Атомная электроэнергетика России: современное состояние, проблемы и перспективы развития

Россия располагает значительными запасами энергетических ресурсов и мощным топливно-энергетическим комплексом, который является базой развития экономики, инструментом проведения внутренней и внешней

Атомная электроэнергетика России: современное состояние, проблемы и перспективы развития

Дипломная работа

Физика

Другие дипломы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

 

Количество урана в земной коре примерно в 1000 раз превосходит количество золота, в 30 раз - серебра, при этом, данный показатель приблизительно равен аналогичному показателю у свинца и цинка. Немалая часть урана рассеяна в почвах, горных породах и морской воде. Только относительно небольшая часть концентрируется в месторождениях, где содержание данного элемента в сотни раз превышает его среднее содержание в земной коре. Разведанные мировые запасы урана в месторождениях составляют 5,4 млн. тонн. (рисунок 16).

 

Рисунок 16 - Десять стран, дающих 94% мировой добычи урана

 

Содержание урана в земной коре составляет 0,0003%, он встречается в поверхностном слое земли в виде четырёх разновидностей отложений. Во-первых, это жилы уранинита, или урановой смолки (диоксид урана UO2), очень богатые ураном, но редко встречающиеся. Им сопутствуют отложения радия, так как радий является прямым продуктом изотопного распада урана. Такие жилы встречаются в Демократической Республике Конго, Канаде (Большое Медвежье озеро), Чехии и Франции. Вторым источником урана являются конгломераты ториевой и урановой руды совместно с рудами других важных минералов. Конгломераты обычно содержат достаточные для извлечения количества золота и серебра, а сопутствующими элементами становятся уран и торий. Большие месторождения этих руд находятся в Канаде, ЮАР, России и Австралии. Третьим источником урана являются осадочные породы и песчаники, богатые минералом карнотитом (уранил-ванадат калия), который содержит, кроме урана, значительное количество ванадия и других элементов. Такие руды встречаются в западных штатах США. Железоурановые сланцы и фосфатные руды составляют четвёртый источник отложений. Богатые отложения обнаружены в глинистых сланцах Швеции. Некоторые фосфатные руды Марокко и США содержат значительные количества урана, а фосфатные залежи в Анголе и Центральноафриканской Республике ещё более богаты ураном. Большинство лигнитов и некоторые угли обычно содержат примеси урана. Богатые ураном отложения лигнитов обнаружены в Северной и Южной Дакоте (США) и битумных углях Испании и Чехии. В слое литосферы толщиной 20 км содержится ~ 1014 т, в морской воде 109-1010 т.

По величине запасов урановых руд месторождения делятся на:

·мелкие - запасы месторождений от 0,5 до 5 тыс. т;

·средние - от 5 до 20 тыс. т;

·крупные - от 20 до 100 тыс. т;

·уникальные - более 100 тыс. т.

Уникальные и крупнейшие по запасам урановые месторождения мира приведены в таблице 16, а динамика добычи - таблица 17.

 

Таблица 16 - Добыча урана по странам в тоннах по содержанию на 2005, 2009 г.

№Страна2005 годСтрана2009 год1 Канада11 410 Казахстан14 0202 Австралия9 044 Канада10 1733 Казахстан4 020 Австралия7 9824 Россия3 570 Намибия4 6265 США1 249 Россия3 5646 Украина920 Нигер3 2347 Китай920 Узбекистан2 429

Таблица 17 - Динамика добычи по компаниям на 2006, 2009 и 2011 г., в тоннах

№СтранаКомпания2006 годСтранаКомпания2009 годСтранаКомпания2011 год1Cameco8 100Areva8 600Areva2Rio Tinto7 000Cameco8 000KazAtomProm3Areva5 000Rio Tinto7 900Cameco9 9304KazAtomProm3 800KazAtomProm7 500ARMZ7 3005ARMZ3 500ARMZ4 600BHP Billiton6BHP Billiton3 000BHP Billiton2 900Rio Tinto7Navoi2 100Navoi2 400Navoi2 8008Uranium One1 000Uranium One1 4009Heathgate800Paladin Energy1 20010Denison Mines500General Atomics600

Данные по ARMZ даны с учетом приобретенной в 2010 г. компанией Uranium One , также в 2010 г. появилась информация о возможном слиянии BHP Billiton и Rio Tinto .

Согласно «Красной книге по урану», выпущенной ОЭСР, в 2005 г. добыто 41 250 тонн урана (в 2003 г. - 35 492 тонны). Согласно данным ОЭСР, в мире функционирует 440 реакторов коммерческого назначения и около 60 научных, которые потребляют в год 67 тыс. тонн урана. Это означает, что его добыча из месторождений обеспечивала лишь 60% объёма его потребления (на 2009 г. эта доля возросла до 79%). Остальной уран, потребляемый энергетикой или 17,7%, поступает из вторичных источников. По разведанным запасам урана Россия занимает третье место в мире (после Австралии и Казахстана) (рисунок 17).

 

Рисунок 17 - Первая тройка стран по объему разведанных запасов урана в мире в 2007 г.

 

Урановые руды России беднее зарубежных. В эксплуатируемых подземным способом российских месторождениях руды содержат всего 0,18% урана (таблица 18). По добыче урановых руд и производству концентратов Россия с 2007 г. вышла на четвертое место в мире, обогнав Намибию.

 

Таблица 18 - Доля содержания полезного компонента в урановых рудах

СтранаСреднее содержание урана в рудах, %Канада1,0Нигерия0,43Россия0,18Австралия0,15

Почти 90% российского урана извлечено в 2009 г. из недр на подземных рудниках компании ОАО «Приаргунское горнохимическое объединение» (ОАО «ПГХО») в Стрельцовском рудном районе Забайкальского края (месторождения Стрельцовское, Антей, Октябрьское, Юбилейное и Лучистое). Почти вся остальная добыча производилась ЗАО «Далур» на Далматовском месторождении в Курганской области. Ведется опытно-промышленная отработка Хиагдинского месторождения в Республике Бурятия (компания ОАО «Хиагда») (таблица 19).

 

Таблица 19 - Компании-лидеры по добыче урана в России

КомпанияСубъект РФМесторождениеОбъемы добычи урана в 2009 г., тыс. тОАО «Приаргунское горно-химическое объединение»Забайкальский крайСтрельцовское, Антей, Октябрьское, Юбилейное, Лучистое3,08ЗАО «Далур»Курганская областьДалматовское0,44ОАО «Хиагда»Республика БурятияХиагдинское0,098

Первичная переработка руд Стрельцовского рудного района с получением урановых концентратов производится на обогатительной фабрике ОАО «ПГХО» в г. Краснокаменск (рисунок 18).

Госкорпорация «Росатом» сегодня - это 17,82% производства электрической энергии в России (по данным МАГАТЭ).

 

ОАО «УРАНОВЫЙ ХОЛДИНГ АТОМРЕДМЕТЗОЛОТО»ОАО «Приаргунское горно-химическое объединение»ЗАО «Далур»ОАО «Хиагда»Переработка концентратовОАО «ТВЭЛ»Машиностроительный завод г. Электросталь (Московская область)Новосибирский завод химконцентратовЧепецкий механический завод (Республика Удмуртия)Экспорт низкообогащенного урана, урансодержащих материалов и изделийОАО «ТЕХСНАБЭКСПОРТ»г. Новоуральск (Свердловская обл.)г. Зеленогорск (Красноярский край)г. Северск (Томская обл.)г. Ангарск (Иркутская обл.)Рисунок 18 - Структура российской урановой отрасли после ее реорганизации в 2007 г.

 

Урановые концентраты поступают для дальнейшей переработки на предприятия государственной корпорации ОАО «Урановый холдинг Атомредметзолото» (ОАОАтомредметзолото»), в состав которой после завершения реорганизации российской урановой отрасли в 2007 г. вошли все уранодобывающие компании страны. Единственным потребителем продуктов переработки урановых руд в России является корпорация ОАО «ТВЭЛ», которая ранее владела всеми российскими горнодобывающими предприятиями, а ныне объединяет только предприятия по производству топлива для АЭС. В ее состав входят машиностроительный завод в г. Электросталь Московской области, Новосибирский завод химконцентратов и Чепецкий механический завод в Удмуртии.

Будущее урановой промышленности связано с Эльконским рудным районом Республики Саха (Якутия), где сосредоточено около 63% российского

Россия является крупнейшим экспортером ядерного топлива. Экспорт низкообогащенного урана, а также урансодержащих материалов и изделий осуществляет компания ОАО «Техснабэкспорт». Российскую урановую продукцию покупают более 500 компаний в более чем 50 странах Северной и Южной Америки, Европейского союза, Юго-Восточной Азии и Африки. Помимо экспорта, компания ОАО «Техснабэкспорт» предоставляет услуги по обогащению урана (доля компании на мировом рынке этих услуг составляет около 40%). На четырех предприятиях компании в г. Новоуральск Свердловской области, Зеленогорск Красноярского края, Северск Томской области и Ангарск Иркутской области применяется одна из наиболее совершенных в мире технологий.

В ближайшей перспективе потребность в уране в стране может возрасти. Решению задачи обеспечения российской атомной отрасли природным ураном может также способствовать разработка урановых месторождений за рубежом. В Казахстане работает совместное предприятие компании ОАО «Атомредметзолото» и казахстанской компании НАК «Казатомпром» на принадлежащем ему месторождении Заречное. Сырье перерабатывается в России. Подобные проекты компания ОАО «Атомредметзолото» реализует в Украине, Узбекистане, Намибии, ЮАР, Австралии, Канаде, Монголии.

 

2.2 Атомная электроэнергетика мира

 

На 1 марта 2011 г. в мире функционирует 443 атомных реактора в 31 стране общей установленной мощностью 377,7 ГВт (рисунок 19).

 

Рисунок 19 - Страны мира, лидирующие по количеству установленных мощностей АЭС на 01.03. 2011 г., ГВт

 

Самым большим парком АЭС в мире обладают США, где работают 104 атомных энергоблока. За ними следуют Франция (58 энергоблоков), Япония (54 энергоблока (без учета аварии на АЭС Фукусима-1)). Особенности размещения АЭС и перспективные районы строительства станций в мире представлены на рисунке 20.

Страны с АЭС:

Эксплуатируются АЭС, строятся новые энергоблоки.

Эксплуатируются АЭС, планируется строительство новых энергоблоков

Нет АЭС, станции строятся

Нет АЭС, планируется строительство

Эксплуатируются АЭС, строительство новых пока не планируется

Эксплуатируются АЭС,

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 > >>