1 Концерн «Росэнергоатом» Опыт эксплуатации топлива на АЭС с ВВЭР Первый заместитель руководителя департамента по эксплуатации АЭС с реакторами ВВЭР В.Е. Хлебцевич года

2 Основные цели предшествующего этапа внедрения нового топлива 1.Совершенствование конструкции ТВС 2.Внедрение эффективных годичных топливных циклов

3 Основные этапы внедрения новых типов топлива ВВЭР Циркониевые ДР и НК УТВС (УГТ) ТВСА ТВС ТВС-2М и ТВСА-АЛЬФА

4 Основные этапы внедрения новых типов топлива ВВЭР Кассеты с обогащением 3,82% Виброустойчивые кассеты 2002 Кассеты второго поколения Кассеты с УГТ

5 Топливо в реакторах ВВЭР-1000 после ППР 2006 года

6 Топливо в реакторах ВВЭР-440 после ППР 2006 года

7 Изменение основных проектных характеристик топлива для ВВЭР-1000 ШтатноеУТВСТВСАТВС-2ТВСА- АЛЬФА ТВС-2М Максимальное выгорание, МВт·сут/кгU Максимальное время эксплуатации, эфф. часов Количество циклов нагружения

8 Основные этапы внедрения новых топливных циклов ВВЭР х годичный т.ц. ( УТВС ) 3-х год. т.ц. 350 сут. ( УТВС ) 3-х годичный топливный цикл 4-х год. т.ц. ( ТВСА ) 3-х год. т.ц. 350 сут. ( ТВС-2 )

9 Изменение основных характеристик эффективности топливоиспользования ВВЭР-1000 с 1990 по 2006 годы 7,0 % 46,9 % 21,4% Удельный расход природного урана Выгорание топлива Длительность 324 эфф.сут 43,0 МВт*сут/кгU 0,173 кгU/МВт*сут

10 Основные этапы внедрения новых топливных циклов ВВЭР х год. т.ц. ( 3,82 % ) 1 поколение ВВЭР ти год. т.ц. ( 4,4 % ) 2 поколение ВВЭР х годичный топливный цикл 5-ти год. т.ц. ( УГТ ) 5-ти год. т.ц. ( топливо 2-го поколения )

11 Изменение основных характеристик эффективности топливоиспользования ВВЭР-440 с 1990 по 2006 годы 12,2 % 18,2 % 7,2 % 9,0 % Удельный расход природного урана Выгорание топлива 1-е поколение 2-е поколение 1-е поколение 2-е поколение 46,6 МВт*сут/кгU 38,2 МВт*сут/кгU 0,181 кгU/МВт*сут 0,170 кгU/МВт*сут

12 Данные по эксплуатации топлива 1. Контроль характеристик при эксплуатации: выгорание топлива; продолжительность эксплуатации; герметичность твэлов; деформация ТВС; циклы нагружения. 2. Послереакторные исследования.

13 Среднее/максимальное выгорание выгружаемого топлива, МВт*сут/кгU АЭСБлок БлкАЭС УТВС УТВС, ТВС ,9/44,740,4/43,941,8/45,4 2 41,8/45,943,3/49,040,2/44,4 3 40,7/45,039,4/42,842,3/45,1 4 43,3/45,642,8/48,641,2/45,8 КлнАЭС ТВСА 1 44,7/55,745,2/58,649,3/62,2 2 44,8/47,043,4/47,144,4/48,1 РОАЭС УТВС 1 34,6/39,941,3/42,942,3/44,7 НВАЭС «Чехловые» 5 40,7/49,0-42,6/49,5

14 Максимальная продолжительность эксплуатации выгружаемого топлива, эфф. часов АЭСБлок БлкАЭС УТВС УТВС, ТВС КлнАЭС ТВСА РоАЭС УТВС НВАЭС «Чехловые»

15 Активность теплоносителя первого контура на конец кампаний энергоблоков ВВЭР-1000

16 Активность теплоносителя первого контура на конец кампаний энергоблоков ВВЭР-440

17 Количество негерметичных и отказавших ТВС ВВЭР-1000

18 Количество негерметичных и отказавших кассет ВВЭР ой очереди

19 Количество негерметичных и отказавших кассет ВВЭР ой очереди

20 Средние значения усилия сопротивления перемещению ОР СУЗ после ППР

21 Количество циклов нагружения ТВС на Балаковской АЭС Блок

22 Послереакторные исследования ТВС ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 Тип ТВСТип реактора Кол-во ТВСМаксималь- ное выгорание, МВт сут/кгU Максималь- ная продолжит. эксплуата- ции, эфф.сут Серийная ВВЭР ,551268,60 УТВС ВВЭР ,501212,90 Чехловые ВВЭР ,80882,00 ТВСА ВВЭР ,301082,00 РК ВВЭР ,501872,00 РК с ЦДР ВВЭР ,101110,00 АРК с ЦДР ВВЭР ,501514,00

23 Задачи решенные при внедрении новых типов топлива 1.Увеличен эксплуатационный ресурс топлива (выгорание и длительность эксплуатации); 2.Решена проблема искривления ТВС ВВЭР-1000; 3.Снята проблема пэльного эффекта 4.Повышена виброустйчивость кассет на энергоблоках ВВЭР-440.

24 Нерешенные проблемы завершенного этапа внедрения нового топлива Допустимое количество циклов нагружения не удовлетворяет возрастающему количеству диспетчерских ограничений и работе в режиме суточного регулирования. Увеличение выгорания топлива ведет к увеличению времени выдержки и переполнению БВ. Не проведена аттестация ТУК для вывоза новых типов топлива с увеличенным выгоранием.

25 Основная задача предстоящего этапа Увеличение выработки электроэнергии на действующих энергоблоках

26 Основные направления увеличения выработки электроэнергии 1.Повышение мощности энергоблоков ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 второго поколения. 2.Внедрение 18-ти месячных топливных циклов длительностью эфф.сут. на реакторах ВВЭР-1000.

27 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1.Проведенный в последние десятилетие комплекс работ по усовершенствованию топлива позволил: снизить количество негерметичных ТВС; решить проблему деформации топлива в активной зоне; внедрить высокоэффективные топливные циклы 4х1 год 5х1 год и 3х350 сут.; подтвердить в процессе послереакторных исследований заявленные изготовителем проектные характеристики топлива; начать опытную эксплуатацию новых конструкций топлива (ТВСА-АЛЬФА и ТВС-2М), пригодных для использования в 18-ти месячных топливных циклах.

28 ЗАКЛЮЧЕНИЕ (продолжение) 2. Основные проблемы не решенные на предыдущем этапе внедрения нового топлива: применяемые методы КГО и критерии отказа топлива требуют усовершенствования; недостаточно увеличено допустимое количество циклов нагружения ТВС; не решены проблемы обращения с отработавшим топливом повышенного обогащения.

29 ЗАКЛЮЧЕНИЕ (продолжение) 3. Для решения основной задачи предстоящего этапа целесообразно использовать ТВС-2М и ТВСА-АЛЬФА, при этом необходимо: подтвердить в процессе опытной эксплуатации проектные характеристики топлива ТВС-2М и ТВСА-АЛЬФА; разработать обоснование безопасной эксплуатации 18-ти месячных топливных циклов с использованием ТВС-2М и ТВСА-АЛЬФА.