научная статья по теме СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТОИМОСТИ СОЗДАНИЯ ПЛАВУЧЕЙ АТОМНОЙ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ВОДО-ВОДЯНОЙ И ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКОЙ Машиностроение

Текст научной статьи на тему «СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТОИМОСТИ СОЗДАНИЯ ПЛАВУЧЕЙ АТОМНОЙ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ВОДО-ВОДЯНОЙ И ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКОЙ»

СУДОСТРОЕНИЕ 2'200V

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТОИМОСТИ СОЗДАНИЯ ПЛАВУЧЕЙ АТОМНОЙ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ВОДО-ВОДЯНОЙ И ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКОЙ

В. В. Замуков, канд. техн. наук, главный конструктор, А. Е. Бабуркин, заместитель главного конструктора,

A. В. Дорощенко, канд. техн. наук, ведущий инженер (ОАО СПМБМ «Малахит», e-mail: malach@mail.rcom.ru),

B. С. Степанов (ОАО «ОКБ "Гидропресс"») ¥дк4213Г1.г&бЯзгр25>.5Ш

В настоящее время в северных и восточных прибрежных регионах России ощущается дефицит в снабжении электрической и тепловой энергией. Ограниченность местных источников энергоресурсов и постоянное возрастание стоимости добычи и транспортировки органического топлива делают экономически оправданным, в перспективе, ориентироваться на применение атомных электростанций различной мощности и исполнения [1]. Наиболее рациональным представляется использование плавучих атомных теплоэлектростанций (ПАТЭС) сравнительно небольшой мощности (90—100 МВт) для обеспечения электроэнергией и теплом населенных пунктов, промышленных предприятий и нефтегазодобывающих комплексов.

Учитывая большую важность ликвидации дефицита энергоресурсов для развития северных и восточных регионов России, СПМБМ «Малахит» с 1994 г. по заказу концерна «Росэнергоатом», а затем в инициативном порядке совместно с ОКБ «Гидропресс» и ФЭИ им. А. И. Лейпунского были выполнены технико-экономическое обоснование и конструкторские проработки таких электростанций [2, 3].

Создание атомных теплоэлектростанций малой мощности на базе плавучего энергоблока для обеспечения потребителей электрической и тепловой энергией является новым направлением в развитии атомной энергетики России. Оно находится на стыке двух отраслей — судостроения и стационарной атомной энергетики. ПАТЭС имеют свои особенности и свою специфику:

• размещение всего комплекса технологического оборудования по выработке электрической и тепловой энергии, включая все оборудование ядерного цикла, на плавучем энергоблоке (ПЭБ);

• автономность и мобильность ПЭБ;

• малая мощность (по сравнению с наземными АЭС);

• незначительная территория, необходимая для ее размещения;

• повышенная надежность и безопасность реакторных установок;

• возможность обеспечить в месте ее размещения благоприятную экологическую обстановку на всех этапах жизненного цикла.

ПАТЭС разрабатывалась как несамоходное судно, что экономически более выгодно по сравнению с самоходным, так как не требуются движительно-рулевой комплекс, средства навигации и т. п.

В 2007-2008 гг. в СПМБМ «Малахит» был разработан концептуальный проект ПАТЭС в двух исполнениях для Вилючинска [4]. Первый вариант (базовый) создавался на базе паропроизводящей установки (ППУ) с реактором, охлаждаемым жидкометалли-ческим свинцово-висмутовым теплоносителем. Использование такого теплоносителя позволяет применить реактор на быстрых нейтронах, важное достоинство которого — большая безопасность. В качестве ППУ использована установка СВБР-75/100, разработанная ОКБ «Гидропресс», а турбогенератора — установка ТГУ-50М Калужского турбинного завода.

Главные размерения ПЭБ с ППУ СВБР-75/100

Длина наибольшая, м....................100

Ширина наибольшая, м ...................20

Высота борта до верхней палубы, м.........10

Осадка максимальная, м...............до 4,5

Водоизмещение ПЭБ (в воде плотностью 1,025 кг/м~т:

порожнем...........................7400

полное .............................8000

Получить небольшие размерения ПЭБ (рис. 1) удалось за счет исключения жилых помещений для обслуживающего персонала (предполагается его проживание на берегу) и использования ППУ СВБР-75/100 с длительностью кампании активной зоны (АЗ) 53 000 эф. ч, что позволило: совместить процесс перегрузки топлива с заводским ремонтом; избежать простоя ППУ в период эксплуатации на месте базирования; иск-

ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ

СУДОСТРОЕНИЕ 2'200V

Ь 1 0 0 D 0

—\шшт П 0

Юр Ю 1 —

Mill'

Рис.1. Плавучий энергоблок с ППУ типа СВБР-75/100

лючить ряд технологических помещений и оборудования, связанных с перегрузкой и хранением ядерного топлива.

Кроме того, ПЭБ на базе ППУ СВБР-75/100 обладает большим экспортным потенциалом [5]: установка отличается высоким уровнем безопасности, основанным на свойствах внутренней самозащищенности и пассивной безопасности, который полностью исключает возможность тяжелых аварий, требующих эвакуации населения за пределы зоны размещения ПЭБ, даже при одновременных множественных отказах оборудования, ошибках персонала или злонамеренных действиях людей; для работы установки используется топливо с обогащением ниже 20% (16,3%) по урану-235, что соответствует рекомендациям МАГАТЭ.

Для сравнения с базовым вариантом (ПЭБ с ППУ СВБР-75/100) прорабатывался вариант с использованием водо-водяного реактора в составе ППУ типа КЛТ-40С (рис. 2). Принимая во внимание оценочный, концептуальный характер проработок, за основу был взят базовый ва-

риант ПЭБ с ППУ СВБР-75/100 с внесением следующих дополнений: в защитную оболочку вписана ППУ КЛТ-40С, добавлены помещения и оборудование, обеспечивающие хранение свежего и отработанного топлива, перегрузку A3, выгрузку отработанного и погрузку свежего топлива.

Главные размерения ПЭБ с ППУ КЛТ-40С

Длина наибольшая, м..........122,5

Ширина наибольшая, м .......... .20

Высота борта до верхней палубы, м . . 1 0

Осадка максимальная, м.......до 4,5

Водоизмещение ПЭБ (в воде плотностью 1,025 кг/м3), т:

порожнем..................9250

полное...................10 000

Для обоих вариантов определялась стоимость строительства ПАТЭС в ценах III квартала 2008 г. Она складывается из стоимости ПЭБ и гидротехнических и береговых сооружений.

Гидротехнические сооружения предназначены для надежного раскрепления ПЭБ и включают оградительный мол-причал. Береговые со-

оружения служат для подсоединения ПЭБ к береговым инженерным сетям и размещения дирекции и охраны ПАТЭС. К ним относятся здания теплового пункта и закрытых очистных сооружений, устройства физзащиты станции, инженерные сети и т. п.

Входящий в состав ПАТЭС плавучий энергоблок рассматривается как функционально законченное изделие машиностроения, стоимость которого рассчитывается способом, принятым в судостроении — методом калькуляции затрат по изготовлению продукции с использованием ценообразующих показателей предполагаемого завода-изготови-теля — ОАО ПО «Севмаш» [табл. 1).

Стоимость строительства береговых и гидротехнических сооружений рассчитывается в соответствии с нормативными документами Госстроя.

Полные затраты на создание головного ПЭБ кроме стоимости постройки включают в себя затраты на эскизное и техническое проектирование:

У для ПЭБ с СВБР-75/1 00: 1 8,3099 + 0,234 ~ 18,6 млрд руб.;

для ПЭБ с КЛТ-40С: 20,41 28 + 0,291 « 20,7 млрд руб.

Рис. 2. Плавучий энергоблоке ППУ типа КЛТ-40С

СУДОСТРОЕНИЕ 2'200V

МОНОМЖА И ФИНАНСЫ

Стоимость строительства береговых и гидротехнических сооружений оценена по аналогу. За аналог взят проект строительства ПАТЭС на базе ПЭБ пр. 20870 в Вилючинс-ке с корректировкой, учитывающей различие в размерениях ПЭБ двух проектов (табл. 2).

Стоимость береговых и гидротехнических сооружений для ПАТЭС с ПЭБ и ППУ КЛТ-40С принималась такой же. как и для базового варианта с ПЭБ и ППУ СВБР-75/100 -3,71 млрд руб., включая НДС.

Расчет отдаленных капитальных затрат (табл. 3) предусматривает два заводских ремонта ПЭБ, включая доставку его на судоремонтный завод и обратно к месту работы, затраты по приобретению и загрузке свежих АЗ, затраты, связанные с обращением с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ), затраты по ликвидации проекта и три межремонтных эксплуатационных периода.

По результатам сравнения выполненных расчетов для ПАТЭС на базе ПЭБ с ППУ СВБР-75/100 и КЛТ-40С можно отметить следующее.

1. Общие капитальные затраты на создание ПАТЭС в первом случае на 9,24 млрд руб. меньше (табл. 4), без учета расходов на ОКР по доработке ППУ СВБР-75/100.

2. Разница в длительности кампаний АЗ для ППУ СВБР-75/ 100 (53 000 эф. ч) и КЛТ-40С (10 000 эф. ч) приводит к необходимости иметь во втором варианте дополнительные помещения и оборудование для хранения и перегрузки ядерного топлива, что, в свою очередь, требует увеличения водоизмещения ПЭБ на 25%. Кроме того, длительность кампании АЗ для ППУ СВБР-75/100 позволяет совместить процесс перегрузки топлива с заводским ремонтом и таким образом избежать простоя ППУ по этой причине в период эксплуатации, в то время как для каждой ППУ КЛТ-40С за весь срок эксплуатации простой (прекращение выработки тепловой и электрической энергией) составит не менее 1 8 мес.

3. ППУ КЛТ-40С готова к промышленному производству, и дополнительные опытно-конструкторские работы (ОКР) требуются только для доработки АЗ. При выполнении расчетов по определению стоимости ПЭБ с СВБР-75/100 не учитывались затраты на ОКР по доработке ППУ

Таблица 1 Калькуляция стоимости строительства головного ПЭБ

Наименование затрат Затраты, млн руб.

ПЭБ с СВБР-75/100 ПЭБ с КЛТ-40С

Сырье и материалы 570 710

Покупные комплектующие изделия 171 213

Полуфабрикаты собственного производства 290 365

Оборудование контрагентской поставки 8580 9850

Контрагентские работы 858 985

Трудоемкость постройки, тыс. нормо-ч 2310 3020

Стоимость 1 нормо-ч, руб. 105 105

Оплата труда производственного персонала, 344,4 450,3

в том числе:

основная 242,6 317,1

дополнительная 101,9 133,2

Отчисления с ФОТ 99,9 1 37,6

Накладные расходы 897,4 1 1 73,3

Подготовка производства, в том числе: 885 1 101,3

изготовление базового комплекта оснастки 105 131,3

рабочее проектирование 546 679

корректировка и техобслуживание 234 291

Спецрасходы 1410,6 1572,6

Производственная себестоимость 14 106,3 15 726,4

Прибыль (10%) 1410,6 1572,6

Стоимость постройки без НДС 15 516,9 17 299,0

НДС 2793 31 13,8

Стоимость постройки с НДС 18 309,9 20 412,8

для промышленного производства, которые могут быть значительными. Работа над техническим проектом унифицированной реакторной установки ППУ СВБР-75/100 начата в 2006 г. К настоящему времени разработаны: ведомость техническог

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.

Показать целиком