Атомная стратегия

Автор: 22 июня 2023 1315
Владимир Троянов Владимир Троянов

Физико-энергетический институт ведет исследования во многих направлениях — от ядерной медицины и материаловедения до экологии и лазерных технологий. Но все-таки основа основ — атомная энергетика. Сегодня ее роль возросла неимоверно

 Накануне Дня мирного атома мы беседуем о стратегии развития атомной энергетики страны с научным руководителем Физико-энергетического института им. А.И. Лейпунского (АО «ГНЦ РФ — ФЭИ», входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом») доктором технических наук Владимиром Трояновым.

Две компоненты

Корр. Наверное, как и прежде, в энергетической повестке страны главный упор будет на быстрых реакторах разного типа? Ведь за ними будущее.

Троянов. Давайте все-таки не будем спешить делать выводы. Какой главный ориентир у атомной отрасли? Президент Путин обозначил его так: выработка 30% электроэнергии страны на атомных станциях. Но остается вопрос, на каких реакторах она будет производиться.
В стратегии развития атомной отрасли четко обозначено условие: формирование двухкомпонентной атомной энергетики. Это значит, что часть генерации останется за водо-водяными реакторами, а часть — отойдет к быстрым. Но в каких долях и пропорциях это будет, пока непонятно.

Корр. Но вроде на всех уровнях твердят о том, что быстрые реакторы — самое передовое слово в атомных технологиях. Разве нет?

Троянов. Разумеется, это так. Но не будем забывать про экономику. Электроэнергия на водо-водяных блоках всегда будет дешевле. И это главная причина, почему от них нельзя отказываться.
Второе. Чем больше атомной генерации, тем больше к ней возникает требований от оператора энергетической системы при работе в нестационарных режимах. ВВЭР попроще, они более лояльны к требованиям оператора, им легче добавить мощности, легче убрать.

Но! Запасы ядерного топлива не бесконечны, и, по расчетам, через 100 лет природный уран будет исчерпан. Это было бы катастрофой — при отсутствии быстрых реакторов. Да, быстрый реактор посложнее, подороже, зато он производит не только электричество, но и новое ядерное топливо, плутоний. И, кстати, на возможность расширенного производства топлива — наработать его больше, чем сожгли — обратил внимание еще Александр Ильич Лейпунский. Тут нет никакой мистики, никакого вечного двигателя, это природное явление. Человечеству с такими своего рода «запасными дровами» энергии на тысячу лет точно хватит. К тому же быстрые реакторы решают проблему радиоактивных отходов. Они трансмутируют их в менее активные формы. Так что у быстрого реактора самая главная миссия — даже не электричество производить, а топливо делать и радиоактивные отходы уничтожать.
▲ Очередь на испытательные
     установки ФЭИ занята на несколько лет вперед

Большие споры в малой энергетике

Корр. Если продолжать сюжет философии развития атомной отрасли в целом, то сейчас на слуху очень интересная и, кстати, высоко конкурентная тема — малая энергетика. Как ФЭИ намерен в нее встроиться, ведь в свое время именно у нас была создана ТЭС-3 — первая самоходная атомная станция?

Троянов. Удивительное дело: уже тогда, в 1957 году, ФЭИ со своей ТЭС-3 точно попал в тот набор требований, которые формулируют для малой атомной энергетики сейчас — модульность, транспортабельность, возможность доставки по железной дороге, автономность, безопасность.

Сегодня мы совместно с ОКБ «Гидропресс» предлагаем установку под названием СВГТ-1 с газовой турбиной открытого типа. Эта аббревиатура расшифровывается как свинцово-висмутовое газотурбинное преобразование. Наша установка автономная, модульная, она не требует присутствия персонала. Перевозиться может на любом виде транспорта. Регламентные работы выполняются раз в год приезжающей бригадой. Уровень безопасности по классификации МАГАТЭ — четвертый, то есть за счет внутренней защищенности не могут происходить аварийные ситуации, исключена потеря теплоносителя, поскольку блок находится в страховочном корпусе. В любой момент станцию можно выключить, а потом включить. Она не боится низких температур.

Последнее качество, к примеру, дает большое преимущество по сравнению с водо-водяными реакторами. Не секрет, что АЭС малой мощности рассчитывают применять в том числе и в условиях Крайнего Севера.

Значит, подвозить, устанавливать и запускать станцию с водяным теплоносителем можно только летом. Останавливать ее просто так нельзя, нужно думать о дизель-генераторе, так что автономность тоже под вопросом.

Но вы правы в том, что тема эта очень конкурентна, и многие разработчики борются за то, чтобы приняли именно их вариант. Я считаю самым перспективным наш проект, по комплексу потребительских свойств он, безусловно, превосходит все остальные предложения.

Но чтобы принять решение, была проведена целая серия специальных семинаров по анализу проектов АЭС малой мощности, которые организовал академик Российской академии наук Георгий Рыкованов, председатель научно-технического совета Росатома. Последнее заседание прошло совсем недавно, и пока решение не вынесено. Ждем.

Без альтернативы

Корр. Еще один вопрос по тому энергетическому направлению, где ФЭИ также традиционно силен. Наши большие физические стенды (БФС) всегда были крайне востребованы: очередь на испытания расписывалась на несколько лет вперед. Но геополитические реалии изменили все привычные расписания, разорвали экономические связи. Что теперь с загрузкой БФС?

Троянов. С точки зрения загрузки ничего не изменилось. На БФС-2 очередь стоит до конца десятилетия. Разве что модели поменялись. Только что закончили испытания, которые заказывали по реактору БРЕСТ. Получили довольно интересные результаты. Сейчас начинаем работы по БН-1200. Уже законтрактованы исследования по ВВЭР со спектральным регулированием…

Время сейчас интересное, динамичное. На поле масса игроков. У разработчиков целый спектр предложений. Конечно, в условиях, когда так много разных неопределенных параметров, прогнозы строить сложно. Очевидно только одно: альтернативы атомной энергетике нет. Руководство страны это понимает. А значит, Физико-энергетический институт с его компетенциями и опытом будет востребован на самых разных направлениях.

ФЭИ энергетический: цифры и факты по последним разработкам

  • Для исследовательского реактора МБИР разработано устройство непрерывного измерения содержания кислорода в натриевом теплоносителе и системы аварийного охлаждения теплоносителя. Проведена их экспериментальная отработка.
  • Проведено моделирование на БФС-2 и нейтронно-физические эксперименты в обоснование безопасности реактора БРЕСТ-ОД-300;
  • Завершена полная загрузка БН-800 МОКС-топливом, где ФЭИ является научным руководителем реакторной установки
  • Начаты работы по сооружению БН-1200М на Белоярской АЭС с максимальным участием ФЭИ. В частности, и под эти работы будет модернизирована стендовая база научного центра.
© 2018 Портал НГ-РЕГИОН Все права защищены