Основные этапы становления и развития атомной энергетики

1. Основные этапы становления и развития атомной энергетики

В советской, а теперь уже российской,  терминологии исторически закрепились выражения «атомная энергия», «атомная энергетика», «атомный реактор», «атомная электростанция» и т.п., хотя корректнее было бы говорить «ядерная энергия», «ядерная энергетика», «ядерный реактор», «ядерная электростанция»  и т.п., так как речь идёт об энергии, выделяющейся именно при делении ядра атома. Правда, термин «атомная электростанция» уже представляется практически «непобедимым», поэтому с ним придётся смириться.

В настоящее время атомная (точнее, ядерная) энергетика является самой молодой технологией крупномасштабного производства энергии, в первую очередь электрической. Коренное отличие атомной энергетики от других энерготехнологий современности состоит в том, что изначально она появилась как «побочный» продукт военных программ разработки ядерного оружия в США, Великобритании, Франции и СССР. Этим, во многом,  объясняются особенности становления атомной энергетики мира.

1.1. Краткий исторический обзор и график изменения энергоблоков АЭС в мире

В 1942 г. под трибунами футбольного стадиона в г. Чикаго штата Иллинойс (США) был пущен первый в мире ядерный реактор, т.е. устройство с контролируемой (управляемой) цепной ядерной реакцией деления.

Почти десять лет спустя, в декабре 1951 года впервые в мире зажглась лампочка от электричества, генерируемого ядерным реактором. Это был реактор EBR-1 в Айдахской национальной лаборатории США.

Через два с половиной года в июне 1954 года дала ток в энергосистему первая в мире АЭС, построенная  Советским Союзом в «закрытом» тогда городе Обнинске. Электрическая мощность этой АЭС составляла 5 МВт, она  проработала намного дольше проектного срока и была остановлена почти через полвека после пуска.

Ещё через два года в Великобритании в 1956 была введена в Селлафилде первая в мире  АЭС  «Calder Hall» с коммерчески значимым уровнем электрической мощности – 50 МВт (позднее её мощность увеличили до 200 МВт).

В 1958 году в закрытом городе Томск-7 ввели в эксплуатацию энергоблок Сибирской АЭС мощностью 100 МВт∙(эл), что явилось ещё одним шагом  по пути освоения коммерчески значимых уровней электрической мощности.

На период 1960-70 гг. пришёлся первый этап массового освоения ядерной энергетики. Как показано на рис.1 из работы [1] , ежегодно в эксплуатацию вводили 5-10 энергетических ядерных реакторов, причём помимо суммарной мощности АЭС мира возрастала и единичная мощность реакторов. Активно разрабатывались всё более   совершенные конструкции и технологические схемы. Советский Союз ввёл в эксплуатацию в 1964 году Нововоронежскую АЭС с новым  реактором ВВЭР мощностью 210 МВт∙(эл).

Десятилетие 1970-80 гг. стало этапом бурного ввода в эксплуатацию энергетических ядерных реакторов (15-26 установок в год). Это был этап эйфории, вызванной большими надеждами на ядерную энергетику, как на дешёвый источник электрической энергии. Советский Союз стал вводить в эксплуатацию  ядерные  энергоблоки большой мощности,  начав с пуска в 1973 году  первого энергоблока Ленинградской АЭС с новым реактором РБМК мощностью 1000 МВт∙(эл). На Нововоронежской АЭС в 1978 году ввели в эксплуатацию первый энергоблок с новым реактором ВВЭР мощностью 1000 МВт∙(эл).

Следующее десятилетие своих 1980-90 гг. стало этапом некоторого  отрезвления от ядерно-энергетической эйфории, т.к. в силу экономических реалий  электроэнергия АЭС оказалась не такой дешёвой, как ожидалось поначалу. Авария на АЭС «Three Mile Island», случившаяся в 1979 году, привела к кардинальному ужесточению требований к безопасности. Выполнение этих требований путём наращивания  систем безопасности АЭС стало ещё одной причиной удорожания электроэнергии, генерируемой на АЭС.

Тем не менее, именно на 1980-90 гг. пришлась  ещё одна волна бурного ввода энергетических ядерных реакторов (10-33 установок в год). Советский Союз в конце 1982 года ввёл в эксплуатацию  на Игналинской АЭС  (в Литве) первый энергоблок с самым мощным в мире энергетическим ядерным реактором РБМК-1500 мощностью 1500 МВт∙(эл).

Причины столь парадоксально активного ввода новых ядерных энергоблоков в годы отрезвления от ядерно-энергетической эйфории кроются, как минимум, в двух обстоятельствах. Во-первых, процесс создания АЭС очень инерционен по времени, т.е. от момента принятия решении о сооружении ядерного энергоблока до его ввода в эксплуатацию проходит 12-15 лет. Во-вторых, Франция и Япония в порядке реакции на нефтяной кризис 1973 года приняли решение о форсированном строительстве АЭС с целью обеспечения своей энергетической безопасности. Именно в  этих  двух  странах было введено  в 1970-80 гг. значительное число ядерных энергоблоков.

Тяжёлая авария на четвёртом энергоблоке Чернобыльской АЭС в 1986 году и вызванные ею очередные ужесточения требований к безопасности АЭС, а также     и непрерывно возрастающая стоимость строительства АЭС привели к тому, что в следующие два десятилетия (1990-2010 гг.) ввод в эксплуатацию новых энергоблоков стал достаточно  редким событием, причём это происходило, главным образом, в России, Китае и Индии.