В июне в небольшом городке Димитровград Ульяновской области представители компании «АКМЭ-инжиниринг» подписали договор с Росимуществом на аренду земельного участка под строительство опытно-промышленного реактора на быстрых нейтронах. Это стало началом практической реализации совершенно нового для России атомного проекта – реакторов малой и мощности.
В мировой атомной отрасли наметился новый тренд — всё больше стран проявляют интерес к реакторам малой и средней мощности. Развивается так называемая региональная энергетика, основой которой и являются установки мощностью 100-400 МВт. Так, по оценкам МАГАТЭ, мировая потребность в реакторах малой и средней мощности до 2040 года составит 500-1000 блоков. Суммарная ёмкость этого сегмента рынка оценивается в 300-600 млрд. долларов.
Такие показатели объясняются тем, что для многих стран реакторы «тысячники» (которые в основном предлагают компании-производители) — непозволительная роскошь. К тому же установки средней и малой мощности могут быть выгодны с точки зрения маневрирования и балансирования мощности, учитывая растущую (по крайней мере, в Европе) долю возобновляемой энергетики.
Признанным лидером в этой сфере является Южная Корея, хотя в России подобные разработки тоже имеются. Руководство «Росатома» неоднократно заявляло о намерениях развивать направление малых и средних реакторов, однако, большая часть проектов до сих пор существуют в лучшем случае лишь на бумаге. Исключение — установка СВБР-100, которую планируется запустить в 2018 году.
В России такие реакторы могли бы быть востребованы прежде всего для обеспечения энергией удалённых регионов, не интегрированных в единый электросетевой комплекс, а также для энергоёмких производств и отдельных крупных объектов. Кроме того, установка может быть использована для опреснения воды в странах и регионах, где это необходимо.
Другое важное направление — реновация энергоблоков, выводимых из эксплуатации после исчерпания срока службы, вместо строительства новых замещающих мощностей. Сейчас в нашей стране действует порядка 470 энергоблоков на органическом топливе мощностью 200-250 МВт. Часть из них уже выработала свой ресурс и ждет замены. Вот тут-то и может пригодиться новая разработка атомщиков.
Ядерная батарейка
Разработчики СВБР-100 называют проект уникальным. Это первый и пока единственный в нашей стране пример частно-государственного партнерства в атомной сфере (учредителями ОАО «АКМЭ-Инжениринг» в равных долях являются ГК «Росатом» и ОАО «ЕвроСибЭнерго). Но всё-таки главная особенность в том, что СВБР-100 — модульная установка. Это означает, что основные компоненты реакторного моноблока и реакторной установки будут выполнены в виде отдельных модулей, при этом конструкция моноблока должна обеспечить возможность их замены и ремонта.
Реакторный моноблок имеет такие массогабаритные характеристики, которые позволяют полностью изготовить его на заводе и доставить на площадку АЭС или вывезти с площадки водным, автомобильным или железнодорожным транспортом. Это тоже может стать одним из конкурентных преимуществ реактора: выдача «товарной продукции» на таком объекте может начаться уже через 3-3,5 года после укладки первого бетона на площадке.
Кроме того, разработчики распространили модульный принцип и на постройку атомных станций на базе СВБР-100. В зависимости от потребностей заказчика в тепловой и электрической энергии на площадке могут быть установлены от одного до четырех блоков (соответственно одна станция может быть мощностью 100, 200, 300 или 400 МВт). Такой подход обусловлен тем, что установка изначально разрабатывалась для многоцелевого применения в составе модульных АЭС или в качестве автономных энергоисточников (за что и получила прозвище «атомная батарейка»).
В основе СВБР-100 — реактор на быстрых нейтронах с интегральной компоновкой реактора (оборудование первого контура размещено внутри корпуса реакторного моноблока). В качестве теплоносителя здесь используется не хорошо знакомый атомщикам натрий (как в реакторах типа БН), а химически инертный сплав свинца и висмута — решение хоть и не оригинальное, но смелое.
Тяжёлометаллический теплоноситель вообще и свинцово-висмутовый теплоноситель в частности — один из давно известных вариантов на замену натрию. У него есть свои плюсы и свои минусы, есть опыт работы на подводных лодках, пусть и небольшой. Натриевые реакторы —наиболее современная на сегодняшний день технология, и решение актуальный проблем атомной энергетики (замыкание топливного цикла, переработка ОЯТ) будет возложено именно на натриевую технологию. А реакторы со свинцово-висмутовым теплоносителем могут сыграть роль «дополняющих» установок. В долгосрочной же перспективе все будет зависеть от того, насколько удачным окажется опыт строительства и эксплуатации первого СВБР-100.
Цена вопроса
Однако при всех заявленных преимуществах массового строительства таких энергоблоков в ближайшем будущем ждать не следует. Ключевой фактор – экономика. Какой бы мощности ни была установка, она всё равно остается атомным реактором со всеми сопутствующими факторами. А стоимость систем защиты, как известно, от мощности не зависит. Очевидно, что цена сооружения энергоблока и вырабатываемой им электроэнергии будет довольно высокой.
Тем не менее, разработчики установки уверены, что со временем финансовые вопросы будут стоять не столь остро. В ходе реализации проекта цена с учетом экономических факторов и необходимости уточнения объёма работ, будет корректироваться. Сейчас стоимость строительства опытно-промышленного энергоблока оценивается примерно в 20 млрд. руб. Окончательная же цена будет сформирована после завершения сметных расчётов к концу 2013 года.
Серийные блоки действительно могут стать значительно дешевле пилотного — прежде всего, за счёт отсутствия необходимости проводить целый ряд НИОКР. Кроме того, планируется создать многоуровневую информационную модель атомной станции с СВБР-100, которая будет использоваться при тиражировании проектов. Свою роль в снижении цены также должны сыграть производственная инфраструктура и налаживание кооперации с поставщиками основного и вспомогательного оборудования.
В «АКМЭ-Инжиниринг» надеются, что в итоге удельная стоимость в расчёте на киловатт мощности станции с СВБР-100 будет сопоставима с аналогичным параметром для угольных станций. Но при этом станция с СВБР-100 будет обладать такими преимуществами как экологичность и отсутствующая необходимость постоянной подачи топлива.