Установленная мощность АЭС

На снимке REUTERS/ Heinz-Peter Bader: Штаб-квартира International Atomic Energy Agency (IAEA)
Источник снимка. Все права на снимок принадлежат его автору и (или) собственникам

Местонахождение штаб-квартиры



Yukiya Amano
Director General IAEA

Юкия Амано
Генеральный директор МАГАТЭ
с 1 декабря 2009 г.








 
 
Обновлено: 1 января 2018 г.



 
Ключевые слова: Атомная энергетика. Атомные электростанции. IAEA. Реакторы. Установленная мощность. Возрастные характеристики
 
                                                                                



                                                                                   Светлой памяти
                                                                                   Антонова Бориса Васильевича
                                                                                   Шашарина Геннадия Александровича
                                                                                   инженеров, крупных организаторов
                                                                                   атомной энергетики СССР посвящается





              Вводные замечания
    

            Атомная электростанция (АЭС) - Электростанция, преобразующая энергию деления ядер атомов в электрическую энергию или в электрическую энергию и тепло (ГОСТ 19431-84) 

 


Источник IAEA

               Примечание. Все права на отдельные снимки (иконки) принадлежат их  владельцам 



Мировая энергетика. Структура установленной мощности электростанций по типам за 1992 г., млн. кВт (%)



Мировая энергетика. Структура установленной мощности электростанций по типам за 2014 г., млн. кВт (%)




Действующие АЭС на 1 января 2018 г.

Источник: IAEA



 


     История становления  отечественной  и мировой атомной энергетики показывает, что ни  одна из подотраслей  электроэнергетики не имела столь масштабных планов своего развития, которые на разных этапах по известным причинам корректировались и существенно.

     Наиболее оптимистичные прогнозы развития атомной энергетики содержались на сайте WNA, где для XXI века можно было найти следующие оценки  


Перспективы развития атомной энергетики до 2100 г., ГВт

    Источник. WNA Nuclear Century Outlook Data
 

WNA - Всемирная ядерная ассоциация. Сайт организации 
 

Google Street View




Местонахождение штаб-квартиры WNA


 
    Приведем прогноз EIA IEO 2017 (Release Date: September 14, 2017 )    для отдельных крупных стран и организаций 

IEO 2017. Прогноз развития атомной энергетики до 2050 г.

Примечания:
*50 штатов и Федеральный округ Колумбия;
Итоговые результаты отличаются от сумм составляющих из-за округлений


    Рассмотрим последовательно три вопроса

     Первый –  оценки извлекаемых запасов урана при разных уровнях затрат;   

     Второй -  сопоставимые статистические данные парка реакторов АЭС за весь период их промышленной эксплуатации, установленной мощности электростанций регионов, стран мира  и организаций. При этом, при анализе тенденций развития атомной энергетики  в числе других крупных стран будут рассмотрены и другие страны, относимые к крупнейшим по показателям за 2014 г., то есть Великобритания, Германия, Испания, Тайвань.  

     Примечание: Размещение  действующих АЭС (на 1 января 2018 г.) на Google Maps приведено выше.
      Третий - ретроспективный анализ развития атомной энергетики на примере отдельных крупных стран.

     Обратим внимание, что при анализе важно учитывать инвестиционные сроки строительства энергоблоков атомных электростанций.   
     Опыт строительства АЭС в СССР показал, что  эти сроки длятся в пределах от 3   (Обнинская АЭС, блок № 4 Кольской АЭС, блок № 2 Южно-Украинской АЭС) до 7 и более лет.

     Расчеты показывают, что средняя взвешенная продолжительность строительства реакторов от начала до момента COD (ввода в коммерческую эксплуатацию) составляет около 6,5 лет.
     Именно ретроспективный анализ призван во многом ответить на вопрос о том, как повлияли  события 26 апреля 1986 г. (Чернобыльская АЭС) на развитие атомной энергетики в мире.
     Как повлияют события 12 марта 2011 г. (начавшиеся мощным взрывом на АЭС «Фукусима 1») – это, очевидно, вопрос прогнозных оценок  и самостоятельного рассмотрения.

  




    Оценки извлекаемых запасов урана


     

     Оценки (на 1 января 2009 г.) извлекаемых запасов урана (U) для разведанных, достоверно оцененных (RAR - Reasonably Assured Resources) и предполагаемых, наличие и объем которых не подтверждены (IR - Inferred Resources), приведены в соответствующих диаграммах


Разведанные (RAR) запасы урана, тыс. тонн (январь 2009 г.)




Предполагаемые (IR) запасы урана, тыс. тонн

   




Статистика парка реакторов 

 

Мировая атомная энергетика за период с 01.01.1951 по 01.01.2018

Примечания
1. Типы реакторов
BWR (Boiling Water Reactor) - ядерный реактор на кипящей воде (с водным замедлителем и теплоносителем, пар непосредственно генерируется в активной зоне, пароводяная смесь охлаждает активную зону и замедляет в ней нейтроны, топливо-обогащённый оксид урана);
FBR (Fast Breeder Reactor) - ядерный реактор-размножитель на быстрых нейтронах, быстрый ядерный реактор-размножитель; 
GCR  (Gas Cooled Reactor) - газоохлаждаемый ядерный реактор
HTGR -  (High-Temperature Gas Cooled Reactor)  -  высокотемпературный газоохлаждаемый реактор,(использующий в качестве топлива уран или плутоний, а в качестве воспроизводящего материала - торий; теплоноситель - газ);
HWGCR (Heavy Water Gas Cooled Reactor) - газоохлаждаемый ядерный реактор с тяжеловодным замедлителем; 
HWLWR (Heavy-Water Moderated Light Water-Cooled Reactor) - легководный ядерный реактор с тяжеловодным замедлителем; 
LWGR  (Light Water Cooled-Graphit Mmoderated Reactor) -  реактор с графитовым замедлителем, известный в России, как РБМК - реактор большой мощности канальный; 
PHWR  (Pressurized Heavy Water Reactor) - реакторы, использующие в качестве топлива природный (необогащенный) уран, а в качестве теплоносителя - тяжелую воду;
PWR (Pressurized Water Reactor) - реактор с водой под давлением;
SGHWR (Steam-Generating, Heavy Water Reactor) - тяжеловодный парогенерирующий ядерный реактор 
X - нет данных

2. Статус
OP - Operational (Действующий); UC - Under Conctraction (Строящийся); PS -Permanent Shutdown (Выведенный из эксплуатации) 
3. Следует обратить внимание, что COD (Commercial Operation Date ) в соответствии с IAEA не соответствует учету ввода в эксплуатацию по АЭС отдельных стран, что, по-видимому, объясняется отсутствием единой терминологии. Например, АЭС Heysham1 (Великобритания). 
В соответствии с данными DECC ( на май 2013 г.) начало генерации - 1984 г., что соответствует по данным IAEA первому включению в сеть (First Grid Connection - терминология IAEA) реактора HEYSHAM A-1 9 июля 1983 г. и реактора HEYSHAM A-2 11 октября 1984 г., в то время как COD обоих реакторов 1 апреля 1989 г. 



Распределение реакторов АЭС по типам и статусам на 1 января 2018 г.




Распределение реакторов (установленная мощность-брутто, МВт) по типам и регионам на 1 января 2018 г.



 

2018. Распределение реакторов по регионам на 1 января 2018 г., МВт



            Установленная мощность-брутто действующих реакторов, 
            исчисленная нарастающим итогом

Установленная мощность АЭС нарастающим итогом, 1959 - 2018 (на 1 января), МВт

         
        Без учета 6264 МВт - мощности реакторов, не указанных годами ввода в эксплуатацию


Отдельные регионы мира. Установленная мощность-брутто АЭС нарастающим итогом, 1959 - 2018 (на 1 января), МВт

                Без учета: r3 - 920 МВт; r4 - 1199 МВт и r6 - 3560 МВт, не указанных годами ввода 
                 в эксплуатацию



            Возрастные характеристики парка эксплуатируемых реакторов

Установленная мощность АЭС. Группировка установленной мощности-брутто реакторов (МВт) по продолжительности эксплуатации (лет)



Установленная мощность АЭС. Группировка установленной мощности-брутто реакторов (МВт) по продолжительности эксплуатации (лет) и типам

 

Установленная мощность АЭС. Группировка установленной мощности-брутто реакторов (МВт) по продолжительности эксплуатации (лет) и регионам



Статистика EIA

Регионы мира 

 

Установленная мощность-нетто АЭС, 1980-2014 гг., млн. кВт




Страны мира
 

Установленная мощность-нетто АЭС, 1980-2012 гг., млн. кВт





           Тенденции развития атомной энергетики в 1980-2012 гг.
       
            Регионы мира 

Распределение установленной мощности-нетто АЭС по регионам в 1980 г., млн. кВт (%)


Распределение установленной мощности-нетто АЭС по регионам в 2012 г., млн. кВт (%)



Динамика установленной мощности-нетто АЭС в отдельных регионах, 1980-2012 гг., млн. кВт



Приросты мощности АЭС в отдельные периоды с 1980 по 2012 гг., млн. кВт




Крупнейшие страны мира

Приросты мощности АЭС в отдельные периоды с 1980 по 2012 гг., млн. кВт

 

Динамика установленной мощности АЭС крупнейших стран мира, 1980-2010 гг.

            Условное обозначение: ------ - авария на Чернобыльской АЭС (апрель 1986 г.).
            Примечание: Германия всего за 1980-1989 гг. включает сумму установленной мощности АЭС 
                                      Восточной Германию и Западной Германии. 
                Источник. EIA IES 2013


     В качестве дополнительной иллюстрации ниже представлены  а) гистограмма, характеризующая вводы за период с 1959 по июль 2017 г. и б) диаграмма развития атомной энергетики в  странах ОЭСР и странах не членах ОЭСР в целом на период до 2050 г.


Распределение установленной мощности-брутто действующих реакторов (МВт) по годам ввода в эксплуатации, 1959-2017 гг.




Прогноз EIA развития атомной энергетики до 2050 г. Динамика атомной энергетики стран ОЭСР и стран не членов ОЭСР с 1915 по 2050 гг., ГВт


   

      Выводы:
     1. В крупнейших странах мира (кроме отдельных стран Азии и Океании) значительно снижены темпы роста вновь вводимых мощностей, а в ряде стран (Великобритания, Германия, Испания, Италия и Канада, а также ряде других  стран  Европы) отмечается вывод мощностей АЭС. Таким образом, события апреля 1986 г. в целом резко замедлили темпы развития атомной энергетики.
     Оценивая темпы замедления в целом по миру, следует указать на динамику прироста установленной мощности АЭС всего мира  за следующие периоды:
     с 1980 г. по 1986 г. включительно – установленная мощность АЭС возросла на 142,9 млн. кВт;  
     с 1986 г. по 1992 г. ( (события апреля 1986 г. плюс инвестиционный срок, принятый равным 6 годам) прирост составил 51,4 млн. кВт;
     с 1992 г. по 1998 г.  установленная мощность АЭС возросла на 16,9 млн. кВт;
     с 1998 г. по  2004 г. прирост - 20,4 млн. кВт;
     и с 2004 по 2012 г. (за 8 лет) установленная мощность АЭС возросла только на 6,2 млн. кВт.
     2. Наивысшие темпы роста установленной мощности АЭС в странах ОЭСР отмечаются в Южной Корее с 1980 г. по 2006 г. включительно. Рост установленной мощности АЭС за этот период составил 31 раз 
     В Японии сохранялись высокие темпы роста установленной мощности АЭС вплоть до 2005 г. и по отношению к 1980 г. рост составил 3,2 раза.  С 2011 г. установленная мощность-нетто - 44,2 млн. кВт.
     3. За период с 1992 г. по 2012 г. наибольшие темпы развития атомной энергетики в странах не членах ОЭСР: Китай – почти 43 раза, Пакистан - 5,8 раза, Бразилия – 3 раза и Индия  – 2,8 раза. 
     В странах-членах ОЭСР за указанный период  наибольшие темпы роста в Южной Корее - 2,9 раза и Мексике - 2,3 раза
     4. События марта 2011 г., по-видимому, приведут еще к большим темпам замедления развития атомной энергетики, особенно в странах ОЭСР (Европа) и ОЭСР (Северная Америка). Определяющими здесь факторами будут уровни цен на углеводородные энергоносители и новые технологии. 
     Отдельный вопрос - это развитие атомной энергетики в наиболее быстро развивающемся регионе мира Азии и Океании.

 

Справочно:

 

Регионы и страны мира. Реакторы, начатые строительством ‎(на 1 января 2018 г.)‎