин , Джо, III [D-WV] Марки, Эдвард Дж. [D-MA] Маршалл, Роджер [R-KS] МакКоннелл, Митч [R-KY] Менендес, Роберт [D-NJ] Меркли, Джефф [D-OR ] Моран, Джерри [R-KS] Мурковски, Лиза [R-AK] Мерфи, Кристофер [D-CT] Мюррей, Пэтти [D-WA] Оссофф, Джон [D-GA] Падилья, Алекс [D-CA] Пол , Рэнд [R-KY] Питерс, Гэри С.[D-MI] Портман, Роб [R-OH] Рид, Джек [D-RI] Риш, Джеймс Э. [R-ID] Ромни, Митт [R-UT] Розен, Джеки [D-NV] Раундс, Майк [R-SD] Рубио, Марко [R-FL] Сандерс, Бернард [I-VT] Сассе, Бен [R-NE] Шац, Брайан [D-HI] Шумер, Чарльз Э. [D-NY] Скотт, Рик [R-FL] Скотт, Тим [R-SC] Шахин, Жанна [D-NH] Шелби, Ричард С. [R-AL] Синема, Кирстен [D-AZ] Смит, Тина [D-MN] Стабеноу, Дебби [D-MI] Салливан, Дэн [R-AK] Тестер, Джон [D-MT] Тьюн, Джон [R-SD] Тиллис, Томас [R-NC] Туми, Патрик [R-PA] Тубервиль, Томми [R -AL] Ван Холлен, Крис [D-MD] Уорнер, Марк Р.[D-VA] Уорнок, Рафаэль Г. [D-GA] Уоррен, Элизабет [D-MA] Уайтхаус, Шелдон [D-RI] Уикер, Роджер Ф. [R-MS] Уайден, Рон [D-OR] Янг , Тодд [R-IN]

Гидроэнергетика — обзор

10.1 Введение

Это форма энергии — возобновляемый ресурс. Гидроэнергетика обеспечивает около 96 % возобновляемой энергии в Соединенных Штатах. Другие возобновляемые ресурсы включают геотермальную энергию, энергию волн, энергию приливов, энергию ветра и солнечную энергию. Гидроэлектростанции не используют ресурсы для производства электроэнергии и не загрязняют воздух, землю или воду, как это могут делать другие электростанции.Гидроэнергетика сыграла важную роль в развитии мировой электроэнергетики. Развитие как малых, так и крупных гидроэлектростанций сыграло важную роль в раннем развитии электроэнергетики.

Гидроэлектроэнергия производится за счет проточной воды — зимнего и весеннего стока горных ручьев и чистых озер. Вода, падающая под действием силы тяжести, может использоваться для вращения турбин и генераторов, производящих электричество.

Гидроэнергетика важна для нашей страны.Растущее население и современные технологии требуют огромного количества электроэнергии для создания, строительства и расширения. В 1920-е годы гидроэлектростанции давали до 40 % производимой электроэнергии. Хотя количество энергии, производимой с помощью этих средств, неуклонно увеличивалось, количество, производимое другими типами электростанций, увеличивалось более быстрыми темпами, и в настоящее время гидроэлектроэнергия обеспечивает около 10 % электрогенерирующих мощностей Соединенных Штатов. Гидроэнергетика вносит существенный вклад в национальную энергосистему из-за ее способности быстро реагировать на быстро меняющиеся нагрузки или системные возмущения, которые не могут обеспечить станции базовой нагрузки с паровыми системами, работающими на сжигании или ядерных процессах.

58 электростанций Reclamation на западе США производят в среднем 42 миллиарда кВтч (киловатт-часов) в год, что достаточно для удовлетворения бытовых потребностей более 14 миллионов человек. Это электроэнергетический эквивалент примерно 72 миллионов баррелей нефти. Гидроэлектростанции являются наиболее эффективным способом производства электроэнергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *