Интервью Заместителя Директора-Генерального конструктора АО «НИКИЭТ» по гражданским объектам А.О. Пименова электронному изданию AtomInfo.ru

http://atominfo.ru/newso/v0340.htm

Александр ПИМЕНОВ: Лиха беда начало

На вопросы корреспондентов электронного издания AtomInfo.Ru ответил Заместитель Директора – Генерального конструктора АО «НИКИЭТ» по гражданским объектам Александр ПИМЕНОВ.

Место для малого

Александр Олегович, есть ли место в атомной отрасли для малых реакторов?

Безусловно, место для атомных станций малой мощности есть. Конечно, оно ещё не определено с полной достоверностью, но предполагать, где появятся АСММ, мы в состоянии уже сегодня.

Малые реакторы подходят для районов децентрализованного энергоснабжения, для несетевых районов. У нас в стране таких районов достаточно, практически к ним можно отнести до двух третей территории России.

Электропитание в таких районах осуществляется, в основном, за счёт дизельной, газовой генерации. Тянуть к ним сети по разным причинам проблематично или невыгодно экономически. Поэтому для них можно рассматривать сценарии со строительством АСММ.

Другие места применимости малой атомной энергетики – разработки новых залежей полезных ископаемых, в том числе шельфовых месторождений и всё арктическое побережье России.

На побережье хотелось остановиться подробнее и подчеркнуть один важный момент. Государство должно обслуживать свои территории, а без энергоснабжения обслуживание невозможно. Поэтому мы видим целесообразность установки на побережье Арктики локальных атомных источников малой мощности – большая мощность там просто не нужна.

Предложения о строительстве АСММ на Крайнем Севере выдвигались ещё в советские времена. Принимались планы, рисовались схемы, было выделено около 70 точек для размещения, если мы правильно помним...

А вот если я правильно помню, то не 70, а несколько больше.

Хорошо, но до практического воплощения все эти планы так и не дошли. Единственное исключение – Билибинская станция. В чём состояла сложность реализации планов?

Если быть формалистами, то к станциям малой мощности относится ещё и Первая в мире, построенная в Обнинске.

Вы затронули интересную тему. Эти множество точек могли бы стать точками роста, а размещение в них энергоузла было бы первым шагом для развития.

Допустим, мы принимаем решение поставить в той или иной точке АСММ. Значит, в эту точку придут люди – сначала для строительства, потом для обслуживания станции. Вокруг АСММ нарастала бы инфраструктура, развивались бы промышленные предприятия, социальная сфера.

Данный путь развития энергетики был успешно реализован в СССР при подготовке и выполнении плана ГОЭЛРО в 20-30-е годы ХХ столетия, плана, ставшего основой реализации системной модели экономического развития тяжелого машиностроения и промышленной инфраструктуры в нашей стране. Без энергосистем, построенных по плану ГОЭЛРО и выступавшим в качестве точек роста, наша страна не смогла бы создать промышленную инфраструктуру и успешно реализовать программы первого и второго пятилетнего плана развития страны, что в конечном итоге позволило нам выстоять и в годы Великой Отечественной войны.

Можно ли так сказать, что с помощью малых АЭС мы могли бы столбить территории, демонстрировать флаг?

Именно это я и имею в виду. Действительно, одной из целевых функций АСММ является помощь в освоении территорий. Территория получает мощный импульс развития. Представляется более уместным термин не «столбить», а «осваивать» территории нашей страны.

У американцев есть свои планы по строительству малых реакторов, и мы видим, что они выбирают для первых блоков площадки в национальных лабораториях. У нас в России своего рода аналогом нацлабораторий можно рассматривать ЗАТО.

Рассматривать-то можно. Но я не ответил ещё на предыдущий вопрос, про сложность реализации планов. На сегодняшний день развитие малой атомной энергетики сдерживается дороговизной удельных капиталовложений.

Меньше мощность – больше цена установленного киловатта.

Да, к сожалению, объективно это так. АСММ обладает малой мощностью, но при этом требует внешних ресурсов (охрана, обеспечение и т.д.) практически в тех же объёмах, что и большие АЭС.

На это сторонники малой энергетики всегда отвечают про выгоды фабричного производства и большой серийности, недостижимой для традиционных АЭС.

Конечно, серийность существенно поможет в деле снижения удельной стоимости АСММ. Головные блоки с малыми реакторами по очевидным причинам будут достаточно дорогими, причём точно просчитать их стоимость заранее невозможно.

Начинаешь строить головной блок – сразу понимаешь всю приблизительность исходной сметы. Аргентинцы сейчас строят головной блок с АСММ CAREM25, так у них удельная капиталоемкость превысила аналогичные показатели для больших АЭС в несколько раз.

Теперь по размещению. Разумеется, все страны, заинтересованные в развитии малой энергетики, стараются сейчас создать у себя референтные блоки для последующего тиражирования.

Про Аргентину я уже говорил, в Южной Корее готовятся к началу работ по SMART, проводят тендеры.

У нас под определение малых реакторов подпадает БРЕСТ-300, он находится по мощности на границе между малыми и средними реакторами. Но у него более широкий круг задач, он будет использоваться для нужд развития свинцового направления быстрых реакторов и замыкания ЯТЦ.

Для других проектов малых реакторов, разработанных в НИКИЭТ, конечно, требуется решить вопрос с референтностью. Но мы ссылаемся пока на то, что у института есть действующие референтные установки, и на опыте этих установок мы развиваем сейчас тематику наземного размещения.

Поправлю себя – не только наземного, но и подводного, и подземного размещения станций малой мощности.

При словах «подводное размещение» первое, что вспоминается – французский проект «Flexblue». Потом у него появились последователи. Что даёт подводное размещение АСММ?

У подводного размещения много положительных факторов. Для нашего института это вообще привычное капсулированное размещение реакторной установки, мы к нему привыкли и воспринимаем как известную для нас сферу деятельности.

Подводное размещение обеспечивает безопасность, а также необслуживаемость установок. Оно позволяет использовать разветвлённую систему управления – с одного плавучего или наземного пульта можно будет управлять несколькими подводными станциями.

Есть также выигрыш по местам размещения. Для России подводные АСММ будут полезны при освоении шельфа, где мы сможем максимально приблизить источник энергии к потребителю, обеспечивая при этом на должном уровне безопасность.

Надводная плавучая АЭС проигрывает подводной в том смысле, что на поверхности моря бывают шторма?

Под водой качает намного меньше, чем на поверхности. Но я не стал бы говорить о каком-то проигрыше, потому что у подводных и надводных АЭС сферы применения различаются.

Плавучая станция с реакторами КЛТ, как известно, у нас уже строится, у неё есть свои задачи. Я прямо скажу, что капсулированную подводную АЭС класть на дно рядом с берегом будет не слишком экономично.

Китайцы в последнее время открыто говорят, что плавучие АЭС, которые они собираются строить, могут предназначаться для военных. Можно в общих словах это прокомментировать?

Даже в общих словах лучше бы, чтобы прокомментировали в министерстве обороны. Могу сказать только, что подобный подход напрашивается, но военные должны определить для малых атомных станций те задачи, которые они могут для них решать, и способы их использования.

Зарубежные проекты

Какие проекты АСММ Вы бы выделили за рубежом?

В мире тематика малой атомной энергетики развивается в последние годы активно. Так, в МАГАТЭ рассматривается более полусотни проектов малых реакторов, из которых можно отметить порядка трёх десятков проектов, реально представляющих ценность в развитии и на которые государства могут опираться.

Условно такие проекты можно поделить на две части – десяток газовых и два десятка водо-водяных.

Выделить кого-то одного сейчас сложно. Активно продвигаются американские установки «NuScale». Их разработчики участвуют в конкурсе в Великобритании, где планируют, если получится, начать строить свои реакторы.

Естественно, это аргентинский проект CAREM, для которого строится головной блок. Да, он получается дорогой, но лиха беда начало. Если головной блок не строить, а заниматься только бумажными расчётами, то результата не будет никогда. Построят первый блок, отработают технологию, найдут способы оптимизации – и могут получить в итоге конкурентоспособный проект.

«NuScale» предлагает интересное решение по снижению затрат. Дежурная смена на их станциях будет небольшой, а на перегрузку и операции по обслуживанию реакторов будут приезжать операторы из единого сервисного центра.

Идея правильная, и в своих проектах мы в НИКИЭТ продвигаем схожее решение. Скажем, АСММ «Унитерм» не требует обслуживания на протяжении 11 месяцев, после чего выездная бригада производит её обслуживание в течение двух недель и вновь вводит её в работу.

«Унитерм» - автоматизированная установка, не требующая операторов в обычном понимании этого слова. Соответственно, возникает экономия по статье расходов на зарплату, а для малых АЭС это очень существенная статья.

Мы предлагаем вводить централизованные пункты управления несколькими блоками, необслуживаемость установок в определённые периоды эксплуатации, а также стараемся максимально увеличить срок между перегрузками активной зоны.

Известна история проекта реактора 4S для Аляски, где всю экономику погубили требования по физзащите – финансовое обеспечение необходимого по нормам количества охранного персонала оказалось едва ли не самой большой статьёй расходов.

За безопасность надо платить, за отсутствие безопасности – расплачиваться. В наше непростое время пренебрегать нормами по физической безопасности нельзя. Поэтому вы либо обеспечиваете в должном объёме охрану малой АЭС, либо используете принцип естественной безопасности – а именно, делаете АСММ подводного размещения.

Или ставите АСММ на уже охраняемой территории – в нацлаборатории, как в США, или в ЗАТО, если говорить о России.

Согласен с вами. С этой точки зрения, размещение АСММ на территории ЗАТО имеет смысл.

Большинство проектов АСММ из числа тех, что на слуху – это легководники. Что можно сказать о перспективах малых реакторов с другими теплоносителями?

Я уже упоминал о десятке проектов с газовым теплоносителем среди тех проектов, которые рассматриваются в МАГАТЭ и имеют хорошие перспективы.

На мой взгляд, несправедливо редко упоминаются жидкометаллические теплоносители для АСММ. В нашей стране они разрабатываются.

Не очень удачно пока. Вспомните историю СВБР-100.

Те негативные моменты, которые проявились при эксплуатации ТЖМТ на подводных лодках, на мой взгляд, стали, если можно так выразиться, нехорошим вложением в данную тематику.

С другой стороны, за прошедшее время конструкторские бюро многие проблемы преодолели. Возможно, сохранилось ещё какое-то непростое восприятие ТЖМТ, но надеюсь, что со временем оно полностью уйдёт.

Мы для себя видим ситуацию с различными теплоносителями следующим образом. Когда стране требуется быстро и с минимальными затратами создать установку малой мощности, то мы берём легководные проекты, основанные на наших транспортных установках, апробированные и имеющие референтные технические решения.

Малые установки следующего поколения видятся на высокотемпературном газовом теплоносителе. Их пытались сделать ранее, не всё получалось, но за ними перспектива, как по областям применения, так и по таким параметрам, как длительность кампании.

Примерно также рассуждают и в большинстве других стран, задумывающихся о малой атомной энергетике.

Насколько газовая технология сейчас продвинулась?

Существенно продвинулась.

О каком газе мы сейчас говорим? Если о гелии, так он невероятно текуч, и с этой его неприятной особенностью столкнулись ещё на Первой АЭС.

Гелий, ксенон... Возможны варианты.

У ВТГР стандартной бедой были турбины. Если сделать его одноконтурным, на турбину с гелием прилетали все примеси, что есть в контуре. Если вводить второй контур, то резко снижается выходная температура рабочего тела второго контура.

Вопросы по турбине входят в число тех технологических вопросов, которые нам нужно решать. В НИКИЭТ есть наработки по различным смежным направлениям, которые мы можем применить в АСММ с газовым теплоносителем.

Проекты НИКИЭТ

Какие проекты АСММ предлагает НИКИЭТ?

Наш институт не один десяток лет занимается тематикой транспортных установок, в том числе, малыми транспортными установками. Не буду перечислять все проекты, что мы сделали, но один нужно в свете нашего разговора выделить особо.

Это установка ВАУ-6, предназначавшаяся для дизельных подводных лодок. Она играла роль вспомогательного источника электроэнергии для обеспечения длительного подводного хода и подзарядки аккумуляторов без всплытия. Можно называть её одной из первых наших АСММ.

Наш опыт позволяет нам решать те проблемы, которые неминуемо возникают при попытках миниатюризации АЭС. Если сравнивать образно, то разработать большую АЭС всё равно, что подковать табун лошадей, а разработать и создать АСММ всё равно, что подковать блоху. Так вот, за станциями малой мощности – это к нам (Александр Олегович улыбается).

Сегодня на основе наших транспортных установок мы разработали линейку АСММ различных уровней мощности. Нас интересует диапазон от 1 до 20 МВт(э).

Могу назвать такие проекты, как транспортабельная блочная установка «Витязь» мегаваттного класса.

Что в данном случае означает «транспортабельная»?

Мы предлагаем устанавливать её на колёсных или иных транспортных платформах. При этом блоки установки должны быть максимально возможной заводской сборки. Иными словами, установку доставляют к месту использования, соединяют её модули и запускают в работу.

В соответствии с этим, мы прорабатываем разные варианты доставки и не зацикливаемся на том, чтобы она обязательно ехала на колёсах. К тому же, потребуется вам энергоснабжение на необитаемом острове – где вы на этом острове проедете на колёсах?

Поэтому мы закладываем в качестве средств доставки понтоны, вертолёты, грузовые самолёты, колёсные платформы и, о чём часто забывают – санные платформы.

То есть, атомная станция едет к месту работы на санках?

Санная платформа – удобное средство для перемещения грузов по зимнику. Между прочим, на Билибинскую станцию многое в своё время доставлялось именно волоком, так что этот способ доставки не является экзотическими.

Более мощные по сравнению с «Витязем» установки – это «Шельф» и «Унитерм». Сейчас у них по проектам мощность 6 МВт(э) и 6,6 МВт(э), соответственно, но они позволяют модифицироваться, и с их помощью мы в состоянии закрыть нишу до 10 МВт(э).

Вы говорите о проектах РУ или блоков?

Блоков, конечно. Сегодня проект голой реакторной установки никого не интересует, нужны проекты блоков, станций – то, что можно привезти к месту эксплуатации, и к чему потребитель сможет подключиться как к розетке.

Столь малая мощность, которую вы выбираете, не делает ли ваши проекты конкурентами возобновляемой энергетике?

И делает, и не делает. Возобновляемую энергетику не везде реально применять, и рассматривается вопрос о синергии двух источников, ВИЭ и АСММ. Тематика интересная и имеет право на существование.

У нашей отрасли есть неприятная особенность. Приедет транспортабельная АСММ на место работы, к ней тут же подойдут и начнут требовать огромное количество бумаг и обоснований.

Это вопрос фобий и отношения. К дизельным станциям относятся более легкомысленно, чем к атомным: «Пустые бочки из-под топлива свалим куда-нибудь на берегу, благо есть куда свалить, а наши внуки их когда-нибудь вывезут, это проще, а вот с атомной энергией надо быть осторожным». Атомная энергетика независимо от размеров требует внимательного, профессионального отношения.

Я полагаю, что единственный путь решения этой проблемы – вести разъяснительную работу и доказывать безопасность и чистоту атомной энергетики при грамотном, квалифицированном подходе. Благо, наглядных примеров достаточно. Видели, наверное, фотографии чистого белого снега рядом с Билибинской станцией? Сравните с каким-нибудь металлургическим предприятием, рядом с которым снега не найти вообще.

Да, есть ещё и «Ростехнадзор» и его обоснованные требования. Но, например, ОВОС является документом, создаваемым ещё на стадии техпроекта. У нас достаточно квалифицированных экспертов, понимающих суть дела, и мы надеемся, нерешаемых вопросов с подготовкой обоснований не будет.

К сожалению, все обоснования требуют трудозатрат, и, соответственно, вырастает стоимость удельного киловатта.

Это так и есть. Поэтому мы и рассматриваем варианты с естественной безопасностью – например, те же самые капсулированные подводные АСММ.

Проект «Унитерм», о котором Вы сказали, на слуху уже много лет. Что мешает его построить?

История «Унитерма» давняя. Построить мешает то же, что и всем остальным – отсутствие реального заказчика.

Могу сказать, что «Унитерм» сегодняшнего дня – это далеко не тот «Унитерм», о котором вы могли слышать всего несколько лет назад. Проект постоянно дорабатывался и модифицировался.

Мест приложения усилий конструкторов там было достаточно – топливо, конструкционные материалы... Сейчас мы имеем различные варианты «Унитерма» - наземный, подземный. Повысили его защищённость от внешних воздействий, добились 11-месячного периода необслуживаемости.

В чём смысл подземного размещения АСММ?

Большая защищённость установки. Иногда спрашивают – не потребуется ли при этом больше бетона? Нет, не потребуется.

Нормативная база

Если обратиться к опыту американцев по АСММ, то у них остро стоит вопрос взаимодействия с атомнадзором (NRC), в том числе по таким моментам – на каком расстоянии можно ставить малый реактор от жилых зон.

Вопрос злободневный. Если сформулировать его в более общих выражениях, то речь идёт о создании необходимого нормативного обеспечения для малой энергетики, которая, очевидно, будет в чём-то отличаться от нормативного обеспечения больших АЭС.

За рубежом обсуждают его не только в США. Канадский надзор тоже обеспокоен этим вопросом, да и остальные регуляторы также задумались. Я присутствовал на совещании в МАГАТЭ, на котором как раз и затрагивалась эта тема. Все страны закладывают на формирование нормативной базы достаточно большие сроки.

Вопрос о том, насколько близко можно разместить АСММ к населённым пунктам – частный случай нормативного обеспечения, но важный частный случай, непосредственно связанный с безопастью. Чем короче линии связи, тем меньше капитальные затраты и тем выше эффективность использования станции.

Пока, насколько я понимаю, расстояние в несколько км всем видится достаточно реалистичным в силу конструктивной способности локализации последствий возможных аварий в замкнутом объеме блока, и на него будут ориентироваться.

Конечно, нормативное обеспечение малой энергетики развито сегодня слабо. Но давайте вспомним, что сначала появились автомобили, и только потом – правила дорожного движения.

Если мы пойдём путём «Сначала всеобъемлющая нормативная база, и только потом АСММ», то мы атомные станции малой мощности не построим никогда.

Ориентироваться на нормы для большой энергетики в нашем случае не стоит, слишком велика разница. Соответственно, мы можем взять за ориентир для многих вопросов нормативную базу для...

...исследовательских реакторов?

Абсолютно точно! Тем более, что граница между ИР и АСММ достаточно размыта, у них много общих черт.

Но наилучшим выходом я бы видел параллельное решение двух проблем – собственно создания АСММ и формирования для них нормативной базы, отталкиваясь от опыта исследовательских и энергетических реакторов. Полагаю, что для наших специалистов и регулятора (РТН) это вполне реально.

За рубежом есть немало потенциальных клиентов, которых интересовало бы вкупе с малой атомной энергетикой ещё и опреснение.

Мы активно работаем совместно с REIN над возможностями выхода с нашими малыми реакторами на международные рынки. Для этого мы рассматриваем варианты по расширению возможностей применения.

Опреснение – только один из вариантов использования АСММ. В институте ведутся работы над разработкой современных опреснительных установок, и мы считаем, что комплекс АСММ и опреснитель может быть эффективным.

Раз мы заговорили о вариантах применения, то коснусь ещё одного, а именно, теплоснабжения.

Нас часто спрашивают: «Каким образом вы поставите водо-водяную АСММ в Арктике, да ещё и собираетесь использовать её для теплоснабжения?».

Отвечаю на это так – атомная станция после пуска не замёрзнет никогда, для контуров станции есть отработанные теплоносители, а вот теплоцентраль это сделает точно, если не в первую зиму, то во вторую. Поэтому пора прекращать гонять воду по трубам в отдаленных северных районах и переходить на современные методы электрообогрева.

Спасибо, Александр Олегович, за интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.