Атомная энергетика сделает возможным освоение и развитие территорий, которые до сих пор не охвачены централизованными энергосетями — речь идет о миллионах квадратных километров в Российской Арктике, в Сибири и на Дальнем Востоке. Как развивается технология в России, рассказали в проекте с «Коммерсантом».
Наладить стабильное, экологически чистое энергообеспечение и превратить эти регионы в развитые, комфортные для работы и жизни пространства позволят атомные станции малой мощности (АСММ). Они будут создаваться на базе малых модульных реакторов (ММР), мощность которых исчисляется не сотнями и тысячами, а десятками мегаватт. Скромные размеры и вес этих установок позволяют собирать их прямо на производстве и затем перевозить в собранном виде — что существенно упрощает и удешевляет возведение АЭС на их основе, в том числе на труднодоступных территориях.
Мощность таких станций можно будет гибко масштабировать, добавляя по мере необходимости новые ММР. Кроме того, АСММ может быть не только стационарной, но и мобильной, в том числе плавучей.
Наконец, концепция малых АЭС делает возможной и экономически целесообразной массовую замену устаревших электростанций с высокими объемами парниковых выбросов на экологически чистую безуглеродную атомную генерацию.
Планы развития Российской Арктики и Дальнего Востока с помощью «малого атома» разрабатывались еще в советское время — сегодня их возрождают и актуализируют. Технология АСММ обладает и высоким экспортным потенциалом. Рынком сбыта могут стать государства, нуждающиеся в развитии малой атомной энергетики — например, страны Африки, Азии и Латинской Америки.
Атомные станции малой мощности: малый реактор РИТМ-200Н
Опыт создания и эксплуатации промышленных малых ядерных реакторов Россия нарабатывает с 1950-х годов, оснащая ими ледоколы. На самых современных — принятых в эксплуатацию в 2020–2022 годах «Арктике», «Сибири» и «Урале» — работают новейшие реакторы РИТМ-200, разработанные в ОКБМ «Африкантов». В 2019-м на базе судового реактора КЛТ-40С заработала первая в мире плавучая АЭС — «Академик Ломоносов», которая обеспечивает электричеством и теплом полярный город Певек на Чукотке.
Электрическая мощность установки — 55 МВт, тепловая — 190 МВт. Реактор рассчитан на 60 лет эксплуатации, на одной загрузке топлива может работать 6 лет.
АСММ обеспечит бесперебойным и экологически чистым электричеством территорию двух районов Якутии: Усть-Янского и Верхоянского, заменив устаревшие угольные и дизельные генерации. Она станет сердцем одного из крупнейших в России минерально-сырьевых центров: опираясь на малый атом, здесь планируют развить целый кластер месторождений (Кючус, Депутатское, Тирехтях), построить промышленные предприятия, транспортную и инженерную инфраструктуру, а также социальные объекты.
Атомные станции малой мощности: малый модульный реактор «Шельф-М»
В НИКИЭТ разрабатывают реакторную установку «Шельф-М» — первый в мире реактор до 10 МВт электрической мощности и 35 МВт тепловой. Длина такой установки составит всего 11 м, диаметр — 8 м, а вес — не более 370 тонн. Расчетный срок службы установки — 60 лет, срок работы на одной загрузке топлива — до 8 лет.
Разработка технического проекта «Шельф-М» завершится в 2024-м. В 2030 году в промышленную эксплуатацию пустят головную установку на золотоносном месторождении «Совиное» на Чукотке.
Атомные станции малой мощности: АТСТ «Елена-АМ»
В 2023 году в НИЦ «Курчатовский институт» приступили к разработке проекта атомной термоэлектрической станции теплоснабжения (АТСТ) «Елена-АМ», предназначенной для обеспечения маленьких труднодоступных поселков. Особенность этой АТСТ — для выработки электроэнергии тепло будет преобразовываться в электричество напрямую, при помощи термоэлектрогенераторов. Это устройства, вырабатывающие электричество за счет разницы температур на контактах. Низкий КПД такого метода компенсируется возможностью использовать вырабатываемое тепло для обогрева.
Номинальная тепловая мощность разрабатываемого реактора — 7 МВт, электрическая мощность станции — 200 кВт. Этого достаточно для обогрева и освещения двух-трех небольших отдаленных поселков. Планируемый срок службы станции на одной загрузке топливом — 40 лет.
«Елена-АМ» проектируется как необслуживаемая станция: проект реактора предусматривает саморегулирование во всем диапазоне нагрузок без вмешательства операторов. Все оборудование должно безаварийно работать 350 суток, после чего допускается проведение двухнедельного техобслуживания и планово-предупредительного ремонта. При этом станция должна сохранять бесперебойную работоспособность при температуре окружающей среды от +45 до -70 градусов, а реактор должен быть способен продолжать работу при землетрясениях магнитудой 8 баллов и падении самолета массой до 200 тонн.
Полную версию статьи про неисчерпаемую энергетику будущего читайте в «Коммерсанте».
***
Присоединяйтесь к команде научного блока Росатома, актуальные вакансии – на карьерном портале.
Подписывайтесь на канал и следите за новостями науки.