Преимущества использования энергокомплексов

Дизельные энергокомплексы ПСМ

Энергокомплексы состоят из нескольких дизель-генераторов, которые работают параллельно на общую нагрузку. Такой способ позволяет подстраиваться под меняющиеся требования: увеличивать или уменьшать мощность, варьировать нагрузку, перебрасывать часть станций на другие объекты.

Дизель-генераторы, работающие в параллели, дают больше возможностей, чем единичная электростанция.

Назначение, состав и мощность энергокомплекса

Главная цель, реализуемая при создании энергокомплексов на базе дизельных генераторов — решение инженерных задач электроснабжения объекта и оптимизация капиталовложений в автономные системы электропитания.

Энергокомплексы ЭТРО предназначены для постоянного и резервного электроснабжения предприятий и мест проживания людей во всех регионах, в т.ч. в северных:

В состав многоагрегатных энергетических установок могут входить дизельные генераторы различной мощности, номинальным напряжением 400В/6300В/10500В с двигателями от разных производителей, предназначенные для параллельной работы.

Энергокомплекс позволяет заменить один дизель генератор большой мощности несколькими ДГУ (компонентами энергокомплекса) меньшей мощности. Суммарная мощность энергокомплекса равна или близка мощности заменяемого дизельного генератора.

Общая мощность энергомодуля, в том числе количество и характеристики дизельных электроагрегатов определяются, исходя из конкретных требований каждого заказчика.

Для создания таких установок применяются дизельные генераторы , предназначенные для параллельной работы . Для этого в конструкцию поставляемых дизель-генераторных установок внесены необходимые доработки: система управления при работе энергокомплекса в условиях переменной нагрузки должна обеспечивать оперативное изменение режимов работы двигателей и оптимальный уровень загрузки каждой ДГУ.

Система управления выполнена с использованием контроллера ComAp — InteliCompact NT MINT с блоком iAVR (Чехия), который предназначен для применения в дежурном режиме и режиме параллельной работы.

Этот контроллер обеспечивает параллельную работу до 32 генераторных установок и имеет такие функции, как деление нагрузки, оптимизация количества работающих генераторных установок в режиме параллельной работы.
Также, дизель генератор оснащен системой удаленной связи и визуализации по интерфейсу RS и укомплектован преобразователем связи RS-485 для подключения к компьютеру.

Настройка примененного контроллера позволяет решать задачи, поставленные перед нашей компанией:

• автоматическую синхронизацию при включении в параллель и автоматический прием нагрузки при параллельной работе ДЭС между собой,
• автоматическое, пропорциональное распределение активной нагрузки между ДЭС различной мощности с точностью 10% номинальной мощности меньшего по мощности агрегата. При этом системы возбуждения генераторов обеспечивают распределение реактивной мощности с точностью 10% при изменении суммарной нагрузки от 25% и выше,
• автоматическую поддержку номинальной частоты вращения и выходного напряжения генераторов во всем диапазоне нагрузок,
• плавную разгрузку ДГУ при выходе из параллельной работы.

Кроме автоматического режима мониторинга параметров и управления дизель генератором предусмотрен и ручной режим.

С учетом применения в энергокомплексах ЭТРО контроллера ComAp — InteliCompact NT MINT с блоком iAVR с возможностью контроля работы до 32 электроагрегатов, максимально возможная мощность энергокомплекса определяется моделью двигателя в составе дизельного генератора:

Запчасти

• Запасные части для бензиновых двигателей
• Двигатели HONDA
• Двигатели Kipor
• Двигатели LIFAN
• Двигатели Robin-Subaru
• Двигатели ТСС
• Запасные части для портативных электростанций
• SDG, SGG (после 2014 года)
• Бензиновые портативные электростанции
• Запасные части для генераторов
• Запчасти для генераторов Mecc Alte
• Запчасти для генераторов TSS
• Запчасти для генераторов Leroy Somer
• Запасные части для дизельных двигателей малой механизации

• Запасные части для теплового оборудования
• Газовые пушки ТСС
• Тепловые пушки ITM ANTARES
• Тепловые пушки ITM MIZAR
• Запасные части для двигателей серии Lester; Mitsudiesel

Группа компаний ТСС – крупнейший отечественный производитель дизель-генераторных установок, портативных бензиновых и дизельных генераторов, блок-контейнеров и других направлений продукции, предлагает эффективное и выгодное решение: энергокомплексы ТСС (далее энергокомплексы), состоящие из нескольких, синхронизированных дизель-генераторов или газопоршневых установках, работающих параллельно на общую нагрузку.

Комплексные решения ТСС позволяют решать вопросы электроснабжения как малых, так и крупных объектов потребителей различной категории электроснабжения. Опыт проектирования, разработки и производства дизельных генераторных установок и энергокомплексов, накопленный ГК ТСС за более чем 20 лет работы в России, позволил вывести на рынок мощные, синхронизированные и автоматизированные энергокомплексы и электростанции, позволяющие обеспечить весь, возможный диапазон потребностей в сфере малой энергетики России.

Современные энергокомплексы ТСС, строящиеся на дизельных генераторных установках или газопоршневых электростанциях, значительно расширяют диапазон возможного применения техники малой энергетики, позволяя наращивать мощность и надёжность основных и резервных источников электропитания до десятков мегаватт. Дизельный энергокомплекс позволяет гарантировано обеспечить потребности любых объектов в электроэнергии и обеспечить резервирование необходимых мощностей для промышленных предприятий практически любого масштаба.

Состав энергокомплексов ТСС

Энергокомплекс включает в себя, как правило, от 2 до 16 генераторных установок, объединённых в единую, синхронизированную энергетическую сеть, посредством автоматики, построенной на специальных контроллерах таких производителей как ComAp, Smartgen и других. Интеграцию отдельных генераторных установок в единую, синхронизированную энергетическую систему можно производить на любом этапе эксплуатации, что позволяет наращивать мощности поэтапно, распределяя ввод новых установок по времени. В состав синхронизированных энергокомплексов могут включаться дизельные генераторные установки или газопоршневые электростанции, различной мощности и конструктивного исполнения, выполненные на двигателях разных производителей. В зависимости от региона базирования и местных условий, дизельные генераторные установки и газопоршневые электростанции могут поставляться в открытом исполнении (для установки в подготовленном помещении заказчика), а также, оборудованные погодозащитным кожухом, шумозащитным кожухом или установленные в утеплённый блок-контейнер, типа «Север», «Арктика» и прочих модификаций.

В базовую комплектацию энергокомплекса входит непосредственно генераторная установка (определенной мощности), система автоматики управления синхронизацией, шкаф распределения электроэнергии (сборочный шкаф). Дополнительно может устанавливаться система электроподогрева охлаждающей жидкости и масла двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС), автономный подогреватель охлаждающей жидкости ДВС ,подогреватель топлива, система дозаправки топлива, система дозаправки масла (увеличивающая непрерывную работу ДВС до плановой замены масла), система учета расхода топлива, система удаленного мониторинга (проводная до 1200м и беспроводная по GPRS каналу), система SMS информирования о состоянии энергокомплекса , а также могут дополнятся по желанию заказчика прочими системами.

Назначение и принцип работы энергокомплексов ТСС

Энергокомплексы являются технически сложными, инженерными сооружениями и решают задачи основного, и резервного обеспечения электроэнергией, восполнение существующих мощностей единичных и множественных энергоёмких объектов в условиях наличия основной сети и при её отсутствии.

Принцип работы энергокомплекса заключается в объединении всей группы дизельных генераторных установок или газопоршневых электростанций, входящих в состав энергокомплекса методом синхронизации в единую систему электроснабжения. Синхронизацией называется процесс включения синхронного генератора на параллельную работу с другими генераторами или энергосистемой. Система автоматики энергокомплекса выполняет процесс синхронизации полностью автоматически. Командой на запуск энергокомплекса может являться сигнал от оператора либо от блока автоматического включения резерва (далее АВР) при резервировании основной сети энергоснабжения объекта, в случае ее нарушения (несоответствия норме).

Система автоматики энергокомплекса распределяет нагрузку на генераторные установки пропорционально их номинальной мощности. При снижении потребления мощности на каждую генераторную установку ниже 30 % автоматикой выдается команда на отключение ее от группы с последующей остановкой. При дальнейшем увеличении потребления мощности на каждую генераторную установку выше 70 % автоматикой выдается команда на запуск дежурной генераторной установки.

Варианты применения энергокомплексов ТСС

Режим основного источника электроснабжения

В режиме основного источника электроснабжения, энергокомплексы объединены в единую энергетическую систему, методом синхронизации, построенную из дизель-генераторов или газопоршневых электростанций, предназначенных для работы, в качестве основного источника электроснабжения.

Энергокомплекс, предназначенный для основного электроснабжения, состоит из не менее чем двух дизельных генераторных установок или газопоршневых электростанций, оборудованных контроллерами, обеспечивающими синхронизацию параметров вырабатываемого электричества.

Режим резервного источника электроснабжения (резервирование основной сети)

В данном режиме энергокомплекс оборудован блоком АВР. Режим резервного электроснабжения используется для питания энергоёмких объектов, в том числе, первой категории электроснабжения, в случае выхода параметров основной питающей сети за пределы заданных установок АВР. В случае неполадок основной питающей сети, АВР выдает команду на запуск дизель-генераторов или газопоршневых электростанций, входящих в состав энергокомплекса, автоматика синхронизирует всю группу дизель-генераторов или газопоршневых электростанций и переключает нагрузку объекта на энергокомплекс. При восстановлении параметров основной питающей сети в норму, АВР переключает питание объекта на сеть, отключая энергокомплекс переводя его в режим охлаждения и останова. Энергокомплекс, предназначенный для работы в качестве резервного источника электропитания, состоит минимум из двух дизель-генераторов или газопоршневых электростанций, оборудованных контроллерами, обеспечивающими синхронизацию параметров вырабатываемого электричества, системой подзарядки аккумуляторных батарей, системой электроподогрева двигателей внутреннего сгорания поддерживающих постоянную готовность к быстрому запуску и приему нагрузки.

Режим увеличения мощности (параллельная работа с сетью).

При данном режиме, энергокомплекс продолжительно работает параллельно с основной сетью, восполняя недостаток мощности, потребной для питания объекта. Автоматическая система управления, при данной конфигурации, обеспечивает автоматический запуск энергокомплекса, при превышении пределов потребляемой мощности основной сети питания. Электронные подсистемы синхронизируют дизельные или газовые генераторные установки энергокомплекса с основной сетью. Требованием к энергокомплексу, при работе в данном режиме, является способность длительное время работать в режиме импорта/экспорта мощности, обеспечивая надёжное и непрерывное энергоснабжение объекта-потребителя. При снижении потребления электроэнергии, когда для обеспечения объекта хватает ресурсов основной сети питания, автоматика отключает энергокомплекс и переводит в режим охлаждения и ожидания.

Энергокомплекс, предназначенный для работы параллельно с сетью, состоит минимум из двух дизель-генераторов или газопоршневых электростанций, оборудованных контроллерами, обеспечивающими синхронизацию параметров вырабатываемого электричества, системой подзарядки аккумуляторных батарей, системой электроподогрева двигателей внутреннего сгорания поддерживающих постоянную готовность к быстрому запуску и приему нагрузки.

ВНИМАНИЕ – применение дизель-генераторных установок или энергокомплексов параллельно с основной питающей сетью требует согласования с органами Ростехнадзора на этапе подготовки проекта.

Преимущества энергокомплексов ТСС

Объединение нескольких генераторных установок в один комплекс позволило извлечь целый ряд значимых преимуществ, недостижимых при использовании единичных или разрозненных электростанций. Рассмотрим некоторые преимущества наших энергокомплексов:

— Энергокомплексы ТСС предоставляют заказчикам возможности получения, помимо электрической энергии, еще и тепловой энергии, а при необходимости и холода;

— Масштабируемость – архитектура энергокомплексов ТСС позволяет наращивать число дизель-генераторов или газопоршневых электростанций, для увеличения вырабатываемой мощности. Растёт Ваше предприятие – растёт и обеспечивающий энергокомплекс. Распределите затраты на энергетику по времени роста потребностей или строительства объекта.

— Непревзойдённая надёжность – энергокомплекс ТСС обладает тем уровнем надёжности, который пожелает иметь заказчик, за счёт возможности отключения отдельных генераторных установок, их ремонта и возврата в работу, без остановки работы остальных.

— Контейнерные энергокомплексы ТСС – использование генераторных установок, размещённых в типовых, серийных контейнерах «Север» или «Арктика», позволяет построить энергокомплекс под открытым небом, быстро и без затрат на строительство отдельного энергетического объекта.

— Гибкое распределение электроэнергии – энергокомплекс, по желанию заказчика, может быть разделён на 2 и более, независимых комплекса, в зависимости от начальной конфигурации. Полученные, в результате деления и дооборудования, энергокомплексы, можно использовать для энергообеспечения различных, не связанных потребителей.

Пример использования энергокомплексов ТСС

Энергокомплекс – единственное решение в области малой энергетики, позволяющее полноценно обеспечить электропитание объектов с широкими диапазонами потребляемой нагрузки. К примеру, если производственному предприятию с сезонной загрузкой мощностей, в пик рабочего сезона, требуется 300 кВт электроэнергии, а в низком сезоне 50 кВт, то было бы неэкономично и технически неправильно использовать единственную ДГУ, максимальной мощностью 300 кВт. Для удовлетворения подобных потребностей идеальным решением является синхронизированный энергокомплекс из трёх ДГУ.

Работа с 1-й ДГУ 300 кВт:

— невозможность продолжительной работы с нагрузкой менее 30%;

— высокое потребление топлива

Работа энергокомплекса 3 ДГУ х100 кВт:

— использование ДГУ регламентируется автоматически, в зависимости от энергопотребления, может работать одна, две или все три станции;

— выход из строя одной ДГУ не влияет на работу остальных, есть возможность проводить техническое обслуживание станций без ущерба для энергоснабжения объекта;

— экономичный расход топлива;

— возможность расширения синхронизированных энергетических мощностей, за счёт добавления новых ДГУ в энергокомплекс

Опыт системной интеграции в области комплексного энергоснабжения, накопленный ГК ТСС за более чем 2 десятилетия работы в России, говорит о том, что потенциал развёртывания энергокомплексов для нужд различных объектов, ещё далёк от полного развёртывания. Энергокомплексы ТСС – гибкое решение самых мощных потребностей.

Нашими техническими специалистами реализованы различные схемы работы генераторов на общую шину с применением контроллеров ComAp InteliCompact NT SPtM (Single Parallel to Mains) и InteliCompact NT MINT (Multiple INTernal), а также InteliGen NT и InteliGen NTC. Также разработаны типовые решения с применением сетевого контроллера InteliMains NT. InteliMainsNT может быть полезен в качестве промежуточного синхронизирующего контроллера между двумя группами генераторных установок или между группой генераторных установок и сетью. Могут быть реализованы различные схемы синхронизации ДГУ.

При работе группы ДГУ на общую шину без синхронизации с сетью, контроллер InteliMains установленный на главном выключателе MCB (main circuit breaker), может быть предварительно перепрошит в режим управления фидером и согласно логике заложенной программистом, при синхронизации всех ДГУ на общую шину и отсутствия ошибок синхронизации, сетевой контроллер InteliMains подает сигнал на включение MCB и подачу напряжения на ГРЩ шину распределения нагрузок со встроенным АВР у заказчика. По CAN шине между генераторными установками может передаваться логический сигнал в сетевой контроллер InteliMains и контроллеры InteliGen NT, согласно запрограммированной логике работы энергоцентра, при удалённости распредустройства между InteliMains и InteliGen NT применяется опто-волоконный канал связи.

Система мониторинга на базе Websupervisor и AirGate даёт неограниченный доступ к силовому оборудованию всего энергокомплекса. Таким образом, программное обеспечение ComAp, а именно модуль PLC Editor является мощным инструментом для разработки любых логик управления ДГУ и ГПУ, а также главными цепями энергоцентров. Режимы работы энергокомплексов ТСС: группа генераторных установок, синхронизируемая с сетью, электростанция с управлением мощностью в зависимости от нагрузки, резервная параллельная система со сбросом избыточной нагрузки, система с несколькими сетевыми вводами и параллельной работой между различными группами генераторных установок и несколькими вводами сети, режим обратной синхронизации с сетью.

Группа компаний ТСС работает на рынке малой энергетики России и строительного оборудования, с 1993 года и является крупнейшим поставщиком для государственных структур, крупнейших предприятий нефтегазового сектора экономики, множества строительных организаций и заказчиков из сферы ЖКХ. Качество продукции ТСС подтверждено такими нашими заказчиками как министерство обороны России, МЧС, МВД, Лукойл, аэропорты г. Грозный и Ханты-Мансийска, множеством крупных и требовательных заказчиков из всех регионов нашей страны.

Разные премиксы для разных физиологических периодов жизни коров

Группой компаний “Ижсинтез-Химпром”, бесспорным лидером в России и странах ближнего зарубежья по производству средств для молочных ферм, были созданы жидкие премиксы для коров, цена которых является выгодной. Продукция ActiveMix была разработана с учетом антагонизма витаминов и микроэлементов. Важно, что в каждой из разновидностей находятся только сочетающиеся вещества в хелатной форме, это устраняет отрицательное взаимодействие компонентов на КРС и увеличивает усваиваемость до 99%.

Сравнительная характеристика продуктов линейки ActiveMix

Организация поставки электроэнергии от розничной генерации происходит следующим образом:

1. Анализируем существующие условия энергоснабжения предприятия.
2. Оцениваем экономический эффект при взаимодействии с розничной генерацией и предлагаем выгодные условия по поставке электроэнергии
3. Заключаем договор по поставке электроэнергии.
4. Поставка электроэнергии на выгодных условиях начинается через два месяца после заключения договора.

ОСТАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОМПАНИИ

· услуги по возведению армокаркасов и бетонированию монолитных конструкций;
· монтаж воздушных линий электропередач, подземных кабельных сетей;
· монтаж электрического освещения;
· изготовление вводно-распределительных устройств, силовых щитов, щитов освещения и нестандартных комплектных устройств;
· производство и поставка подстанций КТП, БКТП, ПКУ, камер КСО;
· монтаж электротехнических установок (распределительные подстанции, трансформаторные подстанции, преобразовательные устройства);
· ревизия и ремонт силовых трансформаторов;
· поставка трансформаторов сухих и масляных (всегда в наличии на складе);
· поставка кабельной продукции, светотехнической продукции, промышленного оборудования.

Критерии определения некачественного кабеля

Для выявления поддельного кабеля, сравните заявленные характеристики с фактическими.

Необходимо обратить внимание на следующие детали, предложенной вам кабельной продукции:

• Вид кабельной жилы, который должен иметь равное положение, однородный цвет и характерный металлический блеск;
• Площадь сечения токопроводящей жилы, которую надо проверить микрометром.
• Вес, прочность и эластичность кабеля. Сгибайте кабель в разные стороны – качественный будет иметь хорошую прочность и эластичность и выдерживать минимум 9 изгибов.
• Качество маркировки. Маркировка кабелей должна соответствовать требованиям ГОСТ. Избегайте товар с плохой маркировкой от малоизвестных производителей, которую можно с легкостью стереть.
• Цвет изоляции. Определенный оттенок должен покрывать провод сплошным слоем – с начала и до конца, также запрещена прерывистая окраска.
• Упаковку. Почти вся кабельная продукция поставляется в бухтах или на барабанах. На бирке обязательно должна предоставляться подробная информация о товаре.
• Наличие декларации соответствия.

Нагреватель нагревателю рознь

Мы сознательно сузим охват типов нагревателей, так как редко когда встает задача сравнить, например, газовый и электрический котел. Топливо, по большому счету (а вернее, его доступность и цена), являются определяющими при выборе типа котла. Если рядом проходит нитка газопровода и есть условия для подключения, то редко кто будет рассматривать другие варианты. Если, конечно, вопросы эксплуатации не внесут критические изменения. Котельная «на краю» угольного бассейна тоже едва ли имеет альтернативы. До тех пор, пока вопросы экологической безопасности или автоматизации и обслуживания не внесут коррективы.

Так сложилось, что в нашей стране электронагреватели принято относить к бытовому сегменту. Жители больших городов, да и сельские жители, уже привыкли к бойлеру в ванне или на кухне. Многие выбирают электрический котел в качестве основной или резервной системы для отопления частного дома. Электрическая энергия, в пересчете на тепловую, обычно получается дороже, чем при сжигании газа, дров или угля. Но если говорить об удобстве, то электронагрев оказывается вне конкуренции. Ведь что может быть удобнее включения одной кнопкой и управления при помощи одной ручки? Вот и пробираются электронагреватели в наши дома. Однако на этом они не собираются останавливаться. Более того, у электронагрева в нашей стране (что уж говорить про «не наши» страны!), оказывается, очень богатая история. Промышленные электронагреватели (электрокотлы и электроводонагреватели) относительно большой мощности чрезвычайно распространены. Во многих обстоятельствах у них и вовсе нет альтернатив. Впрочем, не будем отвлекаться. Скажем так: там, где есть условия и целесообразность применения электронагревателей, обычно выбор делается в пользу одного из следующих типов электронагревательного оборудования: электродный, ТЭНовый или индукционный электрический котел.

Хорошо подкованный в теме читатель может спросить: а как же инфракрасные нагреватели?! А мы этот тип пока исключим из рассмотрения, поскольку инфракрасные установки не применяются в системах отопления с жидким теплоносителем и таким образом, к котельному оборудованию не имеют никакого отношения и выступают, если так можно выразиться, в другой весовой категории.

Будущее ядерной энергетики зарождается в России

Пуск ядерного реактора нового поколения — это большое событие: они обновляются не чаще поколений истребителей и так же, как боевые самолеты, разительно отличаются от предшественников. Но пуск реактора четвертого поколения «БРЕСТ-300» — это больше чем обновление технологии. Этот реактор должен показать, что мирный атом может избавить Землю от проблем, связанных с хранением отработавшего ядерного топлива — и, когда придет срок, заменить углеводороды.

Лучший источник энергии

Наши основные источники энергии — нефть, газ и уголь — когда-нибудь закончатся. Эксперты спорят о том, когда это произойдет, но в том, что это рано или поздно случится, не сомневается никто. Когда последние кубометры природного газа достанут со дна океана, а нефть — из глубоких пластов породы, придется волей-неволей переходить на другие источники.

Чем можно заменить углеводороды? Возобновляемые источники энергии — отличное решение, но не универсальное: солнце светит не всем частям планеты одинаково, ветер тоже дует не везде и не всегда. Солнечная и ветряная энергия, вместе взятые, способны удовлетворить не больше 40% спроса. Поэтому, как ни крути, людям придется полагаться на ядерную и термоядерную энергию. Получить от термоядерного реактора больше энергии, чем на него затрачено, ученые пока не смогли. Возможно, это удастся сделать на международной установке ITER во Франции — но пока она только строится, поэтому обозримое будущее все-таки остается за традиционной ядерной энергетикой, основанной на реакциях деления ядер.

Однако, чтобы заменить углеводороды, мирный атом должен быть переведен на новые рельсы. Если продолжить использовать уран так, как это делает подавляющее большинство атомных электростанций мира, разведанные запасы этого металла будут довольно быстро исчерпаны. «Оптимизировать» их можно с помощью новых технологий. В России такие технологии есть: это ядерные реакторы на быстрых нейтронах.

Нейтроны быстрые и медленные

Большая часть ядерных реакторов сегодня — это реакторы на медленных, или тепловых, нейтронах. Они работают на уране-235, который редко встречается в природе: от обычной урановой руды этот изотоп составляет всего 0,07%. Остальные 99,93% — это уран-238, который для топлива реакторов на медленных нейтронах не годится.

Здесь стоит пояснить, почему нейтроны в реакторе медленные: их замедляет вода, которую в тепловых реакторах используют в качестве теплоносителя. Пролетая сквозь воду, нейтроны теряют в энергии и в таком состоянии способны вызывать деление только ядер урана-235, в то время как изотоп 238 остается бесполезным балластом. Без замедления водой нейтроны поглощаются ядрами урана-238, которые в результате превращаются в нестабильные ядра плутония — а их можно использовать в качестве топлива. Поэтому для реактора на быстрых нейтронах те самые 99% урановой руды, которые составляет уран-238 — не бесполезный балласт, а основа для наработки нового топлива.

Чтобы построить реактор БН, нужно заменить воду другим веществом — таким, которое не замедляет нейтроны. Для первых в мире и пока единственных промышленных (а не экспериментальных) реакторов на быстрых нейтронах (оба на Белоярской АЭС) на эту роль выбрали жидкий натрий.

ГК «Росатом» Белоярская АЭС

Чудо-печка и замкнутый круг

Главное достоинство реакторов БН состоит даже не в том, что они могут использовать невостребованный в тепловых установках уран-238. Их главное достоинство в том, что они, в отличие от медленных реакторов, могут дожигать отработанное в реакторах на медленных нейтронах ядерное топливо. Имея на атомной станции реактор на быстрых нейтронах, можно создать замкнутый цикл, главным сырьем в котором станет не редкий уран-235, а распространенный уран-238. Запасов этого элемента на Земле может хватить не на сотни, а на тысячи лет.

Преимущества замкнутого цикла очевидны: вместо того чтобы складировать отработанное топливо, его перерабатывают и снова превращают в источник тепла и света. Правильно организовав замкнутый цикл, можно дожечь весь делящийся материал. На выходе получится некоторое количество отходов, по уровню радиоактивности не превосходящее когда-то вынутую из земли урановую руду. В таком виде ядерные отходы можно смело возвращать природе.

Сам себе безопасность

Замкнутый цикл — это только одна из задач проекта «Прорыв». Другая задача — создание реакторов четвертого поколения, конструкция которых будет удовлетворять принципу естественной безопасности. Это значит, что за безопасность на новых реакторах будут отвечать не люди, не машины и не инженерные сооружения, которые оберегают нас от аварий на АЭС сейчас, а законы физики. Естественная безопасность строится на использовании материалов, которые безопасны сами по себе, и конструкций, которые в принципе исключают возможность аварии.

ГК «Росатом» Белоярская АЭС

Безопасности действующих ядерных реакторов можно дать численную оценку, вычислив вероятность внештатной ситуации. У БН-600 и БН-800 она оценивается как 10−6-10−7, что примерно соответствует вероятности падения на Землю метеорита, достаточно большого, чтобы уничтожить нашу цивилизацию. Это ничтожно малое число, но оно все-таки не равно нулю. Естественная безопасность — это когда вероятность строго равна нулю, как, например, вероятность самовозгорания стакана с водой.

Название у будущего реактора уже есть — «БРЕСТ-300». От действующих БН-600 и БН-800 он будет отличаться в первую очередь выбором теплоносителя: активную зону «БРЕСТа» вместо натрия погрузят в жидкий свинец. Чистый натрий, хоть и подходит для использования в быстрых реакторах, в силу своей высокой реактивности требует очень бережного обращения. Он горит на воздухе и реагирует с водой, поэтому для натриевых реакторов нужно выстраивать специальные системы безопасности. Свинец в этом смысле гораздо проще в обращении: он не горит и не взрывается и к тому же вместе с бетоном оболочки надежно экранирует активную зону, так что по ту сторону металлобетонной стенки реактора без дополнительных ухищрений поддерживается естественный радиационный фон.

ГК «Росатом» 3D модель реакторной установки «БРЕСТ-ОД-300» ГЦНА — главный циркуляционный насосный агрегат.

Предполагается, что быстрые реакторы нового поколения будут работать совместно с тепловыми реакторами, теми, что уже запущены и дают стране электричество в рамках двухкомпонентной ядерной энергетики. Самые распространенные сегодня в России реакторы — тепловые, водно-водяные (ВВЭР), на тепловых нейтронах. Их суммарное время работы без происшествий перевалило уже за тысячу лет, а это многое говорит о надежности конструкции. Безопасность ВВЭР гарантируют сложные инженерные сооружения, рассчитанные на самые худшие сценарии — потерю контроля над ядерной реакцией и потерю охлаждения. На случай утечки охладителя, который забирает тепло у активной зоны, в них предусмотрен запас воды и аварийные насосы. На крайний случай, если раскаленное топливо проплавит бетонное дно, предусмотрена ловушка расплава — полость, в которую расплавленный материал активной зоны должен стечь и там остыть.

Разница в том, что реакторам с естественной безопасностью ловушка расплава, запасные насосы, огромная гермооболочка и масса сложных обеспечивающих систем не нужны. За то, чтобы не прерывался поток охладителя к активной зоне, в них отвечает интегральная конструкция реактора. Если сравнить систему подачи охладителя ВВЭР с водопроводом, то интегральная система «БРЕСТа» — это колодец во дворе, воду из которого нужно носить ведрами. Это немного сложнее, чем лить воду из крана, но и большие протечки такой системе не страшны. По интегральной схеме оборудование активной зоны — в том числе насосы и парогенераторы — размещаются не снаружи, а внутри корпуса реакторной установки. Поэтому любые протечки могут возникнуть только в самом корпусе, а значит, осушение реакторной зоны просто невозможно. Это исключает аварии, требующие эвакуации населения.

А за стабильность ядерной реакции в концепции естественной безопасности отвечает само топливо: его изотопный состав выверен так, чтобы оно ни при каких условиях не могло разогреться выше допустимых значений. Такой подбор материала исключает перегрев активной зоны и расплавление топливных стержней.

ГК «Росатом» Так выглядят топливные композиции на основе карбидов, нитридов и карбонитридов урана.

Ядерная энергетика будущего

Строительство опытно-демонстрационного энергокомплекса, сердцем которого станет реактор «БРЕСТ-300», идет полным ходом. Уже построен завод, на котором из переработанного отработавшего ядерного топлива, содержащего опасные радионуклиды америция и другие минорные актиниды, будут производить топливо. Эти элементы образуют самую опасную часть отработанного ядерного топлива, но в реакторе на быстрых нейтронах их можно эффективно дожигать. Основное оборудование завода по фабрикации и рефабрикации топлива начали монтировать летом прошлого года. Строительство самого реактора начнется в ближайшее время, а пуск ожидается в 2026 году. После него в конце десятилетия будет сдан в эксплуатацию модуль переработки топлива, на котором вынутые из реактора тепловыделяющие сборки будут разбирать, перерабатывать отработавшее топливо и снова готовить его к рефабрикации. Так замкнется топливный цикл. «БРЕСТ-300» станет первым в мире реактором со свинцовым теплоносителем. На опытном демонстрационном энергокомплексе с новым реактором, уникальными заводами по производству и переработке топлива российские атомщики должны показать всему миру, каким должен быть атомный энергетический комплекс с замкнутым топливным циклом.

Будущие комплексы с реакторами на быстрых нейтронах, более мощные, чем «БРЕСТ», должны стать экономически эффективными. В «Росатоме» рассчитывают, что во второй половине нашего столетия энергокомплексы с такими реакторами создадут новую ядерную энергетику. Основную роль в ней будут играть быстрые реакторы, которые обеспечат человечество чистой энергией на столетия вперед.

Где используются системы заземления IT, отличия от других видов систем

Системы IT-заземления предназначены для использования на морских судах разного масштаба и применения, газовых и нефтяных платформах, на взрывоопасных объектах, шахтах, в медучреждениях. От остальных систем защиты такие схемы отличаются принципиально: в них отсутствует фаза ноль. На практике это означает, что получить однофазное напряжение в 220 V в сети из трех фаз не получится привычным способом, при помощи одного провода из фазы и второго из нуля/нейтрали или контура заземления. Таким образом, складывается ситуация, когда полностью запрещается подключаться к заземлению, а нейтраль отсутствует.

недостатки

Уран является невозобновляемым ресурсом

Исторические данные из многих стран показывают, что в среднем не более 50-70% урана может быть извлечено в шахте, поскольку концентрации урана менее 0,01% более не являются жизнеспособными, поскольку для этого требуется перерабатывать большее количество урана. камни и используемая энергия больше, чем она может генерировать на заводе. Кроме того, добыча урана имеет период полураспада при извлечении из месторождения 10 ± 2 года (Dittmar, 2013).

Dittmar предложил модель в 2013 году для всех существующих урановых рудников и планировал до 2030 года, в которой глобальный пик добычи урана 58 ± 4 тыс. Тонн получается около 2015 года, а затем снижается до максимума 54 ± 5 ​​тыс. Тонн. на 2025 год и максимум на 41 ± 5 ктонов около 2030 года.

Этого количества больше не будет достаточно для питания существующих и планируемых атомных электростанций в течение следующих 10-20 лет (Рисунок 1).

Не может заменить ископаемое топливо

Ядерная энергетика сама по себе не представляет альтернативы нефтяному, газовому и угольному топливу, поскольку для замены 10 тераватио, которые генерируются в мире из ископаемого топлива, потребуется 10 тысяч атомных электростанций. На самом деле в мире всего 486.

Строительство атомной электростанции требует больших вложений денег и времени, обычно от 5 до 10 лет от начала строительства до запуска, и очень часто задержки происходят на всех новых станциях (Циммерман , 1982).

Кроме того, период эксплуатации является относительно коротким, приблизительно 30 или 40 лет, и для демонтажа установки требуются дополнительные инвестиции..

Зависит от ископаемого топлива

Перспективы, связанные с ядерной энергией, зависят от ископаемого топлива. Ядерный топливный цикл включает в себя не только процесс выработки электроэнергии на станции, но и включает в себя ряд мероприятий, которые варьируются от разведки и эксплуатации урановых рудников до вывода из эксплуатации и вывода из эксплуатации атомной станции..

Добыча урана вредна для окружающей среды

Добыча урана — это деятельность, которая очень вредна для окружающей среды, поскольку для получения 1 кг урана необходимо удалить более 190 000 кг земли (Fernández and González, 2015).

В Соединенных Штатах ресурсы урана в обычных месторождениях, где уран является основным продуктом, оцениваются в 1 600 000 тонн субстрата, из которого они могут извлекаться, извлекая 250 000 тонн урана (Theobald, et al., 1972)

Уран добывается на поверхности или в недрах, измельчается и затем выщелачивается в серную кислоту (Fthenakis and Kim, 2007). Образующиеся отходы загрязняют почву и воду места радиоактивными элементами и способствуют ухудшению окружающей среды..

Уран несет значительные риски для здоровья работников, которые его добывают. В 1984 году Самет и его коллеги пришли к выводу, что добыча урана является более серьезным фактором риска развития рака легких, чем курение сигарет..

Очень стойкие отходы

Когда завод заканчивает свою деятельность, необходимо начать процесс демонтажа, чтобы гарантировать, что будущие виды использования земли не будут представлять радиологический риск для населения или для окружающей среды..

Процесс демонтажа состоит из трех уровней, и для того, чтобы земля была свободной от загрязнения, требуется период около 110 лет. (Дорадо, 2008).

В настоящее время существует около 140 000 тонн радиоактивных отходов без какого-либо надзора, которые были сброшены в период между 1949 и 1982 годами в Атлантическом желобе Великобританией, Бельгией, Голландией, Францией, Швейцарией, Швецией, Германией и Италией (Reinero, 2013, Fernández and González, 2015). Учитывая, что срок полезного использования урана составляет тысячи лет, это представляет риск для будущих поколений..

Ядерные катастрофы

Атомные электростанции построены со строгими стандартами безопасности, а их стены сделаны из бетона толщиной в несколько метров, чтобы изолировать радиоактивный материал снаружи.

Однако невозможно сказать, что они на 100% безопасны. За прошедшие годы произошло несколько аварий, которые на сегодняшний день предполагают, что атомная энергия представляет риск для здоровья и безопасности населения..

11 марта 2011 года произошло землетрясение силой 9 градусов по шкале Рихтера на восточном побережье Японии, вызвавшее разрушительное цунами. Это нанесло значительный ущерб атомной станции Фукусима-Дайичи, чьи реакторы серьезно пострадали.

Последующие взрывы внутри реакторов выпустили продукты деления (радионуклиды) в атмосферу. Радионуклиды быстро связывались с атмосферными аэрозолями (Gaffney et al., 2004) и впоследствии путешествовали на большие расстояния по всему миру вместе с воздушными массами из-за большой циркуляции атмосферы. (Лозано и др., 2011).

В дополнение к этому в океан попало большое количество радиоактивного материала, и по сей день завод в Фукусиме продолжает выпускать загрязненную воду (300 тонн в день) (Fernández and González, 2015).

Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года во время оценки электрической системы управления завода. В результате этой катастрофы на 30 000 человек, живущих рядом с реактором, было облучено около 45 бэр каждый, примерно такой же уровень радиации, как и у выживших после взрыва бомбы в Хиросиме (Zehner, 2012).

В начальный период после аварии наиболее значительными изотопами, выпущенными с биологической точки зрения, были радиоактивные йоды, в основном йод 131 и другие короткоживущие йодиды (132, 133)..

Поглощение радиоактивного йода при проглатывании загрязненной пищи и воды и при вдыхании привело к серьезному внутреннему воздействию на щитовидную железу людей.

В течение 4 лет после аварии медицинские осмотры выявили существенные изменения функционального состояния щитовидной железы у облученных детей, особенно детей в возрасте до 7 лет (Никифоров и Гнепп, 1994)..

Воинственное использование

Согласно Fernández and González (2015), очень трудно отделить гражданскую ядерную промышленность от военной, поскольку отходы атомных электростанций, такие как плутоний и обедненный уран, являются сырьем для производства ядерного оружия. Плутоний является основой атомных бомб, а уран используется в снарядах.

Рост ядерной энергии увеличил способность стран получать уран для ядерного оружия. Хорошо известно, что одним из факторов, побуждающих несколько стран, не имеющих ядерно-энергетических программ, проявить интерес к этой энергии, является основание того, что такие программы могут помочь им в разработке ядерного оружия. (Джейкобсон и Делукки, 2011).

Масштабное глобальное увеличение объектов ядерной энергетики может подвергнуть мир риску перед лицом возможной ядерной войны или террористической атаки. До настоящего времени разработка или попытка разработки ядерного оружия в таких странах, как Индия, Ирак и Северная Корея, осуществлялась тайно на объектах ядерной энергетики (Jacobson and Delucchi, 2011)..