Самые крупные электростанции мира. Самые крупные аэс планеты
Сейчас уже невозможно представить себе дальнейшее развитие человеческого общества без электричества. Все отрасли промышленности, коммуникации, транспорт, производство и эксплуатация бытовой техники построены на использовании электроэнергии. И с каждым днем его требуется все больше. Разрабатываются новые способы получения этого важного ресурса. Многие страны мира ведут поиск возобновляемых альтернативных источников энергии, которые способны полностью заменить традиционные и прекратить поступление в атмосферу углекислого газа, способствующего возникновению парникового эффекта. Атомная энергетика, которая основана на использовании управляемых реакций в ядерных реакторах, позволяет получить большое количество электроэнергии. мощная АЭС в мире вырабатывает больше электричества, чем все альтернативные источники вместе взятые.
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.
В Японии, префектуре Ниигата, в городе Касивадзаки построена атомная электростанция, состоящая из семи реакторов. Пять из них - кипящие ядерные реакторы BWR, а два улучшенных - ABWR. Их общая мощность - 8 212 МВт. Первый энергоблок начал выработку электричества в 1985 году.
Из-за землетрясения, произошедшего 16 июля 2007 года, имевшего по шкале Рихтера оценку 6,8 баллов, а также расположенном в 19 км от АЭС эпицентре, работа Касивадзаки-Карива была приостановлена. Во время землетрясения работали всего лишь четыре энергоблока, а в трех проводился плановый осмотр. В результате подвижки почвы под реакторами станция получила более 50 повреждений. На трансформаторе блока № 3 возник пожар. Владельцы АЭС утверждают, что он начался из-за прямого контакта медных проводов и «другого металла», вследствие чего вспыхнула искра, и произошло воспламенение масляных жидкостей. Во время сильных подземных толчков трансформаторная подстанция первого энергоблока была сдвинута, и большая часть проводов отсоединилась. На блоках №№ 1, 2, 4, 7 у трансформаторов были повреждены барьеры, которые предназначались для предотвращения утечки масла. Неповрежденными остались лишь трансформаторы пятого энергоблока.
Однако последствия утечки радиоактивной воды из резервуаров, где хранилось отработанное топливо, непосредственно под шестой реактор были самыми тяжелыми. Кроме того, осталось неизвестным количество жидкости, вытекшей в море. Вдобавок стихией были опрокинуты 438 емкостей с радиоактивными отходами. Из-за поврежденных в результате сильных толчков специальных фильтров, радиоактивная пыль попала за пределы АЭС. Японские эксперты указали на то, что трансформаторные здания и ряд других построек, в которых было установлено неядерное оборудование, имели незначительный запас сейсмопрочности. Поэтому всем еще повезло, что пожар возник лишь на одном трансформаторе.
Касивадзаки-Карива была остановлена для осмотра, восстановительного ремонта и проведения дополнительных антисейсмических действий. Ущерб от землетрясения был оценен в 12,5 млрд долларов США. Только убытки от простоя АЭС и ее ремонт составили 5,8 млрд долларов.
После проведения целого ряда восстановительных работ и необходимого ремонта в мае 2009 года был запущен в тестовом режиме седьмой (пострадавший меньше других) энергоблок. В августе того же года запустили шестой, а первый начал свою работу лишь 31 мая 2010 года. Второй, третий и четвертый энергоблоки так и не были запущены до произошедшей позднее катастрофы на Фукусиме-1. В связи с этим было принято решение остановить все действующие реакторы Касивадзаки-Карива.
Другие крупнейшие АЭС мира
Второе место по мощности занимает канадская АЭС Брюс - 6 232 МВт. Ее построили в 1987 году на берегу озера Гурон в провинции Онтарио. От других АЭС она отличается поистине огромной занимаемой площадью - более 932 гектаров. У нее восемь действующих реакторов.
Третьей в мире по количеству вырабатываемой электроэнергии считается Запорожская АЭС (Украина). Ее производительность 6 000 МВт. Находится она возле Каховского водохранилища, неподалеку от города Энергодар. На крупнейшей в Европе АЭС работает 11,5 тысяч обслуживающего персонала.
На четвертом месте в мире находится АЭС Хануль в Южной Корее. Ее мощность - 5 900 МВт. Но это пока. В дальнейшем ее мощность запланировано увеличить до 8 700 МВт.
Самой мощной атомной электростанцией в считают Балаковскую АЭС. Она находится в Саратовской области, в 8 км от города Балаково. Ее мощность - более 3 000 МВт, что примерно равняется пятой части всей энергии, которую вырабатывают все АЭС в стране. Станцию обслуживают 3 770 человек. Стабильное водоснабжение, необходимое для безаварийной работы водо-водяных энергетических реакторов, обеспечено замкнутой схемой, которая образована за счет возведения дамб на части Саратовского водохранилища. Расположение АЭС было выбрано с учетом санитарных зон, не требующих сноса расположенных поблизости населенных пунктов.
Со второй половины XX века атомные электростанции вырабатывают огромное количество дешевой электроэнергии, с помощью которой происходит улучшение технологий и качества жизни для большинства людей на нашей планете. Теперь стало ясно, чтосамая мощная АЭС в миредолжна быть и самой надежной, сейсмоустойчивой и безопасной.
Недавно в Московском физико-техническом институте состоялась российская презентация проекта ИТЭР, в рамках которого планируется создать термоядерный реактор, работающий по принципу токамака. Группа ученых из России рассказала о международном проекте и об участии российских физиков в создании этого объекта. «Лента.ру» посетила презентацию ИТЭР и поговорила с одним из участников проекта.
ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor — Международный термоядерный экспериментальный реактор) — проект термоядерного реактора, позволяющий продемонстрировать и исследовать термоядерные технологии для их дальнейшего использования в мирных и коммерческих целях. Создатели проекта считают, что управляемый термоядерный синтез может стать энергетикой будущего и служить альтернативой современным газу, нефти и углю. Исследователи отмечают безопасность, экологичность и доступность технологии ИТЭР по сравнению с обычной энергетикой. По сложности проект сравним с Большим адронным коллайдером; установка реактора включает в себя более десяти миллионов конструктивных элементов.
Фото: LESENECHAL/ PPV-AIX.COM
Об ИТЭР
Для тороидальных магнитов токамака необходимо 80 тысяч километров сверхпроводящих нитей; общий их вес достигает 400 тонн. Сам реактор будет весить около 23 тысяч тонн. Для сравнения — вес Эйфелевой башни в Париже равен всего 7,3 тысячи тонн. Объем плазмы в токамаке будет достигать 840 кубических метров, тогда как, например, в крупнейшем действующем в Великобритании реакторе такого типа — JET — объем равен всего ста кубическим метрам.
Высота токамака будет равна 73 метрам, из которых 60 метров будут находиться над землей и 13 метров — под ней. Для сравнения, высота Спасской башни Московского Кремля равна 71 метру. Основная платформа реактора будет занимать площадь, равную 42 гектарам, что сопоставимо с площадью 60 футбольных полей. Температура в плазме токамака будет достигать 150 миллионов градусов Цельсия, что в десять раз выше температуры в центре Солнца.
В строительстве ИТЭР во второй половине 2010 годов планируется задействовать одновременно до пяти тысяч человек — в их число войдут как рабочие и инженеры, так и административный персонал. Многие компоненты ИТЭР будут доставляться от порта у Средиземного моря по специально сооруженной дороге длиной около 104 километров. В частности, по ней будет доставлен самый тяжелый фрагмент установки, масса которого составит более 900 тонн, а длина — около десяти метров. Более 2,5 миллионов кубометров земли вывезут с места строительства установки ИТЭР.
Общие затраты на проектные и строительные работы оцениваются в 13 миллиардов евро. Эти средства выделяются семью основными участниками проекта, представляющими интересы 35 стран. Для сравнения, совокупные расходы на строительство и обслуживание Большого адронного коллайдера почти в два раза меньше, а строительство и поддержание работоспособности Международной космической станции обходится почти в полтора раза дороже.
Токамак
Сегодня в мире существуют два перспективных проекта термоядерных реакторов: токамак (то роидальная ка мера с ма гнитными к атушками) и стелларатор. В обеих установках плазма удерживается магнитным полем, однако в токамаке она имеет форму тороидального шнура, по которому пропускается электрический ток, тогда как в стеллараторе магнитное поле наводится внешними катушками. В термоядерных реакторах происходят реакции синтеза тяжелых элементов из легких (гелия из изотопов водорода — дейтерия и трития), в отличие от обычных реакторов, где инициируются процессы распада тяжелых ядер на более легкие.
Фото: НИЦ «Курчатовский институт»/ nrcki.ru
Электрический ток в токамаке используется также и для начального разогрева плазмы до температуры около 30 миллионов градусов Цельсия; дальнейший разогрев производится специальными устройствами.
Теоретическая схема токамака была предложена в 1951 советскими физиками Андреем Сахаровым и Игорем Таммом , и в 1954 году в СССР была построена первая установка. Однако, ученым не удавалось продолжительное время поддерживать плазму в стационарном режиме, и к середине 1960 годов в мире сложилось убеждение, что управляемый термоядерный синтез на основе токамака невозможен.
Но уже через три года на установке Т-3 в Институте атомной энерги и имени Курчатова под руководством Льва Арцимовича удалось нагреть плазму до температуры более пяти миллионов градусов Цельсия и ненадолго удержать ее; ученые из Великобритании, присутствовавшие на эксперименте, на своем оборудовании зафиксировали температуру около десяти миллионов градусов. После этого в мире начался настоящий бум токамаков, так что в мире было построено около 300 установок, самые крупные их которых находятся в Европе, Японии, США и России.
Изображение: Rfassbind/ wikipedia.org
Управление ИТЭР
В 1985 году Евгений Велихов предложил Михаилу Горбачеву объединить усилия США и СССР в области термоядерной энергетики и начать работу над созданием международного термоядерного реактора на основе токамака. В 1988 начались первые проектные работы, и уже в 1992 году было подписано международное соглашение о разработке технического проекта реактора ИТЭР. Полная стоимость на этапе разработки проекта составила около двух миллиардов долларов. Участие России и США в финансировании этого этапа составило примерно по 17 процентов; остальная часть была поделена примерно поровну между ЕС и Японией.
Сейчас основными учредителями ИТЭР являются Евросоюз, Индия, Китай, Южная Корея, Россия, США и Япония. В проекте прямо или косвенно заняты около 35 стран, составляющие более половины населения земного шара. По квоте России с 1994 года в проекте ИТЭР участвует и Казахстан. Ученые планируют уже в 2020 году начать эксперименты на ИТЭР. Однако, начало работ часто откладывается; к настоящему времени запаздывание оценивается в два-три года.
Где и что находится
Изображение: wikimedia.org
В самом начале проекта между Японией и Францией шла борьба за возможность размещения установок ИТЭР на своих территориях. В результате победила Франция: в 2005 году было принято решение о строительстве реактора на юге страны, в 60 километрах от Марселя в исследовательском центре Карадаш . Комплекс занимает общую площадь около 180 гектаров. На ней размещены установки реактора, системы энергообеспечения, газохранилище, водонасосная станция, градирня, административные и другие здания. В 2007 году началось строительство комплекса и закладка фундамента, а совсем недавно, 19 марта 2014 года, произведена заливка бетона для установки для получения трития.
Реактор и топливо
В основе работы реактора ИТЭР лежит термоядерная реакция слияния изотопов водорода дейтерия и трития с образованием гелия с энерги ей 3,5 мегаэлектронвольт и высокоэнергетического нейтрона (14,1 мегаэлектронвольт). Для этого дейтерий-тритиевая смесь должна быть нагрета до температуры более ста миллионов градусов Цельсия, что в пять раз больше температуры Солнца. При этом смесь превращается в плазму из положительно заряженных ядер водорода и электронов. В такой разогретой плазме энерги и дейтерия и трития достаточно, чтобы начались термоядерные реакции слияния с образованием гелия и нейтрона.
Изображение: Wykis/ wikipedia.org
На один акт реакции выделяется энерги я в 17,6 мегаэлектронвольт, которая включает в себя кинетическую энерги ю нейтрона и ядра гелия. Нейтрон из плазмы попадает в теплоноситель, которым окружена плазма, и его энерги я движения переходит в тепловую энерги ю. Энергия гелия используется для поддержания стационарного температурного режима в плазме.
Фото: O. Morand/ wikipedia.org
Дейтерий содержится в обычной воде; его ученые научились добывать сравнительно легко. В природном водороде содержится около 0,01 процента этого изотопа. С тритием сложнее — его почти нет на Земле. Однако, ученые планируют получать его в рамках проекта ИТЭР, используя реакции взаимодействия нейтрона с изотопами лития Li-6 и Li-7, который может быть введен в состав теплоносителя бланкета — оболочки, окружающей плазму. Продуктами такого взаимодействия являются гелий, тритий и нейтрон (в случае изотопа Li-7).
Суммируя, можно сказать, что топливом для реактора ИТЭР являются дейтерий и литий. При этом содержание дейтерия в воде океана практически не ограничены, а лития в земной коре почти в 200 раз больше, чем урана; при использовании дейтерия, содержащегося в бутылке воды, выделится столько же энерги и, сколько при сжигании бочки бензина: калорийность термоядерного топлива в миллион раз выше любого из современных неядерных источников энерги и.
Параметры реактора
Для энергетической выгоды реактор должен функционировать со значением параметра Q, большего пяти. Этот параметр показывает соотношение высвобождаемой в процессе реакции энерги и к энерги и, затраченной на создание и нагрев плазмы. Кроме того, необходим нагрев плазмы до температуры, большей ста миллионов градусов Цельсия, и такая нагретая плазма в реакторе должна быть устойчивой более одной секунды.
Так, на установке TFTR в Нью-Джерси в США была осуществлена термоядерная реакция с мощностью около десяти мегаватт с импульсом длительностью 0,3 секунды. На установке JET в Великобритании была получена мощность 17 мегаватт с Q=0,6.
Изображение: ИТЭР
В реакторе размерами 40 на 40 метров: 1 — центральный соленоид, 2 — катушки полоидального магнитного поля, 3 — катушка тороидального магнитного поля, 4 — вакуумная камера, 5 — криостат, 6 — дивертор.
В ИТЭР в первой фазе эксперимента планируется удержать плазму до тысячи секунд с Q более десяти при температуре около 150 миллионов градусов и выделяемой мощностью в 500 мегаватт. Во второй фазе ученые хотят перейти к непрерывному режиму работы токамака, и, в случае успеха, к первой коммерческой версии токамака DEMO . DEMO будет устроен существенно проще и не будет носить исследовательской нагрузки, а для его работы не потребуется значительного числа датчиков, так как необходимые параметры работы реактора будут отработаны уже на экспериментальном реакторе ИТЭР.
Участие России
Участие Россия в проекте ИТЭР в настоящее время составляет около десяти процентов. Это позволяет стране получать доступ ко всем технологиям проекта. Основной задачей, которая стоит перед Россией в рамках проекта, является производство сверхпроводящих магнитов, а также разнообразных диагностических датчиков и анализаторов структуры плазмы.
«Лента.ру» побеседовала с российским участником проекта ИТЭР Владимиром Аносовым, начальником группы в отделе экспериментальной физики токамаков ГНЦ РФ ТРИНИТИ .
На чем основана уверенность в том, что ИТЭР заработает через 5-10 лет? На каких практических и теор етических разработках?
С российской стороны заявленный график работ мы выполняем и не собираемся нарушать. К сожалению, мы видим некоторое запаздывание работ, выполняемых другими, в основном Европой; частично есть запаздывание у Америки и наблюдается тенденция к тому, что проект будет несколько задержан. Задержан, но не остановлен. Есть уверенность в том, что он заработает. Концепт самого проекта полностью теор етически и практически просчитан и надежен, поэтому я думаю, что он заработает. Даст ли он в полной мере заявленные результаты — поживем-увидим.
Проект скорее носит исследовательский характер?
Конечно. Заявленный результат не есть полученный результат. Если он будет получен в полной мере, я буду предельно счастлив.
Какие новые технологии появились, появляются или будут появляться в проекте ИТЭР?
Проект ИТЭР является не просто сверхсложным, но еще и сверхнапряженным проектом. Напряженным в плане энергонагрузки, условий эксплуатации определенных элементов, в том числе наших систем. Поэтому новые технологии просто обязаны рождаться в этом проекте.
А есть пример?
Космос. Например, наши алмазные детект оры. Мы обсуждали возможность применения наших алмазных детект оров на космических грузовиках, которые представляют собой ядерные машины, перевозящие некоторые объекты типа спутников или станций с орбиты на орбиту. Есть такой проект космического грузовика. Так как это аппарат с ядерным реактором на борту, то сложные условия эксплуатации требуют анализа и контроля, так что наши детект оры вполне могли бы это сделать. На данный момент тема создания такой диагностики пока не финансируется. Если она будет создана, то может быть применена и тогда в нее не нужно будет вкладывать деньги на фазе разработки, а только на фазе освоения и внедрения.
Какова доля современных российских разработок нулевых и девяностых годов в сравнении с советскими и западными разработками?
Доля российского научного вклада в ИТЭР на фоне общемирового очень велика. Я не знаю ее точно, но она очень весома. Она явно не меньше российского процента финансового участия в проекте, потому что во многих других командах есть большое количество русских, которые уехали за границу работать в другие институты. В Японии и Америке, везде, мы с ними очень хорошо контактируем и работаем, кто-то из них представляет Европу, кто-то — Америку. Кроме того, там есть и свои научные школы. Поэтому, насчет того, сильнее мы или больше развиваем то, что делали раньше... Один из великих сказал, что «мы стоим на плечах титанов», поэтому та база, которая была наработана в советские времена, она неоспоримо велика и без нее мы ничего бы не смогли. Но и в данный момент мы не стоим на месте, мы движемся.
А чем занимается именно ваша группа в ИТЭР?
У меня сектор в отделе. Отдел занимается разработкой нескольких диагностик, наш сектор занимается конкретно разработкой вертикальной нейтронной камеры, нейтронной диагностики ИТЭР и решает большой круг задач от проектирования до изготовления, а также проводит сопутствующие научно-исследовательские работы, связанные с разработкой, в частности, алмазных детект оров. Алмазный детект ор — уникальный прибор, первоначально созданный именно в нашей лаборатории. Ранее использовавшийся на многих термоядерных установках, сейчас он применяется достаточно широко многими лабораториями от Америки до Японии; они, скажем так, пошли за нами следом, но мы продолжаем оставаться на высоте. Сейчас мы делаем алмазные детект оры и собираемся выйти на уровень их промышленного производства (мелкосерийного производства).
В каких отраслях промышленности могут использоваться эти детект оры?
В данном случае это термоядерные исследования, в дальнейшем мы предполагаем, что они будут востребованы в ядерной энергетике.
Что именно делают детект оры, что они измеряют?
Нейтроны. Более ценного продукта, чем нейтрон, не существует. Мы с вами также состоим из нейтронов.
Какие характеристики нейтронов они измеряют?
Спектральные. Во-первых, непосредственная задача, которая решается в ИТЭРе, это измерение энергетических спектров нейтронов. Кроме того, они мониторят количество и энерги ю нейтронов. Вторая, дополнительная задача, касается ядерной энергетики: у нас есть параллельные разработки, которые могут измерять и тепловые нейтроны, являющиеся основой ядерных реакторов. У нас эта задача второстепенная, но она также отрабатывается, то есть мы можем работать здесь и в тоже время делать наработки, которые могут быть вполне успешно применены в ядерной энергетике.
Какими методами Вы пользуетесь в своих исследованиях: теор етическими, практическими, компьютерным моделированием?
Всеми: от сложной математики (методов математической физики) и математического моделирования до экспериментов. Все самые разные типы расчетов, которые мы проводим, подтверждаются и проверяются экспериментами, потому что у нас непосредственно экспериментальная лаборатория с несколькими работающими нейтронными генераторами, на которых мы проводим тестирование тех систем, которые сами же и разрабатываем.
У Вас в лаборатории есть действующий реактор?
Не реактор, а нейтронный генератор. Нейтронный генератор, по сути, это минимодель тех термоядерных реакций, о которых идет речь. В нем идет все то же самое, только там процесс несколько иной. Он работает по принципу ускорителя — это пучок определенных ионов, ударяющий по мишени. То есть в случае плазмы мы имеем горячий объект, в котором каждый атом имеет большую энерги ю, а в нашем случае специально ускоренный ион ударяется по мишени, насыщенной подобными же ионами. Соответственно, происходит реакция. Скажем так, это один из способов, которым вы можете делать ту же самую термоядерную реакцию; единственное только, что доказано, что данный способ не обладает высоким КПД, то есть вы не получите положительный энерговыход, но саму реакцию вы получаете — мы непосредственно наблюдаем данную реакцию и частицы и все, что в ней идет.
Атомная энергетика - одна из самых развивающихся областей промышленности, что продиктовано постоянным ростом потребляемой электроэнергии. Очень многие страны имеют свои источники выработки энергии при помощи «мирного атом».
Карта атомных электростанции России (РФ)
Россия входит в это число. История АЭС России начинается с далекого 1948 года, когда изобретатель советской атомной бомбы И.В. Курчатов инициировал проектирование первой атомной электростанции на территории тогда еще Советского Союза. Атомные станции России берут свое начало с постройки Обнинской АЭС, которая стала не только первой в России, но первой в мире атомной станцией.
Россия уникальная страна, которая обладает технологией полного цикла атомной энергетики, что подразумевает под собой все этапы, от добычи руды до конечного получения электроэнергии. При этом благодаря своим большим территориям, Россия обладает достаточным запасом урана, как в виде земных недр, так и в виде оружейного оснащения.
На настоящий момент ядерные электростанции в России включают в себя 10 действующих объектов, которые обеспечивают мощность в 27 ГВт (ГигаВатт), что составляет примерно 18% в энергетическом балансе стране. Современное развитие технологии позволяет сделать атомные электростанции России безопасными для окружающей среды объектами, несмотря на то, что использование атомной энергии является наиболее опасным производством с точки зрения промышленной безопасности.
Карта ядерных электростанции (АЭС) России включает в себя не только действующие станции, но также строящиеся, которых насчитывается порядка 10 штук. При этом к строящимся относятся не только полноценные атомные станции, но также перспективные разработки в виде создания плавучей атомной станции, которая отличается мобильностью.
Список атомных электростанций России имеет следующий вид:
Современное состояние атомной энергетики России позволяет говорить о наличии большого потенциала, который в обозримом будущем может реализоваться в создании и проектировании реакторов нового типа, позволяющих вырабатывать большие объемы энергии при меньших затратах.
Можно вечно наблюдать за течением воды и чужой работой, а уж когда вода течет и работает одновременно, то смотрибельность возрастает вдвое. Лучшее место, чтобы скоротать за наблюдениями две вечности – большие ГЭС. Из них и состоит на шесть седьмых топ-7 крупнейших электростанций мира, который мы для тебя сделали, потому что тебе это очень интересно.
В 2015 году человек произвел 24097,7 миллиардов киловатт-часов электричества. В этой цифре суммированы результаты работы примерно электростанций, добывающих энергию для промышленности, твоих девайсов и бытовых приборов откуда только можно: из атома, органического топлива, воды, ветра, солнца. Их общая установленная мощность — шесть тысяч гигаватт. Наибольшим потенциалом — по крайней мере пока — обладает вода. Но пока по структуре производства она всего . Большинство крупнейших электростанций мира — это ГЭС, и только одна АЭС затесалась в список, но обо всем по порядку. Для интриги начнем снизу.
7. "Гран-Кули", США
Эта крупнейшая американская ГЭС стоит на реке Колумбия в штате Вашингтон. Кроме него, она снабжает электроэнергией штаты Орегон, Айдахо, Монтана, Калифорния, Вайоминг, Колорадо, Нью-Мехико, Юта и Аризона. Немного тока достается и Канаде. Когда-то станция была крупнейшей мире по мощности — и даже два раза. Первый — с 1949 года по 1960. Потом ее одна за другой обошли несколько советских ГЭС, но в 1983 году Гранд-Кули вырывается вперед за счет расширения и увеличения мощностей. Через три года ее потеснила с первого места венесуэльская ГЭС "Гури". Окончательная стоимость со всеми достройками составила 730 миллионов долларов — около трех миллиардов по современным меркам.
Это сооружение в два раза выше Ниагарского водопада, а на площади его основания поместились бы все пирамиды Гизы. А звезда американской кантри- и фолк-музыки Вуди Гатри посвятил ГЭС две композиции: и .
Среднегодовая выработка электричества на "Гранд-Кули" — 20,24 млрд кВт-ч. Этого хватило бы, чтобы покрыть . От одной "Гранд-Кули" могли бы работать наши топливная отрасль и машиностроение, химическая и нефтехимическая промышленности, пищевая и перерабатывающая, отрасль строительных материалов и другие.
Установленная мощность этой ГЭС после достройки составляет 6809 МВт. Для сравнения: крупнейшая из украинских станций, Запорожская АЭС, имеет мощность в 6000 МВт.
6. "Касивадзаки-Карива", Япония
Крупнейшая в мире АЭС, она и есть та самая единственная атомная станция, которая пока еще составляет конкуренцию ГЭС по установленной мощности. Япония, конечно, не лучшее место для таких сооружений. В 2007 случилось сильное землетрясение с эпицентром в паре десятков километров от станции. Из семи энергоблоков в тот момент работали четыре — все были остановлены. Почва под самими реакторами двигалась, АЭС получила повреждения, в море попала радиоактивная вода, а в атмосферу — радиоактивная пыль. Станцию закрыли для восстановительных и укрепляющих работ — к 2011 году были вновь запущены четыре энергоблока. Но после аварии на "Фукусиме" "Касивадзаки-Карива" оказалась на время в числе полностью закрытых станций — ни один реактор не работал. Сейчас работу станции восстановили — .
Установленная мощность АЭС — почти 8000 МВт, а ежегодное производство энергии в 1999 году достигало 60,3 млрд кВт-ч. Этого хватило бы, чтобы обеспечить электричеством всех украинцев и всех наших непромышленных потребителей. И еще осталось бы немного — например, на пищевую промышленность.
5. "Тукуруи", Бразилия
Все, больше никаких АЭС и присущих им апокалипсисов — дальше в топе будут только гидроэлектростанции. Открывает первую пятерку ГЭС, расположенная в бразильском штате Токантис на одноименной реке. Запущенная в 1984 году, станция "Тукуруи" стала первым крупномасштабным проектом такого рода в бразильской части дождевых лесов Амазонки. В тех же лесах в 1985 году снимали приключенческий фильм "Изумрудный лес", и в этом кино можно увидеть ГЭС.
Дамба "Тукуруи" протянулась на 11 километров и достигает 78 метров в высоту. Станция способна сбрасывать 120 тысяч кубометров воды — самая большая в мире пропускная способность. Объем резервуаров ГЭС — 45 триллионов литров, и это второй показатель на планете.
На "Тукуруи" установлены 25 турбин, мощность станции составляет 8370 МВт. Ежегодно она вырабатывает 21,4 млрд кВт-ч — большую часть этой энергии потребляют предприятия алюминиевой промышленности. ГЭС могла бы с лихвой обеспечить электричеством всех украинских коммунально-бытовых потребителей. Строительство станции обошлось в 5,5 миллиарда долларов (7,5 миллиарда с учетом начисленных процентов).
4. "Гури", Венесуэла
До 2000 года эта ГЭС носила имя Рауля Леона, президента Венесуэлы, при котором в 1963 году началось строительство. Сейчас она официально называется в честь Симона Боливара, национального героя страны и видного деятеля войны за независимость испанских колоний. Во многом именно ему Венесуэла обязана провозглашением независимости, а сегодня страна сильно зависит от ГЭС его имени. В 2013 году несколько штатов остались без света из-за пожара, возникшего в окрестностях "Гури". Она на две трети покрывает потребности Венесуэлы в электричестве и продает часть выработанного тока в Бразилию и Колумбию.
В плане ежегодной выработки — это уже другая лига. Сооружение в среднем производит 47 млрд кВт-ч в год — чуть-чуть больше намотала в прошлом году вся украинская промышленность.
За сутки станция вырабатывает количество энергии, эквивалентное 300 тысячам баррелей нефти. Установленная мощность "Гури" — 10235 МВт, а по объему резервуара она в разы превосходит любую гидроэлектростанцию мира — 136,2 триллиона литров. Это самый большой в Венесуэле пресноводный водоем и 11-е по величине озеро из созданных человеком, а сама станция была крупнейшей в мире с 1986 года по 1989.
Стоимость этой станции — отдельный вопрос. Посчитать ее точно — сложно, потому что строительство шло долго, а Венесуэла за это время пережила экономический кризис. Курс доллара к боливару менялся часто и сильно, а в последние годы строительства местная валюта дешевела ежедневно. EDELCA, одна из крупнейших венесуэльских компаний по производству электричества того времени, в 1994 году оценила стоимость начального этапа в 417 миллионов долларов, а заключительную фазу строительства — в 21,1 миллиарда непереводимых уже ни во что боливаров.
3. "Силоду", Китай
Эта станция стоит на реке Янцзы, в ее верхнем течении. Название сооружению дал близлежащий город. Кроме основного предназначения, "Силоду" помогает контролировать сток речной воды в этом месте, а саму воду очищает от ила. Строительство началось в 2005 году, но прерывалось из-за того, что не были толком ясны экологические последствия запуска ГЭС. Видимо, их все же посчитали благоприятными или как минимум не неблагоприятными. В 2013 году в эксплуатацию ввели первую турбину, а полностью станция заработала год спустя. Работы обошлись в 6,2 миллиарда долларов.
"Силоду" оборудована 18 турбинами по 770 МВт каждая — общая установленная мощность составляет 13860 этих самых МВт. Ежегодная выработка достигает 55,2 млрд кВт-ч — больше, чем использовала вся промышленность Украины в 2016 году. Дамба "Силоду" возвышается на 285,5 метра — четвертая по высоте в мире.
2. "Итайпу", Бразилия и Парагвай
Если бы этот список составлялся с 1989 года по 2007, то "Итайпу" шла бы последним, то есть первым номером — в тот период она была крупнейшей по установленной мощности. При этом станция все еще сохраняет лидерство по ежегодной выработке, в два раза превосходя предыдущую ГЭС, "Силоду". ГЭС стоит на реке Парана, по которой проходит часть бразильско-парагвайской границы. Эксплуатирует сооружение компания, принадлежащая обеим странам, и оба государства получают от нее энергию. "Итайпу" поставляет 71,4% потребляемого Парагваем электричества, а для Бразилии эта цифра составляет 16,4%. Некоторые генераторы работают на частоте парагвайской сети, другие — на бразильской. При этом бразильцы импортируют ту часть энергии, которую не используют парагвайцы — для этого установлены преобразователи с одной частоты на другую.
Строительство обошлось в 19,6 миллиарда долларов. На станции работают 20 турбин по 700 МВт каждая, общая установленная составляет 14000 МВт — примерно как две с половиной Запорожских АЭС.
Более чем в три раза "Итайпу" превосходит ЗАЭС и по ежегодной выработке: в 2016 году бразильско-парагвайская ГЭС произвела 103 млрд кВт-ч энергии. Этот показатель близок к общеукраинскому нетто потреблению (без учета технологических потерь).
В 1994 году Американское общество гражданских инженеров включило "Итайпу" в свой список Семи чудес современного мира — топ строительных достижений ХХ столетия. Вместе с ГЭС в этом перечне, например, оказались тоннель через Ла-Манш, небоскреб "Эмпайр Стэйт Билдинг" и Панамский канал. А в 1989 году современный композитор классической музыки Филип Гласс посвятил "Итайпу" одноименную часть своей симфонической трилогии. произведение величественно и даже как-то устрашающе — пугает сильнее, чем жуткое начало бетховенской Пятой симфонии. Ну ты знаешь, вот это: "та-да-да-дам, та-да-да-дам".
1. "Три ущелья", Китай
Где еще могли построить сооружение, возведение которого потребовало переселения 1,3 миллиона человек — почти два Львова? Это было наиболее масштабное переселение в связи со строительством, сама станция — одно из крупнейших в мире сооружений любого назначения, ее плотина тоже входит в число самых больших. Стоило это все 27,6 миллиарда долларов. Строительство на реке Янцзы началось в 1992 году, а потом, с 2003 по 2012, агрегаты ГЭС вводили в эксплуатацию.
На "Трех ущельях" установлены 34 турбины общей мощностью в 22500 МВт — в полтора с лишним раза мощнее ближайшего преследователя, "Итайпу". По годовой выработке за 2016 год китайская станция, правда, немного уступила бразильско-парагвайской — 93,5 млрд кВт-ч. Дело тут не в конструкции или чем-то еще: просто Парана круче и работоспособнее Янцзы. Предполагалось, что сооружение будет покрывать 20% потребности Китая в электричестве, но потребление росло слишком быстро. В итоге "Три ущелья" не дают и двух процентов, но зато полностью покрывают годовой рост потребления. Кроме того, появление ГЭС со всей ее инфраструктурой улучшило условия судоходства в этой части реки — грузооборот вырос в десять раз.
Наконец, работа китайской ГЭС увеличила продолжительность земных суток. Поднимая 39 миллиардов килограмм на высоту в 175 метров над уровнем моря и удаляя таким образом всю эту массу воды от центра Земли, китайцы увеличили момент инерции планеты. Вращение замедлилось, сутки стали длиннее на 0,06 микросекунды, а сама Земля слегка сплющилась у полюсов и закруглилась посередине. — и не британскими, а НАСА.
Что строят сейчас
В ближайшие несколько лет этот список изменится примерно наполовину — будут достроены три большие ГЭС, которые войдут в топ-7.
На втором месте окажется станция китайская "Байхэтань", которую предполагают закончить в 2021 году. Ее установленная мощность составит 16000 МВт.
В пятерку войдет бразильская ГЭС "Белу Монти", которая частично введена в эксплуатацию в мае 2016 года. Все агрегаты заработают только в 2019 году — тогда установленная мощность составит 11233 МВт.
Годом позже китайцы достроят и полностью запустят еще одно свое сооружение — гидроэлектростанцию "Удундэ". Ее проектная мощность — 10200 МВт. Надеемся, что с Землей все будет в порядке.
В опасности может оказаться буквально вся планета. Но и отвернуться от атомной энергии мир сможет ещё не скоро. Стоимость ее производства меньше, вредные выбросы отсутствуют, доставка топлива к станции стоит копейки — все плюсы налицо. Осталось разобраться с безопасностью при проектировании и строительстве – и у «мирного атома» не останется врагов! Итак, какие же АЭС самые мощные и где они расположены?
1 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.
2 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.
3 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.
4 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.
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.
6 АЭС Палюэль (Франция) — 5320 МВт
Общая мощность этой «француженки» составляет 5320 МВт. Она так же расположена на побережье, но имеет одну интересную особенность: в непосредственной близости от АЭС располагается коммуна «Палюэль» (в честь которой, собственно, и названа станция), так вот, почти все из 1200 сотрудников станции являются жителями этой самой коммуны. Поистине «советский» подход к проблеме занятости населения!
7 АЭС Охи (Япония) — 4494 МВт
И вновь Япония. Четыре ядерных реактора этой станции выдают 4494 МВт. Станция считается одной (если не самой) надёжной и не имеет в своём «послужном списке» ни одного ЧП или инцидента, связанного с безопасностью. Этот вопрос в Японии более чем актуален после событий на Фукусиме. Скажем только, что после остановки работы всех японских АЭС для проверки технического состояния после землетрясения именно станция Охи вернулась к работе первой.
8 АЭС Palo Verde (США) — 4174 МВт
Самая мощная АЭС США располагается в нашем списке лишь на восьмой позиции. Три реактора этой станции выдают мощность в 4174 МВт. На сегодня не самый высокий показатель, но эта АЭС по-своему уникальна. Дело в том, что «Уинтерсберг» — единственная атомная электростанция в мире, которая не расположена на берегу большого водоёма. Техническая «изюминка» этой АЭС такова, что для охлаждения реакторов используются сточные воды ближайших населённых пунктов (города Пало-Верде, к примеру). Стоит только удивляться решимости американских инженеров, которые вразрез с традициями безопасности решили пойти на столь смелый шаг при проектировании данной АЭС.
9 Балаковская АЭС (Россия) — 4000 МВТ
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.
10 АЭС Хамаока (Япония) — 3617 МВт
Последняя в нашем списке станция расположена на острове Хонсю в Японии. Мощность данной АЭС составляет 3617 МВт. На сегодняшний день в эксплуатации 3 реактора из 5. Оставшиеся 2 остановлены в связи с техническими работами по повышению безопасности и защиты от природных катаклизмов. И вновь после Фукусимы японцы демонстрируют высокий профессионализм и организованность, по отношению не только к себе, но и ко всему миру.
