Аналитика - Генерация энергии

За двумя зайцами?

05.05.12 11:26

Гендиректор «Росатома» Сергей Кириенко заявил, что на Белоярской АЭС, помимо строящегося энергоблока БН-800, могут появиться еще два новых быстрых реактора: натриевый БН-1200 или БН-1600, а также свинцовый БРЕСТ-300.

Однако перспективы совместной реализации этих двух проектов выглядят неоднозначно. Белоярская АЭС была первой атомной электростанцией СССР, ориентированной на выработку электроэнергии в промышленных масштабах. На ней отрабатывались опытно-промышленные технологии атомной отрасли – не случайно Белоярская АЭС до сих пор остается единственной атомной станцией России с реакторами разных типов на одной площадке, за что ее шутливо прозвали «реакторным зоопарком». Все энергоблоки Белоярской АЭС по-своему уникальны: это водографитовые канальные АМБ-100 и АМБ-200, ставшие «прадедушками» технологии реакторов РБМК, единственный в мире действующий быстрый натриевый реактор БН-600, строящийся БН-800. Отличаются не только значения их мощности, но и конструкционно-технологические особенности. С этой точки зрения логично, что и в дальнейшем новые технологии могут осваиваться на данной площадке.

Однако ряд моментов вызывают сомнения в эффективности одновременной разработки двух разноплановых направлений быстрой атомной энергетики на площадке Белоярской АЭС.

Натриевую технологию быстрых реакторов СССР-Россия отрабатывает уже более полувека. В 1958 г. исследовательский быстрый реактор БР-5 (после модернизации – БР-10) дал путевку в жизнь натриевому теплоносителю. Освоению и развитию натриевой технологии послужили опытный реактор БОР-60 в Димитровграде (Ульяновская обл., 1968 г.) и опытно-промышленный БН-350 в Шевченко (ныне Актау, Казахстан, 1973 г.). А в 1980 г. появился БН-600 на Белоярской АЭС (Свердловская обл.) – его тоже можно считать опытно-промышленным, учитывая, что на основе опыта эксплуатации предшественников конструкторы заменили петлевую компоновку реактора на интегральную (баковую).

Строительство блока БН-600

В первой половине 1980-х годов отработка натриевой технологии была в целом завершена, и запланировано серийное строительство реакторов БН. Так, 31 января 1983 г. вышло Постановление ЦК КПСС и СовМина СССР №41, утвердившее сооружение пилотных энергоблоков БН-800 и БН-1600 на Белоярской АЭС. Затем серию из трех реакторов БН-800 планировалось построить в Челябинской обл. (в районе ПО «Маяк»), а серийные БН-1600 должны были появиться на будущей АЭС в Пермской обл. Крушение СССР и экономические кризисы 1990-х существенно изменили планы, однако полувековой опыт эксплуатации натриевых реакторов не теряет актуальности, что подтверждают и слова Сергея Кириенко.

Свинцовая же технология энергетических быстрых реакторов только зародилась в конце 1980-х годов, да и то лишь в качестве концептуального проекта, и до сих пор не имеет так называемой референтности – то есть действующих реакторов хотя бы на уровне исследовательской или опытно-промышленной стадии. Подобными можно было бы считать свинцово-висмутовые быстрые реакторы, эксплуатировавшихся на 7 атомных субмаринах проектов 645 и 705 (705К) ВМФ СССР, но их назначение, иной состав теплоносителя и конструкционные особенности не позволяют обосновывать ими мощный быстрый реактор со свинцовым теплоносителем БРЕСТ, предназначаемый для наземного стационарного использования на АЭС. Стало быть, начинать путь нужно с самого начала.

Да и по другим критериям БН и БРЕСТ существенно отличаются. БН предусматривает централизованную переработку топлива на специализированном промышленном предприятии, а БРЕСТ – пристанционный цикл, с размещением перерабатывающих мощностей при каждой АЭС. БН рассчитан на оксидное (мокс) топливо, которое уже много лет отрабатывается и в России, и в некоторых других странах мира, а БРЕСТ – на нитридное топливо, которое пока находится в зачаточной стадии создания.

Среди нерешенных пока вопросов по БРЕСТу критики проекта указывают на коррозионное воздействие свинца на конструкционные материалы, существенно большие затраты на поддержание теплоносителя в расплавленном состоянии, неспособность этого теплоносителя задерживать в себе продукты деления (цезий, йод) и на ряд других проблем. Преимуществом же БРЕСТа может считаться только химическая пассивность свинцового теплоносителя в случае взаимодействия с воздухом или водой, но подобный случай уже не представляет проблемы и для натриевой технологии: за полвека способы локализации отработаны до мелочей.

Монтаж реактора БН-600

Главным же критерием, уступающим по значимости лишь вопросам безопасности, для современной атомной энергетики является экономическая эффективность. Выработка электроэнергии на АЭС – это бизнес, живущий по общеэкономическим принципам. Сегодня уникальные быстрые реакторы обходятся дороже серийных тепловых реакторов ВВЭР. И переход от БН-800 к БН-1200 (-1600) как раз и предусматривает оптимизацию его экономических параметров до степени конкурентоспособности с ВВЭР-1200. В этом БРЕСТ также существенно проигрывает: к сооружению предлагается опытно-демонстрационный БРЕСТ-ОД-300, что сопоставимо по мощности с уровнем 1970-х годов для натриевой технологии. Строить же сразу энергоблок большей мощности (1200 МВт), не обкатав технологию в опытно-демонстрационных масштабах, попросту невозможно.

Конечно, любая новая технология вначале проходит исследовательскую и опытно-демонстрационную стадии, в которых вопросы экономической эффективности являются второстепенными и отдаленными. Поэтому принцип «пусть цветут все цветы», традиционно применимый к венчурным научным идеям, был бы уместен и в случае с БРЕСТом. Однако реакторы БН, технология которых выходит на уровень экономической оптимизации, готовы достичь эффективности уже в ближайшем будущем, в отличие от концептуального проекта БРЕСТ.

Развернуть на Белоярской АЭС одновременное строительство двух энергоблоков с разными типами реакторов представляется чрезвычайно сложной задачей. В первую очередь, это связано с дефицитом строительно-монтажных кадров, квалификация и количество которых после переломных 1990-х годов восстанавливаются очень медленными темпами, а вдобавок серьезную конкуренцию атомному строительству составляют девелоперские компании близлежащего Екатеринбурга. Разное топливо, разные способы его переработки, необходимость взаимной увязки принципиально различных проектов – все это может привести лишь к увеличению расходов, затягиванию сроков строительства и ввода в эксплуатацию, а значит – негативно повлиять на экономическую эффективность не только БРЕСТ (для которого ее пока не существует вовсе), но и БН (для которого она является приоритетной и реально достижимой задачей).

Можно только приветствовать, что Росатом не кладет «все яйца в одну корзину», рассматривает альтернативные пути развития технологий и находит средства на венчурные проекты. Однако более рациональному использованию сил и средств и достижению успешного результата помогает разделение опытно-демонстрационных и промышленно-коммерческих видов деятельности. Поэтому не исключено, что на стадии детальной проработки проектов для опытно-демонстрационного БРЕСТа будет выбрана иная площадка.

Руслан Новорефтов

На первой фотографии: монтаж реактора БН-800

Фото из архива ЦОИ Белоярской АЭС

(С) Медиапортал сообщества ТЭК www.EnergyLand.info