Регіональний розвиток і розміщення атомної енергетики в Україні

Вступ.

Розділ 1. Сучасний стан розвитку атомної енергетики в Україні.

1.1. Розміщення атомної енергетики в Україні.

1.2. Стан розвитку атомної енергетики в Україні.

Розділ 2. Тенденції та проблеми атомної енергетики в Україні.

2.1. Основні проблеми атомної енергетики в Україні.

2.2. Сучасний стан та перспективи виконання стратегічних планів розвитку вітчизняної ядерної енергетики.

Розділ 3. Стратегія розвитку атомної енергетики в Україні.

3.1. Сучасний етап розвитку атомної енергетики в Україні.

3.2. Основні стратегії та вимоги розвитку атомної енергетики.

Висновки.

Список використаної літератури.

Вступ

Актуальність теми. За півстоліття свого розвитку ядерна енергетика пройшла складний і суперечливий шлях: від грандіозних планів розбудови мережі АЕС до потрясіння Чорнобилем і згортання атомних програм в Україні і деяких країнах Заходу.

Постчорнобильські реалії спонукали світову громадськість до глибшого осмислення проблем безпечного функціонування АЕС. Адже використання сучасних ядерних технологій потребує не тільки фахівців з високим рівнем кваліфікації і відповідальності, а й відповідного рівня культури, освіченості й екологічної свідомості суспільства.

Атомна енергетика вже сьогодні відіграє визначальну роль у виробництві електроенергії в Україні. Частка АЕС у вітчизняній електроенергетиці становить 22,7% за встановленою загальною потужністю і 48% — за обсягами енерговиробництва. В 2004 р. атомними станціями країни було вироблено 87 млрд кВт⋅год електроенергії, що на 5,6 млрд кВт⋅год (або на 6,4%) більше, ніж у 2003 р. Коефіцієнт використання встановленої потужності АЕС у 2005 р. становив 75% (у 2004 р. — 81,4%). Ця галузь, безперечно, може стати основою енергетичної незалежності нашої держави, оскільки Україна посідає шосте місце у світі за розвіданими запасами урану. Як енергоносій уран здатний забезпечити енергетичні потреби нашої держави на багато сотень років навіть за сучасного стану ядерних водяних реакторів. Перехід на новий тип реакторів, у яких використовується не тільки уран-235, а й уран-238, на тисячоліття забезпечить Україні енергонезалежність.

Майбутнє вітчизняної атомної енергетики слід розглядати у контексті розвитку цієї галузі в світі і необхідності створення ядерних технологій ХХІ століття.

Атомна енергетика є базовою складовою в енергозабезпеченні країни, виробляючи близько 50 % вітчизняної електроенергії. За цим показником Україна посідає шосте місце в світі (після Франції, Литви, Словаччини, Бельгії та Швеції). Відповідно до планів енергозабезпечення країни, надалі роль атомної галузі ще більше посилюватиметься. Вирішальна роль у підвищенні енергетичної безпеки країни, стале енергозабезпечення зростаючої вітчизняної економіки, покращення екологічної ситуації – такі стратегічні зав дання постають перед галуззю згідно з Енергетичною стратегією України. Саме тому з боку влади, науки й громадськості приділяється пильна увага стану, проблемам, стратегії розвитку атомної енергетики.

Мета даної роботи– дослідити процеси, що відбуваються у вітчизняній атомній галузі, оцінити її сьогоднішній стан та можливості реалізації стратегічних планів з розвитку атомної енергетики країни.

Виходячи з мети роботи в роботі ставимо наступні завдання:

— дослідити розміщення атомної енергетики в Україні;

— охарактеризувати стан розвитку атомної енергетики в Україні;

— виявити тенденції та проблеми атомної енергетики в Україні;

— проаналізувати основні проблеми атомної енергетики в Україні;

— дослідити стратегію розвитку атомної енергетики в Україні.

Об’єктом дослідженнявиступає атомна енергетика України.

Предметом дослідженняє економічні відносини в ядерно-енергетичній сфера України, основні проблеми розміщення та функціонування атомної енергетики в Україні.

Розділ 1. Сучасний стан розвитку атомної енергетики в Україні

1.1. Розміщення атомної енергетики в Україні

Атомна енергетика — область техніки, заснована на використанні реакції ділення атомних ядер для вироблення тепла та виробництва електроенергії.

Розміщення електроенергетики залежить від наступних факторів:

• Наявність паливно-енергетичного балансу;

• Споживачів електроенергії.

Сьогодні майже 1/3 електроенергії виробляється в районах її споживання і 2/3 споживається в районах її виробництва. Географію електростанцій може змінити технічний прогрес. Усі електростанції України діляться на 4 види:

• Теплові електростанції, які працюють на твердому, рідкому та газоподібному паливі. Серед них розрізняють конденсаційні та теплоелектроцентралі;

• Гідравлічні, які використовують безпосередньо гідроресурси та діляться на гідроелектростанції, гідро стимуляційні та припливні;

• Атомні, які у вигляді палива використовують насичений уран чи інші радіоактивні елементи;

• електростанції, які використовують нетрадиційні джерела енергії. Серед них перспективними є вітрові та сонячні.

До складу енергетичної області України входять:

• 8 гідроелектростанцій (ГЕС) потужністю 4,7 млн.кВт;

• 44 теплові електростанції (ТЕС) потужністю 36,5 млн.кВт;

• системоутворююча і розподіляюча лінії понад 1 млн. км;

• 5 діючих потужних атомних електростанцій (АЕС) — Запорізька, Південноукраїнська, Рівненська, Хмельницька та Чорнобильська потужністю 12,818 млн. кВт. ч. Під натиском суспільства зупинено будівництво Кримської, Чигиринської та Харківської АЕС та Одеської ТЕЦ;

На 5 атомних станціях України знаходиться 17 енергоблоків, в тому числі:

• діючих — 14;

• знятих з експлуатації (№1,2 Чорнобильської АЕС) — 2;

• розрушений запроектною аварією 4 блок ЧАЕС – 1 [3, c. 3].

В Україні функціонувало 5 АЕС на яких встановлено 11 енергоблоків (до березня 2001 року). Це Запорізька (5 млн. кВт.), Хмельницька і Південноукраїнська (по 2 млн. кВт.), Чорнобильська (4 млн. кВт.) та Ровенська (818 млн. Вт.). З жовтня 2000 року вилучено Чорнобильську АЕС, на якій, до її закриття почався ремонт в середині об'єкта “Укриття”. Роботи ведуться по зміцненню пошкоджених балок, на які спираються дах “Саркофаг”. Будівництво Кримської та Чигиринської АЕС законсервовано. Енергоблоки АЕС з реакторами всіх типів стабільно працюють в базовій частині графіка навантажень.

Оцінюючи проведені дослідження можна зробити такі висновки:

· ріст частки АЕС у виробітку електроенергії за роки незалежності України при загальному зниженні питомої ваги і падіння виробітку ТЕС характеризує зростаючу роль ядерної енергетики в забезпеченні ЕНБ та електропостачанні країни;

· виробництво електроенергії на ядерно-паливному циклі по конкурентоспроможності при ефективному використанні ядерно-енергетичних блоків на поступається звичайним паливним циклам, а при обмеженості ресурсів палива і їх імпортуванні навіть перевищує;

· ядерно-енергетичні цикли енерговиробництва при безаварійній експлуатації роблять більш сприятливий вплив на навколишнє середовище, чим паливно-енергетичні цикли. Викиди шкідливих речовин, насамперед небезпечних для здоров’я окислів сірки, азоту і вуглецю на порядок нижче, не споживається кисень;

· з огляду на слабку забезпеченість України власними паливно-енергетичними ресурсами, усталеність її енергозабезпечення на подальшу перспективу в значній мірі залежить від розвитку ядерної енергетики. За дуже скромними оцінками, що базуються на мінімальних обсягах росту споживання електроенергії в країні, необхідний рівень розвитку ядерної енергетики визначений у 20-21 млн. кВт у 2020 р. і 25-27 млн. кВт у 2030 р. для досягнення цього рівня необхідне впровадження потужностей, що вибувають у результаті вичерпання, на існуючих АЕС, оцінюється 13,7-14,3 млн. кВт. г у 2011 р. і 5,5-6,2 млн. кВт. г у 2021-2030 р [8, c. 6-7].

1.2. Стан розвитку атомної енергетики в Україні

Останнім часом країни Європи, оговтавшись від постчорнобильського шоку, почали критично переосмислювати свою відмову від розбудови атомної енергетики. До цього їх спонукає не тільки неминучість вичерпання вуглеводневих носіїв (це далека перспектива), а насамперед зростання цін на газ і нафту, необхідність диверсифікації енергоджерел, зміцнення національної безпеки, що є вже викликом сьогодення, на який слід реагувати негайно. Так, країни Балтії приступили до будівництва нової атомної електростанції на території Литви. Франція ще під час енергетичної кризи 70-х років минулого століття зробила чіткий вибір на користь ядерної енергетики, і сьогодні вона забезпечує 75% потреб країни. Японія теж посилено розвиває атомну енергетику: 40% електроенергії у цій країні виробляється на АЕС. У Китаї, Індії, Кореї розроблено великі атомні програми.

Розглядаючи перспективи розвитку атомної енергетики в Україні, слід враховувати особливості ядерного статусу нашої держави.

По-перше, атомна енергетика і промисловість, зважаючи на відсутність замкненого паливного циклу й організацій, які розробляють, проектують і будують атомні реактори, не є у нас самодостатніми. Тому Україна поки що використовує реакторні технології, паливо і засоби з переробки відпрацьованого ядерного палива (ВЯП) інших країн. Однак у нас є чимало вітчизняних природних, виробничих й інтелектуальних ресурсів у цій сфері. Так, виробляється цирконій, виплавляються конструкційні сталі, видобувається уран, створено потужне виробництво труб, розробляються засоби контролю, а також виготовляються турбіни, пристосовані для роботи на АЕС. Науковці працюють над створенням фізичних основ реакторного матеріалознавства, успішно розвивається радіаційна фізика.

По-друге, існуюча міжнародна система заборони розповсюдження ядерних технологій і матеріалів поділяє світ на ядерні та неядерні держави, причому останні є підконтрольними споживачами атомної енергії. Сьогодні міжнародна спільнота занепокоєна можливостями несанкціонованого поширення цих матеріалів і технологій з метою виробництва ядерної зброї. Боротьба з розповсюдженням ядерних матеріалів і технологій стала потужним економічним і геополітичним інструментом. Україна, хоч і володіє ключовими ядерними технологіями, матеріалами і розвиненою атомною енергетикою, належить до умовно ядерних держав, оскільки не має промисловості з розділення ізотопів, збагачення урану і виробництва палива. Вона здала свою ядерну зброю і зобов’язалася не виробляти її [9, c. 26-27].

З цих причин розвиток атомної енергетики в Україні сьогодні є реальним тільки за умов тісної кооперації з провідними ядерними державами.

Оскільки атомна енергетика — лише один із секторів енергетики й істотно залежить від економічності інших секторів, її майбутнє можна оцінювати тільки з урахуванням тенденцій розвитку енергетики в цілому. Крім того, екологічні наслідки господарської діяльності людей на Землі стали справді загрозливими у зв’язку з викидами в атмосферу парникового газу (двоокису вуглецю), забрудненням повітря, водойм і ґрунтів токсичними відходами підприємств енергетики. АЕС не викидають в атмосферу парникових газів і не споживають кисень. Проте нинішні атомні реактори не відповідають вимогам гарантованої безпеки, а поводження з радіоактивними відходами — екологічним нормативам. З урахуванням цих міркувань, а також прогнозу зростання енергетичних потреб і складаються плани використання атомної енергії у розвинених країнах, де їй відводиться одне з основних місць. Ми розглянемо ключові тенденції та проблеми, пов’язані з майбутнім атомної енергетики в Україні і світі.

В Україні найбільших успіхів у галузі теорії й експерименту з керованого термоядерного синтезу досягнуто у Харківському фізико-технічному інституті НАН України. Підґрунтя цих досліджень заклали видатні фізики — К.Д. Синельников, О.І. Ахієзер, Я.Б. Файнберг, В.Т. Толок. Нині їхні ідеї розвивають основоположник високочастотного нагрівання плазми член-кореспондент НАН України К.М. Степанов, піонер робіт з мирного використання термоядерного синтезу О.О. Лаврентьєв. У ХФТІ діє унікальна термоядерна установка «Ураган-3».

Термоядерна енергетика в світі перебуває поки що на етапі науково-дослідних робіт і створення конструкційних матеріалів. Нині важко спрогнозувати реальні терміни введення в дію навіть демонстраційного реактора. На думку вчених, створення промислової термоядерної установки до 2050 р. не слід очікувати.

Рентабельність атомної енергетики укладається з декількох складових. Одна з них незалежність від транспортування палива. Якщо для електростанції потужністю 1 млн. кВт потрібно в рік біля 2 млн. т. (або біля 5 млн. низькосортного вугілля), те для блока РБМК-1000 знадобиться доставити не більш 30 т. збагаченого урану, що практично поведе до нуля витрати на перевезення палива (на вугільних станціях ці витрати складають до 50% собівартості). Використання ядерного палива для виробництва енергії не потребує кисню і не супроводжується постійним викидом продуктів згорання, що, відповідно, не зажадає будівництва споруджень для очищення викидів в атмосферу. Міста, що знаходяться поблизу атомних станцій, є в основному екологічно чистими зеленими містами у всіх країнах світу, а якщо це не так, то це відбувається через вплив інших виробництв і об'єктів, розташованих на цій же території. Аналіз екологічної ситуації в Україні показує, що на частку ТЕС припадає більш 25% усіх шкідливих викидів в атмосферу. До хиб ядерної енергетики варто віднести потенційну небезпеку радіоактивного зараження навколишнього середовища при важких аваріях типу Чорнобильської. Зараз на АЕС, що використовують реактори типу Чорнобильського (РБМК), прийняті міри додаткової безпеки, що, по висновку МАГАТЕ (Міжнародного агентства по атомній енергії), цілком виключають аварію подібної ваги: у міру виробітки проектного ресурсу такі реактори повинні бути замінені реакторами нового покоління підвищеної безпеки. Проте в суспільній думці перелом стосовно безпечного використання атомної енергії відбудеться, очевидно, не швидко. Проблема утилізації радіоактивних відходів стоїть дуже гостро для усього світового співтовариства [7, c. 3-5].

Розділ 2. Тенденції та проблеми атомної енергетики в Україні

2.1. Основні проблеми атомної енергетики в Україні

Участь у міжнародних проектах зі створення і випробування великих плазмових пасток, особливо розробки перспективних матеріалів для термоядерних реакторів, вважаємо, є найприйнятнішим шляхом розвитку цих досліджень в Україні.

Основою ядерної енергетики раніше були теплові реактори, робота яких забезпечувалася обмеженою кількістю дешевого палива. На українських АЕС працюють реактори типу ВВЕР, що виготовляються у Росії.

Вони достатньо надійні: про це свідчить хоча б той факт, що такі реактори функціонують на багатьох європейських АЕС.

Упродовж найближчого десятиліття Україні належить побудувати (чи закупити) 10—12 реакторів, оскільки, починаючи від 2011 р., завершується проектний термін роботи 12 енергоблоків на вітчизняних АЕС.

Слід зазначити, що останнім часом у реакторобудуванні з’явилися якісно нові технології. Це передусім реактори на швидких нейтронах (РШН). Як відомо, теплові реактори працюють на урані-235, якого у природному урані міститься всього 0,7%, тобто паливо використовується дуже нераціонально, та й поклади висококонцентрованого урану на Землі обмежені. А головне, що внаслідок його використання утворюється досить багато відпрацьованого ядерного палива.

Під час експлуатації РШН можна використовувати й уран-238, а перевівши його у плу-тоній-239, досягати цілковитого його спалювання. Це означає, що такий реактор у процесі роботи сам створює собі паливо. Він переробляє весь уран і за часом роботи стає «вічним двигуном». Таким чином, потреба у природному урані для атомної промисловості знижується майже вп’ятеро. Реактор на швидких нейтронах може працювати і на торії, запаси якого в Україні значні і перевищують поклади урану.

Ідею створення «швидких» реакторів розробили майже одночасно і незалежно один від одного академік АН УРСР О.І. Лейпунський (1946—1948 рр.) і Е. Фермі у США. Слід зазначити, що Олександр Ілліч Лейпунський був палким апологетом і науковим керівником робіт зі створення РШН у СРСР.

Коефіцієнт корисної дії реакторів на швидких нейтронах уже нині досягає 42% (Росія) замість 33% для реакторів, які працюють на повільних нейтронах, коефіцієнт вигоряння палива — 11%. Очікується, що в реакторах майбутнього останній показник буде не менше 40%. Звичайно, РШН, як і реактори на повільних нейтронах, виробляють радіоактивні відходи, але їхній обсяг набагато менший і від самого початку виключає уран та плутоній.

У Росії 25 років успішно працює на Білоярській АЕС реактор БН-600. Багато років експлуатувався реактор такого типу в м. Шевченко для опріснення води Каспійського моря. Російська Федерація планує до 2030 р. створити і запустити на ринок реактор БН– 1800 потужністю 1800 МВт.

У галузі фізики і техніки реакторів, які працюють на швидких нейтронах, Росія приблизно на десятиріччя випереджає США, Францію, Німеччину, Велику Британію, Японію й Індію, де нині також ведуться розробки подібних реакторів [4, c. 3-4].

У Національному науковому центрі «ХФТІ» НАН України під керівництвом професора О.С. Бакая розробляють досить перспективний з погляду спалювання відпрацьованого ядерного палива проект швидкого реактора — рідинно-сольово-ядерний.

І в наукових колективах, і на рівні владних структур нині обговорюється питання про доцільність і можливість створення в Україні замкненого ядерного циклу. У нас для цього існують певні передумови, але ще більше — неподоланих труднощів.

Не слід забувати, що Україна за статусом — не ядерна держава. Однак ми реально працюємо у тих напрямах, які необхідні для створення власного замкненого циклу.

По-перше, країна має великі перспективи у виробництві цирконієвих сплавів і прокату.

По-друге, у нас є база для розвитку сучасного атомного машинобудування; вітчизняні підприємства випускають конкурентоспроможні автоматичні системи управління АЕС. Харківський завод «Турбоатом» готовий виготовляти турбіни для водно-водяних російських реакторів ВВЕР-1500.

У ННЦ «ХФТІ» НАН України є перспективні розробки у галузі тепловидільних елементів для високотемпературних газових реакторів, високо оцінені зарубіжними фахівцями: українських учених запросили до співпраці у комісії МАГАТЕ з розробки таких реакторів.

Найближчим часом необхідно налагодити промислове виробництво цирконієвих сплавів та прокату з них, що є дуже важливим елементом ядерного машинобудування, а також інтенсивніше розробляти уранові рудники.

Стосовно наукового супроводу розвитку атомної енергетики, то в Україні є для цього висококваліфіковані колективи вчених та інженерів. Це 20 академічних інститутів відділень ядерної фізики та енергетики, фізико-технічних проблем матеріалознавства, фізико-технічних проблем енергетики. Чотири вищих навчальних заклади (Київ, Харків, Одеса, Севастополь) ведуть підготовку кадрів для АЕС, проектно-конструкторські інститути розробляють проблеми атомної енергетики [8,c. 7].

Нині в Україні повністю сформована й успішно працює Національна атомна енергогенеруюча компанія «Енергоатом», яка 2005 р. відпускала електроенергію вартістю 7,14 коп./ кВт⋅год за собівартості — 5,03 коп./кВт⋅год. Зазначимо, що на теплових електростанціях собівартість такої кількості електроенергії приблизно 10 коп. НАЕК «Енергоатом» працює на 13 рос

Разом з тим для створення власного замкненого ядерного циклу в Україні немає ключових складників: палива, потужностей з переробки відпрацьованого ядерного палива, сховищ для його зберігання. Щоправда, останнім часом побудували сухе тимчасове сховище ВЯП на Запорізькій АЕС.

Але найбільшою проблемою є потужна опозиція подальшому розвитку атомної енергетики з боку громадської думки, яка сформувалася одразу після Чорнобильської катастрофи.

Для того, щоб атомна енергетика України повністю відповідала сучасним вимогам і забезпечувала енергетичну незалежність нашої держави, необхідно розв’язати низку нагальних завдань:

• створити вітчизняне виробництво палива для АЕ (для цього потрібно ~ 1 млрд дол. США);

• подовжити термін служби діючих блоків на 15 років, тобто провести їх повноцінну перевірку і виконати профілактичні роботи;

• ввести нові блоки (11—12), вибравши типи реакторів і уклавши контракти на будівництво на основі тендеру (~ 11—12 млрд дол. США);

• побудувати завод з переробки ВЯП (0,6 млрд дол. США);

• спорудити сховище ВЯП (можливо, за рахунок об’єкта «Укриття» №2) — ініціатива Президента України В.А. Ющенка;

• побудувати «Укриття» №2 на ЧАЕС (понад 1,2 млрд дол., на кошти донорів) і вивести ЧАЕС з експлуатації (за гроші України). Виконання перелічених заходів потребує величезних коштів — близько 15 млрд дол. США. Здійснення цих робіт разом з упровадженням енергозберігальних технологій, виробництвом у необхідних обсягах енергії на ТЕС за рахунок вугілля і мазуту допоможе Україні позбутися енергетичної залежності і зміцнити національну безпеку. Безперечно, ця програма має бути під постійним контролем Президента й Уряду України.

Національна академія наук може зробити істотний внесок у науково-технічне забезпечення реалізації цієї програми. Досі йшлося тільки про технічний аспект справи. Однак у нас існують соціальні, психологічні та моральні проблеми, які необхідно розв’язати для успішного розвитку атомної енергетики [7, c. 8-9].

2.2. Сучасний стан та перспективи виконання стратегічних планів розвитку вітчизняної ядерної енергетики

Перед вітчизняною ядерною енергетикою стоять важливі стратегічні завдання, від вирішення яких залежить стабільність економічного розвитку країни й стан національної безпеки на найближчу та подальшу перспективу. Ці стратегічні завдання визначені Енергетичною стратегією і складаються з наступного:

— підвищення загальної встановленої потужності вітчизняних АЕС з 13,8 ГВт до 29,5ГВт (за базовим сценарієм);

— вирішення проблеми довгострокового поводження з відпрацьованим ядерним паливом і радіоактивними відходами тощо;

— організація вітчизняного ядерно-паливного циклу.

Підвищення загальної встановленої потужності вітчизняної атомної енергетики планується завдяки наступного обсягу робіт:

— забезпечення продовження строків експлуатації працюючих сьогодні енергоблоків понад проектний строк;

— побудови та введення в експлуатацію нових блоків загальною потужністю близько 21 ГВт, зокрема 2 ГВт – блоки № 3 та № 4 на ХАЕС;

— будівництва 7,5 ГВт потужностей АЕС для введення їх в експлуатацію після 2030 року;

При цьому необхідно забезпечити зняття з експлуатації 6 енергоблоків АЕС, у яких завершаться строки експлуатації.

Блоки АЕС розраховані на 30 років експлуатації. Енергетичною стратегією перед бачено, що кожен з діючих сьогодні блоків працюватиме на 15 років довше, ніж було закладено в проекті. Світова практика свідчить, що вартість продовження терміну служби атомного блоку на 10-15 років становить 10-15 % від витрат на будівництво нового. Тому, за питомих витрат на будівництво нового блоку близько 850 дол. на 1 кВт встановленої потужності, питомі витрати на продовження термінів експлуатації оцінюються у 150-170 дол./кВт.

Відповідні роботи на вітчизняних АЕС здійснюються згідно з «Комплексною програмою робіт з продовження терміну експлуатації діючих енергоблоків атомних електростанцій», затвердженою Розпорядженням КМУ від 29.04.2004 р. № 263-р. Передусім такі роботи мають бути проведені на енергоблоках № 1, № 2 РАЕС і № 1 ПУАЕС, проектні терміни експлуатації яких закінчуються, відповідно, у 2010, 2011 і 2012 роках.

На основі Програми складаються щорічні плани-графіки заходів, спрямованих на подовження терміну експлуатації. Роботи фактично розпочалися у другому півріччі 2004 року, а їх фінансування здійснюється за рахунок тарифу НАЕК «Енергоатом». Однак, за результатами аналізу виконання Програми у 2004-2006 pp., Держатомрегулюванням виявлено відставання у виконанні деяких заходів на перших пілотних енергоблоках. Сьогодні ситуація виправляється. У 2007 році НАЕК «Енергоатом» розроблено як загальні, так і деталізовані плани-графіки підготовки пілотних енергоблоків до продовження експлуатації. Усі вони узгоджені з Держатомрегулюванням [6, c. 39-41].

Всі роботи з продовження строків експлуатації енергоблоків виконуватимуться відповідно до національних норм безпеки й з урахуванням міжнародної практики МАГАТЕ, що надало вагому допомогу в розробці української нормативної документації з цього питання. Особлива увага при обстеженні устаткування приділяється оцінці таких критичних складових, як корпус реактора, внутрішні корпусні пристрої, устаткування головного циркуляційного контуру й приміщення. У виконанні робіт беруть участь не тільки провідні організації України, але й російське ОКБ «Гідропрес», чеський Інститут ядерних досліджень. На інжинірингові роботи, до яких входять розробка нормативної документації й виконання обстеження устаткування енергоблоків, у 2007 році заплановано витратити 36 млн гривень. Загальні витрати з урахуванням заміни устаткування, що відпрацювало свій ресурс, тільки на енергоблоках № 1, № 2 РАЕС і № 1 ПУАЕС у 2007 році становлять близько 800 млн грн.

Втім, головним напрямом розвитку вітчизняної ядерної енергетики до 2030 року є будівництво нових енергоблоків, загальною потужністю до 21 ГВт. При цьому розміщення нових потужностей може здійснюватися:

— на майданчиках діючих АЕС (за наявності технічної можливості);

— на майданчиках, прилеглих до діючих АЕС (також за наявності технічної можливості);

— на нових майданчиках.

Нині формується державний кадастр майданчиків для розміщення нових енергоблоків.

Не менш важливою складовою завдання спорудження нових потужностей є визначення типів реакторів нових енергоблоків. Сьогодні всі енергоблоки, що експлуатуються на вітчизняних АЕС, оснащені реакторами типу ВВЕР російського виробництва. З позицій підвищення енергетичної безпеки вважається за доцільне диверсифікувати постачання реакторів для вітчизняних АЕС. Поки що на рівні експертних пропозицій існують різні варіанти вирішення цього питання. Йдеться про Європейський реактор PWR, американський AP-1000, канадський CANDU. Але ж для прийняття остаточного рішення мають бути проведені детальніші дослідження.

Іншим чинником підвищення енергетичної безпеки повинно стати вирішення проблеми поводження з відпрацьованим ядерним паливом. Сьогодні цю проблему вирішено тільки на Запорізькій АЕС, де вже побудовано першу чергу сухого сховища для відпрацьованих тепловиділяючих збірок (ТВЗ). З інших вітчизняних АЕС відпрацьовані ТВЗ вивозяться на переробку до Росії, на що країна щорічно витрачає близько 150 млн дол. Україна має намір припинити вивіз відпрацьованого ядерного палива до Росії, побудувавши централізоване сховище відпрацьованого ядерного палива (ЦСВЯП) для 3-х АЕС (Рівненської, Хмельницької та Південноукраїнської) [3, c. 3].

У грудні 2005 року НАЕК «Енергоатом» й американська компанія Holtec Internation¬al підписали контракт на будівництво такого сховища. Компанія Holtec International почне розробляти проект сховища після затвердження Верховною Радою закону про розміщення, проектування й будівництво ЦСВЯП.

Відповідно до державних будівельних норм, проектування централізованого сховища відпрацьованого ядерного палива здійснюватиметься в три етапи: розробка техніко-економічного обґрунтування будівництва (ТЕО), розробка проекту й робочої документації.

Першу чергу сховища планується ввести в експлуатацію через 3 роки після затвердження зазначеного законопроекту. Вона призначена для розміщення 2500 ТВЗ реакторів типу ВВЕР-1000 і 1080 ТВЗ реакторів ВВЕР-440. Вартість першої черги будівництва становить близько 127,75 млн євро. Загальна вартість будівництва ЦСВЯП визначиться після завершення розробки ТЕО.

Спорудження сховища здійснюватиметься за рахунок власних коштів «Енергоатому». Holtec International має намір надати кредит «Енергоатому» для будівництва його першої черги. Кредит потрібно повернути протягом 5 років після початку експлуатації об’єкту.

Іншим стратегічним завданням національного масштабу є вирішення проблеми забезпечення вітчизняних АЕС свіжим ядерним паливом. Свіже ядерне паливо для українських АЕС постачається російським ВАТ «ТВЕЛ». Внесок українських підприємств у виготовлення палива для віт-чиз няних АЕС вміщує: видобуток і переробку уранової руди, постачання до Росії уранового концентрату (усе це в обсягах до 30 % від власних потреб), видобуток і переробку цирконієвої руди і постачання до Росії цирконієвого концентрату (100 %), карбіду бору, легованих домішок та окремих комплектуючих. Все інше здійснюється в Росії: забезпечення концентратом урану (70 %), одержання гексафториду урану, його збагачення стосовно урану-235, виготовлення цирконієвого сплаву й прокату, фабрикація тепловиділяючих збірок. Казахстан забезпечує виготовлення паливних таблеток. Україна сплачує Росії за постачання СЯП чималі кошти, які з року в рік збільшуються: у 2002 році сплачено 250 млн дол.; у 2007 році – близько 500 млн дол.

Така залежність від Росії у забезпеченні потреб вітчизняної атомної енергетики розцінюється як загроза енергетичній безпеці країни. Усунути цю загрозу планується шляхом диверсифікації постачань ядерного палива, а також за рахунок створення вітчизняного виробництва палива.

У 2000 році розпочато спільну програму з адаптації американського ядерного палива щодо його використання на українських АЕС. У програмі беруть участь фірма «Westinhouse», Тихоокеанська Північно-західна національна лабораторія (США), україно-американська фірма «Вестрон», НАЕК «Енергоатом», низка наукових центрів, зокрема Центр проектування активної зони (ЦПАЗ, м. Харків). На проведення першого етапу США виділено 50 млн дол. Дослідна партія ядерного палива фірми «Westin-house» (6 паливних збірок) надійшла на блок № 3 Південно-Української АЕС у травні 2005 року і нині відбувається її експлуатація. Другий етап передбачає експлуатацію вже 42 збірок за фінансової участі України. Остаточні висновки планується отримати до 2010 р., але поки що фахівці вважають, що за критерієм «ціна-якість» американське паливо поступається російському [1, c. 36-37].

Можливість організації в Україні власного ядерно-паливного циклу зумовлюється наявністю розвинутої сировинно-виробничої та науково-технологічної баз, це – родовища уранових і цирконієвих руд, виробничі потужності з їхньої переробки, науково-технологічна база з виробництва цирконієвих сплавів і виробів з них, наукові й проектні організації.

Взагалі Україні, орієнтуючись на процеси інтеграції у світовій ядерній галузі, необхідно розширювати коло співпраці на рівні країн, фірм та організацій з метою кооперування у розробці складових ядерно-паливного циклу, а також для вирішення інших проблем у ядерній галузі.

Одним з головних питань сьогодні є фінансове забезпечення виконання планів розвитку вітчизняної атомної галузі. Відповідно Енергетичної стратегії, загальні витрати на виконання запланованих заходів визначено в обсязі понад 220 млрд грн. Передбачається, що це будуть не тільки державні кошти, але й кошти інвесторів. НАЕК «Енергоатом» як основне джерело одержання коштів на розвиток галузі вважає підвищення тарифу, за яким АЕС продають свою електроенергію. На початок листопаду 2007 року ціна на електроенергію АЕС становила 9,5 коп. за 1 кВт-год., водночас для теплових електростанцій цей показник становив 21-22 коп. за 1 кВт-год. Атомники вважають, що тариф на електроенергію АЕС не відповідає витратам галузях й потребує підвищення. Але Національна комісія з урегулювання електроенергетики (НКРЕ), навпаки, з 15 листопада знизила тариф на електроенергію АЕС. Таке рішення НКРЕ керівництво атомної галузі сприйняло як загрозу виконанню багатьох програм, сталому соціальному захисту працівників галузі й, відповідно, безпеки АЕС. Правління «Енерго атому» 7 грудня 2007 року схвалило середньострокову інвестиційну програму компанії на наступні чотири роки, а також на перспективу до 2015 року. Програма охоплює весь спектр напрямів розвитку вітчизняної атомної галузі відповідно до Енергетичної стратегії. Загальний обсяг фінансування про гра ми на чотири роки становить майже 25 млрд грн. Основним джерелом фінансування має стати підвищений тариф на електроенергію АЕС. Планується, що у 2008 році тариф на електроенергію АЕС становитиме 2,1 євроцента за 1 кВт-год, а до 2015 року збільшиться до 3 євроцентів.

ДП НАЕК «Енергоатом» оприлюднило наміри взяти участь у створенні Українського атомного форуму – асоціації, що має об’єднати на добровільних засадах виробничі, науково-технічні, дослідно-конструкторські підприємства з будь-якою формою власності, які займаються науковими і технічними питаннями функціонування ядерної галузі. Український атомний форум (ФОРАТОМ) у майбутньому має стати членом Європейського атомного форуму, членами якого є 16 національних форумів країн Європейського Союзу. Створення українського ФОРАТОМу буде кроком до налагодження тіснішого співробітництва між ядерними галузями України та Європейського Союзу [7, c. 12-13].

Розділ 3. Стратегія розвитку атомної енергетики в Україні

3.1. Сучасний етап розвитку атомної енергетики в Україні

На сучасному етапі світову атомну енергетику згідно з принципом оцінки сталості енерговиробництва оцінюють за такими основними факторами: доступність і ефективність палива; землекористування; екологічні наслідки розміщення відходів; можливості повторного енергетичного циклу; доступність і конкурентоспроможність, включаючи зовнішні та соціальні витрати; вплив на клімат.

Якщо взяти до уваги позиції України щодо стратегії розвитку атомної енергетики, то вони характеризуються наведеними нижче особливостями.

Доступність і ефективність палива. На сучасному етапі розвитку економіки Україна має значні запаси урану, що робить цілком реальним розвиток атомної енергетики. Україна має також реальні перспективи щодо використання в майбутньому торію як екологічно чистого ядерного палива при відповідному розв'язанні технологічних проблем (велика небезпека впливу рідкого натрію, який застосовують у технологічному циклі).

Землекористування. Україна має високорозвинуте сільське господарство, а тому питання відчуження орних земель під промислові об'єкти є дуже гострим. З наведеної таблиці 1 (за В. Щербиною) видно, що АЕС потребують найменшої площі порівняно з іншими електростанціями. Використання в Україні сонячної та вітрової енергії є дуже обмеженим і можливе лише у південних областях (Миколаївська, Херсонська, Одеська) та у Криму. Біомасу для широкомасштабного виробництва енергії можна використовувати тільки у малонаселених країнах зі сприятливими кліматичними умовами, а Україна не може собі дозволити відводити великі площі для вирощування енергопостачальної біомаси.

Екологічні наслідки розміщення відходів. Технологічні відходи атомних електростанцій захоронюють у спеціальних контейнерах у відповідних літологічних комплексах порід, які знаходяться в межах тектонічно стабільних ділянок геологічного середовища. Порівняно з іншими видами енергетики це є екологічно набагато безпечнішим.

У тепловій енергетиці велика частина відходів розпорошується в атмосфері. При цьому оксиди сірки й азоту з'єднуються з атмосферною вологою і спричинюють кислотні дощі; вуглекислий газ сьогодні визнано головною складовою парникових газів, а важкі метали і арсен (миш'як) осідають на ґрунт. Усі ці шкідливі речовини людина отримує при диханні, а також разом з питною водою та продуктами харчування. Крім цього, слід пам'ятати, що рівень радіації з часом знижується, у той час як токсичні матеріали (важкі метали) існують надзвичайно тривалий період в ландшафтних геокомплексах [4, c. 7-8].

Кліматичні зміни. Зростання кількості С02 в атмосфері, пов'язане з техногенною діяльністю, на 75% спричинене спалюванням органічного палива, а значна частина решти 25% — масштабним зменшенням площі лісів. Сьогодні лише ядерна та гідроенергетика є джерелами безвуглецевого та економічного виробництва енергії. В той час, як зростає наукове обґрунтування процесів глобального потепління, доцільно спиратися на джерела енергії, використання яких супроводжується викидами в атмосферу парникових газів. До них належать відновлювані джерела та атомна енергія

Конкурентоспроможність. При економічній оцінці будь-якої технології енерговиробництва необхідно враховувати повні зовнішні та соціальні витрати, зокрема екологічні ефекти для паливного циклу, вплив на суспільство (в т.ч. на зайнятість, здоров'я тощо) у локальному, регіональному та глобальному вимірах.

Основні негативні аспекти ядерної енергетики:

1. Безпека захоронення великої кількості радіоактивних відходів (РАВ) на десятки і сотні років і надійність таких довготривалих геологічних прогнозів викликають сумнів. Невідомо також, яку роль ці штучні поклади небезпечних речовин відіграватимуть у процесах життєдіяльності впродовж наступних етапів геологічної історії.

2. Більшість АЕС у світі використовують теплові легководні реактори (LWR). До цього класу належать усі нині діючі українські енергоблоки. LWR потребують збагаченого урану, що зумовлює залежність неядерних країн від постачальників ядерного палива. Тому деякі держави (зокрема Румунія) будують важководні реактори (HWR), де використовується паливо з природного (незбагаченого) урану. Однак глибина вигоряння палива у HWR у 4-6 разів менша, ніж у LWR, a це збільшує обсяги відпрацьованого (опроміненого) ядерного палива (ОЯП) та зумовлює відповідну потребу у сховищах більшої місткості. До цього слід додати, що: сучасні технології переробки ОЯП передбачають вилучення з нього плутонію, а створення власних збагачувальних комбінатів і потужностей для переробки ОЯП у неядерних країнах дає їм можливість напрацьовувати уран і плутоній для виробництва ядерної зброї на основі цілком легальних каналів атомної енергетики.

3. Ще одним недоліком LWR є те, що як паливо в них використовується 235U, а його запасів у розвіданих на сьогодні родовищах вистачить лише на 50-100 років. Тому треба ширше запроваджувати в енергогенеруючі процеси 238U, запасів якого вистачить на кілька тисячоліть.

За всю історію атомної енергетики в світі сталося дві аварії-катастрофи: у Виндскейлі (7 жовтня 1957 р.) і Чорнобилі (26 квітня 1986 p.). Першу з них фактично вдалося «зам'яти», друга ж завдала величезного удару по самій ідеї «мирного атома». Головним психологічним наслідком Чорнобиля стала масова радіофобія, коли все, що пов'язане з ядерною енергетикою, почало сприйматися некритично, різко негативно [10, c. 12-13].

3.2. Основні стратегії та вимоги розвитку атомної енергетики

Щоб продуктивно розвиватися далі, атомна енергетика має відповідати таким основним вимогам:

• необмежене забезпечення людства паливними ресурсами шляхом ефективного використання природного урану, а надалі і торік;

• унеможливлення важких аварій з радіаційними викидами (які потребують евакуації населення) за будь-яких відмов устаткування, помилок персоналу та зовнішніх впливів (цього можна досягти передусім за рахунок природної безпеки реакторів, яка, у свою чергу, має ґрунтуватися на грамотній експлуатації природних якостей та закономірностей паливних компонентів);

• екологічно безпечні виробництва енергії й утилізації відходів на основі замкненого паливного циклу зі спаленням у реакторі довгоіснуючих актиноїдів і продуктів поділу, з радіаційно еквівалентним захороненням РАВ без порушення природного радіаційного балансу;

• заборона ядерної зброї і контроль за її поширенням, що пов'язано з розвитком ядерної енергетики, через поступове виключення з неї технологій вилучення плутонію з ОЯП і збагачення урану, а також через забезпечення фізичного захисту ядерного палива від крадіжок;

• економічна конкурентоспроможність за рахунок зниження вартості та відтворення палива, підвищення ефективності термодинамічного циклу, розв'язання проблем безпеки АЕС без ускладнення їхніх конструкцій і посилення вимог до персоналу та устаткування.

Стратегія розвитку атомної енергетики в Україні визначається тим, що:

• за сумарною потужністю своїх реакторів Україна посідає восьме місце у світі і п'яте – в Європі. На всіх українських АЕС діють легководні реактори серії ВВЕР (водо-водний енергетичний реактор). На Хмельницькій та Рівненській АЕС добудовують два енергоблоки ВВЕР-1000;

• сучасна енергетика потребує поступової відмови від теплових електростанцій і переходу на екологічно чистіші (зокрема ядерні) методи одержання енергії;

• Україні потрібно всебічно врахувати сумні уроки як наслідків небезпечних проектів (будівництво Чорнобильської АЕС), так і наслідки необґрунтованого згортання проектів будівництва атомних станцій (відмова від закінчення практично готової для експлуатації Кримської АЕС, відмова від продовження робіт на Чигиринській АЕС, відмова від будівництва атомної станції як складової комплексу Дніпропетровської ГЕС та ГАЕС тощо);

• слід також зважати на такий важливий аспект, як безпека функціонування атомних станцій у контексті дії радикальних терористичних угрупувань. Це потребує вжиття додаткових заходів безпеки для об'єктів ядерної енергетики, щоб забезпечити їх довготривалу і ефективну роботу [5, c. 32-33].

Висновки

Проведений аналіз свідчить, що атомна галузь надійно й стало виконує своє призначення базової складової вітчизняного енергозабезпечення. Водночас реалізація планів з розвитку вітчизняної атомної галузі, накреслених Енергетичною стратегією, потребує значного обсягу робіт і вкладення чималих інвестицій. Зрозуміло, що для забезпечення надійного та ефективного виконання цих планів потрібні більш поглиблені напрацювання, конкретизація та узгодження дій державних, наукових та виробничих сил країни.

Тобто потрібна розробка та прийняття Стратегії розвитку атомної енергетики країни, що відповідатиме загальносвітовій практиці. Окрім того, необхідно удосконалити державне регулювання в сфері використання ядерної енергетики й поліпшити управління підприємствами та об’єктами ЯЕК. Ці процеси повинні відбуватися за участю широкого кола галузевих та наукових установ, державних та громадських організацій, супроводжуватися широкими дискусіями у ЗМІ та громадськими слуханнями. Оскільки тільки всебічне обговорення планів та прозорість прийняття рішень забезпечать позитивне сприйняття їх громадськістю, що є необхідною умовою для подальшого розвитку атомної енергетики.

Загальновідомо, що після Чорнобильської катастрофи громадськість України різко налаштована проти «мирного атома» і будівництва нових енергоблоків. Нагадаємо, що у нас лише ліквідаторів і переселенців із забруднених радіонуклідами територій налічується близько 300 тис. осіб.

Це означає, що Уряд України, керівництво НАЕК «Енергоатом» з особливою увагою мають поставитися до громадської думки стосовно перспектив розвитку атомної енергетики. Щоб переконати суспільство у її перевагах, потрібна велика і чесна пропагандистська робота, щоб люди конкретно знали, що їм дасть розбудова АЕС. Інтереси громадян, потерпілих від аварії на ЧАЕС, безперечно, насамперед необхідно враховувати у планах розвитку атомної енергетики. Потрібно, щоб будь-який мешканець країни мав можливість будь-коли отримати інформацію про стан будь-якої з вітчизняних атомних станцій. Тоді населення буде впевненим у надійності і безпечності роботи АЕС, довірятиме професіоналізму і моральній культурі їх операторів.

У Франції, Японії, Бельгії роботі з громадськістю приділяють величезну увагу. Так, будівництво жодного з 59 блоків АЕС у Франції не починалося без узгодження з мешканцями того району, де мала споруджуватися АЕС. Жителі місцевості навколо станції отримували певну «плату за страх» жити поряд з нею. Це — будівництво шляхів, шкіл для дітей, пільгові тарифи на електрику, тепло для парників і будинків за пільговими цінами тощо. Зрештою, люди, котрі мешкають на територіях навколо АЕС, мають доступ до інформації про радіаційну обстановку на станції та рівень її безпечності. Громадяни знають свої права, ступінь компенсації можливих збитків.

У Франції існує спеціальний центр з ліквідації можливих аварій зі своїми потягами, літаками й автобусами: транспорт оснащений не тільки необхідною кількістю дозиметрів, а й засобами для дезактивації.

В Україні поки що вся ця робота лише в зародковому стані. Мешканці прилеглих до АЕС населених пунктів не мають відповідних пільг. Більше того, деякі обіцянки, які давали їм на початку спорудження АЕС, владою не виконані. А потерпілі від катастрофи на ЧАЕС і досі не отримують адекватних грошових компенсацій.

Список використаної літератури

1. Багнюк В. Якою буде наша енергетична стратегія? Аргументи проти атомної енергетики //Вісник Національної Академії наук України. — 2001. — № 9. — C. 29-37

2. Глобальне потепління: внесок атомної енергетики //Вісник Національної академії наук України. — 2005. — № 6. — C. 3-16.

3. Дмитренко О. Чи має перспективу атомна енергетика в Україні? //Шлях перемоги. — 2005. — 6 квітня. — C. 3

4. Захарченко В. Атомна енергетика України на рубежі двох століть //Географія та основи економіки в школі. — 2000. — № 1 . — C. 3-8

5. Піліпенко О. Проблема безпечної експлуатації об'єктів атомної енергетики //Будівництво України. — 1998. — № 33. — C. 29-33

6. Палієнко В. До проблеми оцінки геодинамічної небезпеки стосовно об'єктів атомної енергетики України //Український географічний журнал. — 2000. — № 1. — C. 39-44.

7. Патон Б. Майбутнє атомної енергетики //Вісник Національної академії наук України. — 2006. — № 4. — C. 3-13.

8. Рудько Г.І. Стратегія розвитку атомної енергетики в Україні //Екологічний вісник. — 2006. — № 3. — C. 6-7

9. Трофименко А. Атомна енергетика України: поступ чи занепад? //Вісник Національної Академії наук України. — 1999. — № 4. — C. 26-31

10. Южно-Українська атомна електростанція: місце в енергетиці України //Енергетика та електрифікація. — 2006. — № 8. — C. 12-13