Ренессанс атомной энергетики
Обеспечение человечества энергией является одной из главнейших проблем, решение которой определяет его устойчивое развитие, то есть развитие без истощения природных, экономических, экологических и социальных ресурсов. Население Земли растет: ожидается, что к 2050 г. оно достигнет 8-10 млрд. человек. Сегодня почти 1,7 млрд. человек не имеет доступа к электроэнергии, и прогнозное значение количества людей, не имеющих доступа к электроэнергии, до 2030 г. остается для ряда регионов мира высоким.
В интересах устойчивого развития человечества требуется своевременная разработка экономически, экологически и технологически приемлемой структуры энергопроизводства как отдельных стран, так и мирового хозяйства в целом.
Каждый способ генерирования энергии обладает преимуществами, потенциалом развития и несет риски. Комплексный анализ показывает, что атомная энергетика является экологически безопасной, доступной и экономичной генерирующей технологией для обеспечения больших объемов производства электроэнергии.
Энергетика, построенная на углеводородах, исторически себя исчерпала. Запасы ископаемого топлива сокращаются, а продолжение его использования в качестве энергоисточника ухудшает экологическую ситуацию. Вступили в силу требования Киотского протокола, который подписало большинство стран мира. Согласно этим требованиям 39 промышленно развитых стран обязаны сократить выбросы углекислого газа и еще пяти веществ, присутствие которых в атмосфере угрожает повышением температуры на планете. При этом до 2012 года участники соглашения обязались снизить совокупный уровень выбросов вредных веществ на 5,2 процента по сравнению с показателями 1990 года. Большая часть выбросов в атмосферу происходит при сжигании органического топлива. В результате эксплуатации угольных электростанций в атмосферу ежегодно попадает 24 млрд. тонн углекислого газа. Все большее число экологов приходят к выводу, что использование ядерной энергии - лучший способ снижения эмиссии углерода в атмосферу.
Из всех действующих сегодня технологий производства электроэнергии только атомная энергетика имеет реальный резерв топлива и минимально загрязняет окружающую среду. Она готова дать ответ на такие глобальные вызовы, как борьба против бедности и обеспечение устойчивого развития, а также противостоять климатическим изменениям и способствовать сокращению выброса вредных газов в атмосферу.
В США, Франции, Финляндии, ряде стран Азии (Китай, Индия, Иран, Япония, Южная Корея), Центральной и Восточной Европы (Болгария, Словакия), а также Латинской Америки (Бразилия, Аргентина) или уже сооружаются новые атомные генерирующие мощности, или решения о сооружении новых атомных энергоблоков приняты, или находятся в состоянии рассмотрения. Серьезно рассматривает развитие атомной энергетики ряд стран, не имеющих собственной атомной генерации: Италия, Польша, Белоруссия, Турция, Египет, Марокко, Казахстан, Чили, Нигерия, Бангладеш, Индонезия, Вьетнам, Таиланд, Австралия, Новая Зеландия.
Сейчас доля атомной энергетики составляет 17% от общего производства электроэнергии в мире. В настоящее время в 30 странах мира эксплуатируются 442 ядерных реактора общей мощностью 365 ГВт. Экспертные оценки МАГАТЭ предполагают строительство к 2020 г. до 130 новых энергоблоков (есть оценки, существенно превышающие это количество) общей мощностью 430 ГВт и годовой выработкой электроэнергии до 3032 млрд. кВт-ч, что может составить до 30% мирового энергобаланса.
Атомная отрасль России
В России, как и в других развитых странах, наличие собственных эффективных ядерных технологий и атомного машиностроения является одним из главных элементов обеспечения национальной энергетической безопасности.
Первая в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт построена в городе Обнинске и пущена в эксплуатацию 27 июня 1954 года, после чего в стране быстрыми темпами начала развиваться ядерная энергетика.
Свои первые международные соглашения Россия подписала еще в середине 50-х годов прошлого века. Уже тогда сотрудничество с зарубежными странами в области атомной энергетики предполагалось развивать по широкому спектру направлений, охватывающих строительство опытно-промышленных атомных электростанций, создание ядерных научно-исследовательских центров, обмен научным и техническим опытом, подготовку инженерных и научных кадров. В Болгарии, Венгрии, Словакии, Финляндии, Германии и Чешской Республике российские специалисты построили 29 энергоблоков АЭС, играющих заметную роль в обеспечении энергетических потребностей национальной экономики этих стран, и целый ряд научно-исследовательских центров.
В настоящее время Россия является одним из мировых лидеров в области производства и использования мирной атомной энергии. Атомное энергомашиностроение страны базируется на современных достижениях науки и техники, при выполнении работ по сооружению АЭС используется потенциал более 300 научно-исследовательских, конструкторских и промышленных организаций, объединяющих сотни тысяч специалистов.
Деятельность, осуществляемая предприятиями российской атомной энергетической отрасли, охватывает все сферы работ: это научные исследования, проектирование, изготовление оборудования, строительные, монтажные и пусконаладочные работы, весь ядерный топливный цикл (добыча урана, его обогащение, производство топлива, переработка ОЯТ), обращение с радиоактивными отходами, вывод ядерных объектов из эксплуатации.
В рамках международного научно-технического сотрудничества осуществляются проекты, связанные с обменом опытом, информационным обеспечением, различными формами обучения и совместным решением научно-технических проблем, стоящих перед атомной энергетикой. Международные исследовательские программы дают возможность совместной исследовательской работы ученых-атомщиков России и их зарубежных коллег над актуальными проблемами фундаментальной и прикладной науки. Результаты проводимых исследований ложатся в основу разработки ядерных энергетических технологий ХХI-го века. Активно ведется взаимодействие с международными организациями, и прежде всего - с МАГАТЭ, Европейской организацией ядерных исследований ЦЕРН, международным институтом Лауэ-Ланжевена, Национальной лабораторией ускорителей и Объединенным институтом ядерных исследований, Всемирной ассоциацией операторов атомных электростанций (ВАО АЭС). Россия является участником проекта Международного экспериментального термоядерного реактора.
Большой потенциал российских научных, проектных и промышленных организаций позволяет осуществить федеральную целевую программу «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России», принятую Правительством РФ. В соответствии с ней, с 2007 года должно закладываться строительство двух энергоблоков АЭС ежегодно, чтобы к 2015 году на российских атомных станциях ввести в эксплуатацию десять новых энергоблоков общей мощностью свыше 11 ГВт. Еще десять энергоблоков будут находиться на различных стадиях строительства. Общая установленная мощность АЭС к 2015 году должна составить более 33 ГВт. По оценкам специалистов, выполнение программы позволит к 2020 г. увеличить долю производства электроэнергии на АЭС до 20-30% в целом по стране и до 25-40% в европейской части России.
О компании ЗАО «Атомстройэкспорт»
«Атомстройэкспорт» - ведущая российская организация, реализующая межправительственные соглашения по сооружению атомных станций за рубежом. Компания предлагает комплекс услуг - от проектирования АЭС до переработки отработавшего ядерного топлива, а также проводит обучение персонала станции.
В настоящее время «Атомстройэкспорт» является единственной в мире компанией, сооружающей одновременно 5 энергоблоков АЭС в разных странах мира. Победа в тендере на строительство АЭС «Белене» в Болгарии, о которой было объявлено 31 октября 2006 года, еще более укрепила ведущие позиции компании на мировом рынке сооружения АЭС, добавив к пяти реализуемым блокам в Китае, Индии и Иране еще два в Болгарии.
ЗАО «Атомстройэкспорт» создано в 1998 году в результате объединения двух крупных российских организаций, осуществлявших строительство АЭС за рубежом: ВО «Атомэнергоэкспорт» и ВПО «Зарубежатомэнергострой», и опирается в своей работе на высокие достижения и мощный потенциал всего отечественного атомного машиностроения.
Главная ценность компании - профессиональная команда. ЗАО «Атомстройэкспорт» - это более 600 специалистов, имеющих высочайшую квалификацию как в технической области, так и в экономике, юриспруденции, финансах. ЗАО «Атомстройэкспорт» имеет 11 представительств в восьми зарубежных странах и одно представительство в Санкт-Петербурге (Россия).
О партнерах ЗАО «Атомстройэкспорт»
На каждом возводимом объекте трудятся до 300 российских компаний-партнеров, объединяющих сотни тысяч специалистов. Это признанные мировые лидеры в атомном машиностроении: Российский научный центр «Курчатовский институт», Опытно-конструкторское бюро «Гидропресс», Московский и Санкт-Петербургский институты «Атомэнергопроект», концерн «Силовые машины», ОАО «Ижорские заводы» и другие.
«Атомстройэкспорт» имеет также солидный опыт сотрудничества с ведущими мировыми производителями и разработчиками атомного энергетического оборудования - фирмами Siemens, Westinghouse, Areva NP, ABB Atom и другими компаниями.
О российских атомных энергетических технологиях
Конкурентоспособность предложений «Атомстройэкспорта» обусловлена применением современных технологий и новейших разработок российских ученых и конструкторов. Все проекты осуществляются в рамках государственной программы «Экологически чистая энергетика» и соответствуют современным международным требованиям и рекомендациям МАГАТЭ.
В российских проектах атомных электростанций применяются надежные, безопасные и экономически эффективные водо-водяные энергетические реакторы (ВВЭР). Надежность и безопасность реакторов этого типа доказаны временем - около 1000 реакторо-лет безаварийной работы. Наиболее проработанными в настоящее время специалисты считают реакторы ВВЭР мощностью 1000 МВт. Энергоблоки с такими реакторами эксплуатируются или строятся в семи государствах (России, Украине, Болгарии, Чехии, Китае, Индии и Иране).
Российские специалисты предпочитают эволюционный путь развития проектов, поэтому современные станции являются усовершенствованными, модернизированными вариантами уже хорошо зарекомендовавших себя базовых проектов. Постоянно усовершенствуются реакторные установки, турбины, генераторы.
В Китае на Тяньваньской АЭС применяется, например, российский проект АЭС-91/99, в моноблок которой входят реакторная установка с реактором типа ВВЭР-1000/428 и турбина типа К-1000-60/3000 с генератором ТВВ-100002Y3. Турбина усовершенствована по ряду параметров и при весе в 2 тыс. тонн и длине 51 метр она в 1,5 раза легче, чем аналогичные тихоходные турбины для атомных станций такой мощности. Главными особенностями генератора производства являются увеличение мощности до 1065 МВт и повышение КПД. Усовершенствованная реакторная установка типа ВВЭР-1000/428 с улучшенными нейтронно-физическими характеристиками и увеличенной эффективностью аварийной защиты имеет четырехканальную структуру систем безопасности и целый ряд устройств и систем, позволяющих считать проект одним из самых безопасных в мире.
Для строительства АЭС в Индии принят проект «АЭС-92» с повышенными характеристиками безопасности и улучшенными технико-экономическими показателями. Этот же проект выбран в результате проведения тендера на строительство АЭС «Белене» в Болгарии.
Современные российские проекты «АЭС-91/99» и «АЭС-92» с реакторами ВВЭР-1000 по основным технико-экономическим показателям не уступают своим главным зарубежным конкурентам - станциям с реакторами АР-1000 (Westinghouse) и ЕРR (Агеvа NP).
В настоящее время ускоренными темпами разрабатывается проект российского реактора нового поколения «3+» или «АЭС-2006», который по своим техническим и экономическим характеристикам должен превосходить предложения зарубежных конкурентов.
О безопасности атомной энергетики
В российских проектах АЭС учитываются все ситуации, которые могут возникнуть при работе атомной станции. Многоуровневые системы безопасности не позволяют техническим сбоям перерасти в аварию ни при каких обстоятельствах, так как целый ряд «пассивных» и «активных» устройств препятствует выходу радиоактивных веществ наружу, заменяя и дублируя друг друга. «Активные» и «пассивные» системы вводятся в действие автоматически в случае необходимости.
Здание реактора укрывается двойной защитной оболочкой: внутренняя металлическая защищает окружающую среду и людей от радиации, а наружная предохраняет реактор от нежелательного воздействия извне. Станция не пострадает в случае землетрясения в 8 баллов, урагана, наводнения, взрыва и даже падения самолета на реактор.
В современных проектах «АЭС-91/99» и «АЭС-92» с реакторами ВВЭР-1000 предусмотрено уникальное устройство, разработанное российскими специалистами и уже применяемое на сооружаемых станциях - «ловушка» для задержания и охлаждения расплава активной зоны. Это устройство предусмотрено на случай чрезвычайной аварии, во время которой расплавленная активная зона может разрушить нижнюю плиту корпуса реактора и нарушить герметичность защитной оболочки. «Ловушка», являющаяся, по сути, бетонной шахтой под реактором, препятствует этому. Даже если расплавленная активная зона проникнет в нее, то дальше распространиться не сможет. Она будет охлаждена водой, пассивно стекающей в «ловушку», и химическая реакция, способная разрушать бетонные стены шахты, не произойдет. Источники воды находятся в самом здании реактора и доступны даже при полном обесточивании станции.
Проект «ловушки» успешно прошел экспертизу российских и китайских надзорных органов и получил одобрение на специальной комиссии МАГАТЭ.
О реализуемых проектах
АЭС «Тяньвань» в Китае. Один из наиболее масштабных проектов «Атомстройэкспорта» в настоящее время - возведение «под ключ» АЭС «Тяньвань» в Китае, генеральный контракт на сооружение которой был подписан в 1997 году. Эта АЭС является самым крупным объектом экономического сотрудничества Китая и России и самой современной атомной электростанцией в КНР. В работе по сооружению АЭС «Тяньвань» принимают участие более 150 российских организаций. Уникальные системы безопасности делают ее самой современной станцией из ныне существующих. Первый энергоблок начал выработку электроэнергии в мае 2006 года, второй энергоблок будет запущен в эксплуатацию в 2007 году.
Сооружение АЭС «Тяньвань» позволило заложить солидную основу для сотрудничества в сфере атомной энергетики между Россией и Китаем. Первоначально на станции предполагалось ввести два энергоблока мощностью 1000 МВт каждый, затем китайская сторона заявила о заинтересованности в сооружении второй очереди АЭС - также в составе двух энергоблоков по 1000 МВт. 9 ноября 2006 года в ходе своего визита в Китай в составе правительственной делегации руководитель Росатома С.В. Кириенко подписал с Председателем Комитета по оборонной науке, технике и промышленности КНР Чжань Юньчуанем Меморандум, в котором стороны выразили готовность расширять и укреплять сотрудничество по сооружению второй очереди Тяньваньской АЭС на основе безопасной и надежной эксплуатации первой очереди станции.
АЭС «Куданкулам» в Индии. К сооружению этой атомной электростанции ЗАО «Атомстройэкспорт» приступил в 2002 году. АЭС «Куданкулам» олицетворяет собой новый шаг в развитии проектов АЭС. Это станция, возводимая по наиболее современным технологиям проектирования и имеющая несколько последовательных уровней безопасности. На станции применяется российский проект «АЭС-92» с реактором 3 поколения, включающим в себя сооружение двух водо-водяных энергетических реакторов ВВЭР-1000, каждый из которых будет производить 1000 МВт электроэнергии. К реализации проекта «Атомстрой-экспортом» привлечено более 100 российских организаций-партнеров. Для первого энергоблока поставлена большая часть оборудования, близятся к завершению строительные работы, идет монтаж тепломеханического и другого оборудования.
АЭС «Бушер» в Иране. Российские специалисты завершают строительство АЭС «Бушер», начатое немецким концерном Siemens. Это уникальный пример интеграции российских ядерных технологий в западные проектные решения. Необходимо было «вписать» российскую технологию в строительную часть, выполненную по немецкому проекту, и использовать в российской технологии порядка 12 тыс. тонн немецкого оборудования. Для этого его необходимо было интегрировать, то есть адаптировать российские технологии к уже имеющимся на площадке мощностям.
Разработанный проект достройки позволил Ирану сэкономить около 50% стоимости интегрируемого оборудования. В настоящее время поставлено и смонтировано все основное оборудование.
АЭС «Белене» в Болгарии. 31 октября 2006 года Национальная электрическая компания Болгарии официально объявила ЗАО «Атомстройэкспорт» победителем тендера на сооружение АЭС «Белене». Основными преимуществами российского проекта «АЭС-92» (два блока по 1000 МВт с реакторной установкой В-466) признаны высокая степень защиты и более продолжительный (более 60 лет) проектный ресурс блоков. Этот проект характеризуется уникальным сочетанием активных и пассивных систем безопасности, обеспечивающих более высокий уровень защиты АЭС по сравнению с уже реализованными в мире проектами. Российский проект предполагает также использование устройства улавливания расплава активной зоны реактора (ловушки), применяемого «Атомстройэкспортом» на АЭС «Тяньвань» и «Куданкулам», и обеспечивает высокие технико-экономические показатели за счет снижения длительности простоев, увеличения срока службы основного оборудования до 60 лет, повышения коэффициента использования установленной мощности до 90% и возможности выработки на АЭС тепла для коммунальных нужд населения.
На АЭС «Белене» будет внедрена современная цифровая система управления АСУ ТП производства Siemens. Часть оборудования поставит компания Агеvа NР.