ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И ТЕПЛО С ДОСТАВКОЙ ПОТРЕБИТЕЛЮ
Марина ХАЛИЗЕВА, журналист
В начале 2013 г. в Санкт-Петербурге завершился один из ключевых этапов строительства первой в мире плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) «Академик Ломоносов». Специалисты компании «Балтийский завод — судостроение» в присутствии заказчика — концерна «Росэнергоатом», входящего в госкорпорацию «Росатом», — установили два 300-тонных бака металловодной защиты, выполняющих функции фундамента под реактор, биологического барьера и контура охлаждения.
Референтная модель станции должна открыть перспективы для коренной модернизации энергетической инфраструктуры удаленных
регионов нашей страны, снизить объемы северного завоза, обеспечить разработку месторождений полезных ископаемых в районах Крайнего Севера и на шельфе арктических морей.
А кадемик Ломоносов» — представитель нового «/\ класса мобильных энергетических установок. хХК их созданию атомная отрасль страны шла все последние годы. ПАТЭС родилась из опыта и знаний, накопленных несколькими поколениями ученых и инженеров, создававшими атомные установки для боевых и гражданских судов. До 1990-х годов у
нас ежегодно производили по 12 энергоблоков корабельного назначения. Многолетняя интенсивная эксплуатация в суровых условиях океанских походов и ледовых навигаций подтвердила их энергетическую надежность и высокий уровень безопасности.
Модель первой в мире плавучей теплоэлектростанции.
Состав ПАТЭС на базе плавучего энергоблока.
Эти обстоятельства и стали решающими при создании ПАТЭС — несамоходного судна с двумя реакторами КЛТ-40С суммарной электрической мощностью 70 МВт и максимальной тепловой 146 Гкал/ч. Как и корабль, станцию создают на судостроительном заводе и после комплексных испытаний сдают «под ключ», затем готовый к эксплуатации объект заказчик транспортирует водным путем к месту размещения. Принимающей стороне нужно только возвести вспомогательные береговые и гидротехнические сооружения, обеспечивающие установку этого плавучего блока и передачу тепла и электроэнергии потребителям. Отработав минимум 36 лет (3 цикла по 12 лет, между которыми судно будет уходить в док на замену выработавшего ресурс оборудования и перегрузку активных зон реакторов), станция отчалит от берега на технологическую базу отечественного атомного флота для утилизации. А здания и сооружения на площадке можно будет демонтировать промышленным способом (они не содержат радиоактивных материалов) или использовать для размещения нового энергоблока.
АРГУМЕНТЫ В ПОЛЬЗУ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
ПАТЭС приспособлена для работы в районах, удаленных от централизованного энергоснабжения. В России к таковым относятся Крайний Север (Камчатка, Чукотка, Якутия) и Дальний Восток, не входящие в Единую энергетическую систему. Именно они в первую очередь нуждаются в надежных и экономически приемлемых источниках энергии.
Сейчас основной вид генерации здесь — станции на дизельном топливе. Вырабатываемая на них электроэнергия из-за сложностей с доставкой горючего стоит дорого. Эксперты «Росэнергоатома» подсчитали: она превышает таковую в европейской части нашей страны более чем в 10 раз. Появление же в дальних регионах установок с малыми атомными мощностями (до 50—100 МВт) сулит существенное сокращение объемов привозного дизельного топлива и мазута, а также снижение стоимости электрической и тепловой энергии в 2—3 раза.
Важный аргумент в пользу установки здесь плавучих АЭС — модульное изготовление оборудования и сборка его в заводских условиях. В этом случае нет необходимости доставлять в удаленные географические точки большие объемы строительных материалов и рабочую силу. При этом подготовительные работы на месте стоянки могут идти параллельно с сооружением плавучего энергоблока. А это значит, что сроки возведения ПАТЭС уменьшаются по сравнению с наземными АЭС почти на два года. К тому же само судно (длина 144 м, ширина 30 м, водоизмещение 21,5 тыс. т) и береговая территория (0,8— 1,5 га) занимают площадь на порядок меньшую, чем требуется для наземных станций. А это важнейший фактор в условиях ограниченной строительной базы арктических и дальневосточных районов.
И еще один довод в пользу мобильных АЭС — возможность их эксплуатации вахтовым методом. Общая численность основного производственного персонала будет составлять ~ 176 человек, из них 64 — сменный экипаж, проживающий на судне и меняющийся каждые четыре месяца. Заметим, на
Состав плавучего атомного энергоопреснительного комплекса.
Состав установки КЛТ-40С.
стационарных АЭС большой мощности работают тысячи специалистов. Даже самую маленькую — Билибинскую АЭС на Чукотке (4 энергоблока по 12 МВт) — обслуживают свыше 600 человек.
ИЗ ИСТОРИИ ПРОЕКТА
Первыми атомный реактор на плаву использовали американцы для обеспечения работы исследовательской базы в Антарктике (1962—1972 гг.) и
Панамского канала (1966—1976 гг.), соединяющего Тихий и Атлантический океаны: судно «^ш^де», оснащенное ядерной установкой мощностью 45 МВт, питавшей энергией шлюзы и насосы перешейка, облегчало кораблям, направлявшимся на войну во Вьетнаме, транзитный путь. Благодаря этому военные дополнительно проводили до 2,5 тыс. кораблей в год. Правда, американский проект был скорее смелым инженерно-техническим экспериментом, чем
паротурбинная реакторная хранилище жилой модуль
установка установка
коммерческим образцом АЭС, утверждают наши специалисты. Но при этом подчеркивают: «ЗШ^б», наработав практический опыт, продемонстрировало возможность строительства плавучих АЭС.
Российские же атомщики, предложившие в начале 1990-х годов свой проект ПАТЭС, изначально разрабатывали его для энергоснабжения удаленных северных территорий. Проведенные тогда масштабные технико-экономические исследования в высоких широтах определили свыше 80 населенных пунктов, перспективных для размещения малых АЭС. Однако сложный и затяжной период рыночных реформ не способствовал развитию проекта. Дело сдвинулось с мертвой точки в 2000 г., когда «Росэнергоатом» подписал с крупнейшим судостроительным предприятием — Производственным объединением «Севмаш»* (г. Северодвинск Архангельской области) декларацию о намерениях построить энергоисточник нового поколения. Через два года компания получила лицензию Госатомнадзора РФ на сооружение объекта. А в 2005 г. после долгих оценок и экспертиз коллегия Федерального агентства по атомной энергии окончательно утвердила проект ПАТЭС (генеральный проектировщик станции — ЗАО «Атомэнерго», генеральный конструктор плавучего энергоблока — Центральное конструкторское бюро «Айсберг», обе организации из Санкт-Петербурга).
Знаковым в этой истории стал 2007 г.: именно тогда в Северодвинске на стапеле «Севмаша» заложили АЭС малой мощности, названную в честь первого русского ученого-естествоиспытателя Михаила Ломоносова (1711—1765)**. Но в конце 2008г. в связи с загрузкой предприятия оборонными заказами «Росэнергоатом» принял решение о передаче строительства головного блока в Санкт-Петербург, заключив в феврале 2009 г. с одной из ведущих судостроительных верфей — Балтийским заводом, входившим в Объединенную судостроительную корпорацию, контракт на достройку и передачу плавучего агрегата в эксплуатацию. Уже в мае 2009 г. питер-
*См.: М. Хализева. Арктический проект «Севмаша». — Наука в России, 2013, № 2 (прим. ред.).
**См.: А. Уткин. Феномен личности Ломоносова. — Наука в России, 2011, № 6 (прим. ред.).
Компоновка плавучего энергоблока с реакторной установкой КЛТ-40С.
ские корабелы приступили к его стапельной сборке, а через год торжественно спустили на воду.
Однако в конце 2010 г. над проектом сгустились тучи. Банкротство кредитовавшего верфь «Межпромбанка» вызвало серьезные финансовые проблемы на Балтийском заводе. В итоге его акции оказались в доверительном управлении Объединенной судостроительной корпорации, при этом корпусные, механо- и электромонтажные работы на судне были заморожены. Достройку многострадального объекта возобновили спустя полтора года, когда корпорация, не желая упускать столь выгодное направление, создала компанию «Балтийский завод — судостроение», получившую все компетенции обанкротившегося предприятия, а также его трехтысячный трудовой коллектив. По условиям контракта она обязана сдать ПАТЭС к 9 сентября 2016 г.
Подчеркнем: «Росэнергоатом» осуществляет проект в тесной кооперации с научными, конструкторскими и производственными учреждениями, имеющими многолетний опыт в создании судов и атомных установок для морского флота. Кроме завода—строителя плавучего энергоблока, в этот круг входят Энергомашиностроительное предприятие «Электросила», Ижорские заводы, Научно-производственное объединение «Аврора» (Санкт-Петербург), Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И.И. Африкантова (Нижний Новгород), Калужский турбинный завод и десятки других коллективов.
СЕРДЦЕ ПЛАВУЧЕЙ СТАНЦИИ
Нижегородские специалисты предложили для головной станции водо-водяной энергетический реактор малой мощности КЛТ-40С — это усовершенствованная модификация установок, эксплуатирующихся на наших атомных ледоколах «Таймыр» (1989 г.), «Вайгач» (1990 г.), лихтеровозе «Сев-морпуть» (1988 г.) и подводных лодках. Заметим, их суммарная наработка превышает 7 000 реакторо-лет.
Энергоблок будет оснащен современными, так называемыми «пассивными» системами безопасности: они вступают в действие от самосрабатывающихся устройств без участия автоматики и оперативного персонала.
Барьеры защиты плавучей АЭС, препятствующие выходу радиоактивности в окружающую среду.
1 - топливная композиция
2 - оболочка твэла
3 - первый контур
4 - защитная оболочка реакторой
установки
5 - защитное ограждение
Реактор заключен в защитную оболочку, рассчитанную на давление, возникающее при разгерметизации его первого контура. Специальное ограждение защищает объект от падения вертолета, взрывной волны и других воздействий внешнего характера. Оно же препятствует выбросам радиоактивных веществ, хотя их уровень, как показывает опыт эксплуатации корабельных реакторов, невысок — не более 35 Ки в год, причем эта величина «набирается» в
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.