Мини-АЭС на основе судовых ядерных энергоустановок атомных подводных лодок позволят частично решить проблему энергоснабжения городов, поселков и предприятий, находящихся за Полярным кругом. Военные моряки на Камчатке приспособили 3 АПЛ для подачи электроэнергии на свои береговые объекты и в жилые дома гарнизона. Возможна переделка одного из надводных атомных кораблей Тихоокеанского флота в плавучую АЭС.
После модернизации, выполненной предприятием «Звезда», он сможет давать электроэнергию для города, в котором расположено указанное предприятие. В районах Арктики и Крайнего Севера находятся до 80% природных ресурсов, приносящих государству до 75% валютных поступлений. Но на этом громадном пространстве имеются всего лишь 3 железнодорожные ветки и слабо развита автодорожная сеть. К тому же централизованным электроснабжением охвачено всего около 40% территории — удаленные малонаселенные районы – перебиваются автономными источниками энергоснабжения.
По проведенным оценкам, завоз топлива и грузов в северные регионы обходится ежегодно в 3 млрд. руб. Проекты малых АЭС появились в СССР еще в 60–70-х гг. прошлого века. Пробовали создавать разные модели – на базе гусеничных тягачей, автомобильных трейлеров, железнодорожных вагонов. Однако реально реакторы малой мощности используются на атомных подводных лодках и установках российского атомного ледокольного флота, кстати, единственного в мире. Потребность в нем была продиктована опять-таки географическим положением, сделавшим стратегически важной артерией для страны Северный морской путь.
Россия является обладателем 9 атомных ледоколов, транспортного судна ледового класса — лихтеровоза «Севморпуть», 4 атомных ракетных крейсеров класса «Адмирал Ушаков» («Киров») и атомного корабля связи. Первый из ледоколов сегодня превращен в музей, еще один находится на временной консервации, остальные исправно несут службу. В качестве долговременной электростанции судовая установка не годится, поскольку она создавалась для других целей, а ее реконструкция потребует таких затрат, что проще на базе аналогичного реактора построить специализированную плавучую АЭС. Мировой опыт создания плавучей АЭС принадлежит США.
В начале 60-х гг. на судно «Charles H. Cugle» установили ядерный энергоблок с опытным водно-водяным реактором МН-1А. Судно, превратившееся в баржу, получило новое название «Sturgis». Плавучая АЭС эксплуатировалась до 1976 г. В 1977 г. этот энергоблок был законсервирован, ядерное топливо из него выгружено и он встал на финальную стоянку, где и пребывает до сих пор в ожидании утилизации. Атомные реакторные установки, используемые на крупных ледоколах, слишком мощные для малой АЭС, в составе которой, по условиям бесперебойной выработки электроэнергии, должно быть установлено сразу 2 реактора.
Имеется целое семейство реакторов подводных лодок, но их еще предстоит дорабатывать для целей атомной энергетики. Поэтому для первой серии плавучих атомных станций (ПАЭС) был взят за основу морской реактор КЛТ-40 (реактор лихтеровоза). Плавучий энергоблок – это несамоходное судно, длиной порядка 140 м, шириной – 30 м, с высотой борта 10 м и осадкой около 6 м. В реакторном отделении (центральная часть судна) размещены 2 реактора КЛТ-40с, системы хранения и перегрузки топлива, хранилища отработанного ядерного топлива и радиоактивных отходов. В машинном отделении (носовая часть) – 2 паротурбинные установки, позволяющие как вырабатывать электроэнергию, так и отбирать пар на теплофикационные нужды, мощность станции составляет 70 МВт (эл), тепловая мощность – 300 МВт. Межремонтный интервал работы ПАЭС – 12 лет. Для эксплуатации в течение этого периода энергоблок оснащен 4 комплектами топлива для реакторов (перегрузка производится 1 раз в 3 года). Для питания во время переходных и аварийных режимов ПАЭС снабжена источником энергии на органическом топливе. Первая ПАЭС «Академик Ломоносов» была заложена 15 апреля 2007 г. на стапелях «Севмаша» (Северодвинск, Архангельская обл.). Вступить в строй она должна в 2010 г. «Академик Ломоносов» будет эксплуатироваться здесь же, в Северодвинске.
Его задача – доказать на практике свою работоспособность, продемонстрировать все качества, заложенные конструкторами. После чего Россия может ожидать заказы из стран Азии, Африки и Ближнего Востока. Интерес к ПАЭС зарубежных заказчиков во многом связан с возрастающей проблемой дефицита пресной воды в ряде регионов мира. По прогнозам МАГАТЭ, объем рынка опреснительного оборудования к 2015 г. достигнет 12 млрд. долл. в год. Проектная стоимость сооружения одной ПАЭС составляет около 9,1 млрд. руб. Срок окупаемости эксперты оценивают по-разному: от 7 до 11 лет.
В любом случае, станция будет применяться там, где она экономически рентабельна и где завозные уголь и мазут делают электроэнергию воистину «золотой». Всего за период до 2015 г. планируется построить флотилию из 6–7 ПАЭС. В том числе одну из них – «резервно-подменную». Она заменит первый энергоблок, который отбуксируют для заводского ремонта, после чего отремонтированный блок заменит второй и так далее. После Северодвинска плавучие АЭС должны появиться в Певеке (Чукотка) и Вилючинске (Камчатка). Например, в Певеке ПАЭС заменит выработавшую свой ресурс Чаунскую ТЭЦ. Дальнейшая география возможного применения ПАЭС в России обширна: Крайний Север, Восточная Сибирь, Дальний Восток.
Потенциальный мировой рынок еще шире: Китай, Индонезия, Таиланд, страны Африки и Ближнего Востока. Однако проект ПАЭС с реакторами КЛТ-40с не единственный. Есть немало регионов, где требуются станции меньшей мощности. Их потребности способен обеспечить другой плавучий энергоблок – с реакторами АБВ-6м мощностью от 6 до 12 МВт (эл). Такие ПАЭС обладают меньшей осадкой судна – а значит, их можно использовать не только на морском побережье, но и продвигать вглубь континента по крупным рекам. Существенно ниже и стоимость их сооружения – порядка 3 млрд. руб. Первые такие ПАЭС должны появиться до 2015 г. в Республике Саха (Якутия). Уже намечены перспективные площадки: Тикси, Усть-Куйга и Юрюнг-Хай. Предполагается, что будут построены 3 станции в составе 6 блоков: две двухблочные, одна – одноблочная, и один блок – подменный.
Радиационная и ядерная безопасность ПАЭС обеспечивается тем, что все радиоактивные материалы, образующиеся в процессе эксплуатации и обслуживания реакторов, а также сборки с отработанным ядерным топливом в течение межремонтного периода не покидают пределов реакторного отделения – их удаляют с судна раз в 12 лет, на специализированной базе завода-изготовителя. Сами реакторы оснащены современными противоаварийными системами безопасности. Причем в них уже заложен пассивный (т.е. независимый от участия человека и автоматики) принцип срабатывания.
По такому принципу сформированы, например, система отвода остаточного тепловыделения реакторов при аварии, связанной с полным обесточиванием ПАЭС- система снижения давления в защитной оболочке реактора при максимальной проектной авариисистема внешнего охлаждения корпуса реактора в случае запроектной аварии, связанной с осушением и повреждением активной зоны- и т.д. В этом отношении мини-АЭС не более опасны, чем эксплуатируемые наземные атомные станции с миллионной выработкой электроэнергии. Предполагается, что плавучие энергоблоки займут серьезную рыночную нишу и достаточно быстро обеспечат приток средств на дальнейшее развитие атомной энергетики России.
metallolom 