Помощь студентам в учебе
ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ АТОМНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
Введение 7
1 Современное состояние и тренды развития атомной отрасли 11
1.1 Этапы становления атомной промышленности 11
1.2 Мировая атомная энергетика на современном этапе 18
1.3 Структурные характеристики атомной отрасли Российской Федерации 27
1.4 Перспективы развития атомного энергетического комплекса России 36
2 Система обеспечения безопасности при строительстве атомной станции 45
2.1 Общие концепции и подходы обеспечения безопасности при
проектировании атомных станций 45
2.2 Основные меры обеспечения радиационной и ядерной безопасности 52
2.2.1 Концепция радиационной безопасности 52
2.2.2 Основные обязанности Российской Федерации и субъектов Российской
Федерации в области радиационной безопасности 58
2.2.3 Концепции ядерной безопасности 61
2.3 Воздействие атомных станций на окружающую природную среду и
население 67
2.4 Планы мероприятий по защите персонала и населения в случае аварии 70
3 Оценка конкурентных преимуществ производства энергии на атомных
станциях 85
3.1 Оценка стоимости атомной энергии 86
3.2 Сравнительный анализ производства электрической энергии на тепловых и
атомных электростанциях России 102
3.3 Сравнительный анализ производства электроэнергии на гидро- и атомных
электростанциях России 108
Заключение 113
Список использованных источников и литературы 116
Список публикаций по теме исследования 128
Приложение А Урановые месторождения песчаникового типа 129
Приложение Б Основные действующие нормативные документы по безопасности в атомной энергетике Российской Федерации 130
Приложение В Схема баланса электроэнергии ЕЭС России в I квартале 2017года (в млн. кВт*ч) 133
1 Современное состояние и тренды развития атомной отрасли 11
1.1 Этапы становления атомной промышленности 11
1.2 Мировая атомная энергетика на современном этапе 18
1.3 Структурные характеристики атомной отрасли Российской Федерации 27
1.4 Перспективы развития атомного энергетического комплекса России 36
2 Система обеспечения безопасности при строительстве атомной станции 45
2.1 Общие концепции и подходы обеспечения безопасности при
проектировании атомных станций 45
2.2 Основные меры обеспечения радиационной и ядерной безопасности 52
2.2.1 Концепция радиационной безопасности 52
2.2.2 Основные обязанности Российской Федерации и субъектов Российской
Федерации в области радиационной безопасности 58
2.2.3 Концепции ядерной безопасности 61
2.3 Воздействие атомных станций на окружающую природную среду и
население 67
2.4 Планы мероприятий по защите персонала и населения в случае аварии 70
3 Оценка конкурентных преимуществ производства энергии на атомных
станциях 85
3.1 Оценка стоимости атомной энергии 86
3.2 Сравнительный анализ производства электрической энергии на тепловых и
атомных электростанциях России 102
3.3 Сравнительный анализ производства электроэнергии на гидро- и атомных
электростанциях России 108
Заключение 113
Список использованных источников и литературы 116
Список публикаций по теме исследования 128
Приложение А Урановые месторождения песчаникового типа 129
Приложение Б Основные действующие нормативные документы по безопасности в атомной энергетике Российской Федерации 130
Приложение В Схема баланса электроэнергии ЕЭС России в I квартале 2017года (в млн. кВт*ч) 133
Актуальность выбранной темы обусловлено тем, что развитие именно атомного энергетического комплекса обозначено Правительством РФ в рамках пяти стратегических векторов инновационного развития. Атомная энергетика является реальным источником экономического роста, поскольку содержит инновационный потенциал развития.
В современном мире динамика энергопотребления такова, что по существующим прогнозам проблема обеспеченности минеральным топливом станет очень острой в срок, сравнимый со временем жизни одного поколения. Например, по данным компании British Petrolium, разведанные запасы нефти в мире могут обеспечить ее добычу в течение 41 года; по данным ОПЕК, подтвержденных запасов нефти в мире, при сегодняшних темпах добычи, будет достаточно на 45 лет.
К тому же использование таких видов топлива, как уголь, нефть, газ и т.п., приводит к множественным негативным последствиям для экологии: парниковый эффект, кислотные дожди и т.д. Так же сегодня на мировом рынке не прекращается рост цен на нефть и газ, что негативно сказывается на многих отраслях экономики, а в результате экономической нестабильности уровень жизни значительной части населения будет снижаться.
Для России так называемый «ядерный ренессанс» - возрождение интереса к атомной промышленности, весьма актуален. Перед страной поставлена амбициозная задача повышение доли атомной энергии в энергетическом балансе до 20% уже к 2020 году.
Планы широкомасштабного развития атомной энергетики отражают и существующие сегодня проблемы в сфере глобальной энергетической безопасности, в том числе растущий спрос на энергоресурсы, неизбежный в такой ситуации рост цен, необходимость защиты окружающей среды, проблемы изменения климата, обострение конкуренции за доступ на рынки сырья, политическая нестабильность в странах экспортёрах. Весь этот комплекс непростых проблем делает весьма актуальным анализ современных тенденций развития мировой атомной энергетики.
Цель исследования изучить основные тенденции развития атомной промышленности, оценить конкурентоспособность строительства новых атомных электростанций, проанализировать основные принципы и критерии обеспечения безопасности атомных станций, на примере строящегося 4го блока Ростовской АЭС Госкорпорации «Росатом» .
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
• рассмотреть существующие программы развития атомной энергетики страны;
• дать оценку трендам развития рынка атомной энергии;
• обобщить основные вопросы безопасного и надежного развития АС;
• провести анализ конкурентоспособности строительства новых АС.
Объектом данного исследования выступает атомный энергетический комплекс Российской Федерации.
Предметом исследования является анализ конкурентоспособности атомной энергетики.
Степень научной разработанности выбранной темы. Атомная энергетика является актуальной темой для исследования с середины 40ых годов прошлого столетия. В процессе исследования развития атомной отрасли и её влияния на окружающую среду и обеспечения безопасности были изучены работы как российских, так и зарубежных ученых в области экономики, геополитики, экономической географии, проблем энергетической безопасности, размещения производительных сил и международных экономических отношений.
Различные вопросы конкурентоспособности атомной отрасли, как субъекта национальной экономики нашли отражение в работах: Андреев Л., Андрианов А.Н., Артюгина И.М., Бекман И.Н., Бадалова Л.М., Гельвановского М., Кушлина В., Львова Д., Макаренко О.Г., Макаровой Т.Н.,., Прохожева A.A., Рубина Ю.Б., В.К., Стародубровской И., Тарханова A.B., Фаткина Л.В., Фатхутдинова P.A., Цельмин Е.А., Юданова А.Ю., Яковца Ю., Яшина Н.И. и др.
В работе проанализированы нормативно-правовые акты, статистические материалы официальных государственных организаций, использованы опубликованные материалы Государственной Думы и Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, постановления Правительства Российской Федерации, годовые отчеты Госкорпорации «Росатом», материалы практических и научно-практических конференций и семинаров.
Информационной базой исследования являются материалы Минэнерго, Министерства экономического развития, Федеральной службы государственной статистики РФ, российской и зарубежной печати, сети Интернет. Публичные материалы Госкорпорации «Росатом», BP Energy, World Nuclear Association, МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии), МАЭ (Международное энергетическое агентство).
Так же для анализа безопасности атомных электростанций в работе использовался «Предварительный отчет по обоснованию безопасности», предоставленный специализированным филиалом дочернего предприятия Государственной корпорации по атомной энергетики «Росатом».
При исследовании автором были использованы приемы логико-теоретического анализа социально-экономических явлений, включая дедуктивный метод. Выводы автора основывались на фактических данных, статистической отчетности, экспертных данных, программных документах федеральных органов управления, общероссийских законодательных и нормативных материалах.
Практическая значимость проведенного исследования заключается в доказательстве достаточной степени обеспечения безопасности на атомных электростанциях. А так же, используя сравнительный анализ основных отраслей топливно-энергетического комплекса Российской Федерации, выявить преимущества и недостатки атомной энергетики.
Научная новизна проведенного исследования состоит в следующем:
- Изучены и объединены на периоды этапы становления атомной промышленности;
- Аргументирована надежность системы существующей безопасности АЭС;
- Произведен анализ состояния атомной отрасли России в сравнении с ТЭС и ГЭС.
В современном мире динамика энергопотребления такова, что по существующим прогнозам проблема обеспеченности минеральным топливом станет очень острой в срок, сравнимый со временем жизни одного поколения. Например, по данным компании British Petrolium, разведанные запасы нефти в мире могут обеспечить ее добычу в течение 41 года; по данным ОПЕК, подтвержденных запасов нефти в мире, при сегодняшних темпах добычи, будет достаточно на 45 лет.
К тому же использование таких видов топлива, как уголь, нефть, газ и т.п., приводит к множественным негативным последствиям для экологии: парниковый эффект, кислотные дожди и т.д. Так же сегодня на мировом рынке не прекращается рост цен на нефть и газ, что негативно сказывается на многих отраслях экономики, а в результате экономической нестабильности уровень жизни значительной части населения будет снижаться.
Для России так называемый «ядерный ренессанс» - возрождение интереса к атомной промышленности, весьма актуален. Перед страной поставлена амбициозная задача повышение доли атомной энергии в энергетическом балансе до 20% уже к 2020 году.
Планы широкомасштабного развития атомной энергетики отражают и существующие сегодня проблемы в сфере глобальной энергетической безопасности, в том числе растущий спрос на энергоресурсы, неизбежный в такой ситуации рост цен, необходимость защиты окружающей среды, проблемы изменения климата, обострение конкуренции за доступ на рынки сырья, политическая нестабильность в странах экспортёрах. Весь этот комплекс непростых проблем делает весьма актуальным анализ современных тенденций развития мировой атомной энергетики.
Цель исследования изучить основные тенденции развития атомной промышленности, оценить конкурентоспособность строительства новых атомных электростанций, проанализировать основные принципы и критерии обеспечения безопасности атомных станций, на примере строящегося 4го блока Ростовской АЭС Госкорпорации «Росатом» .
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
• рассмотреть существующие программы развития атомной энергетики страны;
• дать оценку трендам развития рынка атомной энергии;
• обобщить основные вопросы безопасного и надежного развития АС;
• провести анализ конкурентоспособности строительства новых АС.
Объектом данного исследования выступает атомный энергетический комплекс Российской Федерации.
Предметом исследования является анализ конкурентоспособности атомной энергетики.
Степень научной разработанности выбранной темы. Атомная энергетика является актуальной темой для исследования с середины 40ых годов прошлого столетия. В процессе исследования развития атомной отрасли и её влияния на окружающую среду и обеспечения безопасности были изучены работы как российских, так и зарубежных ученых в области экономики, геополитики, экономической географии, проблем энергетической безопасности, размещения производительных сил и международных экономических отношений.
Различные вопросы конкурентоспособности атомной отрасли, как субъекта национальной экономики нашли отражение в работах: Андреев Л., Андрианов А.Н., Артюгина И.М., Бекман И.Н., Бадалова Л.М., Гельвановского М., Кушлина В., Львова Д., Макаренко О.Г., Макаровой Т.Н.,., Прохожева A.A., Рубина Ю.Б., В.К., Стародубровской И., Тарханова A.B., Фаткина Л.В., Фатхутдинова P.A., Цельмин Е.А., Юданова А.Ю., Яковца Ю., Яшина Н.И. и др.
В работе проанализированы нормативно-правовые акты, статистические материалы официальных государственных организаций, использованы опубликованные материалы Государственной Думы и Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, постановления Правительства Российской Федерации, годовые отчеты Госкорпорации «Росатом», материалы практических и научно-практических конференций и семинаров.
Информационной базой исследования являются материалы Минэнерго, Министерства экономического развития, Федеральной службы государственной статистики РФ, российской и зарубежной печати, сети Интернет. Публичные материалы Госкорпорации «Росатом», BP Energy, World Nuclear Association, МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии), МАЭ (Международное энергетическое агентство).
Так же для анализа безопасности атомных электростанций в работе использовался «Предварительный отчет по обоснованию безопасности», предоставленный специализированным филиалом дочернего предприятия Государственной корпорации по атомной энергетики «Росатом».
При исследовании автором были использованы приемы логико-теоретического анализа социально-экономических явлений, включая дедуктивный метод. Выводы автора основывались на фактических данных, статистической отчетности, экспертных данных, программных документах федеральных органов управления, общероссийских законодательных и нормативных материалах.
Практическая значимость проведенного исследования заключается в доказательстве достаточной степени обеспечения безопасности на атомных электростанциях. А так же, используя сравнительный анализ основных отраслей топливно-энергетического комплекса Российской Федерации, выявить преимущества и недостатки атомной энергетики.
Научная новизна проведенного исследования состоит в следующем:
- Изучены и объединены на периоды этапы становления атомной промышленности;
- Аргументирована надежность системы существующей безопасности АЭС;
- Произведен анализ состояния атомной отрасли России в сравнении с ТЭС и ГЭС.
В ходе проведенного исследования, автором получены следующие научные и практические результаты. Дана оценка трендам развития атомной промышленности, а также сгруппированы на периоды этапы становления атомной отрасли в Российской Федерации. Выделены шесть основных этапов:
1. Период предвоенного исследования - 1920-1940гг.;
2. Период развития атомной инфраструктуры и проектирования атомной бомбы - 1940-1950гг.;
3. Период разработки альтернативного источника энергии - 1950-1963гг;
4. Пик развития атомной промышленности - 1964-1985гг;
5. Период сворачивания всех разработок в сфере атомной отрасли - 1986-2000гг;
6. Период ядерного ренессанса - 2000 - настоящее время.
Рост атомной энергетики был предопределен увеличением энергетической потребности стран и желанием в создании независимого от внешней конъюнктуры рынков энергообеспечения, то есть стремлением к обеспечению национальной энергетической безопасности. Но, поскольку не уделялось должного внимания безопасности атомным станциям, а так же отсутствовало достаточное финансирование ее обеспечения, после крупных аварий атомная промышленность снизила темпы своего развития.
В ходе изучения основных существующих программ развития атомного энергетического комплекса Российской Федерации, была составлена сводная таблица основных прогнозируемых показателей, которая позволяет сделать вывод, что все программы развития составлены около 10лет назад, и на данном этапе не являются актуальными. Каждая программа предполагает значительный рост мощности выработки электроэнергии, но существует ряд барьеров, препятствующих реализации данных программ.
Будущее всей отрасли во многом зависит от дальнейшего развития АЭК. Строительство АЭС внутри страны и их эксплуатация позволят не только удовлетворить растущий спрос на электроэнергию в стране, но также «поддерживать отрасль в тонусе» и способствовать развитию других ее сегментов (топливного и научного), что, в свою очередь, будет содействовать укреплению позиций России за рубежом. В кратко- и среднесрочной перспективе развитие АЭК, включая зарубежное направление, должно строиться с учетом ресурсных возможностей отрасли, которые важно не переоценить. Опрометчивая «гонка за двумя зайцами» может негативно сказаться на развитии всей отрасли. Что касается долгосрочного развития, то его устойчивость полностью зависит от перехода на новые реакторные технологии.
На примере строительства 4го блока Ростовской Атомной станции, было доказано, что сегодня уделяется огромное внимание обеспечению безопасности АЭС. Были приведены нормативные документы. Основные подходы обеспечения безопасности разрабатываются на момент проектирования станции. При строительстве АЭС особое внимание уделяется мерам обеспечения ядерной и радиационной безопасности. Так же учитываются воздействия на окружающую среду. Целью экологической политики «Росэнергоатом» является обеспечение такого уровня безопасности АЭС, при котором воздействие на окружающую среду, персонал и население на ближайшую перспективу и в долгосрочном периоде обеспечивает сохранение природных систем, поддержание их целостности и жизнеобеспечивающих функций. В ходе написания программ по обеспечению безопасности при строительстве АС разрабатываются планы мероприятий по защите персонала и населения в случае аварии.
Так же на основе проведенного анализа в данной работе можно сделать вывод, что сегодня атомная энергетика экономически не конкурентоспособна. Более того, в отличие от других технологий атомная энергетика требует значительного участия правительства. Однако, если в будущем выбросы двуокиси углерода будут иметь значительную «цену», то атомная энергетика может стать важным - действительно жизненно важным - источником производства электроэнергии. Но произойдет ли это, пока не может утверждать ни один ученый. Но, автор считает, что атомный вариант выработки электроэнергии должен быть сохранен, в первую очередь потому, что является важнейшим источником энергии, свободным от углерода, и который может внести существенный вклад в энергоснабжение в будущем.
Для успеха широкомасштабного развертывания атомной энергетики необходимо решить три ключевые проблемы: ценообразование, безопасность и хранение отходов.
• На свободном рынке стоимость энергии, произведенной на атомных станциях, неконкурентоспособна по сравнению с энергией, произведенной из угля и природного газа. Однако, эта разница может быть уменьшена за счет разумного снижения капитальных и эксплуатационных затрат, затрат на техобслуживание, а также сокращения времени строительства. Торговля выбросами углерода, если решение об этом будет принято правительством, может дать атомной энергетике определенные стоимостные преимущества.
• Конструкция современных реакторов позволяет достичь очень низкого уровня риска серьезных аварий, однако в строительстве и эксплуатации требуется проведение мероприятий «лучшая практика» (“best practices)”. За исключением эксплуатации реактора мы мало знаем о безопасности топливного цикла в целом.
• Геологическое удаление отходов технически возможно, однако это должно быть уточнено и продемонстрировано на практике. Отсутствуют убедительные доказательства того, что в современных замкнутых топливных циклах, включая переработку отработанного топлива, долгосрочное управление отходами будет иметь преимущества, способные перевесить краткосрочные риски и затраты.
Таким образом, все поставленные в данной работе цели и задачи были выполнены.
1. Период предвоенного исследования - 1920-1940гг.;
2. Период развития атомной инфраструктуры и проектирования атомной бомбы - 1940-1950гг.;
3. Период разработки альтернативного источника энергии - 1950-1963гг;
4. Пик развития атомной промышленности - 1964-1985гг;
5. Период сворачивания всех разработок в сфере атомной отрасли - 1986-2000гг;
6. Период ядерного ренессанса - 2000 - настоящее время.
Рост атомной энергетики был предопределен увеличением энергетической потребности стран и желанием в создании независимого от внешней конъюнктуры рынков энергообеспечения, то есть стремлением к обеспечению национальной энергетической безопасности. Но, поскольку не уделялось должного внимания безопасности атомным станциям, а так же отсутствовало достаточное финансирование ее обеспечения, после крупных аварий атомная промышленность снизила темпы своего развития.
В ходе изучения основных существующих программ развития атомного энергетического комплекса Российской Федерации, была составлена сводная таблица основных прогнозируемых показателей, которая позволяет сделать вывод, что все программы развития составлены около 10лет назад, и на данном этапе не являются актуальными. Каждая программа предполагает значительный рост мощности выработки электроэнергии, но существует ряд барьеров, препятствующих реализации данных программ.
Будущее всей отрасли во многом зависит от дальнейшего развития АЭК. Строительство АЭС внутри страны и их эксплуатация позволят не только удовлетворить растущий спрос на электроэнергию в стране, но также «поддерживать отрасль в тонусе» и способствовать развитию других ее сегментов (топливного и научного), что, в свою очередь, будет содействовать укреплению позиций России за рубежом. В кратко- и среднесрочной перспективе развитие АЭК, включая зарубежное направление, должно строиться с учетом ресурсных возможностей отрасли, которые важно не переоценить. Опрометчивая «гонка за двумя зайцами» может негативно сказаться на развитии всей отрасли. Что касается долгосрочного развития, то его устойчивость полностью зависит от перехода на новые реакторные технологии.
На примере строительства 4го блока Ростовской Атомной станции, было доказано, что сегодня уделяется огромное внимание обеспечению безопасности АЭС. Были приведены нормативные документы. Основные подходы обеспечения безопасности разрабатываются на момент проектирования станции. При строительстве АЭС особое внимание уделяется мерам обеспечения ядерной и радиационной безопасности. Так же учитываются воздействия на окружающую среду. Целью экологической политики «Росэнергоатом» является обеспечение такого уровня безопасности АЭС, при котором воздействие на окружающую среду, персонал и население на ближайшую перспективу и в долгосрочном периоде обеспечивает сохранение природных систем, поддержание их целостности и жизнеобеспечивающих функций. В ходе написания программ по обеспечению безопасности при строительстве АС разрабатываются планы мероприятий по защите персонала и населения в случае аварии.
Так же на основе проведенного анализа в данной работе можно сделать вывод, что сегодня атомная энергетика экономически не конкурентоспособна. Более того, в отличие от других технологий атомная энергетика требует значительного участия правительства. Однако, если в будущем выбросы двуокиси углерода будут иметь значительную «цену», то атомная энергетика может стать важным - действительно жизненно важным - источником производства электроэнергии. Но произойдет ли это, пока не может утверждать ни один ученый. Но, автор считает, что атомный вариант выработки электроэнергии должен быть сохранен, в первую очередь потому, что является важнейшим источником энергии, свободным от углерода, и который может внести существенный вклад в энергоснабжение в будущем.
Для успеха широкомасштабного развертывания атомной энергетики необходимо решить три ключевые проблемы: ценообразование, безопасность и хранение отходов.
• На свободном рынке стоимость энергии, произведенной на атомных станциях, неконкурентоспособна по сравнению с энергией, произведенной из угля и природного газа. Однако, эта разница может быть уменьшена за счет разумного снижения капитальных и эксплуатационных затрат, затрат на техобслуживание, а также сокращения времени строительства. Торговля выбросами углерода, если решение об этом будет принято правительством, может дать атомной энергетике определенные стоимостные преимущества.
• Конструкция современных реакторов позволяет достичь очень низкого уровня риска серьезных аварий, однако в строительстве и эксплуатации требуется проведение мероприятий «лучшая практика» (“best practices)”. За исключением эксплуатации реактора мы мало знаем о безопасности топливного цикла в целом.
• Геологическое удаление отходов технически возможно, однако это должно быть уточнено и продемонстрировано на практике. Отсутствуют убедительные доказательства того, что в современных замкнутых топливных циклах, включая переработку отработанного топлива, долгосрочное управление отходами будет иметь преимущества, способные перевесить краткосрочные риски и затраты.
Таким образом, все поставленные в данной работе цели и задачи были выполнены.