АЭС: украинские ответы на белорусские вопросы

В Беларуси приступили к реализации проекта строительства АЭС. По словам заместителя министра энергетики Беларуси Михаила Михадюка в генеральном контракте отражены сроки ввода в промышленную эксплуатацию первого блока АЭС в ноябре 2018 года, второго – в июле 2020 года. Исходя из нормативного срока строительства первого блока АЭС – 60 месяцев и второго 78 месяцев с момента укладки "первого бетона" на первом блоке – определены сроки физического и энергетического пусков энергоблоков. Но прежде необходимо разработать архитектурный проект, произвести его государственную экспертизу соответствующими органами в России и Беларуси.

До начала строительства в соответствии с международными требованиями и законодательством Республики Беларусь должна быть получена лицензия на сооружение АЭС от белорусского регулирующего органа. Укладку "первого бетона" планируется начать в нынешнем, 2013 году.

В связи с выходом проекта на новую стадию, многие вопросы, интересующие белорусов, приобрели сегодня новое звучание. В частности, за счет чего может быть достигнуто удешевление стоимости АЭС без потери в качестве? Как будет проходить мониторинг экологической безопасности при строительстве и эксплуатации атомной станции? Получат ли жители окрестностей АЭС электро- и теплоэнергию на льготных условиях? В сознании многих не потерял остроту вопрос радиационной безопасности. Все это дает нам повод посмотреть на происходящее через призму опыта соседей. Например, как решает вопросы развития и эксплуатации АЭС ближайшая наша соседка Украина? 

 Атомный путь Украины

 Осень 2012 г. ознаменовалась для Украины двумя важными событиями в атомной сфере - Верховная Рада дала разрешение на достройку энергоблоков №№ 3 и 4 Хмельницкой АЭС, и в Кировоградской области состоялась торжественная церемония начала строительства завода по фабрикации ядерного топлива.

 Украина, достаточно серьезно испытавшая на себе последствия Чернобыльской аварии 1986 г., остается в восьмерке мировых лидеров (а среди европейских стран – даже в пятерке) по атомной энергетике. На четырех АЭС Украины эксплуатируются 15 энергоблоков, в том числе работает крупнейшая в Европе Запорожская АЭС. Перспектива Украины определена четко: продолжать развитие атомной энергетики.

 Новые энергоблоки АЭС Украина продолжала интенсивно вводить в эксплуатацию уже после Чернобыльской аварии: Запорожские-3, -4 и -5 (1986, 1987, 1989 гг.), Южно-Украинский-3 (1989 г.), Ровенский-3 (1986 г.), Хмельницкий-1 (1987 г.). Более того, длительное время продолжалась эксплуатация уцелевших энергоблоков Чернобыльской АЭС: к концу 1986 г. возобновили работу энергоблоки №№ 1 и 2, а в 1987 г. к ним присоединился блок № 3, расположенный практически через стенку от аварийного 4-го.

Такое подвижничество можно было бы обосновать «рукой Москвы», однако и после обретения независимости Украины мораторий на развитие атомной энергетики, принятый на волне «митинговой демократии», просуществовал недолго: с 1990-го по 1993 г. И вскоре после его отмены Украина продолжила успешно достраивать и пускать атомные энергоблоки: Запорожский-6 (1995 г.), Ровенский-4 (2004 г.), Хмельницкий-2 (2004 г.).  «Суровые зимы и недостаток электроэнергии, а также реальный подход к проблеме получения электроэнергии на АЭС» – так объясняют отмену моратория официальные источники. Сегодня АЭС Украины вырабатывают почти половину всей электроэнергии в стране.

 «Энергетическая стратегия Украины на период до 2030 г.» предусматривает, что доля атомной электрогенерации сохранится на существующем уровне – порядка 50%. Приоритетными направлениями развития атомной энергетики определены: повышение безопасности АЭС, продление расчетных сроков эксплуатации 11 действующих энергоблоков на 10-20 лет, строительство двух энергоблоков на Хмельницкой АЭС, выход на обеспечение АЭС топливом собственного производства. Кроме того, рассматривается возможность строительства до 2030 г. новых атомных энергоблоков суммарной мощностью 3-5 ГВт – решение об этом будет принято до 2018 г. Среднегодовой КИУМ (коэффициент использования установленной мощности) планируется поднять до 78-80%, а для новых блоков – 82-85%.

  Южно-Украинская АЭС

   Для обеспечения ядерным топливом Украина стала владельцем 10% ОАО «Международный центр по обогащению урана» (МЦОУ) в России, а также совместно с Россией приступила к созданию на своей территории завода по производству топлива для АЭС.

 Рассматривается возможность выхода на мировой рынок: в недавнем выступлении президент Виктор Янукович отметил возможность участия Украины в строительстве АЭС в странах-партнерах (например, в Турции), а также в подготовке их персонала. Топливо, производимое новым заводом (после обеспечения потребностей АЭС Украины) также может быть предложено другим странам.

 О поддержке атомной энергетики населением свидетельствует такой факт: в мае 2011 г., вскоре после резонансной аварии на японской АЭС «Фукусима-1», в 14 населенных пунктах Украины прошли общественные слушания (здесь они называются «консультации с общественностью») по достройке энергоблоков №№ 3 и 4 Хмельницкой АЭС. Результат: энергоблоки будут достраиваться. Таким образом, государственный курс Украины ориентирован на развитие атомной отрасли.

  НАЭК «Энергоатом»

  Национальная атомная энергогенерирующая компания «Энергоатом», созданная 17 октября 1996 г., является оператором четырех ныне действующих АЭС Украины: Запорожской, Ровенской, Южно-Украинской, Хмельницкой (Чернобыльская АЭС после окончательного прекращения производства электроэнергии была передана в ведение МЧС). Также она включает в себя группу предприятий по обеспечению и поддержке эксплуатации: «Атомпроектинжиниринг», «Атомремонтсервис», «Научно-технический центр», «Аварийно-технический центр», «Атомэнергомаш», «Атомкомплект» и «Управление делами».  В отличие от России предприятия НАЭК «Энергоатом» являются не филиалами центральной компании, а ее обособленными подразделениями: имеют свои расчетные счета и платят налоги в местные бюджеты, тем самым повышая заинтересованность населения в размещении АЭС на своей территории.

 В работе сегодня находится 13 энергоблоков с водо-водяными реакторами ВВЭР-1000 и два с реакторами ВВЭР-440. Первая в Украине атомная станция – Чернобыльская (пуск 1-го энергоблока в 1977 г.) была оснащена реакторами РБМК-1000, однако больше реакторов канального типа здесь нет, и не будет.

 Основными направлениями развития «Энергоатом» определяет достройку энергоблоков №№ 3 и 4 Хмельницкой АЭС, создание централизованного хранилища отработанного ядерного топлива (ОЯТ) Хмельницкой, Южно-Украинской и Ровенской АЭС, а также промышленную эксплуатацию подобного хранилища на Запорожской АЭС. Реализуется Комплексная (сводная) программа повышения безопасности энергоблоков АЭС Украины.

   Запорожская АЭС

 Запорожская АЭС – крупнейшая в Европе станция установленной мощностью 6000 МВт. Она имеет 6 энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000, включенных в энергосистему с 1984 по 1995 гг. На нее приходится почти половина выработки электроэнергии АЭС Украины и более 21% - всей электроэнергии страны. Расположена близ города Энергодар Запорожской области.

«Эксклюзив» Запорожской АЭС – первый в Украине переход на сухое хранение ОЯТ. Поиск решения проблемы хранения отработавших сборок начался в 1992 г. – в противном случае уже к 1998 г. из-за дефицита места в бассейнах выдержки энергоблоки пришлось бы остановить. Был выбран американский проект сухого вентилируемого контейнерного хранения. После хранения в течение 3-5 лет в приреакторных бассейнах выдержки, когда снизится остаточное тепловыделение, сборки с ОЯТ помещаются в вентилируемые бетонные контейнеры и устанавливаются на специальную площадку в периметре АЭС. Каждый контейнер состоит из двух частей: многоместная герметичная корзина и вентилируемая бетонная оболочка. Подобная технология успешно «обкатана» в США, Канаде, Германии, Швейцарии, Великобритании.   

 Проблема Запорожской АЭС – «запертая мощность»: из-за диспетчерских ограничений станция вынуждена порою разгружаться на 10% по мощности. Воздушная ЛЭП напряжением 750 кВ «Запорожская АЭС – Каховская», строительство которой на средства Европейского инвестиционного банка также одобрила нынешней осенью Верховная Рада, позволит перебросить атомное электричество на энергодефицитный юг Украины.

  Южно-Украинская АЭС

  Диспетчерские ограничения не создадут проблему на Южно-Украинской АЭС, потому что здесь имеется высокоэффективный энергетический комплекс, совмещающий базовые атомные и маневренные гидроаккумулирующие мощности.

 Южно-Украинский энергокомплекс расположен близ города Южноукраинск Николаевской обл. В его состав входят три электростанции: Южно-Украинская АЭС (три энергоблока с реакторами ВВЭР-1000, введены в работу в 1982-89 гг.), Ташлыкская ГАЭС (302 МВт) и Александровская ГЭС (11,5 МВт). Работа трех электростанций в комплексе позволяет оптимально решить проблемы традиционно двугорбого графика потребления электроэнергии. Южно-Украинская АЭС работает в базовом режиме, две ее «партнерши» в маневренном режиме покрывают полупиковые и пиковые нагрузки. Кроме того, в ночное время Ташлыкская гидроаккумулирующая станция переходит в насосный режим и преобразует излишек атомной электроэнергии в запас воды, поднимаемой из нижнего водоема в верхний и пускаемой в дело во время дневных максимумов энергопотребления. Это выгодно не только технически, но и экономически. Более дешевая ночная электроэнергия посредством перекачивания воды преобразуется в более дорогую дневную. А достижение маневренности с помощью ГАЭС освобождает от этой функции мощные энергоблоки, обеспечивая им экономичный режим по топливу и сохраняя ресурс оборудования.

 В свое время на Южно-Украинской АЭС закладывался 4-й энергоблок. Сейчас, учитывая общую эффективность энергокомплекса, возрождаются идеи по его достройке.

 Ровенская АЭС

 Ровенская АЭС (в документах Украины она обозначена как Ривненская), расположенная в Волынском Полесье близ города Кузнецовск, имеет целый ряд уникальных особенностей.

Во-первых – энергоблоки разной мощности: №№ 1 и 2 с реакторами ВВЭР-440, №№ 3 и 4 с реакторами ВВЭР-1000. Во-вторых, здесь эксплуатируется самый «старый» - первый реактор типа ВВЭР в Украине (пуск в 1980 г.), и самый «молодой» из энергоблоков страны (блок № 4, октябрь 2004 г.). В-третьих, Ровенская АЭС была первой атомной станцией СССР, которая прошла международную проверку МАГАТЭ (1989 г.), высоко оценившую ее безопасность. В-четвертых, в декабре 2010 г. решением Государственной комиссии расчетный срок эксплуатации энергоблоков №№ 1 и 2 был продлен сразу на 20 (!) лет. Другим АЭС Украины еще предстоит подобная процедура: продление сроков эксплуатации является одним из приоритетов «Энергоатома» и в обозримом будущем предстоит еще 11 энергоблокам. В-пятых, для подготовки к продлению расчетного срока эксплуатации была выполнена уникальная процедура: для преодоления критической хрупкости корпусов реакторов ВВЭР-440 (снижения содержания фосфора в сварных швах) была разработана и применена технология восстановительной термообработки – «отжиг». Стенки нагревались с определенной скоростью до определенной температуры, выдерживались на ней, а затем охлаждались с определенной скоростью.

  Хмельницкая АЭС

  Сегодня на Хмельницкой АЭС эксплуатируются два энергоблока ВВЭР-1000 (включены в энергосистему в 1987 и 2004 гг.). Станция, расположенная близ г. Нетешин Хмельницкой обл., на слуху в России благодаря решению о достройке 3-го и 4-го энергоблоков, конкурс на которую выиграл российский «Атомстройэкспорт», а в кредитовании участвуют российские банки (некоторыми источниками упоминается Сбербанк). Эти энергоблоки начали строить в 1985 г., на них освоено в среднем 17% от сметной стоимости. Ввод новых блоков в эксплуатацию предполагается в 2018 и 2020 гг. Россия предлагает установить здесь реакторы ВВЭР-1000 усовершенствованного проекта В-392, который полностью соответствует мировым стандартам безопасности. Модификация этого проекта реализована на индийской АЭС «Куданкулам».

 В реализации проекта будут задействованы украинские энергомашиностроительные предприятия, которые обеспечат производство и установку турбинной установки (ОАО «Турбоатом»), трансформаторов, насосного оборудования (Сумское НПО), АСУ ТП и т.д. Почти 60% комплектующих будет закупаться в Украине. Сооружать новые блоки будут украинские строительно-монтажные организации.

 

Чернобыльская АЭС

  Энергоблоки №№ 1, 2 и 3 были официально выведены из работы в 1996, 1999 и 2000 гг. соответственно (причем энергоблок № 2 не работал со времен пожара 1991 г). 15 декабря 2000 г. Чернобыльская АЭС прекратила производство электроэнергии, хотя могла бы работать и дальше.

За все время работы Чернобыльская АЭС произвела 308 млрд. кВт·ч электроэнергии, рассказывает заместитель гендиректора станции по стратегическому планированию Валерий Сейда. Причем до аварии – 150 млрд. кВт·ч, а после аварии даже больше: 158 млрд. кВт·ч. В повышение безопасности трех оставшихся энергоблоков было вложено 200 млн. долларов. Первый энергоблок по коэффициенту использования установленной мощности (около 90%) являлся лучшим среди всех блоков (в том числе российских) с реакторами РБМК. Но западные страны выдвинули условие: их участие в финансировании объекта «Укрытие» возможно только при останове всех блоков ЧАЭС. Было принято политическое решение.

   Станция выведена из состава НАЭК «Энергоатом» и находится в ведении МЧС. Удалось существенно продвинуться в подготовке к выводу из эксплуатации остановленных энергоблоков. Практически готов к вводу в действие завод по переработке твердых радиоактивных отходов. В следующем году завершится возведение завода по переработке жидких радиоактивных отходов. Активные зоны реакторов выгружены во временное хранилище отработанного ядерного топлива, туда же перемещается все кондиционное топливо из бассейнов выдержки. Цель – из четырех ядерных установок сделать одну, в форме хранилища ОЯТ. Разработан план снятия ЧАЭС с эксплуатации: к 2024 г. – консервация, до 2045 г. – выдержка, к 2064 г. – завершение демонтажа. Демонтаж оборудования машзала первого блока, например, ведется уже сегодня. Конечным состоянием станции будет, разумеется, не «зеленая лужайка», но территория, вполне пригодная для размещения других производств.

   Радиационная обстановка в районе ЧАЭС со времен аварии существенно улучшилась: этому способствовали и дезактивационные работы, и слой бетона, укрывший землю. Перед входом в административно-бытовой корпус первых блоков станции фон составляет 48 микрорентген в час (например, в салоне летящего самолета радиационный фон достигает 100-300 микрорентген в час). И лишь в окрестностях четвертого блока фон в целом повышается до 2-3 миллирентген в час (в отдельных местах – до 20). Таким образом, существующую 30-км зону отчуждения можно безопасно сократить в три раза. Но в решение этого вопроса опять-таки вплетаются политические и финансовые интересы.

 На площадке за четвертым энергоблоком развернулось строительство нового защитного конфаймента «Арка»: его надвинут на ранее созданный объект «Укрытие», заключивший в себе аварийный энергоблок. «Арка» рассчитана на 100 лет и позволяет не только безопасно хранить в себе четвертый блок и укрывшие его конструкции, но и вести полный мониторинг их состояния, а также, при необходимости, обеспечивать демонтаж и сортировку материалов и оборудования. Впрочем, автоматический мониторинг по большому перечню параметров, от нейтронов до влажности и от сейсмостойкости до температуры, ведется внутри пострадавшего энергоблока и сегодня, а порою его посещают сотрудники: оценить состояние отдельных элементов, сделать фотосъемку интересующих участков.

   Чтобы вентиляционная труба четвертого блока не помешала передвижению «Арки» на штатное место, она будет демонтирована. А взамен нее, для вентиляции третьего блока, рядом уже построили новую трубу немного меньших размеров. Таким образом, сейчас можно наблюдать уникальную картину: над двумя парами энергоблоков ЧАЭС возвышаются не две, а сразу три венттрубы. Впрочем, это ненадолго: близится демонтаж прежней трубы, известной по фотографиям всему миру.

 Работы впереди много. Но главное, что обеспечивает будущее персонала ЧАЭС – решение о строительстве в зоне атомной станции Центра по хранению отработанного ядерного топлива реакторов всех АЭС Украины – как ныне действующих, так и планируемых к строительству. ЧАЭС станет национальным оператором по обращению с ОЯТ. Местные специалисты связывают с этим стратегию развития Чернобыльской АЭС.

Фото: Монтаж нового конфаймента «Арка» 4-го блока. На дальнем плане справа - Чернобыльская АЭС (фото автора)

   

Централизованное хранилище ОЯТ

  Сооружение централизованного хранилища ОЯТ Ривненской, Южно-Украинской и Хмельницкой АЭС является одним из приоритетов НАЭК «Энергоатом».

 Ядерное топливо для АЭС Украины поставляет Россия, поэтому ОЯТ отправляется на Горно-химический Комбинат (г. Железногорск, Красноярский край) на технологическую выдержку с последующей переработкой. Все высокоактивные отходы, полученные после переработки ОЯТ, со временем будут возвращены в Украину (обязательность такой процедуры регламентирована требованиями законов стран мира, в том числе Украины и России). На их хранение и захоронение понадобятся дополнительные средства. Немаловажно и то, что в составе отработанного ядерного топлива содержатся ядерные материалы, которые могут быть использованы в реакторах будущего поколения.

 В связи с этим «Энергоатом» готовится к сооружению на территории Украины централизованного хранилища ОЯТ по американской технологии, с проектным сроком эксплуатации 100 лет. При изысканиях рассматривались разные площадки, но наиболее удачной является Чернобыльская зона отчуждения.

 Продолжая курс на развитие атомной энергетики, Украина сталкивается с топливной зависимостью от зарубежных поставщиков. Основной объем топлива для реакторов ВВЭР советского (по преемственности – российского) дизайна традиционно поставляет российская компания «ТВЭЛ» (тепловыделяющие сборки ТВС-М и ТВС-А). На «чужом поле» попыталась сыграть западная компания «Westinghouse», но не совладала с непривычными параметрами: геометрией (в реакторах ВВЭР используются топливные сборки шестигранного сечения, а в западных – квадратного) и другой скоростью теплоносителя. Пробные партии топлива «Westinghouse» ТВС-W загружались в реакторы Южно-Украинской АЭС с 2005 г., с дальнейшей перспективой использования такого топлива на 6 энергоблоках других АЭС Украины. Однако в 2012 г. возникла серьезная проблема: из-за неполадок с несколькими тепловыделяющими сборками ТВС-W два энергоблока Южно-Украинской АЭС были остановлены на длительный срок, недоработавшее топливо досрочно выгружено. К слову, подобные проблемы произошли у «Westinghouse» в 2007 г. на чешской АЭС «Темелин», после чего чехи вернулись к проектному для реакторов ВВЭР топливу компании «ТВЭЛ».   

 Диверсификация поставок ядерного топлива не удалась, а привязка к одной компании-поставщику напрягает украинских государственных деятелей, особенно после «газовых конфликтов» между Россией и Украиной. Тем более, что Украина обладает крупнейшими в Европе запасами собственной урановой руды в Кировградской обл. Обогащение и конверсия урана могут проводиться в России (для чего Украина стала совладельцем российского МЦОУ), однако весь остальной производственный цикл украинцам хотелось бы иметь на своей территории.

 Интересы России совпадают с украинскими: создав совместное производство топлива «шестигранного» дизайна, в дальнейшем получить преференции в тендерах на строительство новых энергоблоков Украины и обеспечение своим топливом действующих.   

 Идея не нова: длительное время предпринимались попытки вывода на рабочую мощность совместного российско-украинско-казахского предприятия «УкрТВС». Проект оказался мертворожденным, однако интересы России и Украины привели к созданию нового предприятия: 4 октября близ п. Смолино Кировградской обл., в которой расположены все три урановые шахты Украины, был торжественно заложен новый завод по производству топлива. Теперь, после первичного обогащения в Желтых Водах и окончательного обогащения в России, урановая руда будет возвращаться в Украину для фабрикации топлива. «Украина, которая на 50% производит электроэнергию на атомных станциях, не может не быть обеспечена собственным топливом. Вопрос не в том, мы будем поставлять топливо или другие, в любом случае подобное производство должно быть создано. Вопрос был только в том - мы это сделаем или кто-то другой», – отметил гендиректор Росатома Сергей Кириенко.

 Украинский государственный концерн «Ядерное топливо» и российский «ТВЭЛ» (топливная компания «Росатома») подписали учредительный договор, по которому украинская сторона получила 50% плюс 1 акция завода, а российская - оставшиеся 50% минус 1 акция. Строительство завода будет разделено на две очереди: 2012-2015 и 2016-2020 гг. К 2030 г. все АЭС Украины должны работать на отечественном топливе.

  Опасения и надежды

  Не все в Украине поддерживают начавшуюся активную интеграцию с российскими атомщиками. Опасения скептиков вызывает то, что Россия все больше «привязывает» к себе Украину: и новыми атомными блоками с российскими реакторами, и совместным производством топлива, и российскими кредитами на строительство атомных объектов. Припоминают и харьковский институт «Энергопроект», контроль над которым рыночными методами получила российская компания «Силовые машины», и киевский «Энергопроект», контролируемый российской компанией «Группа Е4» (каждый из институтов проектировал по две украинских АЭС, т.е. атомное проектирование в Украине перешло под контроль россиян).

   С другой стороны, интересы России понятны и не противоречат интересам Украины: возможность приобретения урановой руды и производства топлива для российских АЭС (в связи с начавшимся ренессансом атомной энергетики Росатом активно отыскивает доступ к месторождениям урана по всему миру), возможность размещения заказов в атомном машиностроении (например, харьковский «Турбоатом» имеет большой опыт изготовления турбин для АЭС), продвижение российских атомных технологий на новые рынки сбыта...

 На достаточно тесном мировом атомном рынке «толкаются локтями» крупные транснациональные «тяжеловесы», и кооперация атомщиков бывших республик и стран-партнеров СССР способствует адекватно весомому положению для продвижения своих интересов в международном экономическом пространстве.

  Материал подготовлен

на основе источника www.EnergyLand.info