Из воды на сушу
Создание АСММ берет начало с зарождения атомного ледокольного флота, который вывел освоение Арктики на новый уровень. Знаковым событием стал ввод в 1959 году в эксплуатацию ледокола «Ленин» – первого надводного судна с ядерной силовой установкой (сейчас является музеем).
«В Заполярье строились крупные предприятия, рудники. Чтобы обеспечивать их нормальную деятельность нужно было постоянно привозить людей, продукцию, а у дизельных ледоколов не хватало мощностей», – рассказывает заместитель гендиректора госкорпорации «Росатом» Андрей Никипелов.
За более чем 60 лет для атомного флота произведено 32 транспортных гражданских реактора. В советский период разработаны установки серий ОК-150, ОК-900, КЛТ-40. Кстати, последняя применена на плавучей АЭС «Академик Ломоносов», работающей с 2020 года в Певеке. К настоящему времени этой станцией произведено более 1,1 млрд кВт/ч электроэнергии.
Установка блока реакторной установки РИТМ-200 на атомном ледоколе нового поколения «Сибирь». фото: Росатом
В 2013 году начался выпуск энергетических реакторов новой линейки. Это в первую очередь Ритм-200 мощностью 50-60 МВт. Сейчас он является флагманским реактором, отметил представитель «Росатома». Оснащенные этой установкой четыре ледокола серии 22220 «Арктика», «Сибирь», «Урал», «Якутия» находятся уже в эксплуатации, в процессе постройки – суда «Чукотка» и «Ленинград». Как ожидается, в ближайшее время будет заложен атомоход «Сталинград», кроме того, в правительстве РФ обсуждается строительство еще двух ледоколов этого же проекта.
Одновременно идет работа над реактором Ритм-400, который по мощности вдвое превосходит Ритм-200. Такой силовой установкой предполагается оснащать ледоколы проекта 10510 «Лидер». Головное судно «Россия» строится на большекаменской верфи «Звезда».
Помимо ледокольного флота энергетические реакторы запланированы к использованию на плавучих энергоблоках типа ПЭБ-106, ПЭБ-180 (в процессе разработки реакторы Ритм-200М, Ритм-400М), а также на наземных атомных станциях малой мощности (Ритм-200Н).
Первая реакторная установка РИТМ-400 для атомного ледокола «Россия». автор фото: Aleksandr Chikin, копирайт: газета «Страна Росатом»
Первый плавучий энергоблок планируется запустить в бухте Наглейнын на Чукотке для энергоснабжения недропользователей в Баимской рудной зоне. Всего будет четыре реактора общей мощностью 424 МВт: первые два планируется ввести в 2028 году, третий – в 2029-м, четвертый – в 2031-м.
Постройка наземной АСММ запланирована в Якутии в поселке Усть-Куйга для снабжения горнодобывающего кластера в Усть-Янском районе, формирующегося вокруг Кючусского золоторудного месторождения. Сооружение с двумя энергоблоками (суммарная мощность – 110 МВт) станет первой такого рода атомной станцией в России, которая появится за длительный период после Билибинской АЭС, построенной в 1970-х.
Изначально ввод одноблочной АСММ на 50 МВт в Якутии планировался в 2028 году, но в связи заменой проекта на двухреакторный объект срок сдачи в эксплуатацию перенесен на 2031-й. Решение о строительстве станции с двумя энергоблоками вместо одноблочной принято с учетом перспектив освоения других запасов полезных ископаемых, в том числе месторождений олова (Депутатское, Тирехтях, Одинокое), серебра, редкоземельных металлов.
Другую АСММ «Росатом» намерен построить в Норильске. Максимальная мощность станции, состоящей из четырех реакторов, оценивается в 320 МВт.
Реализация этих проектов задумана без привлечения бюджетных средств. «По сути [объекты генерации] формируются за счет контрактации с потребителем. И у коллег есть либо предварительные, либо уже подписанные соответствующие соглашения с потребителями, которые работают в этой энергозоне», – уточнил директор департамента развития электроэнергетики Минэнерго России Андрей Максимов.
По его словам, несмотря на высокий CAPEX, малые АЭС дадут больший экономический эффект в сравнении с другими видами генерации в технологически изолированных энергосистемах.
Нормативная база нуждается в доработке
Практика строительства малых атомных станций может быть расширена. Россия вообще создана для тиражирования подобной энергетики, убежден научный руководитель АО «ВНИИАЭС» Сергей Соловьев. «80% природных богатств у нас размещено на 3/4 территории, где как раз нет централизованных сетей», – отмечает он.
Вкладываться в сетевую инфраструктуру в условиях Крайнего Севера дорого. Строительство 1 км ЛЭП 110 кВ еще пять лет назад оценивалось приблизительно 80-90 млн руб., информирует технический директор ООО «НГ-Энерго» Игорь Бутвина. «Чтобы обеспечить поселок на расстоянии 50-60 км, которому требуется 3-5 МВт электрической энергии, только стоимость одной линии электропередачи составит несколько миллиардов рублей. Это совершенно нецелесообразно», – полагает он.
Как сообщил депутат Госдумы Федот Тумусов, только в Арктике действуют 1,5 тыс. дизельных электростанций и почти 4 тыс. угольных котельных. При этом потери ресурсов достигают до 40%, а тарифы растут космическими темпами. Парламентарий предлагает решать вопрос за счет широкого распространения микро-атомных технологий, с подключением Росатома.
И в российской и в мировой атомной энергетике сегодня есть различные решения для локального энергообеспечения (всего в мире заявлено боле 80 типовых проектов АСММ). К примеру, Курчатовским институтом спроектирована мини-АЭС с реактором типа «Елена-АМ» для снабжения Тикси. В собранном виде «Елена» представляет собой цилиндр диаметром 4,5 м и высотой 15 м. Установка разбирается на отдельные блоки. Вся станция высотой с десятиэтажный дом также имеет цилиндрическую форму диаметром 40 метров.
Технологий появляется немало, и в любом случае должны быть обеспечены высокое качество заводского изготовления и транспортабельность оборудования, говорит Сергей Соловьев. Строительно-монтажные работы на Севере существенно удорожают проект, поэтому надо произвести на заводе максимальный объем монтажа, а минимальный – уже на площадке.
«Нужны роботы, потому что, если станций будет много, возрастет потребность в квалифицированном персонале – туда не наездишься. А если роботы – это новая норма безопасности, как можно искусственному интеллекту это доверить», – рассуждает представитель ВНИИАЭС.
Много пробелов остается и с точки зрения существующей нормативной базы. Например, большой блок вопросов связан с плавучими энергоблоками, констатирует начальник управления по регулированию безопасности атомных станций и исследовательских ядерных установок Ростехнадзора Владислав Манаков. Согласно правилам МАГАТЭ, ответственность за работу такого объекта на протяжении всего жизненного цикла несет эксплуатирующая компания.
«В отношении судов и плавучих энергоблоков есть нюанс, который не учитывается законодательством. Потому как в соответствие с законом №170 ("Об использовании атомной энергии" – EastRussia) при сооружении, строительстве плавучих энергоблоков устанавливается, что ответственность за этот процесс несет не эксплуатирующая организация, а головная конструкторская и судостроительная. Это уже некое нарушение того принципа, который реализуется всем мировым сообществом», – говорит Владислав Манаков.
Единственная в мире действующая плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов» на Чукотке. копирайт:
ПАТЭС
При этом, согласно законодательству, ответственность за радиационный ущерб несет эксплуатант, тогда как в отношении проектировщика и строителя объекта таких обязательств нет. «Но надо понимать, что при строительстве плавучего энергоблока процесс ввода его в эксплуатацию осуществляют эти две организации. В рамках этого происходит загрузка активной зоны ядерным топливом и вывод реакторной установки на минимально контролируемый уровень. То есть все виды опасности, которые присущи атомным станциям, происходят и на этапе строительства. И тут на наш взгляд недостаточно законодательства», – пояснил представитель Ростехнадзора.
Сегодня продолжается разработка транспортабельного мини-реактора «Шельф-М» на 10 МВт. В 2023 году «Росатом» и правительство Чукотки заключили соглашение по проекту АСММ, создаваемой на базе этой реакторной установки, для обеспечения энергоснабжением золоторудного месторождения Совиное и некоторых населенных пунктов.
В то же время развитие технологий наземных транспортабельных атомных станций не закреплено ни в одном документе стратегического планирования РФ, подчеркивают в Ростехнадзоре. Да и опыта как строительства, так и эксплуатации подобных сооружений в стране практически нет.
«Это реакторная установка, которая на заводе-изготовителе загружается ядерным топливом, проводятся все испытания. Потом эта батарейка, некая капсула с топливом, транспортируется в пункт размещения. С точки зрения требований по безопасности Ростехнадзору не хватает более детальной информации от проектантов, корпорации [Росатом]», – говорит Владислав Манаков.
Конечно, крупнейшие аварии на АЭС Три-Майл-Айленд (1979 год), Чернобыль (1986), Фукусима-1 (2011) привели к повышению требований безопасности и повлияли на удорожание проектов атомной энергетики.
«Это все-таки события достаточно редкие. Большая часть стоимости современных больших блоков – как раз меры безопасности. Но когда подходим к станциям малой мощности, мое мнение, нужно пересмотреть законодательство, и эта работа делается. Важно заново уточнить ущерб, потому что ущерб от малой станции будет даже не кратно меньше. Там целый класс аварий пропадает – тех, которые [могут произойти] на больших станциях», – объясняет заместитель директора по ядерным технологиям НИЦ «Курчатовский институт» Алексей Ковалишин.
Пересмотр возможных рисков позволит удешевить проекты АСММ, сделать их более конкурентоспособными, считает он.
Льготы и контракты
Особую важность для создания АСММ приобретают законы о территориях опережающего развития и господдержке предпринимательской деятельности в арктической зоне, говорит директор департамента по работе с регионами и органами государственной власти АО «Концерн Росэнергоатом» Светлана Чурилова. Они предусматривают ряд преференций, которыми вполне могли бы воспользоваться атомщики, но сегодняшний характер правоприменения не дает в полной мере получить от льгот этот эффект.
Для получения статуса резидента ТОР потребуется изменить традиционную схему владения, эксплуатации атомных станций малой мощности. В частности, концерну придется создать дочернее общество с последующем включением его в перечень российских юрлиц, в собственности которых могут находиться ядерные установки, затем создать филиал на площадке АСММ в соответствие с распоряжением Ростехнадзора, заключить договор на эксплуатацию станции с «дочкой».
«Все это приведет к увеличению административных расходов, временных и других затрат и собственно снизит эффективность мер господдержки резидента ТОР, а самое главное, это негативно повлияет на формирование конечного тарифа», – подчеркнула Светлана Чурилова.
Выход – в изменении законодательства в части предоставления статуса резидента организациям, создающим в ТОР свои филиалы по эксплуатации генерирующих объектов, добавила она.
Другая проблема может крыться в нестабильных объемах потребления на всем жизненном цикле АСММ. «Билибинская АЭС создана в 1973-1974 годах, и пока был потребитель, она очень хорошо себя показывала. Потом потребитель исчез. Строя такие станции, всегда нужно понимать, кто будет дальше пользоваться этой энергией, поскольку срок жизни сооружения – это десятилетия (расчетный срок службы установки Ритм‑200 – 60 лет – EastRussia)», – обращает внимание Алексей Ковалишин.
По его словам, то, что ПАЭС «Академик Ломоносов» с начала запуска в 2020 году произвела 1,1 млрд кВт/ч электроэнергии, свидетельствует о низком коэффициенте использования установленной мощности (КИУМ). «Это 1,6 года непрерывной работы – довольно небольшой КИУМ. Но этот вопрос не совсем к атомщикам, а как раз к той инфраструктуре, которая готова принять такой источник энергии или нет», – отметил представитель Курчатовского института.
Кстати, определенные сложности сейчас возникли в части проекта АЭС для Баимского ГОКа. По словам Андрея Максимова, запроектирована достаточно большая мощность для потребителя, однако контрактация объемов пока задерживается.
