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.