Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (СС)"

Автор книги: Большая Советская Энциклопедия

сообщить о нарушении

Текущая страница: 117 (всего у книги 151 страниц)

  К концу 20-х гг. были построены 6 ГЭС мощностью свыше 1 Мвт. Строительство этих станций положило начало и советскому гидромашиностроению. Первые гидротурбины небольшой мощности строил Московский завод им. М. И. Калинина; средние и крупные агрегаты изготовлялись на Ленинградском металлическом заводе (ЛМЗ). Выпущенная в 1924 на ЛМЗ первая радиально-осевая турбина мощностью 370 квт при напоре 14 м (для Окуловской ГЭС) в 12 раз превысила среднюю мощность гидротурбин, построенных до 1917.

  Выдающимся достижением советского гидростроения было сооружение в 1932 Днепровской ГЭС, проект которой был разработан группой учёных под руководством И. Г. Александрова. Каждая из её турбин значительно превышала единичную мощность самых крупных электростанций дореволюционной России и с избытком перекрывала всю установленную мощность Волховской ГЭС. Бетонная плотина станции представляла собой одно из наиболее грандиозных сооружений в мировой гидроэнергетической практике. Здесь же впервые в СССР для электропередачи было применено напряжение 154 кв. На Днепровской ГЭС было установлено уникальное по тем временам гидроэнергетическое оборудование.

  В научном плане проектирование и строительство Днепровской ГЭС повлекло за собой развитие исследований по гидравлике сооружений, изучению и укреплению скальных оснований, теории расчёта гравитационных плотин, гидравлике турбин, технологии и прочности бетона. Архитектурное решение здания и всего ансамбля сооружений Днепровской ГЭС является примером органического единства архитектуры и строительной техники.

  В связи с развитием народного хозяйства в период первых пятилеток встал вопрос о комплексном использовании крупных рек Восточно-европейской равнины – Волги, Камы, Свири и др. Сложность использования гидроэнергетических ресурсов этих рек состояла в том, что гидротехнические сооружения надо было возводить на глинах и песках. Мирового опыта гидротехнического строительства на таких грунтах не было. В результате научно-исследовательских работ по теории гидросооружений, фильтрационных и статических расчётов, по устойчивости грунтов и сооружений были разработаны и возведены плотины нового типа на песчаных и глинистых основаниях с напором до 30 м, что зарубежными специалистами ранее считалось не осуществимым.

  Перед Великой Отечественной войной 1941—1945 была введена в эксплуатацию Нижнесвирская ГЭС им. Г. О. Графтио, оборудованная крупнейшими в то время поворотно-лопастными турбинами мощностью 29 Мвт с диаметром рабочего колеса 7,4 м. Эта ГЭС впервые в мировой практике сооружена на сжимаемых глинистых грунтах с очень низким коэффициента сдвига. Советские гидростроители успешно справились с трудностями строительства плотины на моренном основании, применив оригинальную «наклонную» компоновку гидростанции. При возведении сооружений Свирьстроя проводились модельные испытания, что явилось основой нового в исследованиях экспериментального метода электрогидродинамических аналогий (ЭГДА) Н. Н. Павловского.

  Важный этап в развитии гидроэнергетики связан с освоением громадных энергетических возможностей Волги. Началом её использования для нужд энергетики, судоходства и водоснабжения было строительство в 1932—37 Канала им. Москвы с двумя электростанциями средней мощности (Иваньковской и Сходненской) и двумя малой мощности (Карамышевской и Перервинской). Вслед за постройкой Иваньковской ГЭС на Волге развернулось строительство двух гидроузлов в районе Углича и Рыбинска.

  После Великой Отечественной войны советская гидроэнергетика поднялась на качественно новый уровень развития. С внедрением автоматизации электростанций производительность труда на них по сравнению с довоенным уровнем повысилась на 50%; завершилась полная автоматизация районных ГЭС, начались телемеханизация и автоматизация энергетических систем; уже к концу 1952 был закончен перевод на телеуправление 60% всех ГЭС. Среди объектов гидроэнергостроительства в 1946—58 первое по важности место заняли ГЭС Волжско-Камского каскада. Были сооружены Горыновская и Камская ГЭС, в 1958 состоялся пуск на полную мощность (2,3 Гвт) Волжской ГЭС им. В. И. Ленина. В том же году вошли в строй первые агрегаты Волжской ГЭС им. 22-го съезда КПСС. Гидротехническое строительство на Волге потребовало выполнения обширных научных исследований, разработки новых технических решений и конструкций. Такого рода гидроузлы предусматривают пропуск через гидротехнические сооружения громадных масс воды; например, для Волжской ГЭС им. 22-го съезда КПСС расчёт проведён на поток с расходом в 64 000 м³/сек, обладающий огромной энергией, значит. часть которой необходимо погасить при пропуске через сооружения. На этих ГЭС установлены уникальные турбины с диаметром рабочего колеса свыше 9 м. Днепровский каскад пополнился Каховской ГЭС, было развёрнуто строительство Кременчугской и Днепродзержинской ГЭС. На Севано-Разданском каскаде в Армении были введены 4 новые ГЭС. Началось освоение богатейших запасов водной энергии восточного Казахстана и Сибири, где были возведены ГЭС: Иркутская на Ангаре, Новосибирская на Оби, Усть-Каменогорская на Иртыше и начато строительство Братской ГЭС на Ангаре и Бухтарминской ГЭС на Иртыше.

  Развитие гидротехнического строительства в Советском Союзе выдвинуло ряд проблем, касающихся речного стока, методов его регулирования, использования водной энергии. Были созданы методы инженерного расчёта, получившие широкое применение при проектировании, строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений. С начала 60-х гг. осуществляется освоение гидроэнергетических ресурсов Ангары и Енисея. Определяющим направлением технического прогресса при этом является возведение высоких плотин на скальных основаниях. Проведена разработка ряда вопросов гидродинамики в связи с необходимостью сброса больших масс воды во время паводков. Разработаны вопросы термического состояния бетонных массивов плотин.

  В 1959—65 на новых ГЭС была введена в действие мощность 11,4 Гвт. Суммарная мощность ГЭС к 1965 достигла 22,2 Гвт. Было завершено строительство 14 ГЭС мощностью свыше 1 Гвт. Среди них Братская ГЭС, мощность которой к концу 1965 достигла 3,825 Гвт, Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС (2,53 Гвт), Волжская ГЭС им. В. И. Ленина (2,3 Гвт), Боткинская ГЭС (1 Гвт). Было начато сооружение 18 новых ГЭС. Среди них Нурекская (2,7 Гвт), Ингурская (1,02 Гвт), Чиркейская (1 Гвт). Как правило, новые ГЭС имели комплексное значение для народного хозяйства (Нурекский, Токтогульский, Чарвакский гидроузлы).

  В 1966—70 гидроэнергетическое строительство продолжалось в широких масштабах. Отличительная особенность этого периода – сооружение мощных высоконапорных ГЭС с высотой плотин до 250—300 м и установкой мощных гидроагрегатов. О масштабах технического прогресса можно судить по Красноярской ГЭС мощностью 6 Гвт с гидротурбинами мощностью 508 Мвт. При плотине Красноярской ГЭС построен судоподъёмник оригинальной конструкции, позволяющий судам преодолевать стометровый перепад. Было развёрнуто строительство Саяно-Шушенской (6,4 Гвт), Усть-Илимской (4,3 Гвт) и ряда других крупных ГЭС.

  Для горных рек Кавказа и Средней Азии характерно возведение высоких плотин: Ингурской арочной (271 м), Токтогульской гравитационной (215 м), Нурекской каменно-земляной (312 м). Высокая сейсмичность районов строительства потребовала разработки новых методов возведения плотин.

  Основные направления гидроэнергетического строительства 70-х гг.: первоочередное использование наиболее эффективных гидроэнергоресурсов в восточных районах страны и прежде всего на Ангаре и Енисее, которые представляют собой источник дешёвой электроэнергии для энергоёмких производств; сооружение ГЭС с относительно небольшим годовым числом часов использования установленной мощности и ряда гидроаккумулирующих электростанций в районах Северо-Запада, Центра и Юга Европейской части СССР; комплексное использование водно-энергетических ресурсов в районах с неэнергоёмкими отраслями хозяйства; интенсивное освоение гидроэнергетических ресурсов в районах, располагающих ограниченными запасами топлива (в Закавказье, Карелии, районах Крайнего Севера).

  Важнейшие направления индустриализации строительства ГЭС – переход на тонкостенные и предварительно напряжённые железобетонные конструкции плотин, в частности на применение арочных контрфорсных и ячеистых плотин, широкое использование местных материалов, а также комплексная механизация и автоматизация производственных процессов.

  Основные проблемы гидроэнергетики разрабатываются в институте Гидропроект им. С. Я. Жука (Москва), Всесоюзном НИИ гидротехники им. Б. Е. Веденеева (ВНИИГ, Ленинград), Тбилисском НИИ сооружений гидроэнергетики им. А. В. Винтера (ТНИСГЭИ), ЭНИН и др.

  См. также Гидроэнергетика, Гидротехника, Гидроэлектрическая станция, Гидроузел.

  Теплоэнергетика. Первые успехи советской теплоэнергетики связаны с выполнением плана ГОЭЛРО, предусматривавшим сооружение 22 ТЭС, работающих на местном топливе (торфе, подмосковном угле, донецком антрацитовом штыбе, кузнецком угле).

  Строительство энергетических объектов потребовало проведения целого ряда теоретических и прикладных работ по теплотехнике. Ещё в первые годы Советской власти А. А. Радциг провёл большую работу по обобщению имевшихся опытных данных и составлению формул и таблиц для определения термодинамических свойств водяного пара. С 1935 работы в этом направлении продолжались в МЭИ, а в 1938 была закончена разработка физически обоснованного уравнения состояния водяного пара (М. П. Вукалович, И. И. Новиков). На основе этих работ были составлены первые отечественные таблицы свойств водяного пара (1941). Начиная с 30-х гг. экспериментальные исследования физических свойств воды и водяного пара систематически проводились во Всесоюзном научно-исследовательском теплотехническом институте им. Ф. Э. Дзержинского (ВТИ, Москва) (Д. Л. Тимрот). В результате этих исследований были определены вязкость, теплопроводность, теплоёмкость, удельный объем водяного пара при давлениях до 51,5 Мн/м² и температурах до 660 °С. Проводились термодинамические исследования и других теплоносителей. С конца 30-х гг. во ВТИ, МГУ, Энергетическом институте АН СССР (ЭНИН АН СССР), МЭИ и других НИИ осуществлялись экспериментальные работы по определению теплопроводности чистых жидкостей, растворов, газов, сталей и других материалов.

  В 20-х гг. паровые котлы производительностью до 20 т/ч при давлении пара до 1,5 Мн/м² выпускали Ленинградский металлический завод (Л М 3), Невский завод им. Ленина (НЗЛ) и Таганрогский завод «Красный котельщик» (ТКЗ). В эти годы М. В. Кирпичёвым была создана теория теплового моделирования, давшая метод изучения тепловых и аэродинамических процессов, протекающих в паровых котлах. Посредством этого метода определялись оптимальные условия обтекания поверхности нагрева паровых котлов дымовыми газами. Увеличение единичной производительности котлов потребовало разработки механизированных топочных устройств – шахтно-цепных топок Т. Ф. Макарьева (Центральный котлотурбинный институт, ЦКТИ) для сжигания кускового торфа и цепных топок для каменных углей. Дальнейшее развитие теплоэнергетики привело к созданию камерных топок для сжигания пылевидного топлива – бурых и каменных углей и антрацитового штыба, считавшегося ранее непригодным для использования отходом угледобычи. Для сжигания фрезерного торфа, пришедшего на смену кусковому, были разработаны камерные топки – ВТИ – Мосэнерго и А. А. Шершнёва (ЦКТИ). Развитие котлостроения сопровождалось научно-исследовательскими работами по изучению физических процессов, протекающих в котлоагрегатах.

  Первые экспериментальные работы по конвективному теплообмену были начаты в 20-х гг.; среди них важное для техники значение имели исследования теплоотдачи при движении жидкости в трубах и каналах. Экспериментальное изучение вопросов теплообмена при ламинарном и турбулентном движении различных жидкостей проводилось в 30-е гг. во ВТИ, МЭИ и ЭНИН АН СССР. Теоретические исследования по теплообмену при турбулентном движении были выполнены в ЦКТИ. В результате этих работ созданы основы для расчёта теплообмена в трубах при движении газа со скоростью вплоть до звуковой. Обширные исследования по теплообмену и гидравлическому сопротивлению пучков труб проводились начиная с 30-х гг. в ЦКТИ и ВТИ (В. М. Антуфьев, Г. С. Белецкий, Л. С. Козаченко, Н. В. Кузнецов, В. Н. Тимофеев и др.). В ЭНИН АН СССР были выполнены работы по изучению теплоотдачи при конденсации пара и при кипении (Г. Н. Кружилин).

  В области лучистого теплообмена одна из первых работ, посвященных разработке методов расчёта угловых коэффициентов для ряда плоских и пространственных задач, принадлежит Т. Т. Усенко (1920). Теоретические исследования по вопросам лучистого теплообмена были затем развёрнуты в ЭНИН АН СССР; там же проводились экспериментальные исследования на моделях топочных устройств. В ВТИ и ЦКТИ разрабатывались практические методы расчёта теплообмена в топках. Основные результаты исследований теплопередачи были обобщены М. А. Михеевым. На базе многочисленных работ ЦКТИ и ВТИ был создан нормативный метод теплового расчёта котельных агрегатов, а затем и метод аэродинамического расчёта.

  Котлостроение в 30-е гг. шло по пути значит. увеличения паропроизводительности котельных агрегатов (до 160—200 т/ч) и повышения параметров пара: давления до 34 Мн/м² и температуры до 420 °С. Увеличивались экранные поверхности нагрева и уменьшались конвективные, число барабанов котлов снизилось с 3—5 до 2—1. Увеличение паронапряжения зеркала испарения и парового объёма верхнего барабана котла заставило искать пути уменьшения уноса из котла влаги с паром, приводившего к перегоранию труб пароперегревателей, улучшения водного режима котлов и обеспечения надёжной циркуляции воды в котлах.

  Задача создания эффективных сепарационных устройств была решена в 1937—38 совместными стендовыми исследованиями ЦКТИ (К. А. Блинов, Ю. В. Зенкевич, Е. И. Сухарев), ВТИ (А. А. Кот, Кузнецов) и Оргрэс (Г. Е. Холодовский), что позволило использовать в котлах воду с большим (в несколько раз) содержанием соли, ликвидировать загрязнение пароперегревателей солями и отказаться от испарителей на ТЭС с барабанными котлами. Теоретическое исследование Н. Я. Малофеева (ЦКТИ) определило рациональные схемы распределения пара по трубам пароперегревателей. Созданию нормального водного режима котлов были посвящены работы Оргрэс (А. А. Сидоров) и ВТИ (Ю. М. Кострикин, Ф. Г. Прохоров, Кот, И. Ф. Шопкин).

  В Бюро прямоточного котлостроения (ВПК) под рук. Л. К. Рамзина был разработан прямоточный котёл с однократной принудит. циркуляцией, хорошо работающий при высоких (от 140 Мн/м²) давлениях пара и единственно применимый при закритических давлениях. Первый котёл на 200 т/ч, 140 Мн/м² и 500 °С был установлен в 1933 на ТЭЦ-9 Мосэнерго. Э. И. Ромм предложил схему ступенчатого испарения и дал первое теоретическое обоснование её работы (1938). В 1946 Холодовский развил теорию котлов со ступенчатым испарением.

  Важный итог развития советской теплотехники 40-х гг. – практический переход к производству пара сверхвысоких параметров: на ТЭЦ ВТИ был пущен экспериментальный котельный агрегат на 29,3 Мн/м²и 600 °С. В 1950 Подольский завод выпустил первый высокопроизводительный барабанный котёл на высокие параметры пара, прямоточный котёл, оборудованный шахтными мельницами; выпуск котлов, рассчитанных на повышенные параметры пара, начали и другие заводы.

  Переход к высоким и сверхвысоким параметрам пара потребовал дальнейших теоретических исследований. В 1951 развернулись работы по вопросам молекулярного переноса энергии и по исследованию принципиальных особенностей процессов тепло– и массообмена. Начало 50-х гг. отмечено дальнейшим прогрессом энергомашиностроения. ЛМЗ выпустил конденсационную одновальную паровую турбину мощностью 150 Мвт при 3000 об/мин на 16,6 Мн/м² и 550 °С.

  К концу 50-х гг. установленная мощность ТЭС в СССР была увеличена в 2,2 раза за счёт строительства электростанций с агрегатами по 100, 150, 200 Мвм в виде блоков котёл – турбина с параметрами пара 12,7 Мн/м² и 565 °С. С 1963 вводятся в действие энергоблоки мощностью 300 Мвт на 24,5 Мн/м²и 560/565 °С.

  В конце 60-х гг. и начале 70-х гг. началось освоение более крупных энергоблоков единичной мощностью 500 и 800 Мвт для ТЭС суммарной мощностью по 4—6 Гвт (в районах Экибастузского и Канско-Ачинского угольных месторождений). На очереди сооружение ещё более крупных электростанций с энергоблоками-гигантами по 1,2 Гвт. В 1975 состоялась закладка главного корпуса под первый блок-гигант на Костромской ГРЭС.

  Значит. увеличение доли газа в топливном балансе СССР и высокая эффективность этого вида топлива делают целесообразным использование в теплоэнергетике газотурбинных установок (ГТУ). В СССР первые работы по ГТУ были осуществлены в начале 30-х гг. (Г. И. Зотиков, В. В. Уваров), тогда же под рук. В. М. Маковского была спроектирована первая советская газовая турбина. Основное направление развития газотурбостроения – повышение мощности установок и усовершенствование технологии производства жароупорных сталей. Экономический эффект внедрения газотурбинных станций зависит от мощности установок и температуры газа на входе в турбину. При мощности 50 Мвт и температуре газа на входе 650—750 °С ГТУ становятся конкурентоспособными по сравнению с лучшими паровыми установками. Ещё более экономичными являются парогазовые установки (ПГУ), разработка которых была начата в ЦКТИ (А. Н. Ложкин, А. А. Канаев) в 1945—47. В середине 70-х гг. в эксплуатации на Невинномысской ГРЭС находится ПГУ мощностью 200 Мвт.

  Широкое развитие в СССР получила теплофикация. По тепловым нагрузкам, мощностям ТЭЦ 11 котельных, удельному отпуску тепла, длине тепловых сетей СССР значительно опережает другие страны мира. Централизованные мощные источники тепла покрывают около 75% всей тепловой нагрузки городов и промышленных районов страны (из них ТЭЦ – почти половину нагрузки).

  За годы развития теплоэнергетики в СССР сформировались и выросли многочисленные научные коллективы. Выдающуюся роль в вопросах современной теплоэнергетики играют работы В. П. Глушко, Н. А. Доллежаля, В. А. Кириллина, М. А. Стыриковича, С. А. Христиановича, А. Е. Шейндлина, Г. Н. Кружилина и мн. др. Основные исследования по вопросам теплоэнергетики проводятся в Государственном научно-исследовательском энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского, Всесоюзном научно-исследовательском теплотехническом институте им. Ф. Э. Дзержинского (ВТИ), Московском энергетическом институте (МЭИ), Центральном котлотурбинном институте им. И. И. Ползунова (ЦКТИ, Ленинград), институте теплоэнергетики АН УССР (Киев), Всесоюзном научно-исследовательском и проектном институте энергетической промышленности (ВНИПИ Энергопром), в институте «Теплоэнергопроект» (ТЭП, оба в Москве), на ряде заводов энергетического машиностроения и др.

  См. также Теплоэнергетика, Теплотехника.

  Ядерная энергетика. Развитие ядерной энергетики как самостоятельной отрасли энергетического производства берёт начало с пуска в 1954 в г. Обнинске (Калужская область) первой в мире атомной электростанции (АЭС) мощностью 5 Мвт (Обнинская АЭС). Работы по созданию АЭС, проводимые под общим руководством И. В. Курчатова, были выполнены за весьма короткий срок – 4,5 года. Опыт строительства и эксплуатации Обнинской АЭС был обобщён в докладе, представленном Советским Союзом в 1955 на 1-й Международной конференции по мирному использованию атомной энергии, и показал реальную возможность эффективного использования новых энергетических ресурсов в мирных целях. Этот опыт послужил основой для дальнейшего успешного развития ядерной энергетики в СССР.

  Период с 1954 до конца 60-х гг. характеризовался разработкой, сооружением и эксплуатацией единичных опытно-промышленных АЭС относительно небольшой мощности. В результате опытной проверки было отобрано несколько типов ядерных реакторов на тепловых нейтронах и АЭС, наиболее соответствующих в техническом и экономическом отношении задачам крупномасштабного ядерного энергетического производства. Так, уран-графитовый реактор канального типа (замедлитель – графит, теплоноситель – вода, протекающая под давлением через каналы в активной зоне), примененный на Обнинской АЭС, стал принципиальной конструктивной основой 1-го (1964) и 2-го (1967) энергоблоков Белоярской АЭС им. И. В. Курчатова мощностью соответственно 100 и 200 Мвт. Другим типом ядерного реактора, получившим наибольшее развитие в тот же период, был водо-водяной энергетический реактор (ВВЭР) корпусного типа (замедлитель нейтронов – вода, одновременно отводящая тепло от тепловыделяющих элементов, размещенных в стальном корпусе). Опытно-промышленные реакторы такого типа были установлены на 1-м и 2-м энергоблоках Нововоронежской АЭС им. 50-летия СССР (пущены в 1964 и 1969, их мощность соответственно 210 и 365 Мвт).

  Успешная эксплуатация опытно-промышленных энергоблоков первых АЭС и накопленный на этой базе значит. опыт в области ядерной энергетики позволили с начала 70-х гг. приступить к этапу создания и освоения промышленных энергоблоков, данные которых по выработке электроэнергии и использованию установленной мощности сопоставимы по конкурентоспособности с данными электростанций, работающих на твёрдом органическом топливе. В период 1971—75 были введены в действие реакторы типа ВВЭР мощностью 440 Мвт (ВВЭР-440) на 3-м и 4-м энергоблоках Нововоронежской АЭС. Началось серийное строительство АЭС с 2 реакторами по 440 Мвт. Следующий шаг в развитии реакторов этого типа – строительство АЭС с 2 реакторами мощностью 1000 Мвт (ВВЭР-1000). Заканчивается (1977) строительство одного из таких реакторов на Нововоронежской АЭС (после ввода его в действие мощность АЭС достигнет 2,5 Гвт). 2 энергоблока по 1000 Мвт предполагается пустить (1-я очередь) на Калининской АЭС. Работы по усовершенствованию и развитию уран-графитовых реакторов канального типа привели к созданию одноконтурного кипящего реактора РБМК мощностью 1000 Мвт (РБМК-1000). Такие реакторы установлены на 1-м (1973) и 2-м (1975) энергоблоках Ленинградской АЭС им. В. И. Ленина и на Курской АЭС. Строится (1977) Игналинская АЭС (Литовская ССР) с реакторами РБМК-1500; ведётся проектирование энергоблока с реактором такого типа мощностью 2,4 Гвт. В 1976—80 предполагается осуществлять дальнейшее наращивание ядерных энергетических мощностей страны путём строительства АЭС с реакторами ВВЭР-440, ВВЭР-1000, РБМК-1000 и РБМК-1500.

  В соответствии с решениями 25-го съезда КПСС в 1976—80 предполагается продолжить строительство АЭС с реакторами мощностью 1—1,5 Гвт, обеспечить ввод в действие на АЭС мощности в размере 13—15 Гвт (примерно пятая часть от всей электрической мощности, вводимой за пятилетие) при опережающем развитии ядерной энергетики в Европейской части СССР. Для выполнения этих задач предусматривается организовать серийное производство для АЭС реакторов на тепловых нейтронах и турбоагрегатов к ним единичной мощностью не менее 1 Гвт, а также осуществить разработку комплектного оборудования для энергоблоков на тепловых нейтронах мощностью до 1,5 Гвт.

  Одним из важнейших направлений развития ядерной энергетики является реализация возможности наиболее рационального использования природных запасов урана и тория. В современных реакторах на тепловых нейтронах энергия ядерного топлива используется лишь на несколько процентов. Отработанное топливо можно использовать повторно (и многократно), очистив его от продуктов деления и шлаков; при этом расход естественного урана сокращается в 2—3 раза. Однако практически такая задача может быть осуществлена лишь тогда, когда отработанного топлива накопится достаточное количество. Реакторы на быстрых нейтронах позволяют существенно (в десятки раз) повысить эффективность использования ядерного сырья. В реакторах этого типа наряду с расходованием ядерного топлива осуществляется его расширенное воспроизводство за счёт вовлечения в энергетический цикл ²³⁸U. После создания экспериментальных и опытных образцов реакторов в 1973 в г. Шевченко (Казахская ССР) была пущена опытно-промышленная АЭС с реактором на быстрых нейтронах мощностью 350 Мвт (БН-350). Для 3-го энергоблока Белоярской АЭС ведётся строительство реактора на быстрых нейтронах мощностью 600 Мвт (БН-600). В 1976—1980 строительство и освоение реакторов такого типа предполагается вести ускоренными темпами.

  Наряду с исследованиями в области применения ядерных реакторов для производства электрической энергии важное значение в СССР отводится проблеме использования ядерной энергии для обеспечения тепловой энергией бытовых и промышленных предприятий, опреснения воды, проведения высокотемпературных технологических процессов (например, в металлургии), получения химических продуктов и для других народно-хозяйственных целей. Успешно действует двух целевая АЭС в г. Шевченко, представляющая собой первую в мире ядерную энергетическую установку с реактором на быстрых нейтронах в комбинации с крупной опреснительной установкой (120 000 м³дистиллята в сутки). Построена 1-я атомная теплоэлектроцентраль (АТЭЦ) – Билибинская (48 Мвт), снабжающая потребителей не только электрической энергией, но и тепловой. Опыт эксплуатации этой станции позволит приступить к подготовительным работам по широкому использованию ядерной энергии для целей теплофикации, а также решить важнейшую задачу т. н. малой энергетики – обеспечить энергией труднодоступные и удалённые районы страны. Для районов, находящихся вдали от действующих энергосистем, разрабатываются также малогабаритные блочные ядерно-энергетические установки. В 1961 сдана в эксплуатацию крупноблочная транспортабельная атомная электростанция ТЭС-3 с водо-водяным реактором мощностью 1,5 Мвт, используемая в качестве исследовательской базы для создания установок подобного типа. Построена экспериментальная блочная ядерная энергетическая установка с органическим теплоносителем и замедлителем АРБУС (750 квт), создана атомная электростанция АБВ-1,5 с ядерным реактором водо-водяного типа мощностью 1,5 Мвт.

  Наряду с разработкой паротурбинных энергоблоков ведутся работы по созданию реакторных установок с непосредственным преобразованием тепловой энергии в электрическую. В 1964 была пущена установка «Ромашка», состоящая из высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах и термоэлектрического преобразователя, успешно проработавшая более года вместо запланированных

1000 ч. В течение 1970—71 проведены испытания 2 термоэмиссионных реакторов-преобразователей «Топаз», показавших реальную возможность в ближайшем будущем использовать такие установки в качестве бортового источника электропитания на космических летательных аппаратах.

  В СССР ядерная энергия успешно используется на флоте. В 1959 построено первое в мире коммерческое атомное судно – ледокол «Ленин» с ядерной установкой мощностью 44 000 л. с. В 1975 вышел в первую навигацию ледокол «Арктика» (75 000 л. с.). В 1977 завершено строительство 3-го мощного атомного ледокола «Сибирь». Уникальные возможности энергетических ядерных установок (вырабатывать тепловую энергию без потребления кислорода) позволили создать атомные подводные лодки, имеющие большую автономность, практически неограниченную дальность плавания под водой.

  Большие работы ведутся по использованию энергии радиоактивного распада для создания источников питания автономной аппаратуры малой мощности. Создана серия изотопных термоэлектрических генераторов «Бета» (мощность порядка 10 вт), служащих для энергопитания радиометеорологических станций. Налажено серийное производство автоматически действующих радиометеорологических установок для работы в труднодоступных районах страны. Успешно работали радиоизотопные термоэлектрические генераторы тока на всемирно известных аппаратах «Луноход-1» и «Луноход-2».

  В середине 70-х гг. ядерная энергетика СССР сформировалась в самостоятельную крупную отрасль энергетического производства, обладающую необходимым комплексом средств для решения важнейших задач энергоснабжения народного хозяйства. Выросли и сформировались многочисленные коллективы специалистов.

  Основные проблемы ядерной энергетики разрабатываются в институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (Москва), Физико-энергетическом институте (Обнинск), НИИ атомных реакторов им. В. И. Ленина (Димитровград) и др.

  См. также Ядерная энергетика, Атомная электростанция, Ядерный реактор.

  Гелиоэнергетика и геотермическая энергетика. Работы по проблемам гелиоэнергетики были начаты в СССР в 1926. В послевоенное время исследования в этой области были развёрнуты в Энергетическом институте АН СССР под руководством М. В. Кирпичёва и В. А. Баума, а с 60-х гг. также в ряде НИИ АН Узбекской ССР, Туркменской ССР, Азербайджанской ССР. Советскими учёными созданы гелиоустановки для подогрева воды и воздуха, опреснения воды, сушки различных продуктов и материалов, отопит. и холодильные устройства, полупроводниковые преобразователи солнечной энергии в электрическую (фотоэлектрические и термоэлектрические генераторы и т.п.). Разрабатываются и реализуются системы тепло– и хладоснабжения жилых и общественных зданий с использованием энергии солнечной радиации, а также проекты крупных гелиоэнергетических установок (станций) с комбинированной выработкой тепловой и электрической энергии.

  Солнечная радиация и тепло Земли – мощные и практически неисчерпаемые источники энергии. Их использование позволяет сохранить ископаемые топлива, уменьшить загрязнение окружающей среды. Поэтому им придаётся всё большее значение. В СССР с 1966 в долине р. Паужетки (Камчатка) работает геотермическая электростанция (ГеоТЭС) мощностью 3,5 Мвт. Опыт её эксплуатации показывает, что ГеоТЭС надёжны и экономичны, а капитальные затраты и стоимость вырабатываемой электроэнергии меньше, чем у электростанций других типов. В 70-х гг. планируется расширение Паужетской ГеоТЭС сначала до 9 Мвт, а затем до 25 Мвт, изучается возможность сооружения Мутновской ГеоТЭС мощностью до 200 Мвт, ведутся научно-исследовательские работы по выбору мест строительства ГеоТЭС на «сухих», малоувлажнённых горных породах в Европейской части СССР. Широкое распространение получает использование геотермальных вод для теплоснабжения теплиц и жилых домов.