Принципиальная технологическая схема двухконтурной АЭС приведена на рисунке ниже. Первая в мире атомная электростанция была введена в строй в СССР в 1954 г. (Обнинская АЭС мощностью 5 МВт).
Атомные электростанции являются тепловыми паротурбинными станциями, но работающими не на органическом топливе, а использующими в качестве источника энергии процесс деления ядер атомов, расцепляющихся материалов, которые называют ядерным топливом. АЭС сооружаются с реакторами различного типа; они могут строиться или для производства только электрической энергии (аналогично КЭС), или для производства тепла и электрической энергии (аналогично ТЭЦ).
Из рисунке ниже видно, что оборудование второго контура, включающего турбину Т и конденсатор K, аналогично оборудованию тепловых станций, где вместо котла Kт выполнено парогенераторное устройство ПГ.
Принципиальная технологическая схема двухконтурной атомной электростанции АЭС
На одноконтурных АЭС перегретый пар из атомного реактора поступает непосредственно в паровую турбину, что существенно упрощает АЭС и повышает ее экономичность. Примерно такой АЭС является Белоярская атомная электростанция.
Особенности АЭС: может сооружаться в любом географическом месте, в том числе и труднодоступном, так как требует малого количества топлива (известно, что при расщеплении 1 кг урана U-235 выделяется энергии 21,6 млн. кВт-ч, что эквивалентно энергии, выделяющейся при сгорании около 3000 т угля); чувствительны к переменному режиму; не загрязняют биосферу; имеют примерно такой же КПД, как и тепловые станции такой же мощности.
Академик Александров А. П. (Л-26) указывает, что сегодняшнее развитие АЭС далеко от возможного. Комбинируя процесс деления ядра урана U-235 и процесс образования нового горючего — плутония, можно построить такую систему, которая в целом не только не расходует горючее, но наращивает его количество. От того, как спроектировать эти атомные реакторы, насколько интенсивно отбирать тепло от активной зоны ядерного реактора, будет зависеть скорость образования нового делящегося вещества. А этой скоростью образования нового ядерного топлива определяются возможные темпы развития энергетики.
В результате один (Килограмм природного урана может от-давать энергии раз в 20—30 больше, чем в наших обычных ядерных реакторах, использующих преимущественно уран-235. Если мы можем получить в 20—30 раз больше энергии от килограмма урана, то возможно использовать не только дешевый уран, но и более дорогой (который, например, находится в океанской воде). А такие ядерные ресурсы для создания ядерной энергетики уже можно назвать неограниченными и хватит их на тысячелетия. Поэтому АЭС следует рассматривать как ближайшее будущее энергетики.
Сооружают их преимущественно в районах, не имеющих местного топлива и не располагающих источниками энергии.
«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков