Атомная электростанция (АЭС) - ядерная установка, использующая для производства электрической (и в некоторых случаях тепловой) энергии ядерный реактор (реакторы) и содержащая комплекс необходимых сооружений и оборудования.
Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передается теплоносителю 1го контура.
Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура.
Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы.
На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.
Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счет теплового расширения теплоносителя.
Давление в 1м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-1000).
Помимо воды в различных реакторах в качестве теплоносителя и охладителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец, эвтектический сплав свинца с висмутом и др.
Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в жидкометаллическом контуре не превышает атмосферного), избавиться от компенсатора давления.
Общее количество контуров может меняться для различных реакторов.
Реакторы типа РБМК (Реактор большой мощности канального типа) использует один водяной контур, реакторы на быстрых нейтронах - 2 натриевых и 1 водяной контуры, перспективные проекты реакторных установок СВБР-100 и БРЕСТ предполагают двухконтурную схему, с тяжелым теплоносителем в 1м контуре и водой во 2м.
В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара вместо использования водохранилища вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной электростанции.
Атомные электростанции использует 31 страна.
Подавляющее большинство АЭС находится в странах Европы, Северной Америки, Дальневосточной Азии и на территории бывшего СССР, в то время как в Африке их почти нет, а в Австралии и Океании их нет вообще.
В мире действует 411 энергетических ядерных реакторов общей мощностью 353,4 ГВт.
Еще 41 реактор не производил электричества от 1,5 до 20 лет, причем 40 из них находятся в Японии.
Согласно докладу о состоянии индустрии ядерной энергетики, на 2016 г. в отрасли наблюдается спад.
Пик производства ядерной энергии был зафиксирован в 2006 г. (2660 ТВт⋅ч).
Доля ядерной энергетики в глобальном производстве электричества снизилась с 17,6 % в 1996 г. до 10,7 % в 2015 г.
158 реакторов были окончательно остановлены.
Средний возраст закрытого реактора составляет 25 лет.
Кроме того, строительство 6 реакторов формально продолжается более 15 лет.
За последние 10 лет в мире в эксплуатацию было введено 47 энергоблоков, почти все из них находятся либо в Азии (26 - в Китае), либо в Восточной Европе.
2/3 строящихся на данный момент реакторов приходятся на Китай, Индию и Россию.
КНР осуществляет самую масштабную программу строительства новых АЭС, еще около 1,5 десятка стран мира строят АЭС или развивают проекты их строительства.
Прослеживается тенденция к старению ядерных реакторов.
Средний возраст действующих реакторов составляет 29 лет.
Самый старый действующий реактор находится в Швейцарии, он работает в течение 47 лет.
В настоящее время разрабатываются международные проекты ядерных реакторов нового поколения, например ГТ-МГР, которые обещают повысить безопасность и увеличить КПД АЭС.
В 2007 г. Россия приступила к строительству 1й в мире плавучей АЭС, позволяющей решить проблему нехватки энергии в отдаленных прибрежных районах страны.
Строительство столкнулось с задержками.
По разным оценкам, 1я плавающая АЭС заработает в 2018-2019 гг.
