Строительство атомной станции малой мощности для Арктики

Идёт согласование строительства атомной станции малой мощности (АСММ) «Ритм-200» в с. Усть-Куйга в интересах будущего золотодобывающего предприятия на месторождении Кючюс Усть-Янского улуса Якутии (материалы Восточного экономического форума ВЭФ-2018 и ВЭФ-2019; «МК в Якутии» №37 от 4-11.09.2019; «Якутск вечерний», №42, от 25.10.2019).

Про АСММ «Ритм-200» или реакторную установку (РУ) «Ритм-200» в Интернете можно найти много информации: разработчик ОКБМ Африкантов, мощность 57 МВт (электрических, далее-э), 165 МВт (тепловых, т), срок службы 60 лет, периодичность перегрузки топлива 6 лет, стоимость 23 млрд руб (цена 2014 г.), параметры: высота 15 м, ширина 6,6 м, вес станции 1100 т, инфраструктура размещается на площади 6 га и т.д. РУ разрабатывается по технологиям РУ атомных подводных лодок (АПЛ) и ледоколов, но для применения на суше проектирования не было, рассматривается РУ четвертого поколения (впервые в мировой практике).

Село Усть-Куйга с населением 720 человек находится на правом берегу горной р. Яна с максимальным электропотреблением зимой 1 МВт от ДЭС мощностью около 7 МВт (основные мощности в резерве), с котельными суммарной мощностью 10 Гкал/ч.

Месторождение Кючюс от Усть-Куйги находится в 40 километрах на левом берегу р. Яна в сложной горной местности с площадью более 200 кв км. Защищённых запасов золота более 100 т., 7-9 грамма золота в тонны руды.

Размещение водо-водяной АСММ «Ритм-200» в Усть-Куйге, очевидно, не решает проблему энергоснабжения населённых пунктов Арктической зоны Якутии (далее Арктика). Станция слишком мощная, дорогая, сложная, тяжелая по весу, габариты большие и главное, в холодных условиях Арктики АСММ с ПТУ с водяным рабочим веществом плохо подходит по соображениям надёжности и бесперебойности энергоснабжения. Это в Усть-Янском улусе многие на себя испытали. Так в 1993 году в начале зимы в улусном центре Депутатском при понижении наружного воздуха ниже -50 градусов вышли из строя все ПТУ с водой, и посёлок с 10-ю тысяч жителей был заморожен. К АСММ нужны еще резервные мощности, много высококвалифицированных атомщиков, необходимо построить ядерную инфраструктуру, вывозить ядерные отходы и решить другие проблемы по эксплуатации АСММ.

В Арктической зоне Якутии населенных пунктов как Усть-Куйга по населению, хозяйственной деятельностью и перспективе по промышленного развития около сотни. Главное для них – тепло и свет. В этих населенных пунктах только пос. Батагай в зимний максимум потребляют 5,6 МВт (э). Остальные – от 15 кВт до 5 МВт. Эта совсем другая малая атомная энергетика, чем АСММ широко известных проектов, отечественных и зарубежных. Ныне в России имеется утверждённая Концепция развития коммунального теплоснабжения на основе когенерации и распределённой энергетики, разработанная ЗАО «АПБЭ», являющимся координатором Технологической платформы страны «Малая распределённая энергетика». ЗАО «АПБЭ» в качестве когенератора предлагает неядерные ТЭЦ.

«Испытательный Полигон Холода» (ИПХ) Академии наук Якутии в 2012г организовал на общественных началах межотраслевой творческий коллектив (МТК) для рассмотрения проблемы малой энергетики Якутии и других северных и восточных регионов страны. МТК взамен ТЭЦ предлагает использовать атомные станции микро и мини мощностей от 15 кВт до 10 МВт (АСМИ). Проектов АСМИ такой мощности очень мало, выверенных и подходящих по большому комплексу свойств, которыми должны обладать перспективные АСМИ, практически нет. Занимаясь длительное время проблемой выбора типа АСМИ для Арктики, МТК при ИПХ АН Якутии активно поддержал инициативную разработку специальной Концепции АСМИ для Арктики, выполненную специалистами АО «ГНЦ РФ-ФЭИ», г Обнинск совместно с другими участниками МТК. В Концепции учитываются многолетние проработки АСММ и АСМИ в организациях страны, практический опыт энергетиков Якутии и главное – объективная потребность населения Арктики. В Концепции содержатся предложения по типу АСМИ, в частности по унифицированной когенерационной станции со среднетемпературным воздухоохлаждаемым атомным реактором с тепловым спектром нейтронов на базе водяного замедлителя и газотурбинным преобразователем с термодинамическим циклом, близким к предельно регенеративному с теоретически максимальным кпд. Известно, что в последнее время атомные станции микро и мини мощностей нашли поддержку у президента США Дональда Трампа. В июне 2017 г. Дональд Трамп во время «энергетической недели» высокопоставленным чиновникам США поставил две задачи: – доминирование США в поставках нефти, газа и угля; – технологический прорыв в разработке и внедрению безопасных и приемистых ядерных микрореакторов мощностью до 15 МВт (SMR), работающих на основе низкообогащённого урана-235 на газовом охлаждении взамен PWP и BWP реакторов. Были выделены деньги известной компании Вестингауз электрик (ВЭ) и Лос-Аламоской ядерной лаборатории (ЛАЯЛ) для предпроектных работ по АСМИ (обликовый проект станции с электрическим кпд 35% Из открытых источников известно, что ВЭ и ЛАЯЛ в 2019 г. заканчивают Техническое предложение (ТП) и Технико-экономическое обоснование (ТЭО) и к 2023 г. планируют создать опытно-демонстрационный образец (ОДО), а также выйти на серийные образцы (СО). Технические решения американских АСМИ схожи с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ) космического базирования. 14 января 2019 г. Дональд Трамп подписал закон США «Об инновациях и модернизации ядерной энергетики», поддержанный обоими палатами парламента и большинством штатов. Новая энергетика по плану США,– это принципиально новые: ядерные реакторы-газоохлаждаемые, на новой нормативной базе, на новых технологиях. Станцию планируют транспортировать одним грузовиком. Дональд Трамп в этом году отозвал из Китая стартап Terra Power LLC Билла Гейтса, занимающегося НИР на сумму $ 1 млрд с реакторами на быстрых нейтронах. Недавно Билл Гейтс заявил, что готов вложить на разработку SMR для одного дома несколько миллиардов долларов, так как считает SMR-технологии самыми инновационными и основным экономическим механизмом сокращения бедности в мире. В США, где везде электроотопление, стоимость кВт/час не более 11 центов (около 7 рублей).

В Росатоме также имеется понимание необходимости ускоренного развития АСММ, но нет уверенности в том, что Росатом ориентируется на оптимальные типы малых станций. К сожалению, разработка АСМИ на общественных началах идёт очень медленно, хотя явно удалось продвинуться в сравнении с зарубежными разработчиками, выявить возможности создания качественно новых АСМИ, не имеющих аналогов. Но отечественный приоритет может быть утерян, если эти работы не найдут должной поддержки. Об инициативных предложениях по АСМИ в условиях большой конкуренции и недоверия к МТК можно успешно говорить только на языке подробных проработок, минимум на уровне Технического предложения (ТП) и ТЭО. Научным руководителем разработки АСМИ может успешно выступить АО «ГНЦ РФ-ФЭИ», многолетние творческие связи с которым имеются у ИПХ. Организации Якутии могли бы принять активное участие в разработке АСМИ для Арктики, например в части испытания неядерного оборудования станций в условиях севера, анализу рынка для АСМИ, привязки станций к конкретным условиям, организации серийного производства станций в северных и восточных регионах страны и др. В создавшейся обстановке на фоне наличия объективной потребности в микроэнергетике в Якутии и начала реальных контактов официальных представителей Якутии и Росатома по атомной энергетике, общественности предлагаю:

1. Организовать в ближайшее время совещание якутской рабочей группы по АСММ с приглашением участников МТК с сообщением о проработках АСМИ и предложении о включении работ по АСМИ в региональные программы республики.

2. Если наземный вариант АСММ «Ритм-200», как утверждают специалисты «Русатом Оверсиз», имеет хорошие перспективы для крупных городов и зарубежных заказчиков Африки и Азии, то предлагаю «Ритм-200» разместить на территории республиканского Технопарка в г. Якутске для тепло-электро снабжения города и как объект мирового технического туризма для стран Африки и Азии.

***

Анатолий Чомчоев,

26 ноября 2019 г