15 крупнейших и самых мощных АЭС в мире: весь список

Преимущества атомной энергетики

Во всем мире в настоящее время действует 191 атомная электростанция, общей мощностью около 392 168 МВт. В современных АЭС используют различные типы реакторов. Например, самый мощный действующий энергоблок установлен на АЭС Сиво, функционирующей атомной электростанции на западе Франции. Её первый и второй блоки работают на водо-водяном ядерном реакторе PVR, мощность каждого из них — 1 561 МВт. Высота градирен — 180 м.

Несмотря на то, что отношение к атомным электростанциям во многих странах мира весьма неоднозначное, на сегодняшний день только они могут обеспечить необходимое количество электроэнергии. При соблюдении всех мер безопасности, грамотном проектировании и эксплуатации атомные электростанции могут работать без сбоев. Преимущества такого способа получения электроэнергии очевидны:

• экономическая выгода, основанная на низкой стоимости производства;
• отсутствие вредных выбросов;
• незначительная стоимость доставки топлива;
• возможность длительной работы в подконтрольном автономном режиме;
• небольшое количество обслуживающего персонала.

Какими бывают атомные станции

Многие думают, что именно радиоактивное топливо вырабатывает электрическую энергию, но это не совсем так. Точнее, это совсем не так.

Работу атомной электростанции можно разделить на три основных этапа. На первом этапе энергия деления атома переводится в тепловую энергию. На следующем этапе тепловая энергия переводится в механическую. После этого превращение механической энергии в электричество становится делом техники.

Реакторы делятся на три основных типа: одноконтурные, двухконтурные, трехконтурные. В начале разберемся, как работает двухконтурная схема, а чуть позже на ее примере посмотрим, как работают остальные типы.

Как работает атомная станция

Начальным этапом выделения энергии является, как я уже говорил выше, реактор. Он помещен в специальный закрытый контур, который называется первым. Им является, по сути, большая кастрюля, а точнее скороварка, так как жидкости внутри нее находятся под большим давлением. Так получается увеличить температуру кипения и повысить температуру работы всего первого контура.

Капсула, в которой находится реактор, называется гермообъем и имеет толстые стенки (не менее 15 сантиметров). Это позволяет удержать внутри большое давление и не дает радиации выйти наружу.

Основной задачей ректора является выделение тепла для нагрева жидкости внутри контура. Происходит это за счет цепной реакции. В основе такой реакции лежит деление атомов нейтронами. При этом, после деления одного атома выделяется новые нейтроны, которые и дальше делят атомы. Таким образом количество нейтронов постоянно растет и атомов делится все больше. Получается та сама цепная реакция, которая поддерживает сама себя, но если не остановить этот процесс, деление выйдет из под контроля, энергии выделится слишком много и произойдет взрыв. Собственно, так и происходит в атомной бомбе.

Чтобы этого не происходило, внутри ректора есть специальные стержни с бором, которые очень хорошо поглощают нейтроны и тормозят реакцию. Стержни имеют длину в несколько метров и постоянно то входят в реактор, то выходят из него, регулируя тем самым коэффициент деления нейтронов и, как следствие, скорость реакции. Если этот коэффициент меньше единицы, реакция тормозится, если больше — ускоряется, а если равен единице, то система сама поддерживает свою работу. Этой единицы и надо добиваться для стабильной работы реактора.

После того, как реактор нагрел воду внутри первого контура до температуры около 450 градусов, она проходит через трубку теплообменника и моментально нагревает воду второго контура. Та в свою очередь попадает в испаритель и уже водяной пар с температурой около 350-400 градусов раскручивает огромную турбину до 3000 оборотов в минуту. Именно эта турбина и вырабатывает электричество, которое по проводам уходит в электросеть.

Полная изоляция первого контура от второго позволяет добиться защиты рабочей жидкости и сточных вод от радиоактивного загрязнения. Это позволяет легко охлаждать жидкость для дальнейшей ее работы, ведь раскрутка турбины на является последним этапом работы второго контура.

После того, как водяной пар раскрутит лопатки турбины, он попадает в специальные конденсаторы, которые представляют из себя большие камеры. В них пар остывает и превращается в воду.

Пока температура воды все равно очень высокая и ее надо еще охладить. Для этого она или напрямую или через специальный канал поступает в градирню. Это такая труба, которую можно увидеть и на территории тепловых электростанций. Она имеет высоту около 70 метров, большой диаметр и сужается к верху. Обычно из нее валят клубы белого пара. Многие думают, что это дым, но это именно пар. Вода с температурой, близкой к температуре кипения, распыляется в основании этой трубы и, смешиваясь с поступающим с улицы воздухом, парит и охлаждается. Средняя градирня может охладить до 20 000 кубометров воды в час или около 450 000 кубометров в сутки

После охлаждения, вода специальными насосами подается обратно в систему для нагрева и испарения. Так как воды требуется очень много, атомные станции сопровождаются достаточно большими водоемами и иногда разветвленной системой каналов. Это позволяет станции работать без перебоев.

Теперь можно вернуться к одноконтурным и трехконтурным АЭС. Первые имеют более простую конструкцию, так как у них нет второго контура и турбина раскручивается непосредственно нагретой реактором водой. Трудность заключается в том, что воду надо как-то очищать и такие станции менее экологичны.

Трехконтурную схему применяют на атомных станциях, оснащенных реакторами на быстрых нейтронах. Они считаются более перспективными, но должны комплектоваться дополнительным контуром, чтобы исключить контакт радиоактивного натрия с водой. В дополнительном контуре находится нерадиоктивный натрий.

Конечно, приведенная схема является примерной и упрощенной. Кроме этого, на станции есть различные технические строения, командный пульт, большое количество защитных систем, которые многократно дублируются, и другие вспомогательные системы. Кроме этого, на одной станции находится несколько энергоблоков, что тоже усложняет процесс ее контроля.

На самом деле современная станция может не просто работать в автоматическом режиме, но и делать это вообще без человека. По крайней мере, это касается процесса управления энергоблоком. Человек нужен для контроля и внесения корректировок в работу в случае внештатной ситуации. Риск ее возникновения очень низкий, но на всякий случай за пультом дежурят специалисты.

Самые мощные АЭС в мире

В настоящее время в мире насчитывается 192 атомные станции. В сумме на них расположены 438 энергоблоков. Они находятся на территории 31 страны. При этом явным лидером по выработке энергии атома является США. Суммарная мощность энергоблоков этой страны составляет больше 100 ГВт, и это чуть больше четверти мировой добычи подобной энергии.

Россия находится в этом рейтинге только на четвертом месте с результатом 6% (примерно 25 ГВт). Второе и третье места заняли соответственно Франция (17% и 66 ГВт) и Япония (12% и 46 ГВт).

В России находится 9 действующих атомных электростанций с 33 энергоблоками. Выше приведены самые мощные электростанции в мире, среди которых нет российских, а ближайшая к нам находится на территории Украины — Запорожская АЭС (6 ГВт).

Атомная электростанция Янцзян

Чистая мощность: 4000 MWe
Страна: Китай

Прежде всего, это относительно новая китайская атомная электростанция Янцзян с четырьмя реакторами с водой под давлением CPR-1000, каждый из которых имеет чистую мощность 1000 МВт. Первый из четырех реакторов был введен в эксплуатацию в 2014 году, а четвертый и последний — в 2017 году.

В 2013 году совместное предприятие Guangdong Nuclear Power объявило о расширении электростанции с двумя дополнительными реакторами, которые планируется запустить в эксплуатацию в 2018 году. С еще двумя реакторами с чистой мощностью 1000 МВт, АЭС Янцзян станет четвертая по величине АЭС в мире.

АЭС Фукусима Даини II

Чистая мощность: 4400 МВт
Страна: Япония

Атомная электростанция Фукусима-Дайни в Японии стала шестой по величине атомной электростанцией в Азии после того, как японская компания Kansai Electric Power Co объявила о своих планах по выводу из эксплуатации оставшихся двух реакторных блоков Ойской электростанции. Фукусима-Дайни имеет четыре действующих реактора с кипящей водой общей полезной мощностью около 1100 МВт каждый.

После катастрофического цунами, вызванного великим землетрясением 2011 года, все четыре реактора электростанции Дайни автоматически отключились, но впоследствии были успешно восстановлены. Другое, более недавнее землетрясение в 2016 году привело к выходу из строя некоторых систем охлаждения реактора.

Вулсон АЭС

Чистая мощность: 4,598 МВт.
Страна: Южная Корея.

Атомная электростанция в Вулсонге является одной из немногих в мире атомных электростанций и единственной в Южной Корее, которая работает на реакторах PHWR типа CANDU (герметичная тяжелая вода), которые способны работать на различных видах топлива, включая ядерные отходы.

В общей сложности на заводе имеется шесть ядерных реакторов, четыре из которых являются более старыми типами PHWR, общей мощностью 653 МВт каждый, а два — это новые реакторы с водой под давлением типа OPR-1000, обозначенные как Shin Wolsong-1, 2, которые были введены в эксплуатацию в 2012 и 2015 годы с большей электрической мощностью 997 МВт.

АЭС Палуэль

Чистая емкость: 5 320
Страна: Франция

После Каттенома Палуэль является второй по величине атомной электростанцией во Франции (по электрической мощности). Расположенный примерно в 40 км от прибрежного города Дьепп в регионе Нормандия, он является одной из крупнейших атомных электростанций в Восточной Европе. Он имеет четыре ядерных реактора типа PWR, каждый из которых имеет общую выходную мощность 1382 МВт.

Все реакторы были введены в промышленную эксплуатацию в 1985-86 гг. И должны быть выведены из эксплуатации к 2026 г. Во многих случаях на электростанции возникали проблемы, связанные с охлаждением, поскольку подача холодной воды неоднократно блокировалась сезонными макроводорослями.

АЭС Каттеном (Франция)

Атомная электростанция Каттеном имеет мощность в 5 448 МВт (брутто).

Электростанция принадлежит и управляется EDF и является седьмой по величине атомной электростанцией в мире. Чистая мощность АЭС составляет 5 200 МВт, что аналогично мощности АЭС «Палюэль».

Атомная электростанция состоит из четырех PWR, рассчитанных на 1 362 МВт каждый.

Строительство завода началось в 1979 году, а коммерческие операции начались в апреле 1987 года. Четвертый реактор завода был подключен к сетке в 1991 году.

В ядерном объекте Каттеном используется вода из реки Мозель. Четвертый энергоблок находится под контролем с февраля 2013 года.

Силовые трансформаторы 1-го и 3-го энергоблоков загорелись в июне 2013 года.

Кашивадзаки-Карива

Чистая мощность: 7 965 МВт
Страна: Япония

С чистой мощностью около 7 965 мегаватт, японская Kashiwazaki-Kariwa является крупнейшей атомной электростанцией в мире в настоящее время. Эта гигантская электростанция простирается на площади 4,2 кв. Км с семью реакторными установками, два из которых — усовершенствованный реактор с кипящей водой (ABWR).

Все семь реакторов используют низкообогащенный уран или НОУ в качестве топлива с концентрацией U 235 около 20%. Касивадзаки-Карива играет решающую роль в экономике Японии. Такой крупный размер установки имеет несколько экономических преимуществ, одним из которых является ограниченное влияние перебоев в заправке отдельных агрегатов на общую вырабатываемую мощность станции.

Примечание . Все реакторные блоки выключены с 2011 года. Самая ранняя предполагаемая дата перезапуска назначена на апрель 2019 года.

АЭС Гравелин (Франция) — 5460 МВт

Самая мощная станция во Франции – это «Гравелин». Ее полная мощность достигает 5460 МВт. АЭС была построена на берегу Северного моря, воды которого участвуют в процессе охлаждения всех 6-ти её реакторов. Франция как ни одна страна в Европе развивает собственные технологии и разработки в ядерной сфере и имеет на своей территории самые крупные и мощные АЭС, а это более 50-ти ядерных реакторов.

Балаковская АЭС

Самая мощная АЭС в России была введена в эксплуатацию в 1985 году. На сегодня её полная мощность составляет 4000 МВТ. Расположена АЭС на берегу Саратовского водохранилища и обеспечивает пятую часть выработки энергии всеми АЭС в России. Коллектив станции составляет 3770 человек. Балаковская АЭС является «первопроходцем» всех исследований ядерного топлива в России. В целом можно сказать, что все новейшие разработки внедрялись в эксплуатацию именно на этой АЭС. И лишь пройдя практические испытания здесь, после получали разрешение на использование на других АЭС России и других стран.

АЭС Palo Verde (США) – 4174 МВт

Это самая мощная АЭС в Соединенных Штатах. Но на сегодняшний день мощность в 4174 МВт – не самый высокий показатель, поэтому данная АЭС занимает в нашем рейтинге только восьмую строчку. Но Palo Verde по-своему уникальна: это единственная АЭС в мире, не расположенная на берегу большого водоема. Концепция работы реакторов заключается в охлаждении путем использования сточных вод близлежащих населенных пунктов. Однако нарушение традиций конструирования АЭС американскими инженерами вызывает множество вопросов к безопасности такой электростанции.

АЭС Хануль (Южная Корея) — 5900 МВт

Эта станция расположена вблизи города Ульджин в Южной Корее и располагает мощностью в 5900 МВт. Стоит сказать, что у корейцев имеется ещё одна идентичная по мощности АЭС – Ханбит, но Хануль планируется «разогнать» до рекордных 8700 МВт. В ближайшие 5 лет корейские инженеры обещают закончить работы, и тогда, возможно в нашем списке будет новый чемпион. Увидим.

Циньшань АЭС

Чистая мощность: 4101 МВт
Страна: Китай

Это вторая по величине атомная электростанция в Китае и восьмая по величине в Азии. Расположенная в городе Циньшань провинции Чжэцзин, общая установленная мощность АЭС составляет 4310 МВт, а чистая мощность — 4101 МВт. Силовая установка делится на три этапа; Фаза 1 состоит из небольшого, первого в истории отечественного ядерного реактора, полезная мощность которого составляет 298 МВт.

В то время как 2-ая фаза состоит из средних реакторов с водой под давлением 610 МВт. В 2002-2003 годах в эксплуатацию вступили два чуть более крупных PHWR модели CANDU (3-й этап). Он принадлежит и управляется компанией Qinshan Nuclear Power.

АЭС Касивадзаки-Карива (Япония) — 8212 МВт

В 2010 году японская АЭС вышла на установленную мощность в 8212 МВт. Это — самая мощная атомная электростанция в мире. И даже после землетрясения в 2007 году, когда на станции возникли внештатные ситуации, после всех восстановительных работ (мощность пришлось понизить), этот энергетический гигант остался на первом месте в мире (на сегодня это 7965 МВт). После инцидента на Фукусиме станция была остановлена для проверки всех систем и после этого вновь запущена.

АЭС Гравлин (Франция)

Атомный объект, имеющий установленную чистую пропускную способность 5 460 МВт и валовую мощность 5 706 МВт, в настоящее время занимает шестое место по величине в мире по производству ядерной энергии.

Электростанция находится на севере страны и состоит из шести аналогичных мощностей PWR, введенных в эксплуатацию в период с 1980 по 1985 год.

Ядерная энергетическая установка, принадлежащая и управляемая французской электротехнической компанией Electricite De France (EDF), создала контрольный ориентир в августе 2010 года, предоставив 1 000 миллиардов кВтч электроэнергии.

АЭС Брюс (Канада) — 6232 МВт

Крупнейшая атомная электростанция самой Канады и всего Североамериканского континента – это АЭС «Брюс». Она была построена в 1987 году на берегу живописного озера Гурон (провинция Онтарио). По площади станция огромна и занимает более чем 932 гектара земли. Её 8 ядерных реакторов дают общую мощность в 6232 МВт и выводят Канаду на второе место нашего списка. Стоит отметить, что до начала 2000-х годов второй в мире считалась украинская Запорожская АЭС. Но канадцы обошли Украину, сумев «разогнать» свои реакторы до столь высоких показателей.

АЭС Ханбит (Южная Корея)

Южнокорейская атомная электростанция Ханбит, ранее известная как Енгванская атомная электростанция, в настоящее время занимает четвертую по величине атомную электростанцию ​​в мире с установленной чистой мощностью 5 899 МВт и общей мощностью 6,164 МВт.

Электростанция, эксплуатируемая Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP), состоит из шести реакторов под давлением (PWR), введенных в эксплуатацию в 1986, 1986, 1994, 1995, 2001 и 2002 годах соответственно.

Узел мощностью в 1 000 МВт был оставлен в автономном режиме из-за трещин, обнаруженных в направляющей трубе управляющего стержня в ноябре 2012 года.

Устройство возобновило работу в июне 2013 года после восьми месяцев ремонтных работ.

Ниндэ АЭС

Чистая мощность: 4072 МВт
Страна: Китай

Атомная электростанция Ниндэ входит в число шести крупнейших атомных электростанций Китая с чистой мощностью более 3000 МВт. В стране насчитывается 10 действующих энергоблоков. Как электростанции в Ниндэ, так и в Янцзяне играют важную роль в ядерной промышленности Китая, так как 80% этих станций производятся местными компаниями.

В настоящее время на стадии строительства находятся три реакторных блока. Два дополнительных реактора запланированы на этапе II расширения электростанции.

Запорожская АЭС (Украина) — 6000 МВт

Третья в мире и первая в Европе по мощности – это Запорожская АЭС. В полную силу станция заработала в 1993 году, став самой мощной во всём бывшем СССР. Общая мощность предприятия – 6000 МВт. Расположена она на берегу Каховского водохранилища рядом с городом Энергодар Запорожской области. На АЭС работает 11,5 тыс. человек. В своё время с началом строительства этой станции весь регион получил мощный экономический толчок, благодаря чему вырос и в социальном, и в производственном плане.