Россия расширяет использование АЭС на основе реакторов малой мощности

В секторе атомной энергетики, которая на данный момент переживает ренессанс, наметился новый устойчивый тренд. Спрос со стороны как российских, так и иностранных потребителей смещается в сторону реакторов малой мощности, способных обеспечить электроэнергией отдаленные и труднодоступные районы. Разные страны пытаются реализовать более 70 проектов в этой области. Но, как отмечают эксперты, только Россия в реальности может предложить целый набор решений по малой атомной генерации.

Уходящий 2024 год стал знаковым не только для российской, но и для мировой атомной отрасли. Впервые в истории был заключен международный контракт на поставку АЭС малой мощности в Узбекистан. Его участниками стали Инжиниринговый дивизион госкорпорации «Росатом», АО «Атомстройэкспорт» и ГУП «Дирекция по строительству АЭС» при Агентстве по атомной энергии при кабинете министров Узбекистана. Документ предусматривает создание в республике атомной электростанции по российскому проекту, которая будет включать шесть компактных и высокотехнологичных реакторов РИТМ-200Н мощностью 55 МВт каждый и общей мощностью 330 МВт. Генеральным подрядчиком строительства выступит «Росатом», также в нем будут участвовать узбекские компании. В сентябре стороны подписали протокол о начале работ на площадке будущей станции. Разрешение на сооружение станции Ташкент рассчитывает получить в 2026 году.

Как заявлял глава Агентства по атомной энергии Азим Ахмедхаджаев, запуск АЭС малой мощности (АСММ) будет решать сразу несколько задач. Во-первых, это станет шагом к обеспечению энергетической безопасности республики, а во-вторых, выступит важным элементом выполнения международных обязательств Узбекистана по снижению выбросов углекислого газа. Также успешное строительство АСММ окажет значительное влияние на экономику и социальное развитие регионов, прежде всего Джизакской области, где она будет расположена.

Востребованный формат

Под технологией малых модульных реакторов (ММР) в мире понимаются реакторные установки единичной мощностью до 300 МВт, на базе которых создается атомная станция. В ее состав может входить от одной-двух до более чем десятка малых реакторов, так что суммарная мощность объекта может быть соизмерима с мощностью традиционного атомного блока большой мощности 1–1,6 тыс. МВт, поясняет руководитель группы аналитики в энергетике Kept Сергей Роженко.

«РИТМ-200 представляет собой интегрированный реактор с водой под давлением поколения III+. Отличительной особенностью этой серии является интеграция четырех парогенераторов в корпус реактора, хотя традиционно они располагаются вне его. Топливный цикл РИТМ-200Н составляет пять-шесть лет, что позволяет обеспечивать стабильное энергоснабжение жизненно важных промышленных предприятий и социальных объектов. Расчетный срок эксплуатации — 60 лет с возможностью продления.

Реактор такого типа является модификацией судовой установки РИТМ-200, разработанной ОКБМ Африкантов для атомных ледоколов, которые уже доказали эффективность работы в условиях Крайнего Севера. Атомоходы проекта 22220 «Арктика», «Урал» и «Сибирь», на которых установлено шесть подобных реакторов, в течение нескольких лет проводят караваны судов по акватории Северного морского пути. С середины прошлого столетия реакторы малой мощности обеспечивают работу атомных ледоколов, а с 2020 года используются для генерации электроэнергии и тепла на единственной в мире плавучей и самой северной атомной теплоэлектростанции в мире «Академик Ломоносов» (ПАТЭС) мощностью 70 МВт, которая работает в Певеке на Чукотке. На Чукотке АЭС доминируют в энергетике: две из трех лампочек в регионе зажигаются именно благодаря энергии атома. Для Чукотского автономного округа появление ПАТЭС в городе Певеке и изолированном Чаун-Билибинском энергоузле (покрывает порядка 40% всей территории региона, а также захватывает н.п. Черский на северо-востоке соседней Якутии) стало поистине знаковым событием. Доля атомной генерации в энергоузле в настоящий момент составляет 88%, на ПАТЭС приходится более двух третей от этой цифры. ПАТЭС каждый год, начиная с 2019 года, увеличивает выработку, что свидетельствует о готовности стации нести нагрузку даже после останова Билибинской АЭС в конце 2025 года. Это происходит на фоне растущих темпов потребления в Чаун-Билибинском энергоузле: в прошлом году рост спроса составил рекордные для Чукотки 15%. В будущем ПАТЭС должна полностью заменить Билибинскую АЭС и угольную Чаунскую ТЭЦ.

Плавучая АЭС на Чукотке стала только первым шагом в этом направлении. В перспективе «Росатом» планирует запустить целый ряд плавучих энергоблоков для снабжения удаленных регионов России. Так, станция мощностью 106 МВт на базе реактора РИТМ-200 строится для снабжения горнопромышленного узла на севере Чукотки.

Энергия в любом месте

«Атомные реакторы малой мощности — один из основных трендов в современной мировой энергетике. Проекты с использованием такой генерации могут быть реализованы в труднодоступных регионах с децентрализованным энергоснабжением, где строительство станций большой мощности или создание протяженной электросетевой инфраструктуры невозможно или нецелесообразно»,— пояснил “Ъ” глава машиностроительного дивизиона «Росатома» Игорь Котов.

В компании полагают, что в долгосрочной перспективе АЭС на базе малых модульных реакторов могут заменить электростанции на традиционном топливе, позволив снизить выбросы СО₂ в атмосферу. За счет компактности, модульности и сокращенного периода сооружения в сравнении с АЭС большой мощности атомные станции малой мощности могут стать одним из наиболее экономически эффективных предложений в решении вопросов энергодефицита. Подчеркивается, что у «Росатома» накоплен большой опыт в изготовлении и эксплуатации малых модульных реакторов, который позволяет использовать их надежно и эффективно.

«Если говорить о нашей стране, то в первую очередь малые атомные станции востребованы в Сибири и на Дальнем Востоке и Крайнем Севере, где есть потребности в стабильных поставках электроэнергии с предсказуемым тарифом на 60 лет для развития промышленных и горнодобывающих кластеров в изолированных энергосистемах»,— отмечает президент «Русатом Оверсиз» (структура «Росатома») Илья Вергизаев.

Обеспечение электроэнергией Дальнего Востока — одна из стратегических задач на государственном уровне. Объем энергопотребления в макрорегионе растет быстрее, чем в среднем по России (3,9% против 1,5% в год), и уже составляет чуть меньше 70 млрд кВт•ч в год, а к концу десятилетия, по прогнозам, увеличится еще почти на 30 млрд — до 96 млрд кВт•ч.

Справиться с подобным энергодефицитом, как заявлял президент Владимир Путин, может именно атомная энергетика, в том числе малая генерация. Поэтому все чаще адаптированная реакторная технология, изначально разработанная для судостроения, будет применяться на суше. Флагманский проект сооружения АСММ российского дизайна реализуется в Республике Саха (Якутии). Электрическая мощность двух реакторных установок РИТМ-200Н в ее базе составит 110 МВт. Станция станет первой наземной АЭС малой мощности нового типа в России.

Станция будет сердцем одного из крупнейших в России минерально-сырьевых центров, который в перспективе обеспечит электроэнергией промышленные предприятия. Речь идет о развитии месторождений Кючус, Депутатское, Тирехтях, строительстве транспортной и инженерной инфраструктуры, социальных объектов Усть-Янского и Верхоянского районов, сооружении линии электропередачи. Проект якутской АСММ принесет позитивные преобразования в поселок Усть-Куйга и Усть-Янском районе, что позволит создать развитую территорию, комфортную и для работы, и для жизни.

При этом замещение устаревших дизельных источников генерации энергией на базе АСММ позволит сократить выбросы CO2 в Усть-Янском районе на 10 тыс. тонн в год. Сооружение станции обеспечит стабильное и чистое энергоснабжение проекта освоения золоторудного месторождения Кючус, расположенного в Верхоянском районе.

РИТМ-200Н не единственный реактор, который будет использоваться в наземных малых атомных генерациях.

«Мы сегодня можем предложить заказчику различные решения по АСММ с точки зрения мощности ядерной установки — это безусловное преимущество России на мировом рынке малых АЭС»,— подчеркивает он.

Один из вариантов — установка интегрального типа с водо-водяным реактором электрической мощностью до 10 МВт «Шельф-М».

Экспортные перспективы

Глава «Росатома» Алексей Лихачев сообщал, что в этом году госкорпорация планирует закончить проектирование плавучего энергоблока с двумя реакторными установками типа «РИТМ-200М» совокупной электрической мощностью до 100 МВт для экспортных проектов. При этом он подчеркнул, что компания предлагает потенциальным партнерам бизнес-модель «атомной батарейки». «Это значит, что заказчик покупает у нас только электроэнергию, владельцем и оператором плавучих энергоблоков будет госкорпорация "Росатом"»,— пояснил он.

Господин Лихачев заверял, что в российской атомной технологии заинтересованы десятки зарубежных стран. В их числе Индия, Турция, Киргизия, Вьетнам, Индонезия, Мали, Республика Гвинея.

Уже завершено предварительное технико-экономическое обоснование строительства АСММ мощностью не менее 110 МВт в Мьянме. В мае 2024 года правительство РФ одобрило проект межправительственного соглашения, теперь ожидается подписание документа. Помимо этого, монгольским партнерам передана Концепция проекта сооружения АСММ в районе города Новый Хархорум.

Сергей Роженко объясняет интерес к технологии АСММ в мире сложным сочетанием ряда политических, экономических, технологических и социальных причин, накладываемых на вызовы времени в области обеспечения национальной энергобезопасности и исполнения климатических обязательств. В целом объект малой атомной энергетики имеет меньшие капитальные затраты и ожидаемо меньшие сроки сооружения, а также предоставляет стране-девелоперу большую гибкость в плане выбора площадок для места размещения такого объекта на территории страны и его интеграции в энергосистему.

С политической точки зрения перед целым рядом стран Азии, Америки и Европы стоит задача по перезапуску атомных энергетических программ уже в этом десятилетии, говорит эксперт. Так на COP29 в Баку 31 страна поддержала декларацию по утроению атомных мощностей к 2050 году. В этом контексте АСММ является более удобной технологией для преодоления атомной фобии и обеспечения социальной приемлемости. Малая атомная энергетика ассоциируется с программами устойчивого развития, зеленой экономики и технологического лидерства, отмечает господин Роженко.

При этом АСММ позволяют сгладить провалы возобновляемых источников энергии, что является их наиболее уязвимым местом с учетом выраженной непостоянности выработки солнечной и ветряной энергии. Для компенсации таких падений по-прежнему используются неэкологичные виды сырья, такие как уголь. В свою очередь, атомная энергетика обладает «зеленым» статусом, и ее применение в качестве балансирующего элемента на рынке ВИЭ позволит достичь требуемого уровня экологичности в рамках глобального энергоперехода.

Поэтому число стран, пытающихся разработать технологии малой атомной энергетики, все больше. Всего, по данным МАГАТЭ, в мире существует более 70 проектов ММР на разных стадиях готовности. Но, подчеркивает Сергей Роженко, пока все они не прошли дальше стадии лицензирования. «Только единицы смогут добраться до стадии физической реализации, как, например, показала ситуация с отменой реализации одного из самых известных в медийном поле проектов — NuScale в США. Существенное отличие российских технологий — это их физическое существование»,— заключает эксперт.

Ольга Матвеева