Ученые и инженеры Курчатовского института разрабатывают атомные станции малой мощности, которые предназначены для обеспечения энергией самых удаленных регионов России и мира. Туда невозможно протянуть централизованные энергетические сети, а один небольшой реактор способен вырабатывать электричество и тепло без подвоза топлива на протяжении 10–20 лет. Первая такая станция — «Академик Ломоносов» — уже введена в эксплуатацию и дает энергию Чукотскому автономному округу. Ученые продолжают работу по созданию более совершенных установок.
Утолить энергетический голод
— Основная задача малых атомных станций — обеспечение теплом и электричеством объектов в труднодоступных районах — там, где ощущается энергетический голод, — рассказал руководитель Курчатовского комплекса ядерных транспортных энергетических технологий НИЦ «Курчатовский институт» Василий Устинов.
Интерес к АСММ (атомные станции малой мощности) в России в последнее время заметно вырос, так как началось более активное освоение Арктики, Дальнего Востока и Сибири. Эти обширные территории не охвачены централизованными энергетическими сетями.
В 2013 году президент РФ утвердил стратегию развития российской Арктической зоны. В ней сформулированы приоритеты: комплексное социально-экономическое развитие территорий, их экологическая и военная безопасность и др. Эти задачи наиболее эффективно можно решить с помощью AСММ. Такие установки энергоемки и компактны: сегодня есть проекты, которые могут 10–20 лет работать без доставки нового топлива. С точки зрения экологии иметь в Арктике атомную станцию гораздо лучше, чем возить туда дизельное топливо в бочках, а потом их выбрасывать. К тому же при работе реактора нет выхлопных газов и золы. Кроме того, малые станции (в отличие от крупных АЭС) могут производить не только электричество, но одновременно и тепло. Существуют и другие, более специфические возможности АСММ. Например, опреснение морской воды. Подобные проекты рассматриваются для южных регионов.
Потребность в автономных источниках энергии малой мощности есть не только в России, но и за рубежом. Россия работает по этому вопросу с МАГАТЭ, и уже более 30 стран — членов этой организации заявили о своем интересе к нашим АСММ.
Прекрасная «Елена»
Первой действующей АСММ стала плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов», введенная в эксплуатацию в 2020 году. Два ее реактора могут вырабатывать до 60 мегаватт электричества. Сейчас «Академик Ломоносов» пришвартован и производит энергию в городе Певек в Чукотском автономном округе. Это станет заменой расположенной там Билибинской атомной станции, срок эксплуатации которой приближается к концу.
В работе находятся еще три проекта АСММ. Во-первых, это наземная станция на базе реакторной установки для универсальных ледоколов «Ритм-200». На ее основе также проектируются модернизированные плавучие энергоблоки. Четыре таких блока будут разработаны в ближайшее время для энергообеспечения Баимского месторождения. Курчатовский институт как научный руководитель также разрабатывает совместно с АО НИКИЭТ атомную энергоустановку «Шельф» мощностью около 10 МВт. Но еще более интересен проект АСММ «Елена» электрической мощностью порядка 1 МВт, где для выработки электричества в отличие от АЭС применяются не турбогенераторы, а термоэлектрические преобразователи. В этом инновационном проекте Курчатовский институт является и головным разработчиком, и научным руководителем.
Проекты эти разной мощности и отличаются по конструкции. Например, самое простое устройство у «Елены» — ее прототип работает в Курчатовском институте уже много лет. В ней применяется безмашинный принцип преобразования энергии, то есть установка работает без парогенераторов, турбин, конденсаторов и большого количества клапанов. За счет этого «Елена» компактна, ее можно подготовить к работе прямо на заводе, а для эксплуатации не нужно участие персонала управления. Эта АСММ как батарейка — ее нужно только произвести, доставить на место и установить. «Елену» планируют использовать в наземном, а не в плавучем варианте. Первая станция такого типа может появиться в России уже через несколько лет.
