RSS
Новости
15 января, 14:41
Модульные реакторы малой мощности. Перспектива развития в Украине - интервью
В настоящее время на атомных электростанциях Украины производится более 50% электроэнергии. АЭС являются важной составляющей топливно-энергетического комплекса страны. Согласно Энергетической стратегии Украины до 2035 года предусмотрена политика продления срока эксплуатации действующих энергоблоков. При этом, учитывая тот факт, что в период с 2030 по 2040 годы завершится продленный срок эксплуатации 12 энергоблоков из 15 – вопрос строительства новых мощностей приобретает все большую актуальность.

О том, какие энергоблоки лучше строить в Украине, что такое SMR-технологии и где они используются редакция веб-сайта Uatom.org беседовала с Виктором Яковлевичем Шендеровичем, ветераном атомной энергетики Украины.  

– Виктор Яковлевич, насколько целесообразным является сооружение модульных реакторов малой мощности (SMR) вместо энергоблоков мощностью 440 и 1000 МВт? 

Действительно, в соответствии с Энергетической стратегией предусматривается в качестве приоритетного направления развития атомной энергетики рассматривать продление эксплуатации действующих энергоблоков. Требуется также, с учетом перспективы, рассматривать замещение действующих энергоблоков новыми, после завершения продленного срока эксплуатации, а также сооружение новых (дополнительных) энергетических мощностей. В первую очередь это касается энергоблоков №3 и №4 на площадке Хмельницкой АЭС, сооружение которых предусмотрено в Энергетической стратегии Украины до 2035 года.

Необходимое и оптимально обоснованное количество новых (дополнительных) энергоблоков должно быть определено при разработке программы действий по реализации Энергетической стратегии, с учетом обоснования перспективного ядерно-топливного цикла на длительную перспективу. Принятие решения по перспективному ядерно-топливному циклу может существенно влиять на выбор типа наиболее подходящих технологий, включая проекты новых энергоблоков, которые предполагается реализовать в качестве замещающих и дополнительных.

Необходимо обратить внимание, что деятельность, связанная с сооружением замещающих и дополнительных энергоблоков, в значительной степени зависит от возможностей и обоснованности дальнейшего продления сроков эксплуатации действующих энергоблоков.

В настоящее время реализуются решения по продлению срока эксплуатации энергоблоков на 10 лет (для энергоблоков №1 и №2 Ровенской АЭС – на 20 лет) с выдачей соответствующих разрешительных документов. В соответствии с Энергетической стратегией планируется продление эксплуатации действующих энергоблоков с реакторной установкой ВВЭР-1000 на 20 лет.

По моему мнению, учитывая значительный международный опыт продления проектной эксплуатации, в том числе по энергоблокам с реакторной установкой типа ВВЭР, а также большой опыт деятельности по продлению эксплуатации в Украине, следует полагать, что достаточно реалистичным является достижение сроков продления эксплуатации действующих энергоблоков на 30 лет (суммарный срок эксплуатации – 60 лет). Данное продление в первую очередь касается критических (незаменяемых) элементов энергоблока, включая: реактор, парогенератор, наиболее важные элементы I контура, строительные конструкции ответственных сооружений и др.

Принятие конкретных решений по продлению проектной эксплуатации энергоблоков (долгосрочная эксплуатация) не снимает вопрос необходимости принятия стратегических решений по замещающим и дополнительным энергоблокам, а только влияет на необходимые сроки принятия решений и реализации.

Учитывая технические и организационные сложности деятельности в области атомной энергетики, особенно в части создания новых объектов, которые требуют продолжительного периода, эта деятельность не должна откладываться и начинаться в ближайшее время. При этом одним из наиболее важных вопросов является выбор перспективной технологии (или технологий) и соответственного типа (типов) энергоблоков, которые следует рассматривать при реализации деятельности в рамках Энергетической стратегии и на дальнейшую перспективу.

В настоящее время имеется ряд современных технологий и соответствующих проектов, относящихся к типу 3+, то есть проектов с высокой степенью надежности и безопасности, которые могут рассматриваться для применения в Украине.

Технологии SMR (модульные реакторы малой мощности) также могут анализироваться в качестве альтернативы с учетом их специфики и специфических условий отечественной энергетики.

– В чем преимущества модульных реакторов малой мощности?

Применение в атомной энергетике SMR преследует следующие основные цели: повышение экономичности производства электроэнергии за счет снижения капитальных и эксплуатационных затрат; сокращение сроков строительства; возможность более оптимального возврата инвестиций. Все это по сравнению с энергоблоками большой мощности.

Также среди целей применения SMR в атомной энергетике следует рассматривать: обеспечение высокого уровня надёжности и безопасности; возможность приближения источника энергии к потребителям, включая энергообеспечения специфических районов и территорий со сложным географическим расположением; возможность работы энергоблоков в манёвренном режиме выдачи электрической энергии.

Однако, это в определённом смысле теоретические преимущества, которые должны анализироваться и подтверждаться с учетом конкретных данных проектов SMR, а также условий энергосистемы конкретной страны.

В настоящее время разработки по SMR ведутся во многих странах: Аргентине, Франции, Канаде, Индии, Китае, Японии, Южной Африке, Великобритании, РФ, США, Дании, Южной Корее и других.

Диапазон эклектической мощности 50-300 мВт. Используемые теплоносители: вода, газ, жидкий метал.

По имеющимся в официальном доступе данным, в настоящее время на этапе строительства находятся несколько проектов: CAREM-25 в Аргентине, КLT-40S в РФ, HTR-PM в Китае.

На этапе сертификации или на заключительной стадии проектирования находятся: SMART в Южной Корее, RITM-200 в РФ, PRISM в США.

Ниже изложены некоторые соображения о возможных преимуществах и рисках реализации деятельности по развитию атомной энергетики с учетом технологии SMR.

Первое, объективным преимуществом SMR является технология модульной конструкции, которая предполагает организацию серийного производства, что потенциально должно снижать уровень капитальных затрат и сокращать сроки строительства. Это очень важный фактор, так как опыт сооружения новых энергоблоков в мире показывает значительные трудности при реализации конкретной деятельности, в том числе рост затрат в процессе строительства и значительное увеличение сроков строительства. КНР это отмечается по большинству реализуемых проектов.

Однако, так как отсутствует опыт реализации SMR на конкретных площадках, нельзя объективно оценить уровень указанных преимуществ. По имеющимся данным некоторых проектов на стадии проектирования – нет ощутимых преимуществ в части стоимости строительства. В случае замещения выбывающих мощностей энергоблоками SMR – потребуется существенное увеличение числа замещающих SMR. Например, для замещения энергоблока ВВЭР-1000 – нужно построить 6 энергоблоков SMR-160. Этот фактор может существенно ухудшить указанные показатели данной технологии, в том числе суммарные затраты, а также продолжительность строительства объекта в целом. 

Второе – лучшие условия возврата инвестиций. Данный фактор является объективным преимуществом SMR, так как позволяет реализовать возврат инвестиций, начиная с ввода в эксплуатацию первого энергоблока серии. Для энергоблока 1000 мВт возврат инвестиций начинается с ввода энергоблока в эксплуатацию, для замещающих SMR – с ввода первого энергоблока серии, то есть существенно раньше.     

Третье – безопасность и надежность. По сравнению с технологиями PWR/BWR – SMR имеют определенные потенциальные преимущества. У SMR – более простая конструкция, в том числе I и II контура; более низкий уровень давлений в I и II контуре, что положительно сказывается на надежности; широкое использование пассивных устройств.

Однако, вопрос требует дополнительного изучения, так как исходя из имеющихся данных – показатели безопасности таких SMR не лучше показателей современных энергоблоков уровня 3 и 3+.

В части SMR, использующих другие технологии (газ, жидкий метал) – вопросы сопоставимости уровня безопасности с современными энергоблоками большой мощности также требуют изучения.

Четвертое– возможность использования SMR для других целей, кроме производства электроэнергии (опреснительные установки, теплоснабжение), а также для энергообеспечения районов с особыми географическими условиями.

Представляется, что данные факторы не являются особо актуальными для условий Украины. При этом необходимо учитывать, что потенциальная возможность приближения источников электроэнергии и тепла к потребителям для источников атомной энергии в условиях Украины – представляется нереалистичной по определённому ряду причин. Причина первая – сложности экологического обоснования размещения источников атомной энергетики по отношению к объектам окружающей среды. Вторая – возможное негативное отношение общественности. При этом есть вероятность того, что технология SMR не повлияет существенно на эти факторы.

Пятое– вопросы лицензирования. Применение новых технологий существенно влияет на условия лицензирования. В настоящее время прогнозировать результаты этой деятельности и возможные риски – сложно, так как для этого должно быть детальное ознакомление с конкретными проектами SMR.

Шестое – возможная локализация производства оборудования в Украине. Потенциально технология SMR (во всяком случае PWR/BWR) позволяет рассматривать более высокий процент локализации по сравнению с энергоблоками большой мощности. Но данный вопрос также подлежит конкретному рассмотрению с учетом технических решений проектов.

Седьмое – возможность работы энергоблоков в манёвренном режиме. По сравнению с энергоблоками большой мощности — это может рассматриваться, как потенциальное преимущество, учитывая рассмотрение возможности останова/ввода энергоблоков в течении суток. Однако, реализация такой возможности должна обосновываться в проектах конкретных энергоблоков с учетом факторов прочности и поведения ядерного топлива.

В заключение ответа на данный вопрос, хотелось бы высказать некоторые общие соображения о применимости технологии SMR для условий Украины.

Энергетика Украины характеризуется: высоким уровнем производства электроэнергии АЭС с применением энергоблоков большой мощности; наличием разветвленной системы сетей электроснабжения, которая охватывает территорию всей страны; объективными и субъективными сложностями реализации деятельности по выбору площадок нового строительства. Кроме того, в случае вывода из эксплуатации существующих энергоблоков при необходимости сохранения энергетического потенциала – требуется замещение одного энергоблока с реакторной установкой ВВЭР-1000 – 6 энергоблоками SMR-160. Это создает дополнительные трудности и проблемы для реализации такого решения.

Для выработки обоснованного подхода к определению возможности и целесообразности использования технологии SMR для условий Украины, по моему мнению, нужно: первое – разработать Технико-экономический доклад (или другой подобный документ) о перспективах и целесообразности применения технологий SMR в условиях нашей страны, учитывая все влияющие на принятия решения факторы (технические, организационные, социальные и другие). При этом конкретный тип SMR не играет принципиального значения. Второе – параллельно с этим разработать Технико-экономический расчёт, с рассмотрением различных технологий SMR, их сравнения по выбранным критериям и факторам. На основании анализа определить технологии и проекты, которые целесообразно рассматривать на последующих стадиях деятельности.

Результаты выполненных работ – предоставить возможность принятия обоснованного подхода к рассмотрению технологий SMR при реализации энергетической стратегии.                    

– Эксперты утверждают, радиационные аварии на модульных реакторах невозможны. Это на самом деле так?

– Такая постановка вопроса принципиально неправильная. Нельзя говорить о принципиальной невозможности аварий. Это может быть только в том случае, если возникновение аварийной ситуации невозможно по физических причинам. По имеющимся данным, среди разрабатываемых проектов SMR – такие конструкции не реализуются.

Задачей обеспечения безопасности является максимально низкая вероятность событий, приводящих к авариям, а также максимально низкая вероятность радиационных последствий с учетом всех требований национальных и международных документов, которые принимаются обществом конкретной страны.   

– Несмотря, на немалый перечень возможных преимуществ – модульные реакторы малой мощности в мире покапромышленно не эксплуатируются. Почему?

Я уже отмечал состояние с разработкой различных типовSMR. Процесс создания новых технологий и соответствующих проектов связан с необходимостью решения многих технических и технологических вопросов, проведения различных анализов и обоснований, в том числе обоснований по безопасности, решения вопросов лицензирования и др.

Кроме того, должна быть коммерческая заинтересованность в реализации.

Все эти факторы должны решаться применительно к условиям конкретной страны и конкретных инвесторов.

Ближайшие годы должны показать, насколько реалистичными являются прогнозы реализации технологии SMR в мире.

– Что Вам известно о состоянии дел по разработке компанией HoltecInternational проекта энергоблока SMR-160?

– В данное время разработка проекта находится в активной фазе, в том числе начинается деятельность в области лицензирования. Разработчики предполагают лицензирование проекта в регулирующем органе Канады; по имеющимся сведениям также планируется лицензирование в регулирующем органе США – NRC. Разработчики предполагают предложить проект ряду стран, в том числе Украине, для внедрения на своей территории.

– Недавно Президент НАЭК «Энергоатом» Юрий Недашковский заявил о том, что Украина рассматривает возможность сооружения модульных реакторов малой мощности на площадке Ровенской АЭС. Почему именно РАЭС?

– Изложенная позиция НАЭК «Энергоатом» представляется достаточно логичной. Энергоблоки №1 и №2 Ровенской АЭС являются наиболее «старыми» в атомной энергетике Украины и если рассматривать вывод из эксплуатации после продления, то эти энергоблоки находятся «первыми в списке». Кроме того, мощность каждого энергоблока – 440 мВт, это наиболее благоприятно с точки зрения сопоставимости мощности с SMR (например, SMR-160).

Однако, по моему мнению, прежде чем принимать решение о возможности замещения первого и второго энергоблоков РАЭС необходимо: выполнить разработку Технико-экономического доклада и Технико-экономического расчёта (о которых я упоминал выше). В случае положительного результата анализов – разработать Технико-экономический расчёт по варианту создания замещающих мощностей на площадке РАЭС с применением SMR, в том числе, это может быть SMR-160 производства компании Holtec International.

– Современные SMR могут быть, как стационарные, так и передвижные, как наземные, так и морские. Кроме площадок отечественных АЭС, какие еще варианты расположения SMR в Украине могут рассматриваться?

– Вряд ли в Украине требуется создание передвижных и морских SMR. Что касается размещения SMR – то могут быть несколько предполагаемых вариантов.

Вариант первый – размещение на площадках действующих АЭС, как замещающих.

Второй вариант – размещение на новых площадках. В данном случае необходимо учитывать различные осложняющие факторы: число возможных площадок в Украине достаточно ограничено и поэтому может идти речь о размещении на площадке комплекса на уровне 1000-2000 мВт, то есть большого количества энергоблоков SMR.

Размещение энергоблоков SMR на площадках действующих ТЭС, в том числе с учетом их закрытия, – представляется сомнительным. Среди причин: данные территории обычно являются экологически неблагоприятными с точки зрения окружающей среды; при сооружении значительного количества SMR на разных площадках мы столкнемся с техническими и социально-экономическими трудностями.

– Какова вероятность того, что мы сами будем производить оборудование для SMR? Или все же покупать будем у HoltecInternational или других международных компаний?

– В случае реализации технологии SMR в Украине – очень важным является вопрос локализации с учетом возможностей отечественных предприятий. Этот вопрос может служить одним из определяющих при принятии решения о целесообразности реализации той или иной технологии.

Исходя из предварительных обсуждений с Holtec International, можно сделать вывод о том, что стороны заинтересованы в решении данного вопроса с учетом интересов обеих сторон. Конкретный объем возможной локализации должен рассматриваться на следующих встречах.

– Как Вы считаете, позитивно ли воспримет строительство SMR общественность в Украине?

– Однозначно трудно ответить на этот вопрос, так как он во многом связан с общим вопросом отношения общественности к атомной энергетике. Наиболее важными факторами будут: доказательность приемлемого уровня безопасности – не ниже, чем достигнутый в современных проектах АЭС; высокий уровень технико-экономических показателей; снижение экологической нагрузки на окружающую среду, включая человека, по сравнению с действующими АЭС; доказательность соответствий условий размещения объектов требованиям экологической безопасности.

– Если строительство и эксплуатация SMR увенчаются успехом в Украине – какой из видов генерации будет с ними конкурировать?

– Атомная генерация, как и в настоящее время, будет конкурировать с тепловой генерацией. При этом должны быть установлены справедливые исходные условия этой конкуренции.

С учетом долгосрочной перспективы атомная генерация рассматривается, как один из источников низкоуглеродной энергетики, которая в настоящее время поддерживается во всем мире. При этом в качестве альтернативы будут рассматриваться источники возобновляемой энергии (ВИЭ), основными из которых для условий Украины являются ветроэнергетика, солнечная энергетика и возможно использование биомассы. При этом необходимо отметить, что конкуренция с течением времени будет возрастать, так как источники ВИЭ постоянно повышают свою экономичность с учетом развития технологий, совершенствования оборудования и элементов. Это объективная тенденция, которая сегодня отмечается во всем мире.

Также необходимо учитывать специфические сложности реализации ВИЭ, в частности ветровых и солнечных источников, в том числе: необходимость выделения значительных площадей для размещения установок, что может создать определенные трудности в условиях Украины; нестабильность характера производства электроэнергии и низкий КПД производства, что существенно влияет на качество производства электроэнергии при повышении роли ВИЭ в общем производстве электроэнергии.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram - перейдите по ссылке и нажмите кнопку Join

По материалам: ЭлектроВести
ELEKTROVESTI.NET экономят ваше время
Подпишитесь на важные новости энергетики!