Валерий Язев: «Если не развивать технологии активнее, нас обгонят Южная Корея и Китай»
пресс-служба форума «Рудник»
К 2045 г. Россия планирует производить четверть всей своей электроэнергии на атомных станциях. Для этого нужно не только строить новые объекты, но и повышать безопасность реакторов, эффективнее использовать сырье и решить экологические проблемы.
На выставке «Рудник», которая прошла в Екатеринбурге в конце октября, президент ассоциации «Горнопромышленники России», экс-депутат Госдумы Валерий Язев рассказал, что Россия уже движется в этих направлениях, однако для реализации масштабных планов потребуются значительные инвестиции и ускорение технологического развития.
— Атомная энергетика переживает очередной этап технологической эволюции. От первых промышленных реакторов, к которым относится в том числе Обнинская АЭС, отрасль перешла к коммерческим атомным станциям на базе легководных реакторов. Сегодня начинается переход к реакторным установкам четвертого поколения. В мире таких объектов пока немного.
Традиционная тепловая атомная энергетика использует преимущественно урановое топливо. В природном уране содержание изотопа урана-235 составляет около 0,711%. Поэтому одним из наиболее сложных и дорогостоящих этапов производства топлива становится разделение изотопов — обогащение урана. Россия обладает значительными компетенциями в этой области. Один из крупнейших в мире комбинатов по обогащению урана находится в Новоуральске. После окончания физико-технического института я десять лет проработал на этом предприятии.
В перспективе отрасль должна перейти от преимущественного использования уранового топлива к смешанному уран-плутониевому. Это позволит эффективнее использовать сырьевую базу и сократить зависимость атомной энергетики от запасов отдельных изотопов.
Планы и вызовы
На федеральном уровне разработана дорожная карта, в которой обозначены ориентиры до 2042 и 2045 гг:
довести долю атомной генерации в стране до 25% (сегодня она — около 19%), для замыкания ядерного цикла должны использоваться семь реакторов на быстрых нейтронах, остальную часть программы должны обеспечивать водо-водяные энергетические реакторы.
На реализацию программы потребуется около 22 трлн руб. Боюсь, что в текущих экономических условиях стране может не хватить средств для ее выполнения в запланированные сроки. Но задача поставлена и ее необходимо решать.
При этом в атомной энергетике остается немало нерешенных вопросов, которые сдерживают ее развитие, особенно в условиях растущего спроса на экологически чистые энергетические технологии.
Аварии на атомных станциях. Аварии на американской АЭС Three Mile Island, на Чернобыльской АЭС и на японской АЭС «Фукусима-1» в 2011 г. настораживают общественность. После каждого такого инцидента вводятся новые системы защиты, стоимость строительства растет и в результате атомной генерации приходится соперничать с парогазовыми электростанциями. Обращение с отработавшим ядерным топливом. В мире накоплено около 300 тыс. тонн такого топлива. Существуют различные технологии его хранения и захоронения, в том числе в соляных пластах. Однако многие вопросы пока остаются нерешенными.
Именно поэтому современные международные проекты в области атомной энергетики уделяют большое внимание оценке ее устойчивости в долгосрочной перспективе. Рассматриваются экологическое воздействие, использование ресурсов, безопасность реакторов и топлива, защита от распространения ядерных материалов, обращение с радиоактивными отходами, развитие инфраструктуры, физическая защита и экономика.
Быстрые реакторы меняют экономику
Понятие ядерной энергетической системы четвертого поколения включает не только реактор и системы преобразования энергии, но и все необходимые производства топливного цикла: от получения сырья и изготовления свежего топлива до переработки отработавшего ядерного топлива и окончательной утилизации отходов.
В России уже сделан важный шаг в этом направлении. В Новоуральске изготовили установку для производства смешанного уран-плутониевого топлива для реактора БРЕСТ-ОД-300, который создается в рамках проекта «Прорыв». Его ключевая задача — сформировать на одной промышленной площадке замкнутый ядерный топливный цикл, объединив производство и переработку топлива с работой реактора на быстрых нейтронах.
В БРЕСТ-ОД-300 впервые в мировой атомной энергетике применяется жидкий свинец в качестве теплоносителя. В отличие от реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, такая конструкция предусматривает иные принципы обеспечения безопасности.
Реализация подобных проектов требует длительного времени. Это сложнейшая технологическая задача, на которую может уйти 20–30 лет. Идея проекта была представлена еще в 2000 г. Владимиром Путиным на саммите тысячелетия. Сегодня она перешла в практическую плоскость: как я уже отметил, реактор строится в Томской области. На начальном этапе строительства подрядчиками выступали и уральские предприятия — «Уралэнергострой» и «Еврострой».
Еще один важный объект — четвертый энергоблок Белоярской АЭС в Свердловской области. Также разработан проект реактора БН-1200, который должен стать следующим этапом развития быстрых реакторов. Следующий шаг — создание производственно-энергетического комплекса, который будет объединять работу реактора, фабрикацию топлива и его переработку. Это позволит организовать на одной площадке основные процессы замкнутого ядерного топливного цикла.
Одно из ключевых преимуществ реакторов на быстрых нейтронах — возможность эффективнее перерабатывать отработавшее ядерное топливо и сокращать объем долгоживущих радиоактивных отходов. Не менее важен ресурсный эффект: новые технологии открывают возможность использовать запасы ядерного сырья на протяжении тысяч лет.
При этом развитие новых технологий не отменяет необходимости поддерживать собственную сырьевую базу: в России продолжается добыча урана в Краснокаменске (Забайкальский край), а в Курганской области применяется метод подземного выщелачивания.
Возможность для удаленных территорий
Еще одно направление, которое получает серьезное развитие, — малые атомные электростанции. Одна из известных российских разработок — плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов», которая работает в городе Певек Чукотского автономного округа.
Подобные объекты востребованы на Дальнем Востоке, в Сибири и других удаленных районах, где нет развитой сетевой инфраструктуры, но есть месторождения, требующие надежного энергоснабжения. Однако строительство таких станций не так просто, как может показаться.
Несмотря на небольшую электрическую мощность, они требуют значительных объемов строительных работ и бетона. Например, для установки мощностью 55 МВт требуется около 104 тыс. куб. м бетона. Для сравнения: у установки мощностью 200 МВт этот показатель составляет около 440 тыс. куб. м. Даже при существенной разнице в мощности строительные потребности остаются значительными.
Одна из причин — происхождение малых реакторных установок. Многие из них разрабатывались на основе технологий, применявшихся на подводных лодках и плавучих атомных станциях. Для них действуют другие нормы проектирования и требования к топливу. В частности, речь идет об использовании топлива с более высоким уровнем обогащения. При этом для гражданских энергетических установок существуют ограничения по уровню обогащения урана.
В мире активно развиваются модульные малые атомные станции. Например, в Южной Корее работают над установками, которые можно собирать из модулей мощностью от 6 до 60 МВт, формируя комплексы общей мощностью до 360 МВт. Я допускаю, что эти страны могут нас обогнать, если мы не будем активнее развивать собственные технологии. То же самое касается Китая.
Для развития малой атомной энергетики необходимо наладить серийное производство. Нужны конвейерные технологии, высокая степень заводской готовности, возможность доставлять готовые модули на площадку и устанавливать их там. По такому принципу в свое время осваивали Западную Сибирь и север Тюменской области.
Читайте также на DK.RU: Как на Среднем Урале создают будущее атомной энергетики
- СМИ России
- Сегодня, 05:02