Китайский проект атомного реактора HTR-PM (высокотемпературый газоохлаждаемый реактор с шаровыми твэлами), в случае разработки его экономически выгодной модели, способен решить проблему загрязнения воздуха и выбросов СО2. Как ожидается, демонстрационный коммерческий образец должен быть подготовлен к концу 2018 года.
Особенность этого проекта, отличающая его от атомных реакторов других типов, состоит в том, что трубопроводная система реакторных установок мощностью 600 МВТ совместима с трубопроводными системами сверхкритических угольных электростанций такой же мощности. Это позволит использовать большую часть существующей инфраструктуры при замене угольной установки на атомный реактор.
Один из разработчиков проекта Чжан Чжоу (Zhang Zuoyi) в своей публикации подробно рассказал о конкретных технических проблемах, с которыми пришлось столкнуться – в частности, связанных с системами циркуляции гелия, несовместимости подшипиковых систем, а также то обстоятельство, что изначально масса корпусов реакторов составляла до 600 тонн, что является слишком тяжеловесным для строительной техники. Одна из последних задач, которую ещё предстоит решить – разработка новой конструкции паровых котлов.
В принципе, для новых высокотемпературных реакторов разрабатывается своя собственная инфраструктура. Так, 20 марта 2016 года был установлен первый из двух реакторов HTR-PM на площадке АЭС «Шидаовань» в провинции Шаньдун. Планируется также строительство двух станций с HTR-PM суммарной мощностью 600 МВт (каждая из них будет иметь по три раздельных реакторных и турбинных блока) на площадке Жуйцзинь в провинции Цзянси. Их строительство планируется начать в нынешнем году, с подключением к сети в 2021 году.
Установка корпуса реактора HTR-PM на АЭС «Шидаовань»
В то же время профессор Чжан Чжоу, отвечая на вопросы журналистов, подтвердил, что некоторые из HTR-PM должны быть установлены в качестве замены источников тепла для существующих паровых электростанций. Эти установки смогут использовать трубопроводную арматуру и системы водяного охлаждения, а в некоторых случаях и паровые турбины, установленные для угольных электростанций. Такие АЭС планируется строить в первую очередь в тех регионах, для которых проблема загрязнения окружающей среды достигла критических масштабов.
Поскольку мощные угольные электростанции расположены близко от потребителя энергии, т.е. в густонаселённых районах, то для замены их на атомные станции особое значение имеют вопросы безопасности, поэтому в разработку систем ядерной безопасности новых энергоблоков вложены крупные средства. Так, энергоблоки HTR-PM способны выдержать полную потерю давления и утечку теплоносителя, при этом исключён выброс радиоактивных веществ.
Сегодня в Китае имеется 900 ГВт угольных мощностей, что эквивалентно 1300 крупных энергоблоков. Фактическое количество угольных электростанций значительно больше, т.к. многие их них имеют незначительную мощность (100-300 МВт). Первую угольную станцию сверхкритической мощности начали строить в 2001 году, и к настоящему моменту треть угольной генерации в Китае приходится на сверхритические электростанции мощностью 600 или 1000 МВт. Сейчас в Китае 200 ГВт угольных мощностей находится в стадии строительства, и, по оценкам Гринпис, в дополнение к ним следует ожидать строительства ещё 150 ГВт.
Рассматриваются планы к 2040 году построить 300-400 атомных энергоблоков мощностью по 600 МВт. Сегодня стоимость строительства энергоблоков HTR-PM первой серии оценивается порядка $5000/кВт мощности, что примерно на треть выше первоначально запланированного. Но, по прогнозу Чжан Чжоу, в результате ряда мер по снижению издержек строительства эту сумму можно уменьшить до $2000-2500/кВт.
