ВНИИАЭС завершил важный этап системных исследований по проблемам создания двухкомпонентной ядерной энергетики России

21 февраля 2019
Комплекс зданий ВНИИАЭС в Москве

На заседании научно-технического совета АО "ВНИИАЭС" подведены итоги значимого этапа научно-исследовательских работ, выполняемых по заказу АО "Концерн Росэнергоатом" в рамках темы "Комплексные технико-экономические исследования в обоснование системных требований к совершенствованию энергоблоков с реакторными установками БН и ВВЭР с учетом их работы в составе двухкомпонентной ядерной энергетической системы (ЯЭС) с замкнутым ядерным топливным циклом".

Структура двухкомпонентной ЯЭС, помимо генерирующих мощностей атомных станций с тепловыми и быстрыми реакторами, предусматривает наличие централизованных предприятий инфраструктуры замкнутого ядерного топливного цикла (ЯТЦ).

Эти предприятия должны обеспечить переработку отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и многократный комбинированный рецикл регенерированных ядерных материалов в замкнутом ЯТЦ, а также кондиционирование, удаление из топливного цикла и изоляцию от экосистемы радиоактивных отходов (РАО).

Создание двухкомпонентной ЯЭС с реакторами ВВЭР и БН, работающими в замкнутом ядерном топливном цикле, относится к стратегическим приоритетам научно-технической деятельности госкорпорации "Росатом".

Это рассматривается как становление нового технологического уклада атомной энергетики, базирующегося на успешном многолетнем опыте создания и эксплуатации АЭС с реакторами ВВЭР, реализации программы усовершенствования технологии ВВЭР, в совокупности с передовым отечественным технологическим и эксплуатационным опытом по быстрым натриевым реакторам (БН, 150 реакторо-лет) и технологиям ядерного топливного цикла.

Двухкомпонентная ЯЭС на очередном этапе развития атомной энергетики призвана обеспечить устойчивое, экономически эффективное производство электроэнергии, в условиях нарастающих глобальных ограничений природных ресурсов органического топлива и экологически вредных выбросов углеводородной энергетики.

Наряду с этим возможности такой ЯЭС, при безусловном выполнении требований ядерной, радиационной безопасности и ядерного нераспространения, позволят реализовать потенциал повышения коммерческой привлекательности атомной энергетики.

В том числе за счёт оказания широкого спектра дополнительных услуг замкнутого ЯТЦ - как в сфере обращения с РАО (выжигание радиоактивных отходов), так и в сфере производства радиоизотопов и использования ядерных излучений в промышленных и медицинских приложениях.

Успех этого направления научно-технической деятельности будет существенным образом зависеть от результатов выполняемых ориентированных поисковых НИР, прикладных НИОКР и достигнутого уровня технологической готовности разработок к промышленному использованию.

Научное обеспечение работ по технико-экономическому обоснованию двухкомпонентной ЯЭС с реакторами ВВЭР и БН в централизованном замкнутом ЯТЦ уже с 2013 года осуществляется тематической группой при АО "ВНИИАЭС".

В её состав входят специалисты НИЦ "Курчатовский институт" - как научного руководителя разработки реакторов типа ВВЭР, АО "ГНЦ РФ - ФЭИ" - как научного руководителя разработки реакторов типа БН, и АО "ВНИИАЭС" - как научного руководителя эксплуатации реакторов обоих типов.

Актуальными задачами работ тематической группы в 2018 году являлись расчётно-аналитические исследования по системному анализу оптимальных сценариев технологического развития в рамках проработки и обоснования "Основных положений Стратегии развития атомной энергетики до 2050 года и перспективы на период до 2100 года".

Были разработаны методология и комплексные методики перевода атомной энергетики России на уран-плутониевое топливо путем внедрения быстрых реакторов в её структуру и поэтапного замыкания ЯТЦ.

Проведена оценка технологической готовности и экономической целесообразности поэтапного замыкания ЯТЦ, сформирована методика экономической оценки и приоритезации технологических развилок в сценариях стратегического развития атомной энергетики России.

Обобщены доступные технические данные высокотемпературных реакторных установок российского дизайна для энерготехнологического применения.

Расширены возможности анализа изотопной кинетики и организации материальных потоков в ЯТЦ, номенклатура типов перспективных реакторных установок и видов ядерного топлива.

В 2019-2020 годы планируется продолжение работ с акцентом на практической реализации результатов предыдущих этапов: внедрение в стандарты разработанных методических, регламентирующих документов, разработка и государственная регистрация прав на программное обеспечение и базы данных по двухкомпонентной ЯЭС, экспертиза и обоснование технических решений и организационных мероприятий по минимизации затрат при обращении с ОЯТ и РАО.