ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АТОМНОГО ОПРЕСНЕНИЯ В КАЗАХСТАНЕ Е.Д.Муралев ТОО «МАЭК-Казатомпром», Актау, Казахстан КазАтомЭкспо- 2010 2. - презентация

1 ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АТОМНОГО ОПРЕСНЕНИЯ В КАЗАХСТАНЕ Е.Д.Муралев ТОО «МАЭК-Казатомпром», Актау, Казахстан КазАтомЭкспо

2 Вода для жизни Согласно данным ЮНЕСКО к 2050 году 7 миллиардов человек в 60 странах (по пессимистическим прогнозам) или 2 миллиарда человек в 48 странах (по оптимистическим прогнозам) столкнутся с проблемой нехватки воды. Почти три четверти поверхности земли покрыты водой, предполагаемый объём которой составляет1.3х10 18 м % этого количества составляют воды океанов, имеющие высокое солесодержание и непригодные к употреблению человеком. Из остающихся 2,5% всего объема воды приходится на пресные поверхностные воды (реки, ручьи, озера, болота), большая часть из которой заперта в ледниках, льдах, вечной мерзлоте, скрыта глубоко под землей. Лишь 9 х10 12 м 3 действительно доступны для использования и 3.5 х10 12 м 3 находится в водохранилищах и водоемах, что в сумме составляет менее 0,001% от общего количества воды на земле. 3

3 Технологии опреснения На конец 2009 года по оценке международной ассоциации по опреснению (IDA) приблизительно 68,5 миллионов м 3 /сут опресненной воды вырабатывается на опреснительных заводах, установленных в различных частях мира. 4

4 Использование атомной энергии для опреснения воды Производство пресной воды – энергоемкий процесс и требует надежного источника электрической энергии для обратного осмоса и установок с механической компрессией пара; источника электрической и тепловой энергии для всех остальных видов опреснения. В качестве первичных источников энергии в основном используются природный газ, уголь, сланцы, продукты нефтепереработки, но их интенсивное применение создает экологические проблемы. Применение возобновляемых ресурсов энергии для опреснения морской воды привлекательно с экологической точки зрения, но делает стоимость опресненной воды неприемлемой для населения. 5

5 Использование атомной энергии для опреснения воды В рамках своих программ МАГАТЭ по неэлектрическому использованию ядерной энергии с семидесятых годов объединяет усилия специалистов разных стран для изучения технических, экономических и других аспектов опреснения с использованием энергии, полученной на атомном реакторе. В ходе работы были подготовлены и опубликованы многочисленные технические документы и руководства, материалы международных симпозиумов и конференций. Термин «Ядерное опреснение» (Nuclear Desalination) трактуется МАГАТЭ, как получение питьевой воды из морской в установке, использующей ядерный реактор в качестве источника энергии и обозначает комплексную установку, состоящую из ядерного реактора и опреснительной системы, размещающихся на общей площадке, причем энергия для работы опреснительной системы производится непосредственно в данной установке. Сюда относятся также общие или в различной степени совместно используемые оборудование, персонал и сооружения. 6

6 Атомный опреснительный комплекс в г.Актау (Шевченко), Казахстан Атомный энергетический комплекс расположен на полуострове Мангышлак Восточного побережья Каспийского моря в засушливой зоне, с малым количеством осадков и ограниченным запасом грунтовых вод с соленостью г/л. Комплекс был построен на площадке, расположенной в 12 км от города Актау с учетом требований: Минимизировать потери при транспортировке пара и дистиллята к промышленным потребителям. Обеспечить необходимый уровень безопасности населения при возникновении аварийной ситуации на ядерном реакторе. Обеспечить требования по экологической безопасности сбросов в Каспийское море, являющееся рыбохозяйственным водоёмом 7

7 Атомный опреснительный комплекс в г.Актау (Шевченко), Казахстан 8

8 Схема атомного энергетического комплекса ТОО «МАЭК-Казатомпром» 9

9 Основными преимуществами данной схемы являются: - возможность замещения тепловой мощности реактора при перегрузке или плановом ремонте парогенераторами ТЭЦ, работающими на газе; - возможность обеспечивать независимо друг от друга нагрузки по эдектроэнергии, теплу и дистилляту для приготовления питьевой воды; - сокращение затрат на подготовку питательной воды для парогенераторов в связи с высокой степенью очистки исходной воды (до 2 мг/л). - надежность работы комплекса в условиях локальной энергосистемы: - снижение себестоимости получения продукции за счет эксплуатации реакторной установки в базовом режиме, используя для покрытия пиковых нагрузок мощности ТЭЦ.. 10

10 Международное сотрудничество С1999 г. МАГАТЭ реализует проект межрегионального технического со­трудничества "Проект интегрированной ядерно-энергетической и опреснительной системы", призванного способствовать сотрудничеству между держателями технологий и потенциальными конечными потребителями: Республика Корея – проектирование АЭОУ на основе реактора SMART мощностью 330 МВт (тепл.). Российская Федерация активно ведет работы по проекту ядерного опреснения на основе серии смонтированных на барже установок, с ядерными реакторами КЛТ-40С Индия - демонстрация ядерного опреснения путем присоединив новой опреснительной установкм к существующему реактору мощностью 170 МВт (эл.) с тяжелой водой под давлением (PHWR) в Калпаккаме к югу от Ченнаи. Китай - в различных стадиях строительства 22 блока общей мощностью 22,1 ГВт. Большая часть проектов имеет в своем составе опреснительные установки. Так на АЭС Liaoning Hongyanhe строится первая очередь опреснительных установок производительностью т/сут с дальнейшим расширением до т/сут/ Индонезия, Тунис, Пакистан, Куба, Южная Африка, Кувейт, Саудовская Аравия и Иран обратились с конкретными запросами о технической помощи в рамках этого проекта для организации или планирования технико-экономических обоснований для конкретных местных условий. Некоторые другие развивающиеся страны, которые предвидят обострение проблем с обеспечением водой и энергией, также проявили серьезную заинтересованность в участии в проекте. В число стран, которые могут являться поставщиками технологий и участвуют в международном сотрудничестве, входят Республика Корея, Российская Федерация, Аргентина, Канада, Франция и Китай. 11

11 Международное сотрудничество В число стран, которые могут являться поставщиками технологий и участвуют в международном сотрудничестве, входят Республика Корея, Российская Федерация, Аргентина, Канада, Франция и Китай Параллельно с деятельностью, проводимой МАГАТЭ, в нескольких странах также планируются и оцениваются демонстрационные проекты. Цель этих проектов состоит в том, чтобы показать целесообразность использования атомной энергии для опреснения воды в конкретных условиях. В 2008 году на 52 сессии Генеральной Конференции МАГАТЭ принят «План рентабельного производства питьевой воды с использованием ядерных реакторов средней и малой мощности», предусматривающий широкое развитие сотрудничества исследовательских институтов, производственных компаний, финансовых и государственных организаций стран-членов МАГАТЭ. 12

12 Перспективы Казахстана В Казахстане накоплен большой опыт, знания и идеи как нужно строить атомные опреснительные комплексы Планы по строительству реактора ВБЭР-300 в Актау дают шанс опять выйти на передовые позиции в этом направлении, если только не упустить время по реализации этой идеи, поскольку наибольший синергетический эффект может быть достигнут только при проектировании атомного энергетического комплекса, как единого целого Проведенные ранее исследования показали, что наибольшие потери энергии происходят при передаче тепла от турбины к опреснительной установке. Чем ближе расположен опреснительный модуль к турбине, тем ниже энергозатраты на производство дистиллята. Кроме того, в суровых условиях зимы в Западном Казахстане приходится ставить усиленную теплоизоляцию на трубопроводы и оборудование опреснительной установки, монтировать электронагрев. 13

13 Перспективы Казахстана Максимальная эффективность может быть достигнута только при соответствующей адаптации конструкций турбины и опреснительной установки, изменении традиционного проекта турбинного отделения блока АЭС. Опреснительное оборудование должно рассматриваться как часть технологической схемы АЭС и, соответственно, управляться одной автоматизированной системой управления технологическим процессом, контролироваться операторами АЭС. Успешная реализация такого проекта в сотрудничестве с Россией и МАГАТЭ даст мощный толчок развитию атомного опреснения и выведет Казахстан вновь на передовые позиции в мире, но уже не как страны эксплуатирующую современный атомно-энергетический комплекс а как разработчика и поставщика технологий, которые могут быть реализованы не только на побережье Каспийского моря, но и в других регионах мира, страдающих от нехватки пресной воды 14

14 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! 15 КазАтомЭкспо- 2010