Атомная энергетика России объективно будет иметь двухкомпонентную структуру с одновременной работой как тепловых, так и быстрых реакторов. Но выглядеть такая структура может, разумеется, по-разному.
О перспективах создания двухкомпонентной ядерной энергетической системы с точки зрения российского заказчика на форуме "Атомэкспо-2017", прошедшем в Москве 19-21 июня 2017 года, рассказал в своём выступлении на одном из круглых столов первый заместитель гендиректора "Росэнергоатома" Александр Шутиков.
"Позиция концерна опирается на реалии сегодняшнего дня", - подчеркнул докладчик. От атомных станций требуются безопасная и надёжная эксплуатация и обеспечение экономической эффективности.
Сегодня тепловые реакторы в России - это, в первую очередь, ВВЭР и РБМК. Но канальные реакторы будут постепенно выводиться из эксплуатации, последний блок с РБМК должен быть остановлен в 2034 году.
Замещать РБМК призваны новые блоки с ВВЭР-1200, а в дальнейшем - с ВВЭР-ТОИ, чей проектный ресурс составляет 60 лет, а с применением новых конструкционных материалов для корпуса и ВКУ возрастёт до 100 лет, если не более.
"Хотим мы этого или не хотим, но в XXI век мы идём с легководными реакторами как основным парком реакторов, эксплуатируемых в России", - отметил докладчик. Причём основу реакторного парка будут составлять именно ВВЭРы, и их же наша страна будет предлагать на экспорт.
Но у энергетики, базирующейся исключительно на технологии ВВЭР, есть известные системные проблемы - нарастающие объёмы ОЯТ и неэффективное использование природного урана.
Справиться с ними возможно за счёт перехода к двухкомпонентной системе с быстрыми и тепловыми реакторами и замкнутым топливным циклом. Первые шаги в этом направлении в России уже сделаны - построен и пущен блок с БН-800, созданы основы для дальнейшей отработки технологии БН и замыкания ЯТЦ.
Облик двухкомпонентной системы
Быстрая натриевая технология готова к промышленному использованию. Поэтому логично, чтобы двухкомпонентная система, по крайней мере, на первых порах включала в себя блоки с ВВЭР и БН.
"Разработан технический проект и (выполнены) НИОКР по реактору БН-1200... этот энергоблок достаточно конкурентоспособен для будущего строительства".
"Следует отметить, что развитие технологий БН... бессмысленно без переработки ОЯТ реакторов ВВЭР как источника плутония для быстрых реакторов. При этом реакторы быстрые создают плутониевую топливную базу для реакторов ВВЭР, работающих на MOX-топливе", - считает представитель концерна.
"Соотношение этих энергоблоков - один к двум, один к трём или один к пяти - определяется стратегией развития атомной энергетики и её сырьевым обеспечением".
Режимы работы БН и ВВЭР, по мнению Александра Шутикова, должны отличаться. Так, быстрые реакторы могут работать в базовом режиме (или 100-75-100), а блоки с ВВЭР в таком случае будут работать в режиме маневрирования, выполняя требования системного оператора.
Важной составляющей двухкомпонентной системы станут предприятия ЯТЦ, обеспечивающие переработку ОЯТ с выделением ядерных материалов и обеспечивающие вовлечение в цикл отвального и/или регенерированного урана.
Конечно, встанет вопрос о том, какое топливо нужно использовать в двухкомпонентной системе.
"Топливо должно иметь высокие показатели по эксплуатационной надёжности и перспективы повышения показателей по надёжности, энерговыработке и выгоранию. В настоящее время как факт этим требованиям полностью отвечают либо урановое оксидное, либо MOX-топливо", - сказал Александр Шутиков.
Работы по смешанному нитридному топливу в России продолжаются, но пока что достигнутые на нём характеристики несколько хуже, чем на MOX-топливе.
Кроме того, в двухкомпонентной ядерной энергосистеме MOX-топливо может стать унифицированным топливом для обеих компонент - и ВВЭР, и БН.