Электрическая недостаточность. Часть 2. Мирный атом для регионов

«Спасательным кругом» для отдаленных территорий, испытывающих проблемы с электроснабжением, могут стать ядерные реакторы нового поколения. Над созданием энергоблока мощностью 100 МВт работает ОАО «АКМЭ-инжиниринг». Кодовое название инновационного пилотного проекта – «СВБР-100».

Установке, пуск которой намечен на 2017 год, уже пророчат большое будущее. Считается, что за счет мобильности и высокой безопасности атомные мини-станции на базе новой технологии быстро распространятся по труднодоступным населенным пунктам регионов, в том числе Иркутской области.

Разработка СВБР-100 (реактор на быстрых нейтронах со свинцово-висмутовым теплоносителем) началась в 2010 году. Над пилотным проектом работают ОАО «АКМЭ-инжиниринг» (принадлежит «Росатому», «Евросбэнерго» и «Иркутскэнерго»), а также подольское ОАО ОКБ «Гидропресс», петербургское ОАО «Головной институт «ВНИПИЭТ» и обнинское ФГУП ГНЦ-РФ ФЭИ. СВБР-100 потенциально может стать первым в мире коммерческим реактором средней мощности четвертого поколения с использованием теплоносителя на тяжелых металлах и занять 10-15% формирующегося мирового рынка атомной энергетики малой и средней мощности.

Проект реализуется в рамках Федеральной целевой программы «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и перспективу до 2020 года». До 2014 года создатели СВБР-100 планируют завершить проведение НИОКР и проектные работы. Первый пуск установки намечен на 2017 год. Однако некоторые преимущества нового реактора перед другими видами генераторов его авторы уже раскрыли.

Реактор СВБР-100 сможет использоваться в составе региональных энергоисточников различной мощности (от 100 до 600 МВт), утверждают в ОКБ «Гидропресс». Технология позволит работать на различных видах ядерного топлива, не перезагружая его длительное время - от 7 до 15 лет. Кроме того, СВБР-100 способен работать в замкнутом ядерном топливном цикле. При этом он может использоваться по самым разным назначениям: производство электро-, и теплоэнергии, работа в составе энерготехнологических комплексов.

Что интересно, станции на базе СВБР-100 безопасно устанавливать в непосредственной близости от населенных пунктов. А значит, не придется строить дорогостоящие ЛЭП на много километров (сейчас один километр строительства ЛЭП обходится не менее чем в 8 млн. рублей, а сюда нужно прибавить ещё подстанции, мостовые переходы через реки и другие расходы, связанные со строительством сетей в отдаленных районах).

Стоимость такой установки, учитывая этап её создания, разработчики пока не называют. Но уже понятно, что само строительство станций на базе СВБР-100 в небольших труднодоступных территориях будет существенно выгоднее, чем возведение там, скажем, крупного энергообъекта или прокладка высоковольтных линий от имеющихся источников. «Конструкция и параметры СВБР-100 позволяют наладить производство модулей в заводских условиях и доставку на место установки железнодорожным или автомобильным транспортом, что значительно сокращает трудовые затраты и сроки сооружения атомной станции. Серийное производство РУ позволит добиться снижения себестоимости производства и стабильного качества продукта», - уточняют разработчики.

Вероятно, короткие сроки (42 месяца) и небольшие затраты на модульное строительство станций на СВБР-100 компенсируют даже ту разницу в цене мегаватта, что сейчас есть у мини-АЭС и, например, больших ГЭС. Задача создателей реактора – сделать его стоимость сопоставимой с ценой угольных энергоисточников.

Обеспечение труднодоступных территорий энергией – не единственная задача разработчиков СВБР-100. По их мнению, создание и серийное производство безопасных модульных атомных энергоблоков открывает новый класс потенциальных потребителей, для которых ранее атомная энергетика была недоступна. Это и развивающие страны со слабой инфраструктурой или ограниченными финансовыми возможностями, и удаленные промышленные предприятия. Кроме того, СВБР-100 планируется использовать в технологических процессах – опреснении воды, производстве водорода, нефтихимии и прочих.

Сама идея того, что в российских регионах, в том числе Иркутской области, могут появиться мини-АЭС, часть населения наверняка настораживает. Однако авторы СВБР-100 убеждают в максимальной безопасности установок, заверяя, что ни о каком Чернобыле, Три-Майл-Айленде или Фукусиме речь не идет. СВБР-100 выгодно отличается от своих собратьев, использующих воду в качестве теплоносителя: вода даже под давлением кипит при 200-300 градусах и, испаряясь, обнажает активную зону реактора, а температура свинца и висмута гораздо выше – 1670 градусов. Кроме того, в свинцово-висмутовом реакторе на быстрых нейтронах нет циркониевых топливных стержней, при контакте которых с паром или водой на высоких температурах выделяется водород, что приводит к появлению «гремучей смеси» и высокой вероятности взрыва.

Ещё одно выгодное отличие СВБР-100: в нем рабочее давление близко к атмосферному, тогда как в водо-водяных реакторах оно достигает 170 атмосфер, а в кипящих (как на «Фукусиме») – 70 атмосфер. Следовательно, нет и высокой запасённой энергии самого технологического процесса, которая в случае нештатных ситуаций требует выхода. Проще говоря, в СВБР-100 просто невозможны химические или термические взрывы, сопровождаемые утечкой радиации.

К существенным плюсам СВБР-100 относят и длительный период невмешательства: станция на основе таких реакторов может проработать без контроля со стороны сотрудников несколько сотен часов (для других установок этот срок исчисляется десятками часов). При этом АЭС на базе СВБР-100 будет устойчива к подземным толчкам силой до семи баллов и выше.

Углубляясь в технические подробности, разработчики СВБР-100 говорят о том, что новые реакторы могут быстро перейти на МОХ-топливо - смесь оружейного плутония из утилизированных ракет и обедненного гексофторида урана (ОГФУ). Один из компонентов – ОГФУ - уже имеется на территории ОАО «Ангарского электролизного химического комбината». До сих пор основной причинным аргументом экологов, митинговавших за закрытие АЭХК, становилось то, что там не предполагалась технология безопасной утилизации ОГФУ. Однако с появлением СВБР-1000 конфликт может быть исчерпан, полагают авторы СВБР-100. И в перспективе производство реакторных установок и использование их в удаленных территориях не только не создаст экологических проблем, но и позволит решить их.