יתרונות וחסרונות של תחנות כוח תרמיות

הנדסת חשמל תרמית. יתרונות וחסרונות

הנדסת חשמל תרמית היא אחד המרכיבים העיקריים של תעשיית האנרגיה וכוללת את תהליך הפקת אנרגיה תרמית, תחבורה, מתחשבת בתנאים העיקריים להפקת אנרגיה ותופעות הלוואי של התעשייה על הסביבה, גוף האדם ובעלי החיים. הנדסת כוח תרמית האנושות גרעינית

תהליך הפקת אנרגיה תרמית מתבצע בתחנות כוח תרמיות (TPP) ובתחנות כוח תרמיות (CHP). שני סוגי ארגונים אלה הם כיום הספקים העיקריים של אנרגיה תרמית וחשמלית, מכיוון שסוגים אלה של משאבי אנרגיה קשורים קשר הדוק מאוד. כיום נעשה שימוש נרחב במערכת אספקת אנרגיה תרמית המקומית, המשמשת הן במפעלים תעשייתיים גדולים והן לחימום אזורי מגורים.

בהתאם למינוח שנקבע, הספק התרמי כולל קבלה, עיבוד, טרנספורמציה, אחסון ושימוש במשאבי אנרגיה ובנושאי אנרגיה מכל הסוגים.

על פי ההגדרה, הנדסת כוח תרמי פיתחה תקשורת חיצונית ופנימית ופיתוחה אינו נפרד מכל תחומי חיי האדם הקשורים בשימוש באנרגיה (בתעשייה, בחקלאות, בבנייה, בתחבורה ובבית).

התפתחות הנדסת הכוח התרמית מאופיינת בהאצה בקצבי הצמיחה, שינוי בכל האינדיקטורים הכמותיים ובמבנה מאזן הדלק והאנרגיה, כיסוי עולמי של כל סוגי משאבי הדלק המאובנים ומעורבות בשימוש בדלק גרעיני. .

באופן כללי, ישנם ארבעה שלבים עיקריים בהפיכת משאבים תרמיים ראשוניים (ממצבם הטבעי, הנמצא בשיווי משקל דינמי עם הסביבה, ועד לשימוש סופי).

• 1. מיצוי, מיצוי או שימוש ישיר במשאבי טבע ראשוניים של אנרגיה תרמית.
• 2. עיבוד (שדרוג) של משאבים ראשוניים למצב המתאים לטרנספורמציה או לשימוש.
• 3. המרת האנרגיה הנלווית של משאבים מעובדים לאנרגיה תרמית בתחנות כוח תרמיות (TPP), תחנות מרכזיות (CHP), בתי דוודים.

יתרונות:

l זולות יחסית של ייצור;

l אפשרות של בנייה מהירה של תחנות;

l מספיק, להיום, עתודות דלק;

פגמים:

משאבים מוגבלים;

L ידידותיות לא סביבתית, כמות גדולה של פסולת ופליטות מזיקות;

הפסדים גדולים של אנרגיית דלק במהלך ייצורו;

הצורך בהובלת דלק;

l פגיעה בטבע ובאקולוגיה במהלך הפקת דלק;

חסרונות של מקורות אנרגיה חלופיים

תחנות כוח גרעיניות, הידרו ותרמיות הן מקורות החשמל העיקריים בעולם המודרני. מהם היתרונות של תחנות כוח גרעיניות, תחנות כוח הידרואלקטריות ותחנות כוח תרמיות? מדוע איננו מתחממים על ידי אנרגיית הרוח או האנרגיה של הגאות והשפל בים? מדוע מדענים לא אהבו מימן או את החום הטבעי של כדור הארץ? יש לכך סיבות.

האנרגיות של הרוח והשמש וגאות הים נקראות בדרך כלל אלטרנטיביות בגלל השימוש הנדיר שלהן והמראה שלהן לאחרונה. וגם בשל העובדה שהרוח, השמש, הים והחום של כדור הארץ מתחדשים, והעובדה שאדם משתמש בחום השמש או בגאות הים לא יגרמו נזק לא לשמש ולא הגאות. אבל אל תמהרו לרוץ ולתפוס את הגלים, לא הכל כל כך קל וורוד.

לאנרגיה סולארית יש חסרונות משמעותיים – השמש זורחת רק ביום, כך שבלילה לא תקבלו ממנה אנרגיה. זה לא נוח, כי השיא העיקרי של צריכת החשמל מתרחש בשעות הערב. בתקופות שונות של השנה ובמקומות שונים על פני כדור הארץ, השמש זורחת אחרת. ההסתגלות אליו היא יקרה וקשה.

רוח וגלים הם גם תופעות קפריזיות, הם רוצים לנשוף וגאות, אבל הם לא רוצים. אבל אם הם עובדים, הם עושים את זה לאט וחלש. לכן אנרגיית הרוח ואנרגיית הגאות והשפל טרם זכו לתפוצה רחבה.

אנרגיה גיאותרמית היא תהליך מורכב, כי אפשר לבנות תחנות כוח רק באזורים של פעילות טקטונית, שבהם ניתן "לסחוט" את החום המרבי מהאדמה. כמה מקומות עם הרי געש אתה מכיר? הנה כמה מדענים. לכן, אנרגיה גיאותרמית, ככל הנראה, תישאר ממוקדת צר ולא יעילה במיוחד.

אנרגיית המימן היא המבטיחה ביותר. למימן יעילות בעירה גבוהה מאוד והבעירה שלו ידידותית לחלוטין לסביבה, מכיוון. תוצר הבעירה הוא מים מזוקקים. אבל, יש אבל אחד. תהליך הפקת מימן טהור עולה כמות גדולה להפליא. אתה רוצה לשלם מיליונים עבור חשמל ומים חמים? אף אחד לא רוצה. אנחנו מחכים, מקווים ומאמינים שבקרוב ימצאו מדענים דרך להפוך את אנרגיית המימן לנגישה יותר.

שימוש באנרגיה גרעינית בחקלאות

השימוש באנרגיה גרעינית בחקלאות פותר את בעיות הברירה ומסייע בהדברת מזיקים.

אנרגיה גרעינית משמשת ליצירת מוטציות בזרעים. זה נעשה כדי להשיג זנים חדשים שמביאים יותר יבול ועמידים בפני מחלות יבול. אז, יותר ממחצית מהחיטה שגדלה באיטליה להכנת פסטה גדלה באמצעות מוטציות.

רדיואיזוטופים משמשים גם כדי לקבוע את הדרכים הטובות ביותר ליישם דשנים. כך למשל, בעזרתם, נקבע כי בגידול אורז ניתן להפחית את היישום של דשני חנקן. זה לא רק חסך כסף, אלא גם הציל את הסביבה.

שימוש קצת מוזר באנרגיה גרעינית הוא להקרין זחלי חרקים. זה נעשה על מנת להסיר אותם ללא מזיק לסביבה. במקרה זה, לחרקים שיצאו מהזחלים המוקרנים אין צאצאים, אך מבחינות אחרות הם נורמליים למדי.

יתרונות תחנות כוח גרעיניות על פני תחנות כוח תרמיות

היתרונות והחסרונות של תחנות כוח גרעיניות תלויים באיזה סוג של ייצור חשמל אנו משווים אנרגיה גרעינית. מכיוון שהמתחרות העיקריות של תחנות כוח גרעיניות הן תחנות כוח תרמיות ותחנות כוח הידרואלקטריות, הבה נשווה בין היתרונות והחסרונות של תחנות כוח גרעיניות ביחס לסוגי ייצור אנרגיה אלו.

תחנות כוח תרמיות, כלומר תחנות כוח תרמיות, הן משני סוגים:

1. עיבוי או קצר CPP משמשים רק לייצור חשמל. אגב, שמם השני הגיע מהעבר הסובייטי, IES נקרא גם GRES - קיצור של "תחנת כוח מדינה אזורית".
   2. תחנות חום וכוח משולבות או CHPPs מאפשרות רק ייצור של אנרגיה חשמלית, אלא גם תרמית. אם לוקחים, למשל, בניין מגורים, ברור שה-IES יספק רק חשמל לדירות, וגם ה-CHP יספק חימום בנוסף.

ככלל, תחנות כוח תרמיות פועלות על דלק אורגני זול - פחם או אבק פחם ומזוט. משאבי האנרגיה המבוקשים ביותר כיום הם פחם, נפט וגז. לדברי מומחים, עתודות הפחם בעולם יספיקו לעוד 270 שנה, נפט - ל-50 שנה, גז - ל-70. אפילו תלמיד בית ספר מבין שמאגרים של 50 שנה הם מעטים מאוד ויש להגן עליהם, ולא לשרוף אותם מדי יום. תנורים.

חשוב לדעת:

תחנות כוח גרעיניות פותרות את בעיית המחסור בדלק מאובנים. היתרון של תחנות כוח גרעיניות הוא דחיית הדלקים המאובנים, ובכך שומרים על הגז, הפחם והנפט הנעלמים. במקום זאת, תחנות כוח גרעיניות משתמשות באורניום. עתודות האורניום העולמיות מוערכות ב-6,306,300 טון. כמה שנים זה יימשך, אף אחד לא מתחשב, כי. יש הרבה מאגרים, צריכת האורניום די קטנה, ועדיין לא ניתן לחשוב על היעלמותו. במקרה הקיצוני, אם חייזרים סוחבים לפתע מאגרי אורניום או שהם מתאדים בעצמם, פלוטוניום ותוריום יכולים לשמש כדלק גרעיני. המרתם לדלק גרעיני היא עדיין יקרה וקשה, אבל אפשרית.

היתרונות של תחנות כוח גרעיניות על פני תחנות כוח תרמיות הם גם הפחתה בכמות הפליטות המזיקות לאטמוספירה.

מה משתחרר לאטמוספירה במהלך פעולת IES ו-CHP ועד כמה זה מסוכן:

1. דו תחמוצת גופרית או דו חמצני גופרית
   - גז מסוכן המזיק לצמחים. כאשר הוא נבלע בכמויות גדולות, הוא גורם לשיעול וחנק. בשילוב עם מים, גופרית דו חמצנית הופכת לחומצה גופרתית. בגלל פליטת דו תחמוצת הגופרית קיים סיכון לגשם חומצי, המסוכן לטבע ולאדם.
   2. תחמוצות חנקן
   - מסוכן למערכת הנשימה של בני אדם ובעלי חיים, מגרה את דרכי הנשימה.
   3. בנפירן
   - מסוכן כי הוא נוטה להצטבר בגוף האדם. חשיפה לטווח ארוך עלולה לגרום לגידולים ממאירים.

סך הפליטות השנתיות של תחנות כוח תרמיות לכל 1000 מגוואט של הספק מותקן הוא 13 אלף טון בשנה בגז ו-165 אלף טון בתחנות כוח תרמיות פחם מפורק. תחנת כוח תרמית בהספק של 1000 מגוואט בשנה צורכת 8 מיליון טון חמצן לחמצון דלק, היתרונות של תחנות כוח גרעיניות הם שחמצן לא נצרך עקרונית באנרגיה גרעינית.

גם הפליטות הנ"ל עבור תחנות כוח גרעיניות אינן אופייניות. היתרון של תחנות כוח גרעיניות הוא שפליטת חומרים מזיקים לאטמוספירה בתחנות כוח גרעיניות היא זניחה ולעומת פליטות מתחנות כוח תרמיות, אינה מזיקה.

היתרונות של תחנות כוח גרעיניות על פני תחנות כוח תרמיות הן עלויות הובלת דלק נמוכות. פחם וגז יקרים מאוד לאספקה ​​לייצור, בעוד את האורניום הדרוש לתגובות גרעיניות ניתן להכניס במשאית קטנה אחת.

מינוסים

• החשמל שמייצר אזורי המזרח הוא כה גדול עד שהוא אינו מנוצל במלואו. אבל באזורי המרכז יש מחסור בו, בגלל יישובים בצפיפות.
• מספר לא מספיק של מסלולי חשמל באזורי סיביר ובאזורי המזרח הרחוק. בעיה זו צריכה להיפתר על ידי בניית מסלולים חדשים, וכן פיתוח מסלולים שניים באזורים שבהם כבר קיימים מסלולים.
• רשתות יכולות לשאת רק חשמל. בנוסף לחשמל בעולם, יש הרבה יותר משאבים להובלה. לכן, בעיית ההובלה שלהם, במקרה זה, אינה נפתרת.
• השקעה קטנה בתעשייה. העובדה היא, שיש חוסר בהקצאת כספים בתחום זה. ניתן לפתור את הנושא על ידי משיכת השקעות כספיות של הון זר, הגדלת ההשקעה של אזרחי המדינה.
• היעדר קישורי תחבורה עם מדינות בעלות קרבה לרוסיה. אולי צריך להקדיש תשומת לב רבה יותר לנושא הזה, כי כרגע עיבודו מותיר הרבה מה לרצות.
• זיהום רעש מרשתות סלולריות. גם מקורות טלפון כלולים בענף זה. אבל הם, עד כמה שלא היינו רוצים להאמין בכך, גורמים לפגיעה עצומה בטבע. עקב הימצאותן של מספר רב של רשתות החודרות לכל חלל הארץ, ישנה הכחדה המונית של דבורים. חרקים אלו מאביקים את רוב הצמחים. אנו מסתכנים בנפילה לאסון עולמי, המלווה ברעב והכחדה עולמית, אם לא נתחיל לפתור את הבעיה הזו עכשיו.
• קרינה מזיקה הנקלטת על ידי אנשים במהלך תקשורת באמצעות תקשורת סלולרית. מדובר בעיקר במיקרוגלים – גלים, הם חודרים לגוף האדם לחלוטין, תוך כדי דיבור בטלפון. להשפעה השלילית של ההשפעה יש תכונה מצטברת, ככל שאדם יעמוד לרשותו של גאדג'טים, כך הוא יסבול מכאבי ראש ומחלות שונות.

קשה להפריז בכל היתרונות שהביאה לנו התחבורה האלקטרונית. עברנו דרך ארוכה על ידי המצאת סוג זה של תנועה של חשמל, מידע. אבל ההשלכות השליליות של צעד כזה לא יאחרו לבוא. בעתיד הקרוב, האנושות תצטרך לפתור את בעיית ההשפעה השלילית על העולם סביבנו בכללותו.אולי כדאי לחשוב על זה עכשיו, כדי לא לשלם הפסדים גדולים בעתיד הקרוב.

אטום שליו חייב לחיות

1. TPP. תחנות אנרגיה תרמית (אלקטרו). הם מבוססים על עיבוד (שריפה) של נושאי דלק מוצק, כגון פחם.

1. כמות גדולה של ייצור חשמל.

2. הכי קל לתפעול.

3. עצם עיקרון הפעולה ובנייתם ​​פשוטים מאוד.

4. זול, זמין.

5. לתת עבודות.

1. הם מספקים פחות חשמל מתחנות כוח הידרואלקטריות ותחנות כוח גרעיניות

2. מסוכן לסביבה - זיהום סביבתי, אפקט חממה, מחייב צריכת משאבים לא מתחדשים (כמו פחם).

3. בשל הפרימיטיביות שלהם, הם פשוט מיושנים.

HPP - תחנת הידרו אלקטרו. מבוסס על שימוש במשאבי מים, נהרות, מחזורי גאות ושפל.

1. יחסית ידידותית לסביבה.

2. הם נותנים הרבה פעמים יותר חשמל מאשר תחנות כוח תרמיות.

3. עשוי לספק מבנים נוספים לייצור משנה.

4. עבודות.

5. קל יותר לתפעול מתחנות כוח גרעיניות. .

1. שוב, הבטיחות הסביבתית היא יחסית (פיצוץ סכר, זיהום מים בהיעדר מחזור טיהור, חוסר איזון).

2. עלויות בניה גבוהות.

3. הם נותנים פחות אנרגיה מתחנות כוח גרעיניות.

NPP - תחנות כוח גרעיניות. הכי מושלם כרגע ES מבחינת כוח. נעשה שימוש במוטות אורניום של איזוטופ האורניום -278 ובאנרגיה של תגובה אטומית.

1. צריכת משאבים נמוכה יחסית. החשוב ביותר הוא אורניום.

2. תחנות ייצור החשמל החזקות ביותר. ES אחד יכול לספק ערים שלמות ואזורים מטרופולינים, אזורים סמוכים, באופן כללי, מכסים שטחים עצומים.

3. מודרניות יותר מתחנות כוח תרמיות.

4. תן מספר רב של עבודות.

5. פתח את הדרך ליצירת ES מתקדם יותר.

1. זיהום מתמיד של הסביבה. ערפיח, קרינה.

2. צריכת משאבים נדירים - אורניום.

3. שימוש במים, זיהום שלהם.

4. איום סביר של קטסטרופה סופר אקולוגית. במקרה של אובדן שליטה על תגובות גרעיניות, הפרות של מחזור הקירור (הדוגמה המובהקת לשתי הטעויות היא צ'רנוביל; תחנת הכוח הגרעינית עדיין סגורה על ידי סרקופג, האסון הסביבתי החמור ביותר בהיסטוריה האנושית), השפעה חיצונית (רעידת אדמה, למשל - פוקושימה), תקיפה צבאית או התערערות על ידי טרוריסטים - סבירות גבוהה לאסון אקולוגי (או - כמעט מאה אחוז), וגם איום של פיצוץ של תחנת כוח גרעינית סביר מאוד - זהו פיצוץ, גל הלם, והכי חשוב, זיהום רדיואקטיבי של שטח עצום, ההדים של קטסטרופה כזו יכולים לפגוע בכל העולם. לכן, תחנת כוח גרעינית היא, יחד עם WMD (נשק להשמדה המונית), אחד ההישגים המסוכנים ביותר של האנושות, למרות שתחנת כוח גרעינית היא אטום שליו. לראשונה, נוצרה תחנת כוח גרעינית בברית המועצות.

יש לפתח אנרגיה לא רק בכיוון של שימוש במשאבים מתחדשים, אלא גם לפיתוח סוגים מתקדמים יותר של ES, שיהיו חדשים ביסודם בבסיס ובסוג העבודה שלהם. באופן היפותטי, חקר החלל יתחיל בקרוב, כמו גם חדירה לסודות אחרים של המיקרוקוסמוס, ובכלל, פיזיקה יכולה לתת תוצאות מדהימות. הבאת לשלמות המקסימלית של תחנות כוח גרעיניות היא גם דרך מבטיחה לפיתוח תעשיית האנרגיה.

בשלב זה, כמובן, האפשרות הסבירה והאפשרית ביותר היא פיתוח של טורבינות רוח, פאנלים סולאריים והבאת HPPs ו- NPPs לשלמות המקסימלית.

יישום אנרגיה גרעינית בתחבורה

בתחילת שנות ה-50 של המאה הקודמת נעשו ניסיונות ליצור טנק המונע על ידי גרעיני. הפיתוח החל בארה"ב, אך הפרויקט מעולם לא הוקם. בעיקר בשל העובדה שבטנקים אלו לא הצליחו לפתור את בעיית המיגון על הצוות.

חברת פורד הידועה עבדה על מכונית שתפעל על אנרגיה גרעינית. אבל הייצור של מכונה כזו לא חורג מהפריסה.

העניין הוא שהמתקן הגרעיני תפס הרבה מקום, והמכונית התבררה כסכימה מאוד. כורים קומפקטיים מעולם לא הופיעו, אז הפרויקט השאפתני צומצם.

ככל הנראה התחבורה המפורסמת ביותר הפועלת על אנרגיה גרעינית היא ספינות שונות, צבאיות ואזרחיות כאחד:

• הובלה של ספינות.
• נושאות מטוסים.
• צוללות.
• סיירות.
• צוללות גרעיניות.

כוח גרעיני

במחצית השנייה של שנות הארבעים של המאה העשרים החלו מדענים סובייטים לפתח את הפרויקטים הראשונים לשימוש של האטום. הכיוון העיקרי של התפתחויות אלה היה תעשיית החשמל.

ובשנת 1954 נבנתה תחנה בברית המועצות. לאחר מכן, החלו לפתח תוכניות לצמיחה מהירה של אנרגיה גרעינית בארה"ב, בריטניה, גרמניה וצרפת. אבל רובם לא התגשמו. כפי שהתברר, תחנת הכוח הגרעינית לא יכלה להתחרות בתחנות הפועלות על פחם, גז ומזוט.

אבל לאחר פרוץ משבר האנרגיה העולמי והעלייה במחירי הנפט, הביקוש לאנרגיה גרעינית גדל. בשנות ה-70 של המאה הקודמת, מומחים האמינו כי הקיבולת של כל תחנות הכוח הגרעיניות יכולה להחליף מחצית מתחנות הכוח.

באמצע שנות ה-80, צמיחת האנרגיה הגרעינית הואטה שוב, מדינות החלו לתקן תוכניות לבניית תחנות כוח גרעיניות חדשות. זה הוקל הן על ידי מדיניות החיסכון באנרגיה והן הירידה במחירי הנפט, כמו גם האסון בתחנת הכוח בצ'רנוביל, שהיו לו השלכות שליליות לא רק על אוקראינה.

לאחר מכן, חלק מהמדינות הפסיקו לחלוטין את הבנייה וההפעלה של תחנות כוח גרעיניות.

השימוש באנרגיה גרעינית בתחום הצבאי

מספר רב של חומרים פעילים מאוד משמשים לייצור נשק גרעיני. מומחים מעריכים כי ראשי נפץ גרעיניים מכילים מספר טונות של פלוטוניום.

מתייחסים לנשק גרעיני כי הם גורמים להרס על פני שטחים עצומים.

לפי רדיוס הפעולה ועוצמת המטען, נשק גרעיני מתחלק ל:

• טַקטִי.
• מבצעי-טקטי.
• אסטרטגי.

נשק גרעיני מתחלק לאטומי ומימן. נשק גרעיני מבוסס על תגובות שרשרת בלתי מבוקרות של ביקוע של גרעינים כבדים ותגובות, לתגובת שרשרת משתמשים באורניום או פלוטוניום.

אחסון של כמות כה גדולה של חומרים מסוכנים מהווה איום גדול על האנושות. והשימוש באנרגיה גרעינית למטרות צבאיות עלול להוביל לתוצאות קשות.

לראשונה, נעשה שימוש בנשק גרעיני ב-1945 כדי לתקוף את הערים היפניות הירושימה ונגסאקי. ההשלכות של מתקפה זו היו קטסטרופליות. כידוע, זה היה השימוש הראשון והאחרון באנרגיה גרעינית במלחמה.

יתרונות

• אפשרות להקים תחנות כוח רחוקות מהצרכנים. אורך הארץ גדול מאוד, אם היינו מתחילים לבנות תחנות כוח בכל מקום, הן היו דורשות מספר גדול מאוד. בשל חוטים, סוג זה של אנרגיה יכול להיות מועבר לכל נקודה של רוסיה ללא גבולות, ללא הרבה מאמץ ועלות.
• העברת החשמל מתרחשת באופן מיידי. בהשוואה להובלה של דלק, פחם, נפט, זה לא לוקח שום עלויות. בהתאם לכך, העלות לקילוואט נמוכה יחסית.
• מהימנות. בארצנו, המערכת מפורסמת באמינותה, גם ברמת מדינות אחרות. לכן, במשך כמה עשורים לא הייתה תאונה אחת גדולה שעלולה להוביל להפסקות בין אזוריות.
• אורך נהדר. העובדה היא שהרשת מכסה חלקים רבים של רוסיה, ובכך מספקת חשמל לכל מבני המגורים ומבני התעשייה.
• העברת מידע בפרק זמן קצר לכל פינה בעולם. זהו יתרון מובהק. כיום, איננו יכולים לדמיין את עצמנו ללא תקשורת טלפונית ורדיו. אנחנו כבר לא צריכים לכתוב מכתב מתחשב, ולנסות לשים את כל מה שקרה בחודש בשורות שלו.זה מספיק רק להתקשר, ועכשיו אנחנו שומעים את קולם של קרובי משפחה וחברים, מנהלים שיחות עסקיות ומשדרים וידאו, תמונות וקול.
• אינטרנט, טלוויזיה. כתוצאה מכך, אנחנו לא מרגישים לבד. השידורים מגיעים למקלטים גם במדבר. זה הפך להיות כל כך נפוץ עבורנו להשיג מידע בקלות, שאפילו שכחנו כיצד להשתמש בו.

יתרונות וחסרונות של NPP

בדקנו בפירוט את היתרונות והחסרונות של תחנות כוח גרעיניות על פני שיטות אחרות לייצור חשמל.

"אבל מה לגבי פליטות רדיואקטיביות מתחנות כוח גרעיניות? אי אפשר לחיות ליד תחנות כוח גרעיניות! זה מסוכן!" אתה אומר. "שום דבר מהסוג", הסטטיסטיקה והקהילה המדעית העולמית יענו לך.

על פי הערכות השוואתיות סטטיסטיות שבוצעו במדינות שונות, מצוין כי התמותה ממחלות שהופיעו כתוצאה מחשיפה לפליטת TPP גבוהה מהתמותה ממחלות שהתפתחו בגוף האדם מדליפת חומרים רדיואקטיביים.

למעשה, כל החומרים הרדיואקטיביים נעולים היטב באחסון ומחכים לשעה שבה ילמדו כיצד למחזר ולהשתמש בהם. חומרים כאלה אינם נפלטים לאטמוספירה, רמת הקרינה ביישובים ליד תחנות כוח גרעיניות אינה גבוהה מרמת הקרינה המסורתית בערים גדולות.

אם כבר מדברים על היתרונות והחסרונות של תחנות כוח גרעיניות, אי אפשר שלא להיזכר בעלות הבנייה והשיגור של תחנת כוח גרעינית. העלות המוערכת של תחנת כוח גרעינית מודרנית קטנה היא 28 מיליארד יורו, מומחים אומרים שהעלות של תחנת כוח תרמית היא בערך זהה, אף אחד לא מנצח כאן. עם זאת, היתרונות של תחנות כוח גרעיניות יהיו בעלויות נמוכות יותר עבור רכישה וסילוק של דלק - אורניום, אם כי יקר יותר, מסוגל "לעבוד" במשך יותר משנה, בעוד שמאגרי הפחם והגז חייבים להתחדש כל הזמן.

כוח גרעיני היום

לפי מקורות שונים, כוח גרעיני מספק כיום בין 10 ל-15% מהחשמל ברחבי העולם. 31 מדינות משתמשות באנרגיה גרעינית. המספר הגדול ביותר של מחקרים בתחום תעשיית החשמל נערכים בדיוק על השימוש באנרגיה גרעינית. הגיוני להניח שהיתרונות של תחנות כוח גרעיניות גדולות בבירור אם, מכל סוגי ייצור החשמל, זו מפותחת.

במקביל, יש מדינות שמסרבות להשתמש באנרגיה גרעינית, סוגרות את כל תחנות הכוח הגרעיניות הקיימות, למשל, איטליה. בשטח אוסטרליה ואוקיאניה, תחנות כוח גרעיניות לא היו ולא קיימות באופן עקרוני. אוסטריה, קובה, לוב, צפון קוריאה ופולין עצרו את פיתוחן של תחנות כוח גרעיניות וזנחו זמנית את התוכניות ליצירת תחנות כוח גרעיניות. מדינות אלו אינן שמות לב ליתרונות של תחנות כוח גרעיניות ומסרבות להתקין אותן בעיקר מטעמי בטיחות ועלויות גבוהות להקמתן והפעלתן של תחנות כוח גרעיניות.

המנהיגים בכוח הגרעיני כיום הם ארה"ב, צרפת, יפן ורוסיה. הם אלה שהעריכו את היתרונות של תחנות כוח גרעיניות והחלו להכניס אנרגיה גרעינית במדינותיהם. המספר הגדול ביותר של פרויקטי NPP בבנייה כיום שייכים לרפובליקה העממית של סין. כ-50 מדינות נוספות עובדות באופן פעיל על הכנסת אנרגיה גרעינית.

כמו כל השיטות לייצור חשמל, לתחנות כוח גרעיניות יש יתרונות וחסרונות. אם כבר מדברים על היתרונות של תחנות כוח גרעיניות, יש לציין את הידידותיות הסביבתית של הייצור, דחיית השימוש בדלקים מאובנים והנוחות בהובלת הדלק הדרוש. בואו נשקול הכל ביתר פירוט.

חסרונות של תחנות כוח גרעיניות על פני תחנות כוח תרמיות

1. החסרונות של תחנות כוח גרעיניות על פני תחנות כוח תרמיות הם בעיקר הנוכחות של פסולת רדיואקטיבית.
   הם מנסים למחזר פסולת רדיואקטיבית בתחנות כוח גרעיניות למקסימום, אך לא ניתן להשליך אותה כלל. פסולת סופית בתחנות כוח גרעיניות מודרניות מעובדת לזכוכית ומאוחסנת במתקני אחסון מיוחדים. עדיין לא ידוע אם ייעשה בהם שימוש אי פעם.
   2. החסרונות של תחנות כוח גרעיניות הם גם גורם יעילות קטן ביחס לתחנות כוח תרמיות.
   מכיוון שהתהליכים בתחנות כוח תרמיות פועלות בטמפרטורות גבוהות יותר, הן פרודוקטיביות יותר. עדיין קשה להשיג זאת בתחנות כוח גרעיניות, כי סגסוגות זירקוניום, המעורבות בעקיפין בתגובות גרעיניות, אינן יכולות לעמוד בטמפרטורות גבוהות באופן מופרז.
   3. הבעיה הכללית של תחנות חום ותחנות כוח גרעיניות עומדת בפני עצמה.
   החיסרון של תחנות כוח גרעיניות ותחנות כוח תרמיות הוא הזיהום התרמי של האטמוספרה. מה זה אומר? במהלך הפקת אנרגיה גרעינית משתחררת כמות גדולה של אנרגיה תרמית המשתחררת לסביבה. זיהום תרמי של האטמוספירה הוא בעיה של היום, הוא טומן בחובו בעיות רבות כמו יצירת איי חום, שינויים במיקרו אקלים ובסופו של דבר התחממות כדור הארץ.

תחנות כוח גרעיניות מודרניות כבר פותרות את בעיית הזיהום התרמי ומשתמשות בבריכות מלאכותיות או במגדלי קירור משלהן (מגדלי קירור מיוחדים לקירור כמויות גדולות של מים חמים) לקירור המים.

גרפי עומסים חשמליים

גרפי עומסים המאפיינים את עבודתם של צרכנים וגם של מקורות חשמל הם דיאגרמות בצירי קואורדינטות מלבניות, כאשר האבשיסה מציגה את הזמן שבמהלכו מוצג השינוי בעומס, והאורדינטה מציגה את העומס התואם לנקודת זמן נתונה, בדרך כלל. בצורה של כוח פעיל, תגובתי או מלא (לכאורה). לרוב, נבנים לוחות זמנים של עומס יומיים, חודשיים, עונתיים ושנתיים. כאשר בונים את גרפי העומס הצעדים (איור 4), נחשב כי העומס במרווח בין שתי מדידות נשאר קבוע. נקודות המוצא לבניית לוח עומס שנתי לפי משך הם לוחות עומס יומיים לימי חורף וקיץ טיפוסיים. הגרף מבוסס על 12 נקודות המתאימות לעומסים היומיים הגבוהים ביותר בכל חודש.

השטח של לוח העומס השנתי לפי משך מייצג, בקנה מידה מסוים, את האנרגיה הנצרכת (המסירה) בשנה (קוט"ש), ושטח לוחות הזמנים היומיים הוא האנרגיה הנצרכת (נתונה) ליום (קוט"ש). ).

לוחות זמנים של עומסים שנתיים מאפשרים לקבוע את המספר והקיבולת האופטימליים של יחידות תחנות כוח או שנאי תחנות משנה, להבהיר את מצבי הפעולה שלהם ולזהות תאריכים אפשריים לתיקונים מונעים מתוכננים שלהם. גרפים גם מאפשרים לחשב באופן גס את הצורך השנתי לחשמל, הפסדים שנתיים ברשתות, שנאים ושאר מרכיבי המתקן. על פי לוחות העומסים נקבעים מספר מדדים טכניים וכלכליים עבור מתקני חשמל קיימים או מתוכננים חדשים, כגון עומס ממוצע (יומי ממוצע, חודשי ממוצע או שנתי ממוצע) של תחנת כוח או תחנת משנה, מספר השעות של שימוש בקיבולת המותקנת, מחזור העבודה של לוח הזמנים, גורם הניצול של הקיבולת המותקנת.

אורז. 4. לוח זמנים מדורג יומי של עומס פעיל

תרשימי עומס מיועדים למטרות הבאות:

• כדי לקבוע את זמן ההתחלה והעצירה של היחידות, להפעיל ולכבות את השנאים;
• קביעת כמות צריכת החשמל, הדלק והמים המופקת (נצרכת);
• שמירה על מצב חסכוני של מתקן החשמל;
• תזמון תיקוני ציוד;
• תכנון חדש והרחבת מתקני חשמל קיימים;
• תכנון ופיתוח מערכות חשמל קיימות חדשות, צמתי העומס שלהן וצרכני חשמל בודדים.

ככל שהעומס של הגנרטורים אחיד יותר, כך התנאים לפעולתם טובים יותר, לכן נוצרת הבעיה כביכול של ויסות עקומות העומס, בעיית היישור שלהם. יחד עם זאת, יש לזכור כי רצוי לנצל את ההספק המותקן של תחנות כוח בצורה מלאה ככל האפשר.

נעשה שימוש בשיטות שונות לוויסות לוחות זמנים של עומס, כולל:

• חיבור צרכנים עונתיים;
• חיבור עומס בלילה;
• עלייה במספר משמרות העבודה;
• תזוזה בתחילת העבודה במשמרות ותחילת העבודה של מפעלים;
• הפרדת ימי חופש;
• הכנסת עמלות עבור אנרגיה פעילה ותגובתית כאחד;
• הפחתת זרימת כוח תגובתי דרך הרשת;
• איגוד מערכות חשמל אזוריות.

לוח הזמנים היומי דרוש לוויסות תפעולי ותכנון מאזני חשמל והספק עד מספר ימים.

שְׁבוּעִי:

• קביעת מוכנות הציוד.
• בקרת מצב תוך התחשבות באי אחידות שבועית;
• ביצוע בדיקות שוטפות של תיקונים שוטפים;
• ויסות משטרי מים ואנרגיה של HPPs.

שנתי:

• פעילויות תכנון חווה;
• תכנון שיפוץ;
• תכנון אספקת דלק;
• ויסות מים ואנרגיה של משאבי מאגר HPP;
• תכנון פעילות תמחור סחורות.

צפיות:
1 541

כוח גרעיני למסע בחלל

יותר משלושה תריסר כורים גרעיניים עפו לחלל, הם שימשו להפקת אנרגיה.

האמריקאים השתמשו בכור גרעיני בחלל לראשונה ב-1965. אורניום-235 שימש כדלק. הוא עבד 43 ימים.

בברית המועצות, הכור רומאשקה הושק במכון לאנרגיה אטומית. זה היה אמור לשמש על חלליות יחד עם אבל אחרי כל הבדיקות, הוא מעולם לא שוגר לחלל.

המתקן הגרעיני הבא של בוק שימש בלוויין סיור מכ"ם. המנגנון הראשון שוגר ב-1970 מהקוסמודרום בייקונור.

היום רוסקומוס ורוסאטום מציעות לתכנן חללית שתצויד במנוע רקטי גרעיני ותוכל להגיע לירח ולמאדים. אבל לעת עתה, הכל בשלב ההצעה.