Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
7.7. ПОТРЕБНОСТИ В ОБОГАЩЕННОМ УРАНЕ И ПУТИ ИХ УДОВЛЕТВОРЕНИЯ
Годовая потребность в работе разделения и в природном уране для современных американских и западноевропейских реакторов PWR и BWR электрической мощностью 1000 МВт следующая:
Первая загрузка PWR BWR
Среднее обогащение, % 235U.........2,34 1,9
Расход природного урана, т/МВт (эл.)...... 0,329 0,371
Работа разделения при у=0,2 %, тыс. ЕРР/МВт(эл.) . . 0,228 0,222
Ежегодные перегрузки (в среднем за 5 лет)
Обогащение, % 235U . . ._......... 3,26 3,03
Расход природного урана (ф = 0,7) без возврата регенерата), т/МВт (эл.)............ 0,137 0,141
Работа разделения при «/=0,2 %, тыс. ЕРР/МВт (эл.) . . 0,112 0,112
При отвале і/=0,3 % потребность в работе разделения уменьшается примерно на 20 % (при х=3 %•) и почти на такую же величину уменьшаются расход природного урана.
Можно считать, что для обеспечения годовой эксплуатации/ (ф = 0,7) легководных реакторов единичной-электрической мощностью 1000 МВт потребуется в среднем 112—120 тыс. ЕРР. Разовые затраты на первую загрузку новых АЭС при вводе их в эксплуатацию составляют 220—230 тыс. ЕРР.
Для советских реакторов ВВЭР и РБМК расчетные количества EPP для обеспечения топливом ежегодной их перегрузки при стационарной активной зоне можно вычислить, пользуясь данными табл. 7.2 и характеристиками реактора. Например, для реактора РБМК-1000 при х=2,0%, t/=0,3%. и перегрузке 52 т/год необходимая работа разделения составит 88,5 тыс. ЕРР, а при у= = 0,2% —114 тыс. ЕРР, для реактора ВВЭР-1000 при л:=4,4%, t/=0,3 и 0,2% — 132,9 и 164,1 тыс. EPP соответственно. Расход урана для перегрузок_в СССР принят при ф=0,8. Прямо пропор--ционально значению ф увеличивается или уменьшается расход обогащенного урана и работа разделения для ежегодных перегрузок топлива на АЭС.
Предполагается, что общие установленные мощности АЭС в капиталистических странах, включая США, увеличатся в 1980— 1995 гг. примерно в 2,5 раза (со 125 до 350 млн. кВт). Соответственно вырастут потребности в слабообогащенном уране и работе разделения. По оценке (1981 г.) специалистов ФРГ (фирма NUKEM) только для обеспечения потребностей западноевропейских стран в ежегодной перегрузке ядерного топлива на АЭС потребуется в 1990 г. 20—25 млн. ЕРР, что в 2 с лишним раза превысит фактическое потребление в 1981 г. (~12,5 млн. ЕРР).
Прогнозируемые в капиталистических странах на 1995 г. сооружение и ввод в эксплуатацию новых АЭС потребуют для обеспечения их эксплуатации при среднегодовом коэффициенте использования установленной мощности ф=0,7 (5930 эф. ч в год) с учетом первой загрузки ~50 тыс. т/год природного урана, а общая производительность разделительных заводов должна составить не меньше 40 млн. ЕРР/год (табл. 7.4).
Эксперты считают, что после 1995 г. будет ощущаться недостаток разделительных мощностей, и это может сдерживать строительство и ввод в эксплуатацию АЭС. Этим объясняются и дорогостоящие «страхующие меры» США, такие, как наработка в резерв больших количеств обогащенного урана, отказ от оптимального содержания 235U в отвалах и перевод заводов на работу с отвалом при у=0,275-=-0,3 % (вместо (/=0,2%, экономически для них оптимального), что позволило снизить удельную работу разделения примерно на 20% при соответствующем (почти на 20%) увеличении расхода исходного природного урана. Разрабатывается проект строительства первого завода по обогащению урана лазерным методом.
До последнего времени руководители атомной промышленности США были уверены в том, что «... американская технология по разделению урана останется недосягаемой и сделает экономически невозможной конкуренцию со стороны тех, кто не использует, не может использовать технологию США» *. Однако конкуренция, угрожающая американской монополии на мировой обогатительный сервис, уже .действует. Это видно из табл. 7.3 и 7.4. Обеспечение бурно развивающейся ядерной энергетики собственным обогащенным ураном рассматривается рядом индустриально развитых стран с позиции создания надежной гарантии их экономической и политической независимости от США. К 1990 г. западноевропейские страны будут на 80—85 % покрывать свои потребности в обогащенном уране, используя созданные мощности разделительных заводов фирм «Евродиф» и «Юренко».
Советский Союз, создавший передовую высокоэкономическую технологию и промышленность по разделению изотопов урана, предложил в 1972 г. всем заинтересованным странам услуги по
* Из заявления бывшего председателя Объединенного комитета по атомной энергии Конгресса США М. Прайса на обсуждении в Комитете перспектив развития промышленности по обогащению урана (июль 1973 г.).
обогащению (до 5%) урана для нужд ядерной энергетики на договорных взаимовыгодных коммерческих условиях. Ряд фирм западноевропейских стран (Франции, ФРГ, Италии, Великобритании, Испании, Швейцарии и др.) успешно реализуют в СССР такие коммерческие контракты.
7.8. ПРОГРЕСС ГАЗОДИФФУЗИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Основные производственные мощности по обогащению урана в капиталлистическом мире сосредоточены на газодиффузионных заводах США и Франции (см. табл. 7.3 и 7.4). Несмотря на большие успехи в развитии конкурирующего центрифужного метода и его преимущества, в ближайшие 10—15 лет главную роль в обеспечении ядерной энергетики капиталистических стран обогащенным ураном будут выполнять газодиффузионные заводы. Их разделительные мощности составили в 1985 г. '—94%, а к 1990 г. снизятся до —ВО % всех производственных мощностей по обогащению урана.
