Реферат на тему:
“Потенційна конкурентоспроможність України у виробництві ядерної енергії” 1. Мета роботи.
Збереження і зміцнення політичної, економічної й енергетичної безпеки держави залежить в першу чергу від стану справ у базових галузях економіки. До таких галузей відноситься енергетика, рівень розвитку якої визначає місце і роль держави у світовому господарстві.
Слід зазначити, що нові геополітичні умови, в яких опинилася Україна після розпаду СРСР, круто змінили весь хід економічного і соціального розвитку країни. В першу чергу це відбилося на значному зниженні її енергетичної безпеки, що виражається, по-перше – різким падінням виробництва власних паливних ресурсів і виробітку електроенергії, і по-друге – значним скороченням надходження енергетичних ресурсів в Україну ззовні. Становище погіршив і введений у свій час мораторій на розвиток ядерної енергетики України, що призвело до заморожування будівництва декількох ядерних енергоблоків, які знаходяться в різних стадіях готовності.
За таких умов, сьогодні в нашій країні дуже активно дискутується питання про доцільність використання атомної енергетики. У цій роботі я ставив за мету проаналізувати ситуацію, яка склалася за наведених вище умов та відповісти на питання чи можемо ми собі дозволити відмовитися від ядерної енергетики, чи зможе вона конкурувати з іншими галузями ПЕК.
2. Постановка проблеми.
Розвиток паливно-енергетичного комплексу України припадає на складний період у житті країни. Економічна криза змушує обмежуватися завданнями сьогоднішнього дня, але необхідно враховувати довгострокові тенденції галузі з тим, щоб у перспективі, по-перше, гарантувати надійне енергозабезпечення країни, по-друге створити конкурентоспроможню галузь.
За таких умов особливої ваги набуває визначення перспектив розвитку ядерної складової паливно-енергетичного комплексу. В Україні, як і в усьому світі, ставлення до ядерної енергетики можна охарактеризувати двома полярними точками зору – “використання ядерної енергетики немає виправдання” і “ядерній енергетиці в майбутньому немає альтернативи”.
Наявність таких протилежних точок зору зрозуміла і об”єктивно зумовлена. З одного боку – розуміння того, що об”єкти ядерної енергетики потенційно є радіаційно небезпечними, отже не виключена ймовірність виникнення катастроф типу Чорнобильської; існують технологічні зв”язки між ядерною енергетикою і атомною зброєю. З іншого боку – переконаність у тому, що прийняті після Чорнобильської катастрофи заходи для підвищення безпеки АЕС усувають можливість виникнення значних аварій, існуючі міжнародні гарантії виключають використання “мирного” атома у військових цілях; за умови безаварійної роботи АЕС ядерна енергетика є “найчистішим” джерелом енергіії порівняно з джерелами на природному паливі, які вважаються основними забруднювачами атмосфери і навколишнього середовища.
Отже, сьогодні ми повинні визначитись: або відмовитись від ядерної енергетики, або знайти кошти для подолання кризових явищ в атомній енергетиці та створити конкурентоспроможню галузь.
3. Аналіз проблеми.
Реалії сьогодні такі: у сумарному світовому обсязі виробництва електроенергії частка ядерної енергетики складає 17% (джерела на природному паливі дають 63% енергії, гідроенергетика – 19%, нетрадиційні джерела – лише 1%), при цьому в окремих індустріальних країнах ця частка є основною (Франція – 78%, Бельгія – 60%, Швейцарія – 40,6%).
В Україні частка атомної електроенергетики в загальному енергетичному балансі країни щороку зростає. У 1997 р. вона склала 44,9%, і це при тому, що сумарна встановлена потужність атомних електростанцій країни становить тільки 26%. В умовах економічної кризи в країні не вистачає природного палива (ми забезпечуємо тільки 42% наших потреб, решта — імпорт), немає коштів на модернізацію устаткування теплових електростанцій, а також на розвиток нетрадиційних джерел одержання енергії. Отже, ядерна енергетика є надійним джерелом енергозабезпечення і сприяє підвищенню енергетичної безпеки України.
Сьогодні у нас працюють 5 АЕС з 14 реакторами загальною потужністю 12,8 мільярда кВт. За кількістю ядерних установок Україна займає сьоме місце у світі та п”яте у Європі. Запорізька АЕС після введення у дію 6-го енергоблоку стала найкрупнішою у Європі.
Зараз ми експлуатуємо енергоблоки трьох поколінь (таблиця 1), що були збудовані відповідно за проектами 60-х, 70-х, та 80-х рр. Ось вони:
Таблиця 1 Енергоблоки атомних станцій, що знаходяться у експлуатації
Найменування
№ блоку
Тип реактору
Потужність, МВт
Початок будівництва
Енергопуск блоку
Запорізька АЕС
1
ВВЕР-1000
1000
04,1980
10,12,1984
2
ВВЕР-1000
1000
04,1981
22,07,1985
3
ВВЕР-1000
1000
04,1982
10,12,1986
4
ВВЕР-1000
1000
01,1984
18,12,1987
5
ВВЕР-1000
1000
07,1985
14,08,1989
6
ВВЕР-1000
1000
06,1986
19,10,1995
Південно-
1
ВВЕР-1000
1000
03,1977
31,12,1982
Українська АЕС
2
ВВЕР-1000
1000
10,1979
06,01,1985--PAGE_BREAK--
3
ВВЕР-1000
1000
02,1985
20,09,1989
Рівненська АЕС
1
ВВЕР-440
402
08,1976
22,12,1980
2
ВВЕР-440
416
10,1977
22,12,1981
3
ВВЕР-1000
1000
02,1981
21,12,1986
Чорнобильська АЕС
1
РБМК-1000
1000
06,1972
26,09,1977
2
РБМК-1000
1000
02,1973
21,12,1978
3
РБМК-1000
1000
05,1977
03,12,1981
Хмельниццька АЕС
1
ВВЕР-1000
1000
11,1981
22,12,1987
Джерело №4 у Списку використаної літератури
РБМК-1000 (блоки №1,2 Чернобильської АЕС);
ВВЕР-440, проект В-213 (блоки №1,2 Рівненської АЕС);
ВВЕР-1000, проект В-320 (блоки №1-6 Запорізької, блок №3 Південно-Української, блок №3 Рівненської, блок №1 Хмельницької АЕС);
РБМК-1000 (блок №3 Чорнобильської АЕС), ВВЕР-1000, проект В-302, В-338 (блоки №1,2 Південно-Української АЕС).
Розвиток ядерної енергетики у світі, в тому числі й на Україні, став можливим з розробкою та створенням високоефективних енергоблоків великої потужності. Електроенергія, що виробляється на таких енергоблоках за техніко-економічними показниками була досить конкурентоспроможною з показниками традиційної ТЕС на вугільному паливі, а собівартість – навіть нижчою, завдяки низькій вартості ядерного палива.
Сучасна оцінка економічної вигідності виробітку електроенергії на ядерному паливі в країнах Західної Європи показує, що електроенергія, вироблена на ядерному паливі приблизно на 10% дешевше, ніж в енергетиці на органічному паливі, оскількі усереднена структура вартості виробництва електроенергії для ТЕС складає 20% капітальних втрат на будівництво станції, 70% — витрати на паливо і 10% — експлуатаційні витрати, а для АЕС ці співвідношення складають 70%, 20% і 10%. За оцінками російських спеціалістів для Європейської частини РФ, з огляду на великі відстані між місцями видобутку і використання на ТЕС вугільного палива, економія витрат за варіантом розвитку ядерної енергетики може досягти 20% у порівнянні з тепловою енергетикою на вугіллі. З огляду на те, що енергоресурсні й економічні умови Європейської частини РФ і України майже подібні, можна зробити висновок про доцільність розвитку ядерної енергетики й в Україні.
Найнижчі питомі витрати при будівництві у АЕС – 5,2 цента/кВт.г, потім у порядку убування економічної ефективності ПГУ (паро-газова утановка) – 7,02 цента/кВт.г, КЕСгм (газомазутне на конденсаційній парогазовій електростанції) – 8,57 і КЕСвуг (вугільне на конденсаційній парогазовій електростанції) – 10,49 цента/кВт.г. Як бачимо з наведених даних будівництво АЕС приблизно в 2 рази вигідніше, чим вугільної станції і лише ПГУ по ефективності близькі АЕС, але для ПГУ потрібні великі обсяги природного газу.
Ключова роль в області ефективності і конкурентоспроможності ядерної енергетики належить ступеню використання встановленої потужності та коефіцієнту готовності енергоблоків до виконання електронавантажень. У ядерно-енергетичному комплексі Німеччини, Сполученого Королівства й інших країн конкурентоспроможність АЕС із традиційною тепловою енергетикою забезпечується більш високим коефіцієнтом готовності устаткування. У Німеччині середнє значення коефіцієнта, що забезпечує конкурентоспроможність, складає 70-75%. Найкращим коефіцієнтом використання вважається 86-87%.
На жаль, серед 50 найкращих ядерних установок світу, коефіцієнти використання котрих найвищі, українських реакторів немає, а в таких країнах як Словенія і Румунія він досягає 86%, Угорщина – 87%, Чехія – 85%.
Середній коефіцієнт використання встановленої потужності українських АЕС не перевищує 67%, а найвищий на РАЕС – 74,4%. Для досягнення високого показника на наших АЕС необхідно скоротити простій роботи шляхом оптимізації терміну проведення ремонтів і безаварійності роботи.
4. Пропозиції до розв”язання проблеми.
Виходячи з умов, які склалися в Україні ми маємо 3 види сценаріїв подальшого розвитку ядерної енергетики.
Атомні електростанції відпрацьовують свій термін і виводяться з експлуатації, включаючи і блоки, що будуть введені в експлуатацію на Рівненській, Хмельницький і Південно-Українській АЕС. Виведення АЕС з експлуатації компенсується в основному ТЕС.
Атомна енергетика підтримується на рівні 1990 р. (296,3 млрд кВт.г) плюс блоки, що будуть введені в експлуатацію на Рівненській, Хмельницькій і Південно-Українській АЕС. При цьому нові потужності вводяться лише для компенсації вибуття ядерних блоків, що відпрацювали свій термін. Ріст потреби в електроенергії компенсується в основному за рахунок ТЕС.
Атомна енергетика отримує свій подальший розвиток. Визначається раціональна для умов україни структура генеруючих потужностей (по типах станцій). Визначаються рівні виробництва електроенергії на АЕС.
В усіх варіантах передбачається вивести ЧАЕС з експлуатації, ввести потужності, що замінять її, на РАЕС (1-й блок) і ХАЕС (2-й блок), а також завершити будівництво 3-го і 4-го енергоблоків на ХАЕС і 4-го енергоблока ПУАЕС.
5. Обгрунтування пропозицій та вибір альтернатив.
Особливістю першого варіанта є те, що після введення в експлуатацію недобудованих перерахованих вище ядерних енергоблоків будівництво нових АЕС не передбачається. У цьому варіанті буде мати місце поступове вибуття потужностей існуючих АЕС до 2030 р. після завершення проектного 30-літнього терміну експлуатації. До 2020 р. по цьому варіанту залишається в експлуатації 6 енергоблоків потужністю по 1 млн.кВт.г (РАЕС – 1 блок, ХАЕС – 3 блока, ЗАЕС – 1 блок і ПУАЕС – 1 блок), до 2030 р. із виведенням з експлуатації енергоблока №6, введеного у 1995р., Україна буде мати 5 млн.кВт потужності.
За другим варіантом розвитку ядерної енергетики відповідно до розрахунків, встановлена потужність АЕС у 2010-2030 рр. повинна скласти біля 15,8 млн.кВт з річним виробітком електроенергії при оптимальних коефіцієнтах використання 0,85-0,86 у 120 млрд.кВт.г. Вся інша потреба України буде покриватися в основному за рахунок ТЕС і частково за рахунок ГЕС і нетрадиційних джерел енергії (НДЕ). У цьому випадку необхідно збільшити виробіток електроенергії на ТЕС у 1,8-2 разів. Буде потрібно в 1,5-1,6 разів більше мінерального палива навіть при широкому використанні ПГУ й інші високоефективні методи, що підвищують ККД енергогенерування. продолжение
--PAGE_BREAK--
За третім варіантом виробіток електроенергії на ТЕС залишається в теперішініх межах, а весь приріст виробництва електроенергії забезпечується за рахунок розвитку ядерної енергетики. При цьому на АЕС необхідно буде виробляти 183-198 млрд кВт.г до 2030 р., а встановлену потужність довести до 24,5-26,4 млн.кВт. У таблиці 2 наведені характеристики прогнозованих варіантів.
Таблиця 2
Прогноз сценаріїв розвитку ядерної енергетики в Україні до 2030 р.
Варі-анти розви-тку
Тип стан-ції
1998
2010
2020
2030
Встанов-лена потуж-ність, млн кВт
Виробі-ток електро-енергії, млрд кВт.г
Встанов-лена потуж-ність, млн кВт
Виробі-ток електро-енергії, млрд кВт.г
Встанов-лена потуж-ність, млн кВт
Виробі-ток електро-енергії, млрд кВт.г
Встанов-лена потуж-ність, млн кВт
Виробі-ток електро-енергії, млрд кВт.г
І
АЕС
ТЕС
ГЕС
НДЕ
Разом
15,8
14,2-15,2
9,0
2,0
41-42
120
85-90
17,0
3,0
22,5-23,0
6,0
27,5-29,5
9,0
3,0
45,5-47,5
47,0
182-192
17,0
4,0
250-260
5,0
34-37
9,0
4,0
52-55
37,0
226-241
17,0
5,0
285-300
ІІ
АЕС
ТЕС
ГЕС
НДЕ
Разом
12,8
36,4
4,7
53,9
75,2
80,9
15,9
173
15,8
14,2-15,2
9,0
2,0
41-42
120
85-90
17,0
3,0
22,5-23,0
15,8
17,7-19,7
9,0
3,0
45,5-47,5
120
109-119
17,0
4,0
250-260
15,8
23,2-26,2
9,0
4,0
52-55
120
143-158
17,0
5,0
285-300
ІІІ
АЕС
ТЕС
ГЕС
НДЕ
Разом
16,7-17,3
13,3-13,7
9,0
2,0
41-42
125-130
80,0
17,0
3,0
225-230
20,0-21,2
13,5-14,3
9,0
3,0
45,5-47,5
149-159
80,0
17,0
4,0
250-260
24,5-26,4
14,5-15,6
9,0
4,0
52-55
183-198
80,0
17,0
5,0
285-300 продолжение
--PAGE_BREAK--
Джерело №7 у Списку використаної літератури
Аналіз цих сценаріїв розвитку ядерної енергетики показує, що максимальне залучення ТЕС у покриття потреби України в прогнозованому періоді буде мати місце в першому варіанті. На рівні 2030 р. виробіток електроенергії на цьому типі генеруючих потужностей повинен скласти порядку 226-241 млрд кВт.г. Необхідна потреба в паливі для ТЕС на виробіток електроенергії буде складати на рівні 2030 р. біля 54-57 млн т у.п. за першим варіантом. При цьому перевитрати палива в порівнянні з третім варіантом розвитку енергетики складуть 35,0-38,5 млн т у.п., а за другим варіантом – 15,0-18,6 млн т у.п.
Потреба в паливі у таких обсягах може скласти серйозні проблеми, оскільки розвиток власного вугільного палива в Донецькому басейні потребує додаткових капітальних і матеріальних витрат, перспективи значного збільшення видобутку газу і нафти в Україні досить проблематичні, а імпортування хоча б частини енергоресурсів для покриття потреби ТЕС у паливі в умовах усе зростаючих на них цін призведе до знасних витрат.
Витрати коштів на придбання палива за першим варіантом становлять 2,3-2,4 млрд дол., за другим варіантом – 1,4-1,6 млрд дол. та за третім варіантом – 0,8 млрд дол. В порівнянні з третім варіантом розвитку ядерної енергетики перевитрати затрат на паливо за першим варіантом становитиме 1,0-1,1 млрд дол., а за другим варіантом – 0,4-0,5 млрд дол.
Щодо загальних витрат, то проведені техніко-економічні розрахунки показали, що найбільш низькі приведені витрати отримані по третьому сценарію розвитку енергетики – 5,86 цент/кВт.г. Він найбільше економіко-екологічно ефективний. По сумарних приведених витратах (які включають складові по капітальним вкладенням, експлуатаційні витрати на паливо і збиток на екологію, і ризик) цей сценарій на 29% нижче в порівнянні з першим сценарієм і на 16% нижче в порівнянні з другим сценарієм, проте капітальні вкладення за третім сценарієм на 32% більші ніж у порівнянні з першим сценарієм і на 14% у порівнянні з другим сценарієм.
6. Здійснення пропозицій урядовими та неурядовими організаціями.
На сьогодні програма розвитку атомної енергетики до 2010 р. визначена в Національній енергетичній програмі України, що була затверджена Верховною Радою України у квітні 1996 р. Відповідно до постанови Верховної Ради України в цю програму вносяться зміни та доповнення на основі фінансово-економічної ситуації, яка склалась на сьогодні у країні. “Концепція розвитку атомної енергетики України до 2030 року ” зараз розробляється Міненерго України. Концепція передбачає досягнення рівня виробництва електроенергії атомними станціями до 100 млрд/кВт.ч та підтримку його після 2010 р., що має бути досягнуто за рахунок:
введення двох блоків високого ступеня готовності ХАЕС-2 та РАЕС-4;
введення двох блоків середнього ступеня готовності ХАЕС-3 та ХАЕС-4;
продовження строку служби діючих енергоблоків;
проектування нових АЄС на основі реакторів нового покоління.
7. Необхідні ресурси та умови.
Урядова програма розвитку атомної енергетики України майже співпадає з другим сценарієм розвитку енергетики, що наведено вище, де вказувалися витрати, які необхідні для впровадження цього варіанту розвитку ядерної енергетиці, тому по перших трьох пунктах урядової програми питань, окрім належного фінансування не виникає, а воно, у свою чергу, може бути забезпечене за рахунок надання допомоги Комісією ЄС (за програмою ТАSISна суму $66 млн), надання допомоги Німеччиною на суму $20 млн, надходження коштів у рамках Ліссабонської ініціативи на суму $30 млн, а також за проектом ЄБРР на загальну суму $1480,6, що фінансується 6 міжнародними кредиторами, головний з яких “Євроатом”.
Щодо останнього пункту, який передбачається “Концепцією розвитку атомної енергетики України до 2030 року”, то розробки нових реакторів вже ведуться на лабораторному рівні в Росії та США.
Як перший етап переходу на якісно новий рівень у ядерній енергетиці можна розглядати використання електроядерних установок. Мінатом Росії виступив з ідеєю міжнародного проекту розробки реактора нового покоління — реактора природної безпеки. У Мінатомі Росії підготовлено Програму по створенню електроядерних систем для промислової енергетики. Першим етапом цієї програми передбачається створення діючого прототипу електроядерного реактора. Відповідно до Програми створення прототипу знадобиться майже сім років. Створення промислової установки триватиме ще 10 років. Таким чином, орієнтовно до 2020 р. Росія матиме реактор природної безпеки. Росія запрошує до участі у цьому проекті такі країни, як Китай, Індія, Іран, Франція, Німеччина, Україна.
Наступний якісний стрибок у розвитку світової ядерної енергетики очікується у 30-х роках наступного століття і пов”язаний з плановим уведенням в експлуатацію реактора термоядерного синтезу. Створення такого реактора ведеться в рамках міжнародного проекту “ITEP”, у якому беруть участь усі країни великої сімки.
Враховуючи важливість цієї проблеми, Україні необхіднодокласти чимало зусиль, щоб також узяти участь у розробці проектів реакторів природної безпеки. Це дасть можливість вітчизняній атомній науці вийти на передові рубежі, вчасно реорганізувати і підготувати експериментальні та виробничі потужності країни до створення реакторів нового покоління.
8. Висновки.
Нові геополітичні, економічні і соціальні умови, в яких знаходиться Україна, визначають необхідність розробки відповідної стратегії в області посилення її економічної та енергетичної безпеки.Вже сьогодні необхідно займатися всім комплексом проблем, щр будуть сприяти підвищенню надійності енергопостачання і зниженню зовнішньої залежності країни від поставок енергоресурсів. За таких умов, ми не можимо відмовитися від ядерної енергетики, бо однією з найважливіших ланок, як показує практика промислово розвинутих країн і наш вітчизняний досвід, здатною вирішувати ці проблеми є ядерна енергетика. Єдина галузь енергетичного комплексу (за винятком ГЕС), що працювала стало і надійно протягом 1990-1999 років, була ядерна енергетика.
Необхідність подальшого нарощування енергетичних потужностей в ядерній енергетиці диктується такими положеннями: новими геополітичними й економічними умовами, в яких знаходиться Україна; загальним економічним становищем в країні і зниженням життєвого рівня населення; відсутністю достатніх коштів для придбання енергетичних ресурсів за кордоном для забезпечення безперебійного і стабільного постачання енергетики паливом; відсутністю найближчим часом передумов для збільшення видобутку вугілля, нафти і газу в Україні; відсутністю можливостей для широкомасштабного використання нових джерел енергії; критичним станом справ у теплоенергетиці, пов«я”аним з великим зносом основних виробничих фондів.
Отже, на сучасному етапі розвитку нашої країни ми повинні в повній мірі розуміти місце та роль ядерної енергетики в електропостачанні країни і її значення для економіки України. Список використаної літератури
“Енергетична ефективність України” – Економіст, 2000 р., №9.
“Анализ состояния и тенденции в ядерной энергетике Украины” – Атомна енергетика та промисловість України, 1999 р., №1.
А.Трофименко “Атомна енергетика України: поступ чи занепад?” – Вісник НАН України, 1999 р., №4.
А.Ю.Зенюк “Атомная энергетика Украины” – Энергия, 1998 р., №1.
А.І.Шевцов, А.З.Дорошкевич “Перспективи розвитку ядерної енергетики України в аспекті національної безпеки” – Стратегічна панорама, 1999 р., №1-2.
В.А.Махова, Л.Б.Преображенская “Мировая атомная электроэнергетика: конец ХХ и начало ХХІвека” – Энергия: экономика, техника, экология, 2001 р., №7.
О.М.Гудима “Перспективи розвитку і розміщення ядерної енергетики в Україні” – К. 2000 р.