Атомная электростанция (иногда сокращенно АЭС ) [1] — тепловая электростанция, в которой источником тепла является ядерный реактор . Как это обычно бывает на тепловых электростанциях, тепло используется для выработки пара , который приводит в действие паровую турбину , соединенную с генератором , вырабатывающим электроэнергию . По состоянию на 2022 [Обновить]год Международное агентство по атомной энергии сообщило, что в 32 странах мира эксплуатируется 439 ядерных энергетических реакторов. [2] [3]
Атомные станции очень часто используются для базовой нагрузки, поскольку их эксплуатация, техническое обслуживание и затраты на топливо находятся в нижней части спектра затрат. [4] Однако строительство атомной электростанции часто занимает от пяти до десяти лет, что может привести к значительным финансовым затратам в зависимости от того, как финансируются первоначальные инвестиции. [5]
Атомные электростанции имеют углеродный след , сравнимый с возобновляемыми источниками энергии , такими как солнечные фермы и ветряные электростанции , [6] [7] , и намного ниже, чем ископаемое топливо , такое как природный газ и бурый уголь . Несмотря на некоторые впечатляющие катастрофы, атомные электростанции являются самым безопасным способом производства электроэнергии. [8]
Впервые тепло ядерного реактора было использовано для выработки электроэнергии 20 декабря 1951 года на экспериментальном реакторе-размножителе I , который питал четыре лампочки. [9] [10]
27 июня 1954 года в Обнинске , в Советском Союзе , начала работу первая в мире атомная электростанция, вырабатывающая электроэнергию для энергосистемы , Обнинская АЭС . [11] [12] [13] Первая в мире полномасштабная электростанция, Колдер-Холл в Соединенном Королевстве , открылась 17 октября 1956 года. [14] Первая в мире полномасштабная электростанция, предназначенная исключительно для производства электроэнергии — Колдер-Холл была также предназначалась для производства плутония - атомная электростанция Шиппорт в Пенсильвании ., США — подключен к сети 18 декабря 1957 года.
Преобразование в электрическую энергию происходит опосредованно, как и на обычных тепловых электростанциях. Деление в ядерном реакторе нагревает теплоноситель реактора. Теплоносителем может быть вода или газ, или даже жидкий металл, в зависимости от типа реактора. Затем теплоноситель реактора поступает в парогенератор и нагревает воду для получения пара. Затем пар под давлением обычно подают в многоступенчатую паровую турбину . После того, как паровая турбина расширилась и частично сконденсировала пар, оставшийся пар конденсируется в конденсаторе. Конденсатор представляет собой теплообменник, который подключен к вторичной стороне, такой как река или градирня . Затем вода закачивается обратно в парогенератор, и цикл начинается снова. Водопаровой цикл соответствуетЦикл Ренкина .