ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АТОМНОГО ОПРЕСНЕНИЯ В КАЗАХСТАНЕ

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

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 составляет1.3х1018 м3. • 97.5 % 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 х1012 м3 действительно доступны для использования и 3.5 х1012 м3 находится в водохранилищах и водоемах, что в сумме составляет менее 0,001% от общего количества воды на земле.

3. Технологии опреснения • На конец 2009 года по оценке международной ассоциации по опреснению (IDA) приблизительно 68,5 миллионов м3/сут опресненной воды вырабатывается на 14 754 опреснительных заводах, установленных в различных частях мира.

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. 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. 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 3.5-5.8 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. Атомный опреснительный комплекс в г.Актау (Шевченко), Казахстан

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

9. Схема атомного энергетического комплекса ТОО «МАЭК-Казатомпром» 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. 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 17000 т/сут с дальнейшим расширением до 100000 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. 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. 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. 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. КазАтомЭкспо-2010 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!