2 ноября входящий концерн "Росэнергоатом" сообщил о начале физического пуска реакторной установки правого борта плавучего энергоблока "Академик Ломоносов". Это означает завершение очередного важного этапа: в реакторе началась управляемая ядерная реакция на минимальном контролируемом уровне мощности. Блог ТГД рассказывает, чем примечательна единственная в мире плавучая атомная электростанция.
Немного матчасти
Плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) включает в себя плавучий энергоблок (ПЭБ) и береговую инфраструктуру – комплекс зданий, гидротехнических сооружений и береговую площадку для обеспечения работы ПЭБа.
ПЭБ является центральным элементом ПАТЭС и представляет собой несамоходное судно длиной 144 м, шириной 30 м и водоизмещением 21,5 тыс. тонн.
Первый российский ПЭБ "Академик Ломоносов" был построен по проекту 20870 на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге и в мае 2018 года доставлен для загрузки топлива и испытаний на базу "Атомфлота" в Мурманске. Разработкой проекта занималось петербургское ЦКБ "Айсберг", спроектировавшее все отечественные атомные ледоколы.
Как ни странно, у ПЭБа много общего с атомным ледоколом. Например, на "Академике Ломоносове" используются ледокольные реакторные установки КЛТ-40С. Это не самая современная модель (строящиеся атомные ледоколы ЛК-60 оснащаются установками РИТМ-200), однако установки типа КЛТ-40 давно и успешно работают на отечественных атомоходах.
ПЭБ оснащён двумя реакторными установками КЛТ-40С, которые в номинальном режиме способны вырабатывать до 70 МВт электроэнергии и 150 Гкал/ч тепловой энергии.
По данным атомщиков, этой энергии будет достаточно для обогрева и освещения города населением около 100 тыс. человек. Климатическая зона города не уточняется, однако известно, что первый отечественный ПЭБ должен начать работу в Чукотском городе Певек взамен выводимой из эксплуатации Билибинской АЭС.
Общими с ледоколами являются и основные технические решения по обеспечению безопасной эксплуатации ядерной энергоустановки. ПЭБ предусматривает несколько защитных барьеров: оболочка тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), первый контур ректора, защитная оболочка реакторной установки, а также защитное ограждение. Помимо этого, инженеры заложили для ПЭБ ряд дополнительных решений, позволяющих безопасно эксплуатировать электростанцию вблизи населённых пунктов.
Опреснение
Немного об опреснительной функции. Атомные энергоустановки могут использоваться для опреснения морской воды, но на ПЭБ "Академик Ломоносов" этот процесс в промышленных масштабах не предусмотрен. Энергоблок оборудован опреснительными установками, но исключительно для собственных нужд. Конструкторы не заложили оборудование для опреснения, поскольку для Чукотки в этом нет необходимости. Если же такая потребность возникнет, то к ПЭБ проекта 20870 может быть дополнительно подключён и внешний опреснитель.
Опреснительная опция рассчитана, в первую очередь, на территории, испытывающих дефицит пресной воды. "Росатом" не скрывает, что намерен поставлять плавучие энергоблоки на экспорт. Видимо, в страны жарким климатом.
Перезагрузка топлива
Отдельная история с перезагрузкой топлива. Установка КЛТ-40С рассчитана на перезарядку активной зоны раз в 4 года. Она производится в заводских условиях. Для этого носитель реакторной установки необходимо вывести из эксплуатации и отбуксировать к месту ремонта.
Для ледокола это не так критично, а вот в случае ПЭБа могут быть определённые неудобства. В первую очередь для потребителей. Для решения данной проблемы инженеры предусмотрели размещение на ПЭБе оборудования для перегрузки активной зоны и хранения отработавшего топлива. Таким образом автономность энергоблока удалось увеличить до 12 лет.
Впрочем, по прошествии 12 лет ПЭБ всё равно придётся транспортировать на базу для "подзарядки" и проведения текущего ремонта. Ему на замену придёт другой ПЭБ (если будет построен), либо передвижные дизельные электростанции (такой необычный вариант тоже рассматривается).
Что касается сроков ввода в эксплуатацию, то первый отечественный ПЭБ должен начать работу в Певеке уже в 2019 году.
В заключение для любителей атомной энергетики есть две новости. Плохая – ПЭБ "Академик Ломоносов" останется единственным построенным энергоблоком проекта 20870.
Хорошая – "Росатом" готов предложить заказчикам улучшенный оптимизированный плавучий энергоблок (ОПЭБ) с более современной реакторной установкой РИТМ-200М. За счёт большего срока между перезарядками активной зоны стоимость постройки и эксплуатации ОПЭБа должна оказаться ниже, чем у "Академика Ломоносова".
Обновлено 21.12.2018: "Академик Ломоносов" является первым отечественным ПЭБ. Первая в мире плавучая АЭС MH-1A Sturgis была построена в США и эксплуатировалась в Зоне Панамского канала с 1968 по 1975 годы.