Pembangkit listrik tenaga nuklir, atau disingkat PLTN, adalah kompleks struktur teknis yang dirancang untuk menghasilkan energi listrik dengan menggunakan energi yang dilepaskan selama reaksi nuklir terkendali.

Pada paruh kedua tahun 40-an, sebelum pekerjaan pembuatan bom atom pertama selesai, yang diuji pada 29 Agustus 1949, para ilmuwan Soviet mulai mengembangkan proyek pertama untuk penggunaan energi atom untuk tujuan damai. Fokus utama proyek ini adalah listrik.

Pada bulan Mei 1950, di dekat desa Obninskoe, Wilayah Kaluga, pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia dimulai.

Listrik pertama kali diproduksi menggunakan reaktor nuklir pada tanggal 20 Desember 1951 di negara bagian Idaho Amerika.

Untuk menguji fungsinya, genset disambungkan dengan empat buah lampu pijar, namun saya tidak menyangka lampunya akan menyala.

Sejak saat itu, umat manusia mulai menggunakan energi reaktor nuklir untuk menghasilkan listrik.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Pertama

Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia berkapasitas 5 MW selesai pada tahun 1954 dan pada tanggal 27 Juni 1954 diluncurkan dan mulai dikerjakan.

Pada tahun 1958, Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Siberia tahap pertama dengan kapasitas 100 MW dioperasikan.

Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir industri Beloyarsk juga dimulai pada tahun 1958. Pada tanggal 26 April 1964, generator tahap 1 menyuplai arus ke konsumen.

Pada bulan September 1964, unit pertama PLTN Novovoronezh dengan kapasitas 210 MW diluncurkan. Unit kedua berkapasitas 350 MW diluncurkan pada Desember 1969.

Pada tahun 1973, Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Leningrad diluncurkan.

Di negara lain, pembangkit listrik tenaga nuklir industri pertama ditugaskan pada tahun 1956 di Calder Hall (Inggris Raya) dengan kapasitas 46 MW.

Pada tahun 1957, pembangkit listrik tenaga nuklir dengan kapasitas 60 MW mulai beroperasi di Shippingport (AS).

Para pemimpin dunia dalam produksi tenaga nuklir adalah:

1. AS (788,6 miliar kWh/tahun),
2. Prancis (426,8 miliar kWh/tahun),
3. Jepang (273,8 miliar kWh/tahun),
4. Jerman (158,4 miliar kWh/tahun),
5. Rusia (154,7 miliar kWh/tahun).

Klasifikasi pembangkit listrik tenaga nuklir

Pembangkit listrik tenaga nuklir dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara:

Berdasarkan jenis reaktor

• Reaktor neutron termal yang menggunakan moderator khusus untuk meningkatkan kemungkinan penyerapan neutron oleh inti atom bahan bakar
• Reaktor air ringan
• Reaktor air berat
• Reaktor cepat
• Reaktor subkritis menggunakan sumber neutron eksternal
• Reaktor fusi

Berdasarkan jenis energi yang dilepaskan

1. Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) dirancang hanya untuk menghasilkan listrik
2. Pembangkit listrik dan panas gabungan nuklir (CHP), menghasilkan listrik dan energi panas

Di pembangkit listrik tenaga nuklir yang berlokasi di Rusia terdapat instalasi pemanas; mereka diperlukan untuk memanaskan air jaringan.

Jenis bahan bakar yang digunakan di Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Di pembangkit listrik tenaga nuklir, dimungkinkan untuk menggunakan beberapa zat yang memungkinkan untuk menghasilkan listrik nuklir; bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir modern adalah uranium, thorium dan plutonium.

Bahan bakar thorium tidak digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini karena beberapa alasan.

Pertama, lebih sulit diubah menjadi elemen bahan bakar, disingkat elemen bahan bakar.

Batang bahan bakar adalah tabung logam yang ditempatkan di dalam reaktor nuklir. Di dalam

Unsur bahan bakar mengandung zat radioaktif. Tabung-tabung ini adalah fasilitas penyimpanan bahan bakar nuklir.

Kedua, penggunaan bahan bakar thorium memerlukan pengolahan yang rumit dan mahal setelah digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir.

Bahan bakar plutonium juga tidak digunakan dalam rekayasa tenaga nuklir, karena zat ini memiliki komposisi kimia yang sangat kompleks, sistem penggunaan yang penuh dan aman belum dikembangkan.

bahan bakar uranium

Bahan utama penghasil energi pada pembangkit listrik tenaga nuklir adalah uranium. Saat ini, uranium ditambang dengan beberapa cara:

• penambangan terbuka
• terkunci di tambang
• pencucian bawah tanah, menggunakan pengeboran tambang.

Pencucian bawah tanah, menggunakan pengeboran tambang, terjadi dengan menempatkan larutan asam sulfat di sumur bawah tanah, larutan tersebut dijenuhkan dengan uranium dan dipompa keluar kembali.

Cadangan uranium terbesar di dunia terletak di Australia, Kazakhstan, Rusia dan Kanada.

Deposito terkaya ada di Kanada, Zaire, Prancis, dan Republik Ceko. Di negara-negara tersebut, hingga 22 kilogram bahan baku uranium diperoleh dari satu ton bijih.

Di Rusia, lebih dari satu setengah kilogram uranium diperoleh dari satu ton bijih. Lokasi penambangan uranium bersifat non-radioaktif.

Dalam bentuknya yang murni, zat ini tidak terlalu berbahaya bagi manusia; bahaya yang jauh lebih besar adalah gas radon tidak berwarna radioaktif, yang terbentuk selama peluruhan alami uranium.

Persiapan uranium

Uranium tidak digunakan dalam bentuk bijih di pembangkit listrik tenaga nuklir; bijih tersebut tidak bereaksi. Untuk pemanfaatan uranium di pembangkit listrik tenaga nuklir, bahan bakunya diolah menjadi bubuk – uranium oksida, dan setelah itu menjadi bahan bakar uranium.

Bubuk uranium diubah menjadi “tablet” logam - dipres menjadi labu kecil yang rapi, yang dibakar pada siang hari pada suhu di atas 1500 derajat Celcius.

Pelet uranium inilah yang memasuki reaktor nuklir, di mana mereka mulai berinteraksi satu sama lain dan, pada akhirnya, menyediakan listrik bagi manusia.

Sekitar 10 juta pelet uranium bekerja secara bersamaan dalam satu reaktor nuklir.

Sebelum menempatkan pelet uranium ke dalam reaktor, pelet tersebut ditempatkan dalam tabung logam yang terbuat dari paduan zirkonium - elemen bahan bakar tersebut dihubungkan satu sama lain menjadi bundel dan membentuk rakitan bahan bakar - rakitan bahan bakar;

Rakitan bahan bakar itulah yang disebut bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir.

Bagaimana cara memproses ulang bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir?

Setelah setahun menggunakan uranium di reaktor nuklir, uranium harus diganti.

Elemen bahan bakar didinginkan selama beberapa tahun dan dikirim untuk dicacah dan dilarutkan.

Sebagai hasil ekstraksi kimia, uranium dan plutonium dilepaskan, yang digunakan kembali dan digunakan untuk membuat bahan bakar nuklir segar.

Produk peluruhan uranium dan plutonium digunakan untuk memproduksi sumber radiasi pengion; mereka digunakan dalam pengobatan dan industri.

Segala sesuatu yang tersisa setelah manipulasi ini dikirim ke tungku untuk pemanasan, kaca dibuat dari massa ini, kaca tersebut disimpan di fasilitas penyimpanan khusus.

Kaca tidak dibuat dari residu untuk penggunaan massal; kaca digunakan untuk menyimpan zat radioaktif.

Sulit untuk mengekstraksi sisa-sisa unsur radioaktif yang dapat membahayakan lingkungan dari kaca. Baru-baru ini, muncul cara baru untuk membuang limbah radioaktif.

Reaktor nuklir cepat atau reaktor neutron cepat, yang beroperasi dengan menggunakan sisa bahan bakar nuklir yang diproses ulang.

Menurut para ilmuwan, sisa-sisa bahan bakar nuklir yang saat ini disimpan di fasilitas penyimpanan mampu menyediakan bahan bakar bagi reaktor neutron cepat selama 200 tahun.

Selain itu, reaktor cepat baru dapat beroperasi dengan bahan bakar uranium, yang terbuat dari uranium 238; zat ini tidak digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir konvensional, karena Lebih mudah bagi pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini untuk memproses 235 dan 233 uranium, yang jumlahnya hanya sedikit tersisa di alam.

Dengan demikian, reaktor baru merupakan peluang untuk menggunakan cadangan besar 238 uranium, yang belum pernah digunakan sebelumnya.

Prinsip operasi pembangkit listrik tenaga nuklir

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir berbasis reaktor air bertekanan sirkuit ganda (VVER).

Energi yang dilepaskan di teras reaktor ditransfer ke pendingin primer.

Di pintu keluar turbin, uap masuk ke kondensor, dimana didinginkan oleh sejumlah besar air yang berasal dari reservoir.

Kompensator tekanan adalah struktur yang agak rumit dan rumit yang berfungsi untuk menyamakan fluktuasi tekanan di sirkuit selama operasi reaktor yang timbul karena ekspansi termal cairan pendingin. Tekanan di sirkuit 1 bisa mencapai 160 atmosfer (VVER-1000).

Selain air, lelehan natrium atau gas juga dapat digunakan sebagai pendingin di berbagai reaktor.

Penggunaan natrium memungkinkan untuk menyederhanakan desain cangkang inti reaktor (tidak seperti sirkuit air, tekanan dalam sirkuit natrium tidak melebihi tekanan atmosfer), dan menghilangkan kompensator tekanan, tetapi hal ini menimbulkan kesulitan tersendiri. terkait dengan peningkatan aktivitas kimia logam ini.

Jumlah rangkaian dapat bervariasi untuk reaktor yang berbeda, diagram pada gambar ditunjukkan untuk reaktor tipe VVER (Reaktor Energi Air-Air).

Reaktor tipe RBMK (Reaktor Tipe Saluran Daya Tinggi) menggunakan satu sirkuit air, dan reaktor BN (Reaktor Neutron Cepat) menggunakan dua sirkuit natrium dan satu sirkuit air.

Jika tidak memungkinkan untuk menggunakan air dalam jumlah besar untuk kondensasi uap, daripada menggunakan reservoir, air dapat didinginkan di menara pendingin khusus, yang karena ukurannya biasanya merupakan bagian yang paling terlihat dari pembangkit listrik tenaga nuklir.

Struktur reaktor nuklir

Reaktor nuklir menggunakan proses fisi nuklir di mana inti berat dipecah menjadi dua bagian yang lebih kecil.

Fragmen-fragmen ini berada dalam keadaan sangat tereksitasi dan memancarkan neutron, partikel subatom lainnya, dan foton.

Neutron dapat menyebabkan fisi baru, sehingga lebih banyak neutron yang dipancarkan, dan seterusnya.

Serangkaian pembelahan yang berkelanjutan dan berkelanjutan disebut reaksi berantai.

Hal ini melepaskan sejumlah besar energi, yang produksinya bertujuan untuk menggunakan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Prinsip pengoperasian reaktor nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir sedemikian rupa sehingga sekitar 85% energi fisi dilepaskan dalam waktu yang sangat singkat setelah dimulainya reaksi.

Sisanya dihasilkan oleh peluruhan radioaktif produk fisi setelah mereka mengeluarkan neutron.

Peluruhan radioaktif adalah proses di mana atom mencapai keadaan lebih stabil. Itu berlanjut setelah pembagian selesai.

Elemen dasar reaktor nuklir

• Bahan bakar nuklir: uranium yang diperkaya, isotop uranium dan plutonium. Yang paling umum digunakan adalah uranium 235;
• Pendingin untuk menghilangkan energi yang dihasilkan selama pengoperasian reaktor: air, natrium cair, dll.;
• Batang kendali;
• moderator neutron;
• Selubung pelindung radiasi.

Prinsip pengoperasian reaktor nuklir

Di dalam inti reaktor terdapat elemen bahan bakar (fuel elements) – bahan bakar nuklir.

Mereka dirangkai menjadi kaset yang berisi beberapa lusin batang bahan bakar. Pendingin mengalir melalui saluran melalui setiap kaset.

Batang bahan bakar mengatur daya reaktor. Reaksi nuklir hanya mungkin terjadi pada massa batang bahan bakar tertentu (kritis).

Massa masing-masing batang secara individual berada di bawah kritis. Reaksi dimulai ketika semua batang berada pada zona aktif. Dengan memasukkan dan melepas batang bahan bakar, reaksi dapat dikontrol.

Jadi, ketika massa kritis terlampaui, unsur bahan bakar radioaktif mengeluarkan neutron yang bertabrakan dengan atom.

Akibatnya, terbentuklah isotop tidak stabil yang segera meluruh, melepaskan energi dalam bentuk radiasi gamma dan panas.

Partikel-partikel yang bertabrakan memberikan energi kinetik satu sama lain, dan jumlah peluruhan meningkat secara eksponensial.

Ini adalah reaksi berantai - prinsip pengoperasian reaktor nuklir. Tanpa kendali, hal itu terjadi dengan kecepatan kilat, yang menyebabkan ledakan. Namun dalam reaktor nuklir, prosesnya terkendali.

Dengan demikian, energi panas dilepaskan di inti, yang ditransfer ke air yang mencuci zona ini (sirkuit primer).

Di sini suhu air 250-300 derajat. Selanjutnya, air memindahkan panas ke sirkuit kedua, lalu ke bilah turbin yang menghasilkan energi.

Konversi energi nuklir menjadi energi listrik dapat direpresentasikan secara skematis:

• Energi dalam inti uranium
• Energi kinetik pecahan inti peluruhan dan pelepasan neutron
• Energi internal air dan uap
• Energi kinetik air dan uap
• Energi kinetik rotor turbin dan generator
• Energi listrik

Inti reaktor terdiri dari ratusan kaset yang disatukan oleh cangkang logam. Cangkang ini juga berperan sebagai reflektor neutron.

Batang kendali untuk mengatur kecepatan reaksi dan batang pelindung darurat reaktor dimasukkan di antara kaset.

Stasiun pasokan panas nuklir

Proyek pertama stasiun semacam itu dikembangkan pada tahun 70-an abad ke-20, namun karena gejolak ekonomi yang terjadi pada akhir tahun 80-an dan tentangan keras dari masyarakat, tidak satupun yang dilaksanakan sepenuhnya.

Pengecualian adalah pembangkit listrik tenaga nuklir Bilibino berkapasitas kecil; pembangkit listrik ini memasok panas dan listrik ke desa Bilibino di Arktik (10 ribu jiwa) dan perusahaan pertambangan lokal, serta reaktor pertahanan (mereka memproduksi plutonium):

• Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Siberia, memasok panas ke Seversk dan Tomsk.
• Reaktor ADE-2 di Pabrik Pertambangan dan Kimia Krasnoyarsk, yang telah memasok energi panas dan listrik ke kota Zheleznogorsk sejak tahun 1964.

Pada saat krisis, pembangunan beberapa AST berbasis reaktor mirip VVER-1000 telah dimulai:

• Voronezh AST
• Gorky AST
• Ivanovo AST (hanya direncanakan)

Pembangunan AST ini dihentikan pada paruh kedua tahun 1980an atau awal 1990an.

Pada tahun 2006, perusahaan Rosenergoatom berencana membangun pembangkit listrik tenaga nuklir terapung untuk Arkhangelsk, Pevek dan kota-kota kutub lainnya berdasarkan pembangkit reaktor KLT-40, yang digunakan pada kapal pemecah es nuklir.

Ada proyek untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir tanpa pengawasan berdasarkan reaktor Elena, dan pembangkit reaktor Angstrem bergerak (dengan kereta api).

Kekurangan dan kelebihan pembangkit listrik tenaga nuklir

Setiap proyek rekayasa memiliki sisi positif dan negatifnya.

Aspek positif dari pembangkit listrik tenaga nuklir:

• Tidak ada emisi berbahaya;
• Emisi zat radioaktif beberapa kali lebih sedikit dibandingkan emisi listrik batubara. pembangkit listrik dengan kekuatan serupa (pembangkit listrik tenaga panas abu batubara mengandung persentase uranium dan thorium yang cukup untuk ekstraksi yang menguntungkan);
• Sejumlah kecil bahan bakar yang digunakan dan kemungkinan digunakan kembali setelah diproses;
• Daya tinggi: 1000-1600 MW per unit daya;
• Rendahnya biaya energi, terutama energi panas.

Aspek negatif dari pembangkit listrik tenaga nuklir:

• Bahan bakar yang diiradiasi berbahaya dan memerlukan pemrosesan ulang dan penyimpanan yang rumit dan mahal;
• Operasi daya variabel tidak diinginkan untuk reaktor neutron termal;
• Konsekuensi dari suatu kejadian yang mungkin terjadi sangatlah parah, meskipun kemungkinannya cukup rendah;
• Penanaman modal yang besar, baik spesifik, per 1 MW kapasitas terpasang untuk unit dengan kapasitas kurang dari 700-800 MW, dan umum, diperlukan untuk pembangunan stasiun, infrastrukturnya, serta dalam hal kemungkinan likuidasi.

Perkembangan ilmu pengetahuan di bidang energi nuklir

Tentu saja, ada kekurangan dan kekhawatiran, namun energi nuklir nampaknya merupakan yang paling menjanjikan.

Metode alternatif untuk memperoleh energi melalui energi pasang surut, angin, matahari, sumber panas bumi, dll., saat ini tidak memiliki tingkat energi yang diterima tinggi, tetapi konsentrasinya rendah.

Jenis produksi energi yang diperlukan memiliki risiko tersendiri terhadap lingkungan dan pariwisata, misalnya produksi sel fotovoltaik yang mencemari lingkungan, bahaya ladang angin bagi burung, dan perubahan dinamika gelombang.

Para ilmuwan sedang mengembangkan proyek internasional untuk reaktor nuklir generasi baru, misalnya GT-MGR, yang akan meningkatkan keselamatan dan efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir.

Rusia telah memulai pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir terapung pertama di dunia, yang membantu memecahkan masalah kekurangan energi di wilayah pesisir terpencil di negara tersebut.

Amerika Serikat dan Jepang sedang mengembangkan pembangkit listrik tenaga nuklir mini dengan kapasitas sekitar 10-20 MW untuk keperluan pasokan panas dan listrik ke industri individu, kompleks perumahan, dan di masa depan - rumah individu.

Penurunan kapasitas pabrik berimplikasi pada peningkatan skala produksi. Reaktor berukuran kecil dibuat menggunakan teknologi aman yang sangat mengurangi kemungkinan kebocoran nuklir.

Produksi hidrogen

Pemerintah AS telah mengadopsi Inisiatif Hidrogen Atom. Bersama dengan Korea Selatan, pekerjaan sedang dilakukan untuk menciptakan reaktor nuklir generasi baru yang mampu menghasilkan hidrogen dalam jumlah besar.

INEEL (Idaho National Engineering Environmental Laboratory) memperkirakan satu unit pembangkit listrik tenaga nuklir generasi berikutnya akan menghasilkan hidrogen setara dengan 750.000 liter bensin setiap hari.

Penelitian mengenai kelayakan produksi hidrogen di pembangkit listrik tenaga nuklir yang ada sedang didanai.

Energi fusi

Prospek yang lebih menarik, meski relatif jauh, adalah penggunaan energi fusi nuklir.

Reaktor termonuklir, menurut perhitungan, akan mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar per unit energi, dan baik bahan bakar itu sendiri (deuterium, litium, helium-3) maupun produk sintesisnya bersifat non-radioaktif dan, oleh karena itu, aman bagi lingkungan.

Saat ini, dengan partisipasi Rusia, pembangunan reaktor termonuklir eksperimental internasional ITER sedang berlangsung di selatan Perancis.

Apa itu efisiensi

Faktor efisiensi (COP) merupakan karakteristik efisiensi suatu sistem atau perangkat dalam kaitannya dengan konversi atau transmisi energi.

Hal ini ditentukan oleh rasio energi yang dapat digunakan dengan jumlah total energi yang diterima oleh sistem. Efisiensi adalah besaran yang tidak berdimensi dan sering diukur dalam persentase.

Efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir

Efisiensi tertinggi (92-95%) merupakan keunggulan pembangkit listrik tenaga air. Mereka menghasilkan 14% tenaga listrik dunia.

Namun, stasiun jenis ini adalah yang paling menuntut di lokasi konstruksi dan, seperti yang ditunjukkan oleh praktik, sangat sensitif terhadap kepatuhan terhadap peraturan pengoperasian.

Contoh kejadian di HPP Sayano-Shushenskaya menunjukkan konsekuensi tragis yang dapat diakibatkan oleh pengabaian aturan pengoperasian dalam upaya mengurangi biaya pengoperasian.

Pembangkit listrik tenaga nuklir memiliki efisiensi yang tinggi (80%). Pangsa mereka dalam produksi listrik global adalah 22%.

Namun pembangkit listrik tenaga nuklir memerlukan perhatian yang lebih besar terhadap masalah keselamatan, baik pada tahap desain, selama konstruksi, dan selama pengoperasian.

Penyimpangan sekecil apa pun dari peraturan keselamatan ketat pembangkit listrik tenaga nuklir dapat menimbulkan konsekuensi fatal bagi seluruh umat manusia.

Selain bahaya langsung jika terjadi kecelakaan, penggunaan pembangkit listrik tenaga nuklir juga disertai dengan masalah keselamatan terkait dengan pembuangan atau pembuangan bahan bakar nuklir bekas.

Efisiensi pembangkit listrik tenaga panas tidak melebihi 34%; pembangkit tersebut menghasilkan hingga enam puluh persen listrik dunia.

Selain listrik, pembangkit listrik tenaga panas menghasilkan energi panas yang berupa uap panas atau air panas yang dapat disalurkan ke konsumen melalui jarak 20-25 kilometer. Stasiun semacam itu disebut CHP (Heat Electric Central).

Pembangunan TPP dan pembangkit listrik tenaga panas dan gabungan tidak memerlukan biaya yang mahal, namun jika tidak dilakukan tindakan khusus, hal tersebut akan berdampak buruk terhadap lingkungan.

Dampak buruk terhadap lingkungan bergantung pada bahan bakar yang digunakan di unit pemanas.

Produk yang paling berbahaya adalah pembakaran batu bara dan produk minyak berat yang kurang agresif.

Pembangkit listrik tenaga panas adalah sumber listrik utama di Rusia, Amerika Serikat, dan sebagian besar negara Eropa.

Namun ada pengecualian, misalnya di Norwegia, listrik dihasilkan terutama oleh pembangkit listrik tenaga air, dan di Prancis, 70% listrik dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir.

Pembangkit listrik pertama di dunia

Pembangkit listrik pusat pertama, Pearl Street, ditugaskan pada tanggal 4 September 1882 di New York City.

Stasiun ini dibangun dengan dukungan Edison Illuminating Company yang dipimpin oleh Thomas Edison.

Beberapa generator Edison dengan total kapasitas lebih dari 500 kW dipasang di sana.

Stasiun tersebut menyuplai listrik ke seluruh wilayah New York dengan luas sekitar 2,5 kilometer persegi.

Stasiun tersebut terbakar habis pada tahun 1890; hanya satu dinamo yang selamat, yang sekarang disimpan di Greenfield Village Museum, Michigan.

Pada tanggal 30 September 1882, pembangkit listrik tenaga air pertama, Vulcan Street di Wisconsin, mulai beroperasi. Penulis proyek ini adalah G.D. Rogers, kepala Perusahaan Kertas & Pulp Appleton.

Generator dengan daya sekitar 12,5 kW dipasang di stasiun. Terdapat cukup listrik untuk memberi daya pada rumah Rogers dan dua pabrik kertasnya.

Pembangkit Listrik Jalan Gloucester. Brighton adalah salah satu kota pertama di Inggris yang memiliki pasokan listrik yang tidak terputus.

Pada tahun 1882, Robert Hammond mendirikan Perusahaan Lampu Listrik Hammond, dan pada tanggal 27 Februari 1882 ia membuka Pembangkit Listrik Jalan Gloucester.

Stasiun ini terdiri dari dinamo sikat, yang digunakan untuk menggerakkan enam belas lampu busur.

Pada tahun 1885, Pembangkit Listrik Gloucester dibeli oleh Brighton Electric Light Company. Belakangan dibangun stasiun baru di wilayah ini, terdiri dari tiga dinamo sikat dengan 40 lampu.

Pembangkit Listrik Istana Musim Dingin

Pada tahun 1886, sebuah pembangkit listrik dibangun di salah satu halaman New Hermitage.

Pembangkit listrik tersebut merupakan yang terbesar di seluruh Eropa, tidak hanya pada saat pembangunannya, tetapi juga selama 15 tahun berikutnya.

Sebelumnya, lilin digunakan untuk menerangi Istana Musim Dingin, pada tahun 1861, lampu gas mulai digunakan. Karena lampu listrik memiliki keunggulan yang lebih besar, perkembangan mulai memperkenalkan penerangan listrik.

Sebelum bangunan ini sepenuhnya diubah menjadi listrik, lampu digunakan untuk menerangi aula istana pada liburan Natal dan Tahun Baru tahun 1885.

Pada tanggal 9 November 1885, proyek pembangunan “pabrik listrik” disetujui oleh Kaisar Alexander III. Proyek tersebut meliputi elektrifikasi Istana Musim Dingin, gedung Hermitage, halaman dan area sekitarnya selama tiga tahun hingga tahun 1888.

Ada kebutuhan untuk menghilangkan kemungkinan getaran bangunan akibat pengoperasian mesin uap; pembangkit listrik terletak di paviliun terpisah yang terbuat dari kaca dan logam. Itu ditempatkan di halaman kedua Hermitage, sejak itu disebut "Listrik".

Seperti apa stasiun itu

Bangunan stasiun menempati area seluas 630 m² dan terdiri dari ruang mesin dengan 6 buah ketel uap, 4 buah mesin uap dan 2 lokomotif serta ruangan dengan 36 buah dinamo listrik. Total tenaganya mencapai 445 hp.

Bagian dari ruang depan adalah yang pertama diterangi:

• Ruang depan
• Aula Petrovsky
• Aula Marsekal Lapangan Agung
• Aula Gudang Senjata
• Aula St

Tiga mode pencahayaan ditawarkan:

• nyalakan penuh (liburan) lima kali setahun (4888 lampu pijar dan 10 lilin Yablochkov);
• berfungsi – 230 lampu pijar;
• tugas (malam) - 304 lampu pijar.
  Stasiun ini mengkonsumsi sekitar 30 ribu pood (520 ton) batu bara per tahun.

Pembangkit listrik tenaga panas besar, pembangkit listrik tenaga nuklir dan pembangkit listrik tenaga air di Rusia

Pembangkit listrik terbesar di Rusia menurut distrik federal:

Pusat:

• Pembangkit Listrik Distrik Negara Bagian Kostroma, yang menggunakan bahan bakar minyak;
• Stasiun Ryazan, bahan bakar utamanya adalah batu bara;
• Konakovskaya, yang dapat menggunakan bahan bakar gas dan minyak;

Ural:

• Stasiun Surgutskaya 1 dan Surgutskaya 2. yang merupakan salah satu pembangkit listrik terbesar di Federasi Rusia. Keduanya menggunakan bahan bakar gas;
• Reftinskaya, beroperasi dengan bahan bakar batubara dan menjadi salah satu pembangkit listrik terbesar di Ural;
• Troitskaya, juga berbahan bakar batubara;
• Iriklinskaya, sumber bahan bakar utamanya adalah bahan bakar minyak;

Privolzhsky:

• Pembangkit Listrik Distrik Negara Bagian Zainskaya, beroperasi dengan bahan bakar minyak;

Distrik Federal Siberia:

• Pembangkit Listrik Distrik Negara Bagian Nazarovo, yang mengkonsumsi bahan bakar minyak;

Selatan:

• Stavropolskaya, yang juga dapat beroperasi dengan bahan bakar gabungan berupa gas dan bahan bakar minyak;

Barat laut:

• Kirishskaya dengan bahan bakar minyak.

Daftar pembangkit listrik Rusia yang menghasilkan energi menggunakan air, terletak di wilayah air terjun Angara-Yenisei:

Yenisei:

• Sayano-Shushenskaya
• Pembangkit listrik tenaga air Krasnoyarsk;

Angara:

• Irkutsk
• Bratskaya
• Ust-Ilimskaya.

Pembangkit listrik tenaga nuklir di Rusia

PLTN Balakovo

Terletak di dekat kota Balakovo, wilayah Saratov, di tepi kiri waduk Saratov. Terdiri dari empat unit VVER-1000, ditugaskan pada tahun 1985, 1987, 1988 dan 1993.

PLTN Beloyarsk

Terletak di kota Zarechny, di wilayah Sverdlovsk, ini adalah pembangkit listrik tenaga nuklir industri kedua di negara tersebut (setelah pembangkit listrik Siberia).

Empat unit tenaga dibangun di stasiun tersebut: dua dengan reaktor neutron termal dan dua dengan reaktor neutron cepat.

Saat ini unit daya yang beroperasi adalah unit daya ke-3 dan ke-4 dengan reaktor BN-600 dan BN-800 dengan daya listrik masing-masing 600 MW dan 880 MW.

BN-600 dioperasikan pada bulan April 1980 - unit tenaga skala industri pertama di dunia dengan reaktor neutron cepat.

BN-800 dioperasikan secara komersial pada November 2016. Ia juga merupakan unit tenaga terbesar di dunia dengan reaktor neutron cepat.

PLTN Bilibino

Terletak di dekat kota Bilibino, Okrug Otonomi Chukotka. Terdiri dari empat unit EGP-6 dengan kapasitas masing-masing 12 MW, ditugaskan pada tahun 1974 (dua unit), 1975 dan 1976.

Menghasilkan energi listrik dan panas.

PLTN Kalinin

Terletak di utara wilayah Tver, di pantai selatan Danau Udomlya dan dekat kota dengan nama yang sama.

Terdiri dari empat unit tenaga dengan reaktor tipe VVER-1000 berkapasitas listrik 1000 MW yang dioperasikan pada tahun 1984, 1986, 2004 dan 2011.

Pada tanggal 4 Juni 2006, perjanjian pembangunan unit tenaga keempat ditandatangani, yang ditugaskan pada tahun 2011.

PLTN Kola

Terletak di dekat kota Polyarnye Zori, wilayah Murmansk, di tepi Danau Imandra.

Terdiri dari empat unit VVER-440, ditugaskan pada tahun 1973, 1974, 1981 dan 1984.
Kekuatan stasiun ini adalah 1760 MW.

pembangkit listrik tenaga nuklir Kursk

Salah satu dari empat pembangkit listrik tenaga nuklir terbesar di Rusia, dengan kapasitas yang sama yaitu 4000 MW.

Terletak di dekat kota Kurchatov, wilayah Kursk, di tepi Sungai Seim.

Terdiri dari empat unit RBMK-1000, ditugaskan pada tahun 1976, 1979, 1983 dan 1985.

Kekuatan stasiun adalah 4000 MW.

PLTN Leningrad

Salah satu dari empat pembangkit listrik tenaga nuklir terbesar di Rusia, dengan kapasitas yang sama yaitu 4000 MW.

Terletak di dekat kota Sosnovy Bor, wilayah Leningrad, di pesisir Teluk Finlandia.

Terdiri dari empat unit RBMK-1000, ditugaskan pada tahun 1973, 1975, 1979 dan 1981.

Kekuatan stasiun adalah 4 GW. Pada tahun 2007, produksinya mencapai 24,635 miliar kWh.

PLTN Novovoronezh

Terletak di wilayah Voronezh dekat kota Voronezh, di tepi kiri Sungai Don. Terdiri dari dua unit VVER.

Ini memasok wilayah Voronezh dengan 85% energi listrik dan 50% energi panas untuk kota Novovoronezh.

Kekuatan stasiun (tidak termasuk ) adalah 1440 MW.

pembangkit listrik tenaga nuklir Rostov

Terletak di wilayah Rostov dekat kota Volgodonsk. Tenaga listrik unit tenaga pertama sebesar 1000 MW; pada tahun 2010 unit tenaga kedua stasiun tersambung ke jaringan.

Pada tahun 2001-2010, stasiun ini disebut PLTN Volgodonsk; dengan peluncuran unit daya kedua PLTN, stasiun tersebut secara resmi berganti nama menjadi PLTN Rostov.

Pada tahun 2008, pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan 8,12 miliar kWh listrik. Faktor pemanfaatan kapasitas terpasang (IUR) sebesar 92,45%. Sejak diluncurkan (2001), pembangkit ini telah menghasilkan lebih dari 60 miliar kWh listrik.

pembangkit listrik tenaga nuklir Smolensky

Terletak di dekat kota Desnogorsk, wilayah Smolensk. Stasiun ini terdiri dari tiga unit tenaga dengan reaktor tipe RBMK-1000 yang ditugaskan pada tahun 1982, 1985 dan 1990.

Setiap unit daya meliputi: satu reaktor dengan daya termal 3200 MW dan dua buah turbogenerator dengan daya listrik masing-masing 500 MW.

Pembangkit listrik tenaga nuklir AS

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Shippingport, dengan kapasitas terukur 60 MW, dibuka pada tahun 1958 di Pennsylvania. Setelah tahun 1965, terjadi pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir secara intensif di seluruh Amerika Serikat.

Sebagian besar pembangkit listrik tenaga nuklir Amerika dibangun dalam 15 tahun setelah tahun 1965, sebelum kecelakaan serius pertama terjadi pada pembangkit listrik tenaga nuklir di planet ini.

Jika kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl dikenang sebagai kecelakaan pertama, sebenarnya tidak demikian.

Penyebab kecelakaan itu adalah ketidakteraturan pada sistem pendingin reaktor dan banyak kesalahan yang dilakukan personel pengoperasian. Akibatnya bahan bakar nuklir meleleh. Dibutuhkan sekitar satu miliar dolar untuk menghilangkan akibat dari kecelakaan itu; proses likuidasi memakan waktu 14 tahun.

Pasca kecelakaan tersebut, pemerintah Amerika Serikat menyesuaikan kondisi keselamatan pengoperasian seluruh pembangkit listrik tenaga nuklir di negara bagian tersebut.

Oleh karena itu, hal ini menyebabkan berlanjutnya masa konstruksi dan kenaikan harga fasilitas “atom damai” yang signifikan. Perubahan tersebut memperlambat perkembangan industri umum di Amerika Serikat.

Pada akhir abad kedua puluh, Amerika Serikat memiliki 104 reaktor yang beroperasi. Saat ini, Amerika Serikat menempati urutan pertama di dunia dalam hal jumlah reaktor nuklir.

Sejak awal abad ke-21, empat reaktor telah ditutup di Amerika sejak 2013, dan pembangunan empat reaktor lainnya telah dimulai.

Faktanya, saat ini di Amerika Serikat terdapat 100 reaktor yang beroperasi di 62 pembangkit listrik tenaga nuklir, yang menghasilkan 20% dari seluruh energi di negara bagian tersebut.

Reaktor terakhir yang dibangun di Amerika Serikat mulai beroperasi pada tahun 1996 di pembangkit listrik Watts Bar.

Otoritas AS mengadopsi pedoman kebijakan energi baru pada tahun 2001. Hal ini mencakup vektor pengembangan energi nuklir, melalui pengembangan reaktor jenis baru, dengan faktor efisiensi yang lebih sesuai, dan opsi baru untuk mengolah kembali bahan bakar nuklir bekas.

Rencana hingga tahun 2020 mencakup pembangunan beberapa lusin reaktor nuklir baru dengan total kapasitas 50.000 MW. Selain itu, untuk mencapai peningkatan kapasitas pembangkit listrik tenaga nuklir yang ada sekitar 10.000 MW.

Amerika adalah pemimpin dalam jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir di dunia

Berkat pelaksanaan program ini, pembangunan empat reaktor baru dimulai di Amerika pada tahun 2013 - dua di antaranya di pembangkit listrik tenaga nuklir Vogtl, dan dua lainnya di VC Summer.

Keempat reaktor ini adalah tipe terbaru – AP-1000, diproduksi oleh Westinghouse.

Pembangkit listrik tenaga nuklir

Pembangkit listrik tenaga nuklir

(NPP), pembangkit listrik di mana nuklir diubah menjadi listrik. Sumber energi utama pada pembangkit listrik tenaga nuklir adalah reaktor nuklir, di mana terjadi reaksi berantai terkontrol dari fisi inti beberapa unsur berat. Panas yang dilepaskan dalam hal ini diubah menjadi energi listrik, biasanya dengan cara yang sama seperti konvensional pembangkit listrik termal(TES). Reaktor nuklir berjalan bahan bakar nuklir, terutama pada uranium-235, uranium-233 dan plutonium-239. Ketika 1 g isotop uranium atau plutonium dipecah, 22,5 ribu kWh energi dilepaskan, yang setara dengan pembakaran hampir 3 ton bahan bakar standar.

Pembangkit listrik tenaga nuklir industri percontohan pertama di dunia dengan kapasitas 5 MW dibangun pada tahun 1954 di Rusia di Obninsk. Di luar negeri, pembangkit listrik tenaga nuklir industri pertama dengan kapasitas 46 MW dioperasikan pada tahun 1956 di Calder Hall (Inggris Raya). K con. abad ke-20 St bertindak di dunia. 430 reaktor tenaga nuklir dengan total daya listrik sekitar. 370 ribu MW (termasuk di Rusia – 21,3 ribu MW). Sekitar sepertiga dari reaktor ini beroperasi di Amerika Serikat, Jepang, Jerman, Kanada, Swedia, Rusia, Perancis, dll. masing-masing memiliki lebih dari 10 reaktor yang beroperasi; reaktor nuklir tunggal - banyak negara lain (Pakistan, India, Israel, dll.). Pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan sekitar. 15% dari seluruh listrik diproduksi di dunia.

Alasan utama pesatnya perkembangan pembangkit listrik tenaga nuklir adalah terbatasnya cadangan bahan bakar fosil, peningkatan konsumsi minyak dan gas untuk kebutuhan transportasi, industri dan perkotaan, serta kenaikan harga sumber energi tak terbarukan. Sebagian besar pembangkit listrik tenaga nuklir yang beroperasi memiliki reaktor neutron termal: berpendingin air (dengan air biasa sebagai moderator dan pendingin neutron); air grafit (moderator - grafit, pendingin - air); gas grafit (moderator – grafit, pendingin – gas); air berat (moderator - air berat, pendingin - air biasa). Di Rusia mereka sedang membangun bab. arr. reaktor air-grafit dan reaktor air-air; pembangkit listrik tenaga nuklir AS terutama menggunakan reaktor air-air; di Inggris, reaktor gas-grafit; di Kanada, pembangkit listrik tenaga nuklir dengan reaktor air berat mendominasi. Efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir agak lebih rendah dibandingkan efisiensi pembangkit listrik tenaga panas yang menggunakan bahan bakar fosil; Efisiensi keseluruhan pembangkit listrik tenaga nuklir reaktor air bertekanan adalah kira-kira. 33%, dan dengan reaktor air berat - kira-kira. 29%. Namun, reaktor air grafit dengan uap super panas di dalam reaktornya memiliki efisiensi mendekati 40%, sebanding dengan efisiensi pembangkit listrik tenaga panas. Namun pembangkit listrik tenaga nuklir pada dasarnya tidak memiliki masalah transportasi: misalnya, pembangkit listrik tenaga nuklir dengan kapasitas 1000 MW hanya mengkonsumsi 100 ton bahan bakar nuklir per tahun, dan pembangkit listrik tenaga panas dengan kapasitas yang sama mengkonsumsi sekitar. 4 juta ton batu bara. Kerugian terbesar dari reaktor neutron termal adalah efisiensi penggunaan uranium alam yang sangat rendah - kira-kira. 1%. Tingkat pemanfaatan uranium dalam reaktor neutron cepat jauh lebih tinggi – hingga 60–70%. Hal ini memungkinkan penggunaan bahan fisil dengan kandungan uranium yang jauh lebih rendah, bahkan air laut. Namun, reaktor cepat memerlukan plutonium fisil dalam jumlah besar, yang diperoleh dari elemen bahan bakar yang terbakar selama pemrosesan ulang bahan bakar nuklir bekas, yang cukup mahal dan rumit.

Semua reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir dilengkapi dengan penukar panas; pompa atau unit peniup gas untuk sirkulasi cairan pendingin; saluran pipa dan perlengkapan sirkuit sirkulasi; alat untuk memuat ulang bahan bakar nuklir; sistem ventilasi khusus, sistem alarm darurat, dll. Peralatan ini, biasanya, terletak di kompartemen yang terpisah dari ruangan lain di pembangkit listrik tenaga nuklir dengan perlindungan biologis. Peralatan ruang turbin pembangkit listrik tenaga nuklir kira-kira sama dengan peralatan pembangkit listrik tenaga panas turbin uap. Indikator ekonomi pembangkit listrik tenaga nuklir bergantung pada efisiensi reaktor dan peralatan listrik lainnya, faktor pemanfaatan kapasitas terpasang untuk tahun tersebut, intensitas energi inti reaktor, dll. Bagian komponen bahan bakar dalam biaya pembangkitan listrik di pembangkit listrik tenaga nuklir hanya 30–40% (di pembangkit listrik tenaga panas 60–70%) . Selain menghasilkan listrik, pembangkit listrik tenaga nuklir juga digunakan untuk desalinasi air (PLTN Shevchenko di Kazakhstan).

Ensiklopedia "Teknologi". - M.: Rosman. 2006 .

Sinonim:

Lihat apa itu “pembangkit listrik tenaga nuklir” di kamus lain:

Pembangkit listrik di mana energi atom (nuklir) diubah menjadi energi listrik. Pembangkit energi pada pembangkit listrik tenaga nuklir adalah reaktor nuklir. Sinonim: PLTN Lihat juga: Pembangkit listrik tenaga nuklir Pembangkit listrik Reaktor nuklir Kamus keuangan... ... Kamus Keuangan

- (PLTN) pembangkit listrik tempat energi nuklir (nuklir) diubah menjadi energi listrik. Di pembangkit listrik tenaga nuklir, panas yang dilepaskan dalam reaktor nuklir digunakan untuk menghasilkan uap air, yang memutar generator turbin. Pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia dengan kapasitas 5 MW adalah... ... Kamus Ensiklopedis Besar

Pembangkit listrik yang energi nuklir (nuklir) diubah menjadi energi listrik, dimana panas yang dilepaskan dalam reaktor nuklir akibat pembelahan inti atom digunakan untuk menghasilkan uap air yang memutar turbogenerator. EdwART. Kamus… … Kamus situasi darurat

pembangkit listrik tenaga nuklir- Pembangkit listrik yang mengubah energi fisi inti atom menjadi energi listrik atau menjadi energi listrik dan panas. [GOST 19431 84] Topik tenaga nuklir secara umum Sinonim pembangkit listrik tenaga nuklir EN pembangkit listrik tenaga atompembangkit listrik tenaga atomNGSNPGSNPPNPSnuklir... ... Panduan Penerjemah Teknis

pembangkit listrik tenaga nuklir- Pembangkit listrik dimana energi atom (nuklir) diubah menjadi energi listrik. Sin.: Pembangkit listrik tenaga nuklir... Kamus Geografi

- (PLTN) Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir merupakan pembangkit listrik tenaga nuklir yang dirancang untuk menghasilkan listrik. Istilah energi nuklir. Kepedulian Rosenergoatom, 2010 ... Istilah energi nuklir

Kata benda, jumlah sinonim: 4 raksasa atom (4) pembangkit listrik tenaga nuklir (6) atom damai (4) ... Kamus sinonim

Lihat juga: Daftar pembangkit listrik tenaga nuklir di dunia Negara-negara yang memiliki pembangkit listrik tenaga nuklir ... Wikipedia

- (PLTN) pembangkit listrik yang mengubah energi atom (nuklir) menjadi energi listrik. Pembangkit energi pada pembangkit listrik tenaga nuklir adalah reaktor nuklir (lihat Reaktor Nuklir). Panas yang dilepaskan dalam reaktor akibat reaksi fisi berantai... ... Ensiklopedia Besar Soviet

- (PLTN), pembangkit listrik dimana energi atom (nuklir) diubah menjadi energi listrik. Di pembangkit listrik tenaga nuklir, panas yang dihasilkan dalam reaktor nuklir digunakan untuk menghasilkan uap air, yang memutar generator turbin. Sebagai bahan bakar nuklir dalam komposisi... ... Ensiklopedia Geografis

- Pembangkit listrik (PLTN) yang didalamnya energi atom (nuklir) diubah menjadi energi listrik. Di pembangkit listrik tenaga nuklir, panas yang dilepaskan dalam reaktor nuklir sebagai akibat dari reaksi berantai fisi inti unsur berat tertentu, terutama 233U, 235U, 239Pu, diubah menjadi... ... Kamus Besar Ensiklopedis Politeknik

Buku

• Catatan seorang pembangun, A. N. Komarovsky, Memoar Pahlawan Buruh Sosialis, pemenang Hadiah Lenin dan Negara, Doktor Ilmu Teknik, profesor, Kolonel Jenderal-Insinyur Alexander Nikolaevich Komarovsky... Kategori: Perencanaan kota dan arsitektur Penerbit:

10,7% pembangkit listrik dunia setiap tahunnya berasal dari pembangkit listrik tenaga nuklir. Bersama dengan pembangkit listrik tenaga panas dan pembangkit listrik tenaga air, mereka bekerja untuk menyediakan cahaya dan panas bagi umat manusia, memungkinkan mereka menggunakan peralatan listrik dan membuat hidup kita lebih nyaman dan sederhana. Kebetulan saat ini kata “pembangkit listrik tenaga nuklir” dikaitkan dengan bencana dan ledakan global. Masyarakat awam sama sekali tidak tahu tentang pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir dan strukturnya, namun bahkan mereka yang paling tidak tercerahkan pun pernah mendengar dan takut dengan insiden di Chernobyl dan Fukushima.

Apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir? Bagaimana mereka bekerja? Seberapa berbahayakah pembangkit listrik tenaga nuklir? Jangan percaya rumor dan mitos, yuk cari tahu!

Pada tanggal 16 Juli 1945, energi diekstraksi dari inti uranium untuk pertama kalinya di lokasi uji coba militer di Amerika Serikat. Ledakan dahsyat bom atom, yang menimbulkan banyak korban jiwa, menjadi prototipe sumber listrik modern dan benar-benar damai.

Listrik pertama kali diproduksi menggunakan reaktor nuklir pada tanggal 20 Desember 1951 di negara bagian Idaho Amerika. Untuk memeriksa fungsinya, generator disambungkan ke 4 lampu pijar; tanpa diduga semua orang, lampunya menyala. Sejak saat itu, umat manusia mulai menggunakan energi reaktor nuklir untuk menghasilkan listrik.

Pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia diluncurkan di Obninsk di Uni Soviet pada tahun 1954. Kekuatannya hanya 5 megawatt.

Apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir? Pembangkit listrik tenaga nuklir adalah instalasi nuklir yang menghasilkan energi dengan menggunakan reaktor nuklir. Reaktor nuklir menggunakan bahan bakar nuklir, paling sering uranium.

Prinsip pengoperasian instalasi nuklir didasarkan pada reaksi fisi neutron uranium, yang saling bertabrakan, terbagi menjadi neutron baru, yang selanjutnya juga bertabrakan dan juga fisi. Reaksi ini disebut reaksi berantai dan mendasari tenaga nuklir. Seluruh proses ini menghasilkan panas, yang memanaskan air hingga mencapai suhu panas terik (320 derajat Celcius). Kemudian air berubah menjadi uap, uap tersebut memutar turbin, menggerakkan generator listrik yang menghasilkan listrik.

Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini dilakukan dengan pesat. Alasan utama bertambahnya jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir di dunia adalah terbatasnya cadangan bahan bakar organik; sederhananya, cadangan gas dan minyak semakin menipis, dibutuhkan untuk kebutuhan industri dan perkotaan, serta uranium dan plutonium, yang mana sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir, dibutuhkan dalam jumlah kecil;

Apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir? Bukan hanya listrik dan panas. Selain menghasilkan listrik, pembangkit listrik tenaga nuklir juga digunakan untuk desalinasi air. Misalnya, ada pembangkit listrik tenaga nuklir di Kazakhstan.

Bahan bakar apa yang digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir?

Dalam prakteknya, pembangkit listrik tenaga nuklir dapat menggunakan beberapa zat yang mampu menghasilkan listrik nuklir; bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir modern adalah uranium, thorium dan plutonium.

Bahan bakar thorium saat ini tidak digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir, Karena lebih sulit untuk mengubahnya menjadi elemen bahan bakar, atau singkatnya batang bahan bakar.

Batang bahan bakar adalah tabung logam yang ditempatkan di dalam reaktor nuklir. Ada zat radioaktif di dalam batang bahan bakar. Tabung-tabung ini bisa disebut fasilitas penyimpanan bahan bakar nuklir. Alasan kedua jarangnya penggunaan thorium adalah pemrosesannya yang rumit dan mahal setelah digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir.

Bahan bakar plutonium juga tidak digunakan dalam rekayasa tenaga nuklir, karena zat ini memiliki komposisi kimia yang sangat kompleks, sehingga mereka masih belum mempelajari cara menggunakannya dengan benar.

bahan bakar uranium

Bahan utama penghasil energi pada pembangkit listrik tenaga nuklir adalah uranium. Uranium saat ini ditambang dengan tiga cara: tambang terbuka, tambang tertutup, dan pencucian bawah tanah, dengan mengebor tambang. Metode terakhir ini sangat menarik. Untuk mengekstraksi uranium dengan pencucian, larutan asam sulfat dituangkan ke dalam sumur bawah tanah, dijenuhkan dengan uranium dan dipompa keluar kembali.

Cadangan uranium terbesar di dunia terletak di Australia, Kazakhstan, Rusia dan Kanada. Deposito terkaya ada di Kanada, Zaire, Prancis, dan Republik Ceko. Di negara-negara tersebut, hingga 22 kilogram bahan baku uranium diperoleh dari satu ton bijih. Sebagai perbandingan, di Rusia, lebih dari satu setengah kilogram uranium diperoleh dari satu ton bijih.

Lokasi penambangan uranium bersifat non-radioaktif. Dalam bentuknya yang murni, zat ini tidak terlalu berbahaya bagi manusia; bahaya yang jauh lebih besar adalah gas radon tidak berwarna radioaktif, yang terbentuk selama peluruhan alami uranium.

Uranium tidak dapat digunakan dalam bentuk bijih di pembangkit listrik tenaga nuklir; tidak dapat menghasilkan reaksi apa pun. Pertama, bahan baku uranium diolah menjadi bubuk – uranium oksida, dan baru setelah itu menjadi bahan bakar uranium. Bubuk uranium diubah menjadi “tablet” logam - dipres ke dalam labu kecil yang rapi, yang dibakar selama 24 jam pada suhu yang sangat tinggi, lebih dari 1500 derajat Celcius. Pelet uranium inilah yang memasuki reaktor nuklir, di mana mereka mulai berinteraksi satu sama lain dan, pada akhirnya, menyediakan listrik bagi manusia.
Sekitar 10 juta pelet uranium bekerja secara bersamaan dalam satu reaktor nuklir.
Tentu saja pelet uranium tidak dibuang begitu saja ke dalam reaktor. Mereka ditempatkan dalam tabung logam yang terbuat dari paduan zirkonium - batang bahan bakar; tabung tersebut dihubungkan satu sama lain dalam bundel dan membentuk rakitan bahan bakar - rakitan bahan bakar. FA-lah yang berhak disebut sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir.

Pemrosesan ulang bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir

Setelah sekitar satu tahun digunakan, uranium dalam reaktor nuklir perlu diganti. Elemen bahan bakar didinginkan selama beberapa tahun dan dikirim untuk dicacah dan dilarutkan. Sebagai hasil ekstraksi kimia, uranium dan plutonium dilepaskan, yang digunakan kembali dan digunakan untuk membuat bahan bakar nuklir segar.

Produk peluruhan uranium dan plutonium digunakan untuk memproduksi sumber radiasi pengion. Mereka digunakan dalam pengobatan dan industri.

Segala sesuatu yang tersisa setelah manipulasi ini dikirim ke tungku panas dan kaca dibuat dari sisa-sisanya, yang kemudian disimpan di fasilitas penyimpanan khusus. Mengapa kaca? Akan sangat sulit menghilangkan sisa-sisa unsur radioaktif yang dapat membahayakan lingkungan.

Berita pembangkit listrik tenaga nuklir - metode baru pembuangan limbah radioaktif baru-baru ini muncul. Apa yang disebut reaktor nuklir cepat atau reaktor neutron cepat telah dibuat, yang beroperasi dengan menggunakan sisa bahan bakar nuklir daur ulang. Menurut para ilmuwan, sisa-sisa bahan bakar nuklir yang saat ini disimpan di fasilitas penyimpanan mampu menyediakan bahan bakar bagi reaktor neutron cepat selama 200 tahun.

Selain itu, reaktor cepat baru dapat beroperasi dengan bahan bakar uranium, yang terbuat dari 238 uranium; zat ini tidak digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir konvensional, karena Lebih mudah bagi pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini untuk memproses 235 dan 233 uranium, yang jumlahnya hanya sedikit tersisa di alam. Dengan demikian, reaktor baru adalah peluang untuk menggunakan cadangan besar 238 uranium, yang belum pernah digunakan sebelumnya.

Bagaimana pembangkit listrik tenaga nuklir dibangun?

Apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir? Apa sajakah tumpukan bangunan abu-abu yang sebagian besar dari kita hanya melihatnya di TV? Seberapa tahan lama dan amankah struktur ini? Bagaimana struktur pembangkit listrik tenaga nuklir? Inti dari setiap pembangkit listrik tenaga nuklir adalah gedung reaktor, di sebelahnya terdapat ruang turbin dan gedung keselamatan.

PENTING UNTUK DIKETAHUI:

Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir dilakukan sesuai dengan peraturan, peraturan dan persyaratan keselamatan fasilitas yang bekerja dengan zat radioaktif. Stasiun nuklir adalah objek strategis negara. Oleh karena itu, ketebalan dinding dan struktur tulangan beton bertulang pada gedung reaktor beberapa kali lebih besar dibandingkan dengan struktur standar. Dengan demikian, lokasi pembangkit listrik tenaga nuklir mampu menahan gempa berkekuatan 8 skala Richter, angin puting beliung, tsunami, angin puting beliung, dan kecelakaan pesawat.

Bangunan reaktor dimahkotai dengan kubah yang dilindungi oleh dinding beton internal dan eksternal. Dinding beton bagian dalam dilapisi dengan lembaran baja, yang jika terjadi kecelakaan harus menciptakan ruang udara tertutup dan tidak melepaskan zat radioaktif ke udara.

Setiap pembangkit listrik tenaga nuklir memiliki kolam pendinginnya sendiri. Tablet uranium yang sudah habis masa pakainya ditempatkan di sana. Setelah bahan bakar uranium dikeluarkan dari reaktor, ia tetap sangat radioaktif, sehingga reaksi di dalam batang bahan bakar berhenti terjadi, diperlukan waktu 3 hingga 10 tahun (tergantung pada desain reaktor tempat bahan bakar itu berada). Di kolam pendingin, pelet uranium menjadi dingin dan reaksi berhenti terjadi di dalamnya.

Diagram teknologi pembangkit listrik tenaga nuklir atau sederhananya diagram desain pembangkit listrik tenaga nuklir ada beberapa jenis, begitu pula dengan ciri-ciri pembangkit listrik tenaga nuklir dan diagram termal pembangkit listrik tenaga nuklir, tergantung pada jenisnya. reaktor nuklir yang digunakan dalam proses pembangkitan listrik.

Pembangkit listrik tenaga nuklir terapung

Kita sudah mengetahui apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir, namun para ilmuwan Rusia mempunyai ide untuk menggunakan pembangkit listrik tenaga nuklir dan menjadikannya mobile. Hingga saat ini, proyek tersebut hampir selesai. Desain ini disebut pembangkit listrik tenaga nuklir terapung. Rencananya, PLTN terapung tersebut akan mampu menyuplai listrik ke kota berpenduduk hingga dua ratus ribu jiwa tersebut. Keunggulan utamanya adalah kemampuannya bergerak melalui laut. Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir yang mampu bergerak saat ini hanya sedang berlangsung di Rusia.

Berita pembangkit listrik tenaga nuklir adalah peluncuran pembangkit listrik tenaga nuklir terapung pertama di dunia dalam waktu dekat, yang dirancang untuk menyediakan energi ke kota pelabuhan Pevek, yang terletak di Okrug Otonomi Chukotka Rusia. Pembangkit listrik tenaga nuklir terapung pertama disebut "Akademik Lomonosov", pembangkit listrik tenaga nuklir mini sedang dibangun di St. Petersburg dan rencananya akan diluncurkan pada tahun 2016 - 2019. Presentasi PLTN terapung dilakukan pada tahun 2015, kemudian pihak pembangun mempresentasikan proyek PLTN terapung yang hampir selesai.

Pembangkit listrik tenaga nuklir terapung dirancang untuk menyediakan listrik ke kota-kota paling terpencil yang memiliki akses ke laut. Reaktor nuklir Akademik Lomonosov tidak sekuat pembangkit listrik tenaga nuklir di darat, namun memiliki masa pakai 40 tahun, yang berarti penduduk Pevek kecil tidak akan menderita kekurangan listrik selama hampir setengah abad.

Pembangkit listrik tenaga nuklir terapung tidak hanya dapat digunakan sebagai sumber panas dan listrik, tetapi juga untuk desalinasi air. Menurut perhitungan, bisa menghasilkan 40 hingga 240 meter kubik air tawar per hari.
Biaya blok pertama pembangkit listrik tenaga nuklir terapung adalah 16 setengah miliar rubel; seperti yang bisa kita lihat, pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir bukanlah suatu kesenangan yang murah.

Keamanan pembangkit listrik tenaga nuklir

Pasca bencana Chernobyl tahun 1986 dan kecelakaan Fukushima tahun 2011, kata pembangkit listrik tenaga nuklir menimbulkan ketakutan dan kepanikan pada masyarakat. Padahal, pembangkit listrik tenaga nuklir modern telah dilengkapi dengan teknologi terkini, telah dikembangkan aturan keselamatan khusus, dan secara umum perlindungan pembangkit listrik tenaga nuklir terdiri dari 3 tingkatan:

Pada tingkat pertama, pengoperasian normal pembangkit listrik tenaga nuklir harus dipastikan. Keamanan pembangkit listrik tenaga nuklir sangat bergantung pada lokasi pembangkit listrik tenaga nuklir yang benar, desain yang dibuat dengan baik, dan pemenuhan semua persyaratan selama pembangunan gedung. Semuanya harus mematuhi peraturan, instruksi dan rencana keselamatan.

Pada tingkat kedua, penting untuk mencegah pengoperasian normal pembangkit listrik tenaga nuklir agar tidak beralih ke situasi darurat. Untuk tujuan ini, terdapat perangkat khusus yang memantau suhu dan tekanan di dalam reaktor dan melaporkan perubahan sekecil apa pun dalam pembacaan.

Jika perlindungan tingkat pertama dan kedua tidak berfungsi, perlindungan ketiga digunakan - respons langsung terhadap situasi darurat. Sensor mendeteksi kecelakaan dan bereaksi sendiri – reaktor dimatikan, sumber radiasi dilokalisasi, inti didinginkan, dan kecelakaan dilaporkan.

Tentunya suatu pembangkit listrik tenaga nuklir memerlukan perhatian khusus terhadap sistem keselamatannya, baik pada tahap konstruksi maupun pada tahap operasi. Kegagalan untuk mematuhi peraturan yang ketat dapat menimbulkan konsekuensi yang sangat serius, namun saat ini sebagian besar tanggung jawab atas keselamatan pembangkit listrik tenaga nuklir berada pada sistem komputer, dan faktor manusia hampir sepenuhnya dikecualikan. Mengingat akurasi tinggi dari mesin modern, keselamatan pembangkit listrik tenaga nuklir dapat dipastikan.

Para ahli memastikan bahwa tidak mungkin menerima radiasi radioaktif dalam dosis besar di pembangkit listrik tenaga nuklir modern yang beroperasi secara stabil atau saat berada di dekatnya. Bahkan pekerja pembangkit listrik tenaga nuklir, yang mengukur tingkat radiasi yang diterima setiap hari, tidak terkena radiasi lebih banyak daripada penduduk biasa di kota-kota besar.

Reaktor nuklir

Apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir? Ini adalah reaktor nuklir yang berfungsi pertama dan terpenting. Proses pembangkitan energi terjadi di dalamnya. FA ditempatkan di reaktor nuklir, tempat neutron uranium bereaksi satu sama lain, memindahkan panas ke air, dan sebagainya.

Di dalam gedung reaktor tertentu terdapat struktur berikut: sumber pasokan air, pompa, generator, turbin uap, kondensor, deaerator, alat pembersih, katup, penukar panas, reaktor itu sendiri dan pengatur tekanan.

Reaktor tersedia dalam beberapa jenis, tergantung pada zat apa yang bertindak sebagai moderator dan pendingin dalam perangkat. Kemungkinan besar pembangkit listrik tenaga nuklir modern akan memiliki reaktor neutron termal:

• air-air (dengan air biasa sebagai moderator neutron dan pendingin);
• air grafit (moderator - grafit, pendingin - air);
• gas grafit (moderator – grafit, pendingin – gas);
• air berat (moderator - air berat, pendingin - air biasa).

Efisiensi PLTN dan daya PLTN

Efisiensi keseluruhan pembangkit listrik tenaga nuklir (faktor efisiensi) dengan reaktor air bertekanan adalah sekitar 33%, dengan reaktor air grafit - sekitar 40%, dan reaktor air berat - sekitar 29%. Kelayakan ekonomi suatu pembangkit listrik tenaga nuklir bergantung pada efisiensi reaktor nuklir, intensitas energi inti reaktor, faktor pemanfaatan kapasitas terpasang per tahun, dan lain-lain.

Berita NPP – Para ilmuwan berjanji untuk segera meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir sebanyak satu setengah kali lipat, hingga 50%. Hal ini akan terjadi jika rakitan bahan bakar, atau rakitan bahan bakar yang langsung ditempatkan ke dalam reaktor nuklir, tidak terbuat dari paduan zirkonium, melainkan dari komposit. Permasalahan pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini adalah zirkonium kurang tahan panas, tidak tahan suhu dan tekanan yang sangat tinggi, sehingga efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir rendah, sedangkan komposit dapat menahan suhu di atas seribu derajat Celcius.

Eksperimen penggunaan komposit sebagai cangkang pelet uranium sedang dilakukan di AS, Prancis, dan Rusia. Para ilmuwan berupaya meningkatkan kekuatan material dan memasukkannya ke dalam energi nuklir.

Apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir? Pembangkit listrik tenaga nuklir adalah tenaga listrik dunia. Total kapasitas listrik pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia adalah 392.082 MW. Karakteristik pembangkit listrik tenaga nuklir terutama bergantung pada kapasitasnya. Pembangkit listrik tenaga nuklir terkuat di dunia berlokasi di Perancis; kapasitas PLTN Sivo (setiap unit) lebih dari satu setengah ribu MW (megawatt). Kekuatan pembangkit listrik tenaga nuklir lainnya berkisar dari 12 MW di pembangkit listrik tenaga nuklir mini (PLTN Bilibino, Rusia) hingga 1382 MW (PLTN Flanmanville, Prancis). Pada tahap konstruksi terdapat blok Flamanville berkapasitas 1.650 MW, dan PLTN Shin-Kori Korea Selatan dengan kapasitas PLTN 1.400 MW.

biaya PLTN

Pembangkit listrik tenaga nuklir, apa itu? Ini uang yang banyak. Saat ini orang membutuhkan segala cara untuk menghasilkan listrik. Pembangkit listrik tenaga air, panas dan nuklir sedang dibangun di mana-mana di negara-negara yang kurang lebih maju. Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir bukanlah proses yang mudah; memerlukan biaya besar dan investasi modal; seringkali sumber daya keuangan diambil dari anggaran negara.

Biaya pembangkit listrik tenaga nuklir termasuk biaya modal - biaya persiapan lokasi, konstruksi, pengoperasian peralatan (jumlah biaya modal sangat mahal, misalnya, satu pembangkit uap di pembangkit listrik tenaga nuklir berharga lebih dari 9 juta dolar). Selain itu, pembangkit listrik tenaga nuklir juga memerlukan biaya operasional yang meliputi pembelian bahan bakar, biaya pembuangannya, dan lain-lain.

Karena berbagai alasan, biaya resmi pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir hanyalah perkiraan; saat ini, pembangkit listrik tenaga nuklir akan menelan biaya sekitar 21-25 miliar euro. Untuk membangun satu unit nuklir dari awal akan menelan biaya sekitar $8 juta. Rata-rata payback period untuk satu stasiun adalah 28 tahun, umur layanan 40 tahun. Seperti yang Anda lihat, pembangkit listrik tenaga nuklir adalah kesenangan yang cukup mahal, tetapi, seperti yang kita ketahui, pembangkit listrik tenaga nuklir sangat penting dan berguna bagi Anda dan saya.

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR(NPP), pembangkit listrik yang menggunakan panas yang dilepaskan dalam reaktor nuklir sebagai akibat dari reaksi berantai terkendali dari fisi inti unsur berat (terutama. $\ce(^(233)U, ^(235)U, ^(239)Pu)$). Panas yang dihasilkan di inti reaktor nuklir, ditransmisikan (secara langsung atau melalui perantara pendingin) fluida kerja (terutama uap air), yang menggerakkan turbin uap dengan turbogenerator.

Pembangkit listrik tenaga nuklir pada prinsipnya analog dengan pembangkit listrik konvensional pembangkit listrik termal(TPP), yang menggunakan reaktor nuklir sebagai pengganti tungku ketel uap. Meskipun skema dasar termodinamika pembangkit listrik tenaga nuklir dan pembangkit listrik termal serupa, terdapat juga perbedaan yang signifikan di antara keduanya. Yang utama adalah keunggulan lingkungan dan ekonomi pembangkit listrik tenaga nuklir dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas: pembangkit listrik tenaga nuklir tidak memerlukan oksigen untuk membakar bahan bakar; mereka praktis tidak mencemari lingkungan dengan sulfur dioksida dan gas lainnya; bahan bakar nuklir memiliki nilai kalor yang jauh lebih tinggi (fisi 1g isotop U atau Pu melepaskan 22.500 kWh, yang setara dengan energi yang terkandung dalam 3.000 kg batubara), yang secara drastis mengurangi volume dan biaya transportasi dan penanganannya; Sumber daya energi bahan bakar nuklir dunia secara signifikan melebihi cadangan bahan bakar hidrokarbon alami. Selain itu, penggunaan reaktor nuklir (jenis apa pun) sebagai sumber energi memerlukan perubahan pada sirkuit termal yang diterapkan pada pembangkit listrik tenaga panas konvensional dan pengenalan elemen baru ke dalam struktur pembangkit listrik tenaga nuklir, misalnya. biologis perlindungan (lihat Keamanan radiasi), sistem pengisian ulang bahan bakar bekas, kolam penampungan bahan bakar, dll. Pemindahan energi panas dari reaktor nuklir ke turbin uap dilakukan melalui pendingin yang bersirkulasi melalui pipa tertutup, dikombinasikan dengan pompa sirkulasi, membentuk apa yang disebut. rangkaian atau loop reaktor. Air biasa dan berat, uap air, logam cair, cairan organik, dan beberapa gas (misalnya helium, karbon dioksida) digunakan sebagai pendingin. Sirkuit tempat pendingin bersirkulasi selalu ditutup untuk menghindari kebocoran radioaktivitas; jumlahnya ditentukan terutama oleh jenis reaktor nuklir, serta sifat fluida kerja dan pendingin.

Di pembangkit listrik tenaga nuklir dengan sirkuit sirkuit tunggal (Gbr. A) pendingin juga merupakan fluida kerja, seluruh rangkaian bersifat radioaktif dan oleh karena itu dikelilingi oleh perlindungan biologis. Saat menggunakan gas inert, seperti helium, sebagai pendingin, yang tidak diaktifkan di medan neutron inti, pelindung biologis hanya diperlukan di sekitar reaktor nuklir, karena pendingin tersebut tidak bersifat radioaktif. Pendingin – fluida kerja, memanas di inti reaktor, kemudian masuk ke turbin, dimana energi panasnya diubah menjadi energi mekanik dan kemudian menjadi energi listrik dalam generator listrik. Yang paling umum adalah pembangkit listrik tenaga nuklir sirkuit tunggal dengan reaktor nuklir di mana pendingin dan moderator neutron air berfungsi. Fluida kerja terbentuk langsung di inti ketika cairan pendingin dipanaskan hingga mendidih. Reaktor semacam ini disebut reaktor air mendidih; dalam industri energi nuklir global disebut sebagai BWR (Reaktor Air Mendidih). Reaktor air mendidih dengan pendingin air dan moderator grafit - RBMK (reaktor saluran daya tinggi) - telah tersebar luas di Rusia. Penggunaan reaktor berpendingin gas suhu tinggi (dengan pendingin helium) - HTGR - di pembangkit listrik tenaga nuklir dinilai menjanjikan. Efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir sirkuit tunggal yang beroperasi dalam siklus turbin gas tertutup dapat melebihi 45–50%.

Dengan sirkuit sirkuit ganda (Gbr. B) pendingin sirkuit primer yang dipanaskan di inti ditransfer ke pembangkit uap ( penukar panas) energi panas ke fluida kerja pada rangkaian kedua, setelah itu dikembalikan ke inti melalui pompa sirkulasi. Pendingin utama dapat berupa air, logam cair atau gas, dan fluida kerjanya adalah air, yang diubah menjadi uap air dalam pembangkit uap. Sirkuit primer bersifat radioaktif dan dikelilingi oleh pelindung biologis (kecuali jika gas inert digunakan sebagai pendingin). Sirkuit kedua biasanya aman terhadap radiasi, karena fluida kerja dan cairan pendingin sirkuit pertama tidak bersentuhan. Yang paling luas adalah pembangkit listrik tenaga nuklir sirkuit ganda dengan reaktor di mana air sebagai pendingin utama dan moderator, dan uap air sebagai fluida kerjanya. Reaktor jenis ini disebut sebagai VVER - reaktor daya berpendingin air. reaktor (PWR - Reaktor Tenaga Air). Efisiensi PLTN dengan VVER mencapai 40%. Dalam hal efisiensi termodinamika, pembangkit listrik tenaga nuklir tersebut lebih rendah daripada pembangkit listrik tenaga nuklir sirkuit tunggal dengan HTGR jika suhu gas pendingin yang keluar dari inti melebihi 700 °C.

Sirkuit termal tiga sirkuit (Gbr. V) hanya digunakan dalam kasus di mana perlu untuk sepenuhnya menghilangkan kontak antara pendingin sirkuit primer (radioaktif) dengan fluida kerja; misalnya, ketika inti didinginkan dengan natrium cair, kontaknya dengan fluida kerja (uap air) dapat menyebabkan kecelakaan besar. Natrium cair sebagai pendingin hanya digunakan pada reaktor nuklir neutron cepat (FBR - Fast Breeder Reactor). Keunikan pembangkit listrik tenaga nuklir dengan reaktor neutron cepat adalah, bersamaan dengan pembangkitan energi listrik dan panas, pembangkit listrik tersebut mereproduksi isotop fisil yang cocok untuk digunakan dalam reaktor nuklir termal (lihat Gambar. Reaktor peternak).

Turbin pembangkit listrik tenaga nuklir biasanya beroperasi pada uap jenuh atau sedikit super panas. Saat menggunakan turbin yang beroperasi dengan uap super panas, uap jenuh dialirkan melalui inti reaktor (melalui saluran khusus) atau melalui penukar panas khusus - superheater uap yang menggunakan bahan bakar hidrokarbon - untuk meningkatkan suhu dan tekanan. Efisiensi termodinamika siklus pembangkit listrik tenaga nuklir semakin tinggi, semakin tinggi pula parameter cairan pendingin dan fluida kerja, yang ditentukan oleh kemampuan teknologi dan sifat bahan struktural yang digunakan dalam rangkaian pendingin pembangkit listrik tenaga nuklir.

Di pembangkit listrik tenaga nuklir, banyak perhatian diberikan pada pembersihan cairan pendingin, karena pengotor alami yang ada di dalamnya, serta produk korosi yang terakumulasi selama pengoperasian peralatan dan jaringan pipa, merupakan sumber radioaktivitas. Tingkat kemurnian cairan pendingin sangat menentukan tingkat kondisi radiasi di lokasi pembangkit listrik tenaga nuklir.

Pembangkit listrik tenaga nuklir hampir selalu dibangun di dekat konsumen energi, karena biaya pengangkutan bahan bakar nuklir ke pembangkit listrik tenaga nuklir, tidak seperti bahan bakar hidrokarbon untuk pembangkit listrik tenaga panas, memiliki pengaruh yang kecil terhadap biaya energi yang dihasilkan (biasanya bahan bakar nuklir di reaktor daya diganti. dengan yang baru setiap beberapa tahun sekali), dan transmisi energi listrik dan panas dalam jarak jauh meningkatkan biayanya secara signifikan. Pembangkit listrik tenaga nuklir dibangun di sisi berlawanan arah angin dari kawasan berpenduduk terdekat; zona perlindungan sanitasi dan zona observasi dibuat di sekitarnya, di mana penduduk tidak diperbolehkan untuk tinggal. Peralatan kontrol dan pengukuran ditempatkan di zona observasi untuk pemantauan lingkungan secara terus menerus.

Pembangkit listrik tenaga nuklir adalah basisnya daya nuklir. Tujuan utamanya adalah produksi listrik (pembangkit listrik tenaga nuklir tipe kondensasi) atau produksi gabungan listrik dan panas (pembangkit listrik dan panas gabungan nuklir - NCHPP). Di ATPP, sebagian uap yang dikeluarkan di turbin dibuang ke tempat yang disebut. penukar panas jaringan untuk memanaskan air yang bersirkulasi di jaringan pemanas tertutup. Dalam beberapa kasus, energi panas reaktor nuklir hanya dapat digunakan untuk kebutuhan pemanasan distrik (pembangkit pemasok panas nuklir - AST). Dalam hal ini, air panas dari penukar panas sirkuit pertama dan kedua memasuki penukar panas jaringan, di mana ia mentransfer panas ke air jaringan dan kemudian kembali ke sirkuit.

Salah satu keunggulan PLTN dibandingkan PLTU konvensional adalah tingginya keramahan lingkungan yang tetap terjaga bila memenuhi syarat. pengoperasian reaktor nuklir. Penghalang keselamatan radiasi yang ada untuk pembangkit listrik tenaga nuklir (lapisan bahan bakar, bejana reaktor nuklir, dll.) mencegah kontaminasi cairan pendingin dengan produk fisi radioaktif. Selubung pelindung (penahan) dipasang di atas ruang reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir untuk mencegah bahan radioaktif memasuki lingkungan jika terjadi kecelakaan paling parah - depresurisasi sirkuit primer, peleburan inti. Pelatihan personel PLTN meliputi pelatihan simulator khusus (simulator PLTN) untuk mempraktikkan tindakan baik dalam situasi normal maupun darurat. Di pembangkit listrik tenaga nuklir terdapat sejumlah layanan yang menjamin fungsi normal pembangkit listrik dan keselamatan personelnya (misalnya, pemantauan radiasi, memastikan persyaratan sanitasi dan higienis, dll.). Di wilayah pembangkit listrik tenaga nuklir, fasilitas penyimpanan sementara dibuat untuk bahan bakar nuklir segar dan bekas, untuk limbah radioaktif cair dan padat yang dihasilkan selama operasinya. Semua ini mengarah pada fakta bahwa biaya satu kilowatt listrik terpasang di pembangkit listrik tenaga nuklir 30% lebih tinggi daripada biaya satu kilowatt di pembangkit listrik tenaga panas. Namun, biaya energi yang dihasilkan di pembangkit listrik tenaga nuklir yang dipasok ke konsumen lebih rendah dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga panas, karena sangat kecilnya porsi komponen bahan bakar dalam biaya ini. Karena fitur efisiensi dan pengaturan daya yang tinggi, pembangkit listrik tenaga nuklir biasanya digunakan dalam mode dasar, sedangkan faktor pemanfaatan kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga nuklir dapat melebihi 80%. Ketika pangsa pembangkit listrik tenaga nuklir dalam keseimbangan energi keseluruhan di kawasan meningkat, pembangkit listrik tersebut juga dapat beroperasi dalam mode fleksibel (untuk menutupi ketidakrataan beban dalam sistem energi lokal). Kemampuan pembangkit listrik tenaga nuklir untuk beroperasi dalam waktu lama tanpa mengganti bahan bakar memungkinkannya digunakan di daerah terpencil. Telah dikembangkan pembangkit listrik tenaga nuklir yang tata letak peralatannya didasarkan pada prinsip-prinsip yang diterapkan pada pembangkit listrik tenaga nuklir kapal. instalasi (lihat Pemecah es bertenaga nuklir). Pembangkit listrik tenaga nuklir semacam itu dapat ditempatkan, misalnya di atas tongkang. Pembangkit listrik tenaga nuklir dengan HTGR menjanjikan, menghasilkan energi panas untuk melakukan proses teknologi dalam produksi metalurgi, kimia dan minyak, selama gasifikasi batu bara dan serpih, dan dalam produksi bahan bakar hidrokarbon sintetis. Masa operasional pembangkit listrik tenaga nuklir adalah 25–30 tahun. Penonaktifan pembangkit listrik tenaga nuklir, pembongkaran reaktor dan reklamasi lokasinya menjadi “halaman hijau” adalah peristiwa organisasi dan teknis yang kompleks dan mahal, yang dilakukan sesuai dengan rencana yang dikembangkan dalam setiap kasus tertentu.

Pembangkit listrik tenaga nuklir pertama yang beroperasi di dunia dengan kapasitas 5.000 kW diluncurkan di Rusia pada tahun 1954 di Obninsk. Pada tahun 1956, pembangkit listrik tenaga nuklir Calder Hall di Inggris (46 MW) mulai beroperasi, dan pada tahun 1957, pembangkit listrik tenaga nuklir Shippingport di Amerika Serikat (60 MW). Pada tahun 1974, pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia, Bilibinskaya (Distrik Otonomi Chukotka), diluncurkan. Pembangunan massal pembangkit listrik tenaga nuklir yang besar dan ekonomis dimulai pada paruh kedua. tahun 1960-an Namun, setelah kecelakaan (1986) di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, daya tarik energi nuklir menurun secara nyata, dan di sejumlah negara yang memiliki sumber daya bahan bakar dan energi tradisional yang cukup atau akses terhadapnya, pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir baru akan dilakukan. pembangkit listrik benar-benar berhenti (Rusia, AS, Inggris Raya, Jerman). Pada awal abad ke-21, 11.3.2011 di Samudera Pasifik lepas pantai timur Jepang akibat gempa kuat berkekuatan 9,0 hingga 9,1 dan selanjutnya tsunami(ketinggian gelombang mencapai 40,5 m) di pembangkit listrik tenaga nuklir Fukushima1 (Desa Okuma, Prefektur Fukushima) yang terbesarbencana teknologi– kecelakaan radiasi tingkat maksimum 7 pada Skala Peristiwa Nuklir Internasional. Dampak tsunami menonaktifkan pasokan listrik eksternal dan generator diesel cadangan, yang menyebabkan tidak dapat dioperasikannya semua sistem pendingin normal dan darurat dan menyebabkan melelehnya inti reaktor pada unit daya 1, 2 dan 3 pada hari-hari awal terjadinya kecelakaan. Pada bulan Desember 2013, pembangkit listrik tenaga nuklir resmi ditutup. Pada paruh pertama tahun 2016, tingkat radiasi yang tinggi tidak hanya membuat manusia tidak mungkin bekerja di gedung reaktor, tetapi juga bagi robot, yang gagal karena tingkat radiasi yang tinggi. Direncanakan pemindahan lapisan tanah ke fasilitas penyimpanan khusus dan pemusnahannya akan memakan waktu 30 tahun.

31 negara di dunia menggunakan pembangkit listrik tenaga nuklir. Berlaku untuk sekitar tahun 2015. 440 reaktor tenaga nuklir (power unit) dengan total kapasitas lebih dari 381 ribu MW (381 GW). OKE. 70 reaktor nuklir sedang dibangun. Pemimpin dunia dalam hal pangsa total pembangkitan listrik adalah Perancis (peringkat kedua dalam hal kapasitas terpasang), dimana tenaga nuklir menyumbang 76,9%.

Pembangkit listrik tenaga nuklir terbesar di dunia pada tahun 2015 (berdasarkan kapasitas terpasang) adalah Kashiwazaki-Kariwa (Kashiwazaki, Prefektur Niigata, Jepang). Terdapat 5 reaktor air mendidih (BWR) dan 2 reaktor air mendidih lanjutan (ABWR) yang beroperasi, dengan kapasitas gabungan sebesar 8.212 MW (8.212 GW).

Pembangkit listrik tenaga nuklir terbesar di Eropa adalah PLTN Zaporozhye (Energodar, wilayah Zaporozhye, Ukraina). Sejak tahun 1996, telah beroperasi 6 unit pembangkit dengan reaktor tipe VVER-1000 dengan total kapasitas 6000 MW (6 GW).

Tabel 1. Konsumen energi nuklir terbesar di dunia
Negara	Jumlah unit daya	Total daya (MW)	Jumlah yang dihasilkan listrik (miliar kWh/tahun)
Amerika Serikat	104	101 456	863,63
Perancis	58	63 130	439,74
Jepang	48	42 388	263,83
Rusia	34	24 643	177,39
Korea Selatan	23	20 717	149,2
Cina	23	19 907	123,81
Kanada	19	13 500	98,59
Ukraina	15	13 107	83,13
Jerman	9	12 074	91,78
Inggris Raya	16	9373	57,92

Amerika Serikat dan Jepang sedang mengembangkan pembangkit listrik tenaga nuklir mini dengan kapasitas sekitar 10–20 MW untuk pasokan panas dan listrik ke industri tertentu, kompleks perumahan, dan di masa depan – rumah perorangan. Reaktor berukuran kecil dibuat menggunakan teknologi aman yang sangat mengurangi kemungkinan kebocoran nuklir.

Di Rusia, pada tahun 2015, terdapat 10 pembangkit listrik tenaga nuklir yang mengoperasikan 34 unit tenaga dengan total kapasitas 24.643 MW (24.643 GW), dimana 18 unit tenaga diantaranya memiliki reaktor tipe VVER (11 unit tenaga diantaranya adalah VVER-1000 dan 6 unit daya adalah VVER-440 dari berbagai modifikasi); 15 unit daya dengan reaktor saluran (11 unit daya dengan reaktor tipe RBMK-1000 dan 4 unit daya dengan reaktor tipe EGP-6 - Reaktor Loop Heterogen Energi dengan 6 loop sirkulasi pendingin, daya listrik 12 MW); 1 unit daya dengan reaktor neutron cepat berpendingin natrium BN-600 (1 unit daya BN-800 sedang dalam proses dioperasikan secara komersial). Menurut Program Target Federal “Pengembangan Kompleks Industri Energi Nuklir Rusia”, pada tahun 2025 pangsa listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir di Federasi Rusia akan meningkat dari 17 menjadi 25% dan berjumlah sekitar. 30,5 GW. Direncanakan akan dibangun 26 unit pembangkit baru, 6 PLTN baru, dua di antaranya terapung (Tabel 2).

Tabel 2. Pembangkit listrik tenaga nuklir yang beroperasi di wilayah Federasi Rusia
Nama PLTN	Jumlah unit daya	Tahun commissioning unit daya	Total kapasitas terpasang (MW)	Tipe reaktor
PLTN Balakovo (dekat Balakovo)	4	1985, 1987, 1988, 1993	4000	VVER-1000
PLTN Kalinin [125 km dari Tver di tepi Sungai Udomlya (wilayah Tver)]	4	1984, 1986, 2004, 2011	4000	VVER-1000
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Kursk (dekat kota Kurchatov di tepi kiri Sungai Seim)	4	1976, 1979, 1983, 1985	4000	RBMK-1000
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Leningrad (dekat Sosnovy Bor)	4 sedang dibangun – 4	1973, 1975, 1979, 1981	4000	RBMK-1000 (stasiun pertama di negara yang memiliki reaktor jenis ini)
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Rostov (terletak di tepi Waduk Tsimlyansk, 13,5 km dari Volgodonsk)	3	2001, 2010, 2015	3100	VVER-1000
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Smolensk (3 km dari kota satelit Desnogorsk)	3	1982, 1985, 1990	3000	RBMK-1000
PLTN Novovoronezh (dekat Novovoronezh)	5; (2 – ditarik), sedang dibangun – 2.	1964 dan 1969 (ditarik), 1971, 1972, 1980	1800	VVER-440; VVER-1000
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Kola (200 km selatan Murmansk di tepi Danau Imandra)	4	1973, 1974, 1981, 1984	1760	VVER-440
PLTN Beloyarsk (dekat Zarechny)	2	1980, 2015	600 800	BN-600 BN-800
PLTN Bilibino	4	1974 (2), 1975, 1976	48	EGP-6

Merancang pembangkit listrik tenaga nuklir di Federasi Rusia

Sejak 2008, menurut proyek baru AES-2006 (proyek pembangkit listrik tenaga nuklir Rusia generasi baru “3+” dengan indikator teknis dan ekonomi yang ditingkatkan), PLTN Novovoronezh-2 (dekat PLTN Novovoronezh), yang menyediakan penggunaan reaktor VVER-1200, telah dibangun. Pembangunan 2 unit pembangkit dengan total kapasitas 2.400 MW sedang berlangsung, kedepannya direncanakan akan dibangun 2 unit lagi. Start-up unit pertama (unit No. 6) PLTN Novovoronezh berlangsung pada tahun 2016. , unit kedua No. 7 direncanakan tahun 2018.

PLTN Baltik menyediakan penggunaan unit reaktor VVER-1200 dengan kapasitas 1200 MW; unit listrik – 2. Total kapasitas terpasang 2300 MW. Pengoperasian unit pertama direncanakan pada tahun 2020. Badan Energi Atom Federal Rusia sedang melaksanakan proyek untuk membuat pembangkit listrik tenaga nuklir terapung berdaya rendah. PLTN Akademik Lomonosov yang sedang dibangun akan menjadi pembangkit listrik tenaga nuklir terapung pertama di dunia. Stasiun terapung dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dan panas, serta untuk desalinasi air laut. Dapat menghasilkan 40 hingga 240 ribu m2 air tawar per hari. Daya listrik terpasang masing-masing reaktor sebesar 35 MW. Stasiun ini rencananya akan dioperasikan pada tahun 2018.

Proyek internasional Rusia di bidang energi nuklir

23.9.2013 Rusia memindahkan pembangkit listrik tenaga nuklir Bushehr (Bushir) ke Iran untuk dioperasikan , dekat kota Bushir (halte Bushir); jumlah unit daya – 3 (1 dibangun, 2 sedang dibangun); tipe reaktor – VVER-1000. PLTN Kudankulam, dekat Kudankulam (Tamil Nadu, India); jumlah unit daya – 4 (1 – beroperasi, 3 – sedang dibangun); tipe reaktor – VVER-1000. PLTN Akkuyu, dekat Mersin (il Mersin, Türkiye); jumlah unit daya – 4 (sedang dibangun); tipe reaktor – VVER-1200; PLTN Belarusia (Ostrovets, wilayah Grodno, Belarusia); jumlah unit daya – 2 (sedang dibangun); tipe reaktor – VVER-1200. PLTN “Hanhikivi 1” (Cape Hanhikivi, wilayah Pohjois-Pohjanmaa, Finlandia); jumlah unit daya – 1 (sedang dibangun); tipe reaktor – VVER-1200.