На начало 2004 года в мире действовал 441 энергетический ядерный реактор, российское ОАО "ТВЭЛ" поставляет топливо для 75 из них.

По типу реакторов атомные электростанции классифицируются в соответствии с установленными на них реакторами:

· Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива

o Реакторы на лёгкой воде.

o Реакторы на тяжёлой воде

· Реакторы на быстрых нейтронах

· Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов

· Термоядерные реакторы

По виду отпускаемой энергии атомные станции по виду отпускаемой энергии можно разделить на:

· Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии

· Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию

· Атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергию

Однако на всех атомных станциях России есть теплофикационные установки, предназначенные для подогрева сетевой воды.

1.2 Безопасная эксплуатация АЭС в эпоху НТП

Мы живем в эпоху стремительного развития атомной энергетики, все больше возрастающих масштабов пользования радиоактивных веществ и источников ионизирующих излучений в промышленности, медицине, сельском хозяйстве, транспорте. Но так же атомная энергетика имеет свои плюсы и минусы, которые играют не маловажную роль.

Достоинствами атомных станций являются:

· Отсутствие вредных выбросов;

· Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности (зола угольных ТЭС содержит процент урана и тория, достаточный для их выгодного извлечения);

· Небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки использовать многократно;

· Высокая мощность: 1000--1600 МВт на энергоблок;

· Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.

Недостатками атомных станций являются:

· Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;

· Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;

· При низкой вероятности инцидентов, последствия их крайне тяжелы

· Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700--800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.

Чтобы избежать аварий при работе с атомными электростанциями контроль над их безопасностью осуществляет федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор).

Поступление в окружающую среду радиоактивных загрязнителей вследствие проектных аварий на АЭС ограничено санитарно-гигиеническим законодательством. Локализующие системы АЭС обеспечивают непревышение этих нормативов, обычно с запасом.

За последние 10 лет в российской ядерной отрасли не произошло ни одного события уровня 4 и выше по международной восьмибалльной шкале INES (International Nuclear Event Scale). Событий третьего уровня за это время было шесть, причем ни одно из них не имело последствий для населения. Количество ядерных аварий высоких уровней за более чем 60 лет атомной истории в мире исчисляется единицами. Авария 7-го уровня была лишь одна - Чернобыльская (1986 г.).

После Чернобыльской аварии были осуществлены меры по повышению безопасности АЭС, особенно по безопасности реакторов типа РБМК-1000, имеющие положительные результаты. Введены в действие многоступенчатые системы аварийной защиты, срабатывающие при малейших сбоях в работе оборудования станций. Анализ вероятностных показателей безопасности показал, что частота повреждений активной зоны от внутренних исходных событий для действующих АЭС составляет ~10^-5 1/(реактор*год), а для проектируемых перспективных - менее 10^-5 1/(реактор*год).

В настоящее время доказано, что атомные электростанции могут быть созданы с высокими показателями надежности и безопасности, обеспечивающими выполнение самых строгих требований по снижению загрязнения окружающей среды радиоактивными и другими вредными веществами. Самый яркий пример обеспечения экологической безопасности - транспорт ядерного топлива и радиоактивных веществ. За сорок лет этой широкомасштабной деятельности не было ни одного происшествия с тяжелыми пострадавшими от радиации. За те же годы транспорт жидкого и газообразного органического топлива сопровождался авариями, унесшими многие десятки, если не сотни тысяч человеческих жизней, включая, по крайней мере, четыре ужасных катастрофы (три взрыва на трубопроводах и одна авария автоцистерны), в каждой из которых погибли примерно по пятьсот человек.

Концепция экологической безопасности АЭС

В настоящее время принято обосновывать экологическую безопасность атомных электростанций при их проектировании в несколько стадий.

В начале работ, до реального проектирования АЭС разрабатывается Концепция экологической безопасности АС, в которой оценивается состояние окружающей среды в районе предполагаемого строительства АС и определяется уровень допустимых воздействий на природное окружение.

Затем, в рамках Технико-экономического обоснования (ТЭО) разрабатывается Оценка воздействий АС на окружающую среду, а далее, уже на стадии проекта АС разрабатывается Обоснование экологической безопасности, в котором подтверждается соответствие технических решений требованиям Концепции охраны окружающей среды в регионе.

Эти материалы тщательно анализируются в рамках Экологической экспертизы, проводимой независимыми экспертами.

Нормирование воздействия АЭС на окружающую среду

Малое радиационное воздействие АЭС на окружающую среду обусловлено тем, что санитарно-гигиеническое законодательство (НРБ и СП АС) установило дозовую квоту АЭС в размере 5 % ПД - 0,25 мЗв/год, что равно 1/4 - 1/5 естественного фона.

Структурная схема расчета предельно допустимых выбросов и сбросов АЭС

При проектировании и эксплуатации АЭС жестко регламентированы:

- Правила и нормы радиационной безопасности

- Размещение и концентрация мощностей атомных станций

- Проектирование атомных станций

- Конструирование, изготовление и эксплуатация оборудования и трубопроводов АЭС

- Устройство и эксплуатация систем управления технологическими процессами АЭС

- Устройство и эксплуатация систем надежного электроснабжения АЭС

- Устройство и эксплуатация систем локализации атомных станций

- Строительство АЭС

- Ввод в эксплуатацию и эксплуатация АЭС

- Организация контроля загрязнений природной среды в районе расположения АЭС

- Учет ядерных делящихся материалов.

2. ГЭС

2.1 Гидроэлектростанция

Вторым перспективным видом является энергия гидроэлектростанций. Гидроэлектростамнция (ГЭС) -- электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно бомльшие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.

В Советский период развития энергетики упор делался на особую роль единого народнохозяйственного плана электрификации страны -- ГОЭЛРО, который был утвержден 22 декабря 1920 года. Этот день был объявлен в СССР профессиональным праздником: Днем энергетика. Глава плана, посвященная гидроэнергетике -- называлась "Электрификация и водная энергия". В ней указывалось, что гидроэлектростанции могут быть экономически выгодными, главным образом, в случае комплексного использования: для выработки электроэнергии, улучшения условий судоходства или мелиорации. Предполагалось, что в течение 10-15 лет в стране можно соорудить ГЭС общей мощностью 21 254 тыс. лошадиных сил (около 15 млн. кВт), в том числе в европейской части России -- мощностью 7394, в Туркестане -- 3020, в Сибири -- 10 840 тыс. л.с. На ближайшие 10 лет намечалось сооружение ГЭС мощностью 950 тыс. кВт, однако в последующем было запланировано сооружение десяти ГЭС общей рабочей мощностью первых очередей 535 тыс. кВт.

Хотя уже за год до этого в 1919 году Совет труда и обороны признал строительства Волховской и Свирской гидростанций объектами, имеющими оборонное значение. В том же году началась подготовка к возведению Волховской ГЭС, первой из гидроэлектростанций возведенных по плану ГОЭЛРО.

Однако и до начала строительства Волховской ГЭС Россия имела достаточно богатый опыт промышленного гидростроительства, в основном, частными компаниями и концессиями. Информация об этих ГЭС, построенных в России за последнее десятилетие 19-го века и первые 20 лет двадцатого столетия достаточно разрознена, противоречива и требует специальных исторических исследований.

Особенности

· Себестоимость электроэнергии на ГЭС существенно ниже, чем на всех иных видах электростанций

· Генераторы ГЭС можно достаточно быстро включать и выключать в зависимости от потребления энергии

· Возобновляемый источник энергии

· Значительно меньшее воздействие на воздушную среду, чем другими видами электростанций

· Строительство ГЭС обычно более капиталоёмкое

· Часто эффективные ГЭС более удалены от потребителей

· Водохранилища часто занимают значительные территории

· Плотины зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам, однако часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы в самом водохранилище и осуществлению рыбоводства.

Таблица 10. Крупнейшие гидроэлектростанции России.

Примечания: Строящиеся объекты.** Мощность и выработка при проектном уровне водохранилища; в настоящее время фактическая мощность и выработка значительно ниже.

Источник: http://ru.wikipedia.org

2.2 Безопасная эксплуатация ГЭС в эпоху НТП

Ускоренное освоение природных ресурсов Сибири, начавшееся в 50-е годы, характеризовалось созданием территориально-промышленных комплексов, возведением крупных ГЭС. Строительство гидроэлектростанций сыграло свою роль в развитии народного хозяйства. Вместе с тем многие крупные реки -- Обь, Енисей, Ангара и другие -- были частично превращены в цепочки водохранилищ. Плотины-тромбы нарушили естественное течение рек, привели к развитию застойных процессов, снизили способность к "самоочищению", резко изменили качество воды и др.

Охрана водных ресурсов рек должна быть главенствующим звеном при их энергетическом освоении.

В основе решения об использовании тех или иных водотоков обычно лежат результаты многолетних наблюдений (мониторинга) за состоянием окружающей среды в данном районе. При этом очень важно, чтобы получаемая в процессе мониторинга информация включала все параметры, необходимые для разработки конкретной энергетической системы. Частично такую информацию содержат результаты метеорологических наблюдений.

Экологическая экспертиза объектов гидроэнергетики заключается в следующем: проведение сбора и изучение данных следующих гидрометеорологических характеристик:

1. уровня воды в водотоке;

2. притока в водоем и стока из него;

3. скорости ветра;

4. схем общей циркуляции вод при различных гидрометеорологических условиях;

5. схем распределения областей преобладающего воздействия ветровых волн и течений в пределах бассейна водотока;

6. схем распределения грунтов в водоеме, а также интенсивности и направленность литодинамических процессов;

7. степени хозяйственной деятельности в пределах акватории (трассы и интенсивность судоходства, работы, связанные с изменением рельефа дня и т.д.);

8. схем распределения рекреационных зон (заповедников, санитарных зон).

Несомненно, от качества воды в водотоке (химический состав, концентрация взвешенных частиц и т.д.) зависит надежная работа основных объектов и узлов гидроэлектростанции. Поэтому, химический анализ состава загрязнении малых водотоков должен включать в себя, по крайней мере, следующие компоненты:

- содержание биогенных элементов, хлоридов, тяжелых металлов, нефтепродуктов в воде водотока и водохранилища;

- бактериологическое загрязнение (влияние животноводческих ферм, смыв с сельскохозяйственных угодий органических удобрений и т.д.);

- концентрация нитратов, минерального фосфора и азота, содержание главных ионов в воде;

- цветность воды, реакция среды рН, кислотность, кислородный режим, общая минерализация и другие гидрохимические параметры.

Весь комплекс проводимых вышеперечисленных мер должен выявить и разработать план природоохранных мероприятий, выбор которых по экологическому обустройству (реконструкции) отдельных участков бассейна малого водотока должен производиться на основе имеющейся информации о гидрологическом, гидрохимическом, гидробиологическом режимах, а также хозяйственной деятельности в пределах акватории и на прилегающих участках.

3. ТЭС

3.1 Теплоэлектростанция

Тепловая электростанция -- электростанция, вырабатывающая электрическую мощность за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Существуют следующие типы электростанций:

· Котлотурбинные электростанции

o Конденсационные электростанции (ГРЭС)

o Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции, ТЭЦ)

· Газотурбинные электростанции

· Электростанции на базе парогазовых установок

· Электростанции на основе поршневых двигателей

o С воспламенением от сжатия (дизель)

o C воспламенением от искры

· Комбинированного цикла

Основными узлами теплоэлектростанции являются:

- двигатели -- силовые агрегаты теплоэлектростанции

- электрогенераторы

- теплообменники теплоэлектростанции.

Кроме того, в состав теплоэлектростанции входят катализаторы отходящих газов, система подачи масла, система вентиляции, шумоизолирующий кожух, состоящий из кожуха для блока двигателя/генератора, и распределительная панель теплоэлектростанции с силовым блоком, устройством контроля сети и блоком управления. В теплоэлектростанции, работающей на газе, имеется газо-регулирующая аппаратура, а в теплоэлектростанции, функционирующей на базе дизельных двигателей -- система подачи топлива. Теплоэлектростанции оснащаются необходимыми предохранительными клапанами и аварийными выключателями. Двигатели теплоэлектростанции выделяют большое количество тепла, и для его охлаждения используются специальные жидкости. В теплоэлектростанциях на пути охлаждающей жидкости устанавливается теплообменник, в котором охлаждающая двигатель жидкость отдает большую часть своего тепла другой жидкости -- теплоносителю. В качестве теплоносителя обычно используется вода, принудительное перемещение которой по отопительной системе обеспечивает циркуляционный насос.

3.2 Безопасная эксплуатация ТЭС в эпоху НТП

Ни для кого не секрет, что ТЭС являются самыми загрязняющими окружающую среду станциями. Большая доля электроэнергии (63,2%) в мире вырабатывается на ТЭС. Поэтому вредные выбросы этого типа электростанций в атмосферу обеспечивают наибольшее количество антропогенных загрязнений в ней. Так, на их долю приходится примерно 25% всех вредных выбросов, поступающих в атмосферу от промышленных предприятий.

Таблица 11. Годовые выбросы ТЭС на органическом топливе мощностью 1000 МВт, Тыс. т.

Кроме основных компонентов, образующихся в результате сжигания органического топлива (углекислого газа и воды), выбросы ТЭС содержат пылевые частицы различного состава, оксиды серы, оксиды азота, фтористые соединения, оксиды металлов, газообразные продукты неполного сгорания топлива. Их поступление в воздушную среду наносит большой ущерб, как всем основным компонентам биосферы, так и предприятиям, объектам городского хозяйства, транспорту и населению городов. Наличие пылевых частиц, оксидов серы обусловлено содержанием в топливе минеральных примесей, а наличие оксидов азота - частичным окислением азота воздуха в высокотемпературном пламени. До 50% вредных веществ приходится на диоксид серы, примерно 30% - на оксида азота, до 25% - на летучую золу.

Таблица 12. Влияние ТЭС на окружающую среду.

Проблема снижения выбросов окислов азота ТЭС серьёзно рассматривается с конца 60-х годов. В настоящее время по этому вопросу уже накоплен определённый опыт. Можно назвать следующие методы:

1) уменьшение коэффициента избытка воздуха (так можно добиться снижения содержания окислов азота на 25-30%, уменьшив коэффициент избытка воздуха (б) с 1,15 - 1,20 до 1,03);

2) улавливание окислов с последующей переработкой в товарные продукты;

3) разрушение окислов до нетоксичных составляющих.

Заключение

Таким образом, научно-техническая революция открывает широкие возможности для достижения наиболее рационального использования естественных ресурсов и увеличения ресурсообеспеченности современного топливно-энергетического комплекса. Использование возобновляемых ресурсов должно базироваться на принципах ресурсооборота, т. е. на сбалансированном расходовании и возобновлении их, а также предусматривать расширенное воспроизводство этих ресурсов.

При эксплуатации невозобновляемых ресурсов необходимо достижение резкого сокращения потерь сырья в недрах при его добыче (по нефти, например, в капиталистических и развивающихся странах они составляют порядка 50 и более %), переработке и транспортировке, а также максимального увеличения "внутриобщественного" оборота извлечённого вещества природы за счёт всемерной утилизации вторичного сырья. Огромное значение имеет повышение коэффициента полезного использования уже извлечённых из природы видов исходных материалов и продуктов (ныне из всей энергии, заключённой в добытом топливе, используется лишь одна четверть; при заготовке и переработке древесины допускаются значительные потери и т.п.), а также повышение срока службы изделий длительного пользования.

Научно-технический прогресс открывает новые возможности замены истощающихся видов природных ресурсов другими их видами, в том числе разного рода синтетическими материалами (например, замена изделиями из пластмасс дефицитных цветных металлов), делает доступными ранее не использовавшиеся месторождения бедных руд и массивы малоплодородных, заболоченных или расположенных в засушливых районах почв, позволяет реально осваивать огромные и разнообразные ресурсы Мирового океана.

Человечество, развиваясь, создаёт качественно новую технологию, обеспечивающую эффективное освоение природных ресурсов и поддержание необходимого экологического равновесия в природе. Оно, открывая и вовлекая в оборот принципиально новые источники сырья и энергии, осуществляя планомерное управление использованием природных ресурсов, способно установить гармоничное взаимодействие между обществом и окружающей средой по обмену веществ в масштабах и формах, удовлетворяющих в длительной перспективе растущие материальные и культурные потребности населения земного шара.

Список используемой литературы:

1. Бобылев С.Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования: учеб. пособие / С.Н. Бобылев, А.Ш. Ходжаев. - М.? ТЕИС. - 1997. ? 272с.

2. Большой географический атлас. - М. - АСТ-Пресс. - 2005. - 86с.

3. Введение в экономиескую географию и региональную экономику России: учеб. пособие: / А.А.Винокуров, В.Г Глушкова., С.В. Макар и др. - М. - Ч.1. - 2003. - 430с.

4. Голубчиков Ю.Н. География человека./ Ю.Н. Голубчиков - М. - УРСС. - 2003. - 294с.

5. Мухин А. В. Государственное регулирование в отраслях ТЭК / А. В. Мухин// ТЭК: топлив.-энергет. комплекс. - 2001. - № 2. - С. 106-110

6. Топливо и энергетика России. Статистический сборник. - М. - Финансы и статистика. - 2004. - 562с.

7. Экономическая география России: учебник для вузов / под общ. ред. В.И. Видяпина, доктора экон. наук, проф. М.В. Степанова. - изд-е. перераб. и доп. - М. - ИНФРА-М. - 2005. - 568 с.

8. Экономическая география России: Учеб. пособие для вузов / Т.Г. Морозова, М.П. Победина, С.С. Шишов и др.; под ред.Т.Г. Морозовой. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. - ЮНИТИ. - 2004. - 471 с.

9. Экономика природопользования. Под ред. Т.С.Хачатурова -М.: Издательство Московского университета, 1991.

10. В.Ф.Протасов, А.В.Молчанов. Экология, здоровье и природопользование в Росси -М.: Финансы и статистика, 1995.

11. Ю.В.Новиков. Охрана окружающей среды.-М.: Высшая школа, 1987.