Об «атомной стратегии» в отечественной энергетике
Дата: 01/07/2019
Тема: Атомная энергетика


Данная тема уже освещалась на нашем сайте А.Я. Благовещенским, д.т.н., профессором Военно-Морского Политехнического Института ВУНЦ ВМФ «Военно-Морская Академия», заслуженным деятелем науки РФ, капитаном I-го ранга в отставке. Поводом вернуться к её обсуждению стал выход в свет «Стратегии развития ядерной энергетики России до 2050 г. и перспективы на период до 2100 г.», подготовленной Госкорпорацией «Росатом».



- Анатолий Яковлевич, хотелось бы знать Ваше мнение о данном документе с таким много обещающим названием. Считаете ли Вы, по-прежнему, что атомная стратегия в отечественной энергетике отсутствует?

- Мои оценки опираются как на содержание самого документа [1], так и на разъяснения, сделанные одним из основных его разработчиков В.Г.Асмоловым, советником Гендиректора «Росатома» [2, 3], исключающие разночтение отдельных положений. Нельзя не согласиться с тем, что проделана большая работа, дающая представление о сегодняшнем состоянии отрасли и её перспективах. В своем ответе я ограничусь принципиальными категориями.

Безусловно стратегической направленностью отличается часть документа, посвященная двухкомпонентной ядерной энергетике (ЯЭ), опирающейся на сочетание энергоблоков с реакторами на тепловых нейтронах (ВВЭР) и на быстрых нейтронах (БН). Успешная реализация двухкомпонентной ЯЭ позволит благодаря осуществлению замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ), обеспечить в максимальной степени энергетическую безопасность этой сферы народного хозяйства. Остальные положения важны, но я бы отнёс их не к стратегии, а к алгоритму выживания отрасли (конкретно ЯЭ) в нынешних непростых условиях. Отмеченные в предыдущем интервью [4] болевые точки сохраняются, и не затронуты в рассматриваемом документе.

Говоря о гибкости стратегии, В.Г. Асмолов ввел понятие «развилок» (всегда восхищаюсь яркостью его языка) по типу сказочных «налево пойдёшь…, направо пойдёшь…». Одна из «развилок» касается решения вопросов о том, чему отдавать предпочтение – атомному или «органическому» энергоблоку, сравнивая их по показателю «что дешевле».

С этой позицией трудно согласиться. Концептуально следовало бы опираться на то, что атомная энергетика безальтернативна и требует устойчивого развития. Под этим термином понимается не столько наращивание мощностей, сколько улучшение всего комплекса важнейших характеристик энергоблока на базе последних достижений науки, техники (технологии) в той степени, которая делает его наиболее привлекательным как в отечественной энергетике, так и для зарубежного заказчика. Известно, что ЯЭ проигрывает по стоимости установленного кВт органической энергетике (ОЭ) (например, парогазовому направлению ПГУ). Но на протяжении жизненного цикла проявляется преимущество ЯЭ по топливной составляющей, и она становится более предпочтительной. Представляется неосмотрительной применительно к ЯЭ, требующей непрерывного развития, ориентация на нестабильное положение «чашек сравнительных весов», зависящих от многих быстро меняющихся факторов.

Наращивание мощностей ЯЭ в будущем должно стать актуальным. Но на данном этапе эволюции народного хозяйства (термин, более соответствующий сегодняшнему дню, чем «развитие экономики»), мы имеем невесёлую самоуспокоенность – рост энергопотребления отсутствует, что обеспечивается существующими генерирующими мощностями (в ряде случаев с использованием индивидуальных источников электрогенерации владельцами предприятий). Невольно вспоминаются слова В.Высоцкого: «бег на месте общепримиряющий». В рассматриваемом аспекте документ предельно реалистичен, объективно отражает насущную задачу до 2035 г.: строительство новых энергоблоков ЯЭ практически не увеличивает их суммарную мощность, а обеспечивает замещение выводимых из эксплуатации. В условиях отсутствия государственного плана, предусматривающего создание современных энергопотребляющих предприятий различного назначения и географию их размещения, невозможно определить по шкале времени начало интенсивного наращивания электрогенерирующих мощностей, как ОЭ, так и ЯЭ. Но такой момент неизбежно наступит в рамках текущего столетия. И чем же предлагает ГК «Росатом» «оснащать» в перспективе текущее столетие? Всё теми же тиражируемыми в России и за рубежом ВВЭР-1200 (с некоторыми улучшениями - ВВЭР-ТОИ, ВВЭР-С). При этом полностью закрывается одноконтурное направление, не планируется создание энергоблоков с корпусными кипящими реакторами, по которым имеется масштабный зарубежный и достаточно богатый отечественный опыт.

Это направление позволило бы снизить капитальные затраты на строительство АЭС благодаря уменьшению металлоёмкости. Кроме того, оно было бы полезным в решении проблемных вопросов по внедрению в будущем водяного теплоносителя при сверхкритическом давлении (СКД). Применительно к двухкомпонентной ЯЭ на сегодняшний день имеются все данные для того, чтобы остановиться на одном направлении реакторов БН, а не откладывать это решение на будущее.

Отмеченные в документе важные неэлектрогенерирующие направления развития ЯЭ носят лозунговый характер, и ни к чему не обязывают.

Не отражены вопросы, относящиеся к человеческому фактору, играющему важную роль в отрасли, имеющей дело с потенциально опасными объектами. В этом плане важны стабильность ведущих структур отрасли, исключение возможности проникновения в сферу её деятельности случайных коллективов и непрофессионалов, подготовка квалифицированных молодых кадров в условиях резкого сокращения в вузах инженерных специальностей, важных для отраслей и др.

- По Вашей оценке рассматриваемый документ нельзя считать стратегией, но в данной беседе предлагаю сохранять это название. Вы считаете, что «Стратегия» замораживает развитие отечественной ЯЭ на базе ВВЭР?

- Да, именно так. Свою позицию я аргументирую следующими иллюстрациями. Нынешний энергоблок ВВЭР-1000 (1200), и далее ВВЭР-ТОИ (с такими конструктивными решениями, как: петлевая компоновка основного оборудования с длинными трубопроводами I контура, крупногабаритные горизонтальные парогенераторы, высокая металлоёмкость конструкции, большие поперечные размеры, влияющие на габариты защитной оболочки и т.д.) был создан полвека тому назад. Начиная с Нововоронежской АЭС, он получил широкое распространение на отечественных и зарубежных площадках. Конструкторами ОКБ «Гидропресс» и специалистами других смежных предприятий была проведена огромная работа по улучшению его эксплуатационных характеристик и повышению безопасности, включая запроектные аварии. Сейчас решается сложная задача по введению спектрального регулирования, которое позволит исключить борное регулирование и увеличить воспроизводство ядерного топлива в активной зоне реактора. Это усовершенствование отражено в «Стратегии» - переход в будущем к названию ВВЭР-С. Можно быть уверенным, что заслуженный конструкторский коллектив с этой задачей справится. Больше ничего по линии ВВЭР на текущее столетие не предлагается. Остаётся тот же конструктив (крупногабаритный «паук» I контура) с сохранением основных заложенных в прошлом веке технических решений. Легкомысленно ожидать, что и дальше на этом консерватизме ГК «Росатом» будет успешно завоёвывать зарубежные площадки для строительства АЭС, даже при льготных для заказчика договорных условиях.

В «Стратегии» отмечается обострение конкуренции на экспортном рынке ЯЭ с ВВЭР, в частности, формирование тандема Китай-США с реактором АР-1000 при льготном кредитовании. Этот факт должен был бы стать серьёзным стимулом для активного развития отечественных энерготехнологий с ВВЭР. Но ничего другого, кроме отмеченного выше, «Стратегия» не предусматривает. Даже по решению насущных задач с внедрением новых технологий ВВЭР приостановлены работы. Имеется в виду ситуация, сложившаяся по энергоблоку средней мощности, которая подробно обсуждалась в АС № 134. Совсем недавно кипели «страсти» по средней мощности. Научно-технической общественностью отрасли по всем показателям, включая экспортную ценность, предпочтение было отдано блочной реакторной установке ВБЭР-600 (разработчик «ОКБМ Африкантов») с прямоточными выемными парогенераторами, в которой синтезированы лучшие достижения корабельной ЯЭ, получившие блестящую апробацию в натурных условиях эксплуатации. А что дальше? Известно, что «Росатом» не финансирует новые разработки, и эту, в частности. И здесь не обойтись без В.Высоцкого – «Где деньги, Зин?».

В мемуарно-сравнительном плане складывается неприглядное впечатление. В 1954 г., через 9 лет после Великой Победы в страшной войне страна смогла первой в мире построить атомную электростанцию. Память хранит восхищенно-завистливые выражения лиц американских сенаторов, допущенных решением руководства Советского Союза на эту атомную станцию в 1955 г. Вскоре в т.н. «застойный период» началось масштабное строительство атомных станций с реакторами на тепловых нейтронах - РБМК и ВВЭР и на быстрых нейтронах - БН-600 и БН-350. Параллельно финансировалось создание, испытание и эксплуатация натурных энергоблоков на перспективу: АМБ-100 и АМБ-200 с ядерным перегревом пара на Белоярской АЭС, ВК-50 с корпусным кипящим реактором ВВЭРК (BWR) в НИИАР (г. Дмитроград), создается уникальный Институт (НИТИ им. А.П.Александрова) для испытаний и отработки новейших образцов корабельной ЯЭ в наземных условиях.

- Как на этом историческом фоне выглядит сегодняшняя ситуация с энергоблоком ВВЭР средней мощности?

- Однозначно «перекрыт шлагбаум» на пути действительно прогрессивного развития главного направления в ЯЭ – на базе ВВЭР. Куда подевались бойцовские качества «ОКБМ Африкантов», если ни на прошлогодней МНТК в «Концерне Росэнергоатом», ни в этом году на МНТК в ОКБ «Гидропресс» не было представлено ни одного доклада по РУ ВБЭР-600?

- Возможно, была команда сверху «не возмущать спокойствие»?

- В 1960-е гг. по линии 1-го ЦНИИ МО военного кораблестроения я был тесно связан с ОКБМ, осуществляя научно-техническое сопровождение работ в интересах Военно-морского флота. Возглавлял тогда КБ выдающийся инженер, блестящий организатор и вообще крупномасштабный человек – Игорь Иванович Африкантов. Был объявлен конкурс на разработку проекта РУ для атомных подводных лодок (АПЛ) III поколения. Конкурентов было много. Зарекомендовав себя как КБ, у которого слова не расходятся с делом (что изображено на бумаге, быстро воплощалось в металле, благо на одной площадке был 92-й завод), приняв все требования ВМФ по надёжности, безопасности и живучести, ОКБМ выиграло этот конкурс. В результате Военно-морской флот, благодаря реализации самых прогрессивных технических решений (в том числе и по прямоточным парогенераторам), получил унифицированную РУ не только для АПЛ III поколения, но при некоторой модернизации и для следующих поколений, включая самые современные проекты подводных лодок. Большую роль в натурной обработке этой реакторной установки сыграли испытания и исслед

ования на площадке НИТИ им. А.П. Александрова. Сегодняшняя ситуация с проектом ВБЭР-600 «ОКБМ Африкантов» свидетельствует о том, что «Стратегия» не предусматривает использования огромного потенциала знаменитого конструкторского бюро для обеспечения прогресса стационарных энергетических технологий на базе ВВЭР. А ведь в условиях одного государства и единой Госкорпорации можно объединить усилия  «ОКБМ Африкантов» и ОКБ «Гидропресс» в решении общей важной задачи. Но для нашего своеобразного времени это почти утопия.

- Изменилась ли Ваша оценка ситуации с одноконтурным направлением в отечественной ЯЭ?

- Изменилась в негативном направлении. В 2018 г. сохранялись ещё некоторые иллюзии продолжения этого важного направления в ЯЭ в связи с большим опытом, полученным на РУ с канальными уран-графитовыми реакторами, и ценными результатами испытаний РУ с ВВРК: ВК-50 и ВАУ-6с. «Стратегия» внесла в этот вопрос полную ясность – направление закрыто. А ведь создание энергоблоков с ВВЭРК позволило бы успешно решить задачу удешевления РУ. Ещё один важный момент, касающийся одноконтурности в ЯЭ - это использование водяного теплоносителя при сверхкритическом давлении, фигурирующее в «Стратегии». И здесь мы имеем тот же «разрыв непрерывности»: нельзя всерьёз заниматься освоением СКД в одноконтурном направлении, не развивая одноконтурность при докритическом давлении в РУ с ВВЭРК. У этих направлений много общего в вопросах обеспечения ядерной безопасности. Но при сверхкритическом давлении эта задача значительно сложнее.

В проблеме освоения СКД в ядерной энергетике наша атомная отрасль, участвующая в международных программах, сейчас далека от лидерства. Хотя могла бы, так как начало работ было положено ещё в 1960-е гг. крупным учёным С.М. Фейнбергом. Задача по освоению СКД носит безусловно проблемный характер, требующий грамотного централизованного научного руководства и управляемости по всему комплексу взаимосвязанных аспектов. Пока же работа носит скорее инициативный, факультативный характер. Видимо, этим можно объяснить те «шероховатости», которые имеются в «Стратегии» по данной теме. В частности, на первое место поставлена металловедческая проблема, так как температурный уровень в реакторе увеличивается   ̴  на 250 K. Эта задача сложная, но решаемая. В своё время Ижорский завод совместно с ЦНИИ КМ «Прометей» справились с не менее сложной задачей создания технологии изготовления блока корпусов перспективной корабельной РУ.

Главная задача освоения СКД – это создание безопасного реактора с водяным теплоносителем, который ни при каких обстоятельствах не выйдет на мгновенную критичность (неконтролируемый разгон) во всём диапазоне нормальных и аварийных динамических режимов, приводящих к изменению массового водосодержания в активной зоне. Это положение я неоднократно озвучивал и ранее, делая упор на то, что ВВЭР и СКД не совместимы. Причина в том, что в ВВЭР вода выступает в двух ипостасях: как теплоноситель и как замедлитель нейтронов, приводя к существенному влиянию её содержания в активной зоне на реактивность. По этому вопросу имеется богатый экспериментальный материал как по ВВЭРД, так и по ВВЭРК. Тем не менее, во всех авторитетных документах, включая рассматриваемую «Стратегию», в качестве перспективного направления фигурирует ВВЭР – СКД. С позиций научно-технической грамотности одна буква «В» из аббревиатуры этого перспективного направления должна быть исключена.

- Почему Вы считаете, что применительно к двухкомпонентной ЯЭ пора остановиться на каком-то одном типе реакторов БН?

- Моё мнение базируется на следующих соображениях. Наша страна лидирует в мире по направлению реакторов БН с натриевым теплоносителем. На Белоярской АЭС мы имеем опыт успешной сорокалетней эксплуатации БН-600, с 2016 г. - БН-800 и в перспективе БН-1200. На этот опыт можно уверенно опираться и ориентировать ЗЯТЦ на БН с натриевым теплоносителем. Относительно направления БРЕСТ со свинцовым теплоносителем, опираясь на мнение специалистов и личный опыт в натурной отработке технологии тяжёлого теплоносителя (ТТТ) «свинец-висмут» в НИТИ им. А.П.Александрова, я высказывался отрицательно. Считаю, что как теплоноситель из-за высокой температуры плавления (327оC) свинец не технологичен, и эксплуатационный персонал с ним не справится. Мажорные заявления «Стратегии» в формате: «реализация технологии БРЕСТ-300 позволит показать ключевые преимущества реакторов со свинцовым теплоносителем», - ничем не подтверждаются, в отличие от богатого эксплуатационного опыта БН с натриевым теплоносителем. В далекие 1990-е гг. заманчивость БРЕСТ`а опиралась на мнение, что реактор будет предельно безопасным, исключающим разгон на мгновенных нейтронах. Впоследствии на научных конференциях разработчики стали привязывать свойство «естественной безопасности» только к большому БРЕСТ`у без подтверждения его для БРЕСТ-300. Сменились приоритеты, во главу угла была поставлена привязка к ЗЯТЦ. Спрашивается, зачем это нужно в условиях успешно развивающегося направления БН с натриевым теплоносителем при остром финансовом дефиците? Считаю, что БРЕСТ – это «Прорыв» в никуда (точнее – в более глубокую бессмысленную финансовую яму).

Не могу согласиться и с высказыванием В.Г.Асмолова: «По проекту «Прорыв» тоже всё очень чётко: надо пускать БРЕСТ-300 и смотреть, чудо ли это. Если чудо, все скажут спасибо» [2]. Допущу некоторую бестактность (надеюсь неподсудную). Зная Владимира Григорьевича как профессионала высочайшего класса, думаю, что сам он  не верит в это «чудо», а приведённый фрагмент - следствие корпоративной солидарности с главным идеологом и лоббистом БРЕСТ`а Е.О. Адамовым, который в структуре подготовки «Стратегии» также был заместителем руководителя рабочей группы.

- Анатолий Яковлевич, не могли бы Вы конкретизировать своё отношение к неэлектрогенерирующим направлениям развития ЯЭ в «Стратегии»?

- Ранее эти направления считались важными и успешно развивались. Атомное теплоснабжение на базе двух блоков АСТ-500 (по проекту «ОКБМ  Африкантов») под Нижним Новгородом было доведено до состояния готовности станции к загрузке активных зон, но в начале 1990-х было преступно разрушено Б. Немцовым. Сам проект, выполненный под руководством академика Ф.М. Митенкова, отличающийся простотой, надёжностью, отвечающий всем требованиям по безопасности, сохранился и остался не реализованным до сих пор.

По «высокопотенциальному теплу» велись работы в рамках проекта ВТГР (высокотемпературный газоохлаждаемый реактор) с широким размахом экспериментальных исследований. Эти работы также были приостановлены.

По опреснению морской воды имелся натурный опыт на БН-350 в г. Шевченко (в Казахстане, тогда ещё в составе СССР). Всё было и ничего не стало. Так в чём же ценность «Стратегии», которая кроме перечисления этих направлений не даёт ни одного ответа на вопросы: «Что? Где? Когда?». Думаю, ответ ясен.

- Ваше мнение по поводу отсутствия в «Стратегии» вопросов, относящихся к человеческому фактору?

- Эту тему мы подробно обсуждали на прошлой встрече. Она является одной из тем стратегической направленности. Огорчительно, что проводимые реструктуризации, перепрофилирования предприятий, придание им несвойственных ранее функций под флагом оптимизации приводят к нарушению стабильности и чёткости слаженно работающего механизма, нанося ущерб качеству.

- Анатолий Яковлевич, чем бы Вы хотели закончить это интервью?

- Заключительный фрагмент нашей беседы будет несколько выходить за рамки рассматриваемой «Стратегии». Атомная отрасль (и конкретно энергетика) является в нашей стране самой высокотехнологичной отраслью, опирающейся на новейшие достижения науки и техники. Несмотря на трудный период перехода к новой экономической формации, она (при определённых потерях ранее завоёванных ценностей), сохранила своё лицо, лидерство на мировом уровне по целому ряду направлений ядерно-топливо-энергетического цикла. Не умаляя роли «Газпрома» в экономике страны, которому присвоен статус «Национального достояния», представляется, что этого титула в большей степени заслуживает атомная отрасль, явившаяся продуктом интеллектуального потенциала всего народа, а не просто освоения Богом данных запасов органических энергоносителей.

Главой нашего государства поставлена задача – в кратчайшие сроки перейти от сырьевой экономики к высокотехнологичной. И в этом плане приоритет принадлежит атомной отрасли, которая не растеряла и продолжает наращивать высокий научно-технический потенциал. Сохранилась (с определённой долей деформации) созданная сеть НИИ, КБ, проектирующих организаций и др. Все они функционируют в непростых условиях финансового дефицита. Важность развития отрасли, в том числе повышения экспортной ценности нашей ЯЭ, требует пересмотра отношения к ней высших эшелонов власти и формирования «Стратегии» на государственном, а не отраслевом уровне, с гарантированной финансовой поддержкой её главных направлений. Пока в этом плане складывается не совсем понятная ситуация. Свежий пример: 19 мая с.г. Президент РФ утвердил важнейший стратегический документ под названием «Доктрина энергетической безопасности Российской Федерации».

Атомная энергетика с самого начала своего существования рассматривалась как один из главных факторов энергетической безопасности страны. Одним из стратегических направлений в развитии АЭ является реализация ЗЯТЦ. В «Доктрине энергетической безопасности» в деталях отражены вопросы органических энергоносителей (транспортировки по трубопроводам, проблемы сжиженного газа и т.д.), возобновляемых источников энергии, и нет раздела, касающегося атомной энергетики. Ей посвящен только один подпункт 26 б в редакции: «Обеспечение безопасности при использовании атомной энергии».

О чём это говорит? Либо в стране имеется могущественное лобби магнатов, владеющих органическими энергоносителями, которое в своих интересах возводит непробиваемую стену между руководством атомной отрасли и высшими эшелонами власти; либо руководство «Росатома» проявляет слабость при защите интересов самой высокотехнологичной отрасли РФ - атомной энергетики на государственном уровне.

Сегодня нет ни Минсредмаша, ни Министерства атомной энергии, но министр энергетики РФ, вероятно, согласовал и визировал проект «Доктрины…» без участия «Росатома». В юбилейный 65-й год пуска Первой в мире АЭС приходится констатировать, что атомная отрасль в части ЯЭ находится в России в униженном, придавленном, я бы сказал, оскорбительном состоянии для памяти тех великих людей, кто стоял у истоков отечественной атомной энергетики. Их имена хорошо известны. В нынешней ситуации, вспоминая притчу «Сколько ни повторяй: халва, халва, халва – во рту слаще не станет», применительно к нашей теме трансформируем её: «Сколько ни повторяй: стратегия, стратегия, стратегия – положение дел в лучшую сторону не изменится».

- Спасибо за откровенные, неравнодушные ответы по столь чувствительной теме перспективы развития атомной энергетики в нашей стране.

Беседовала Т.А.Девятова

 

Литература

1. Стратегия развития ядерной энергетики России до 2050 года и перспектива на период до 2100 года. ГК «Росатом», 2019 г.

2. Асмолов В.Г. О «Стратегии развития ядерной энергетики России до 2050 года и перспектива на период до 2100 года» // «Страна РОСАТОМ», 05.02.2019 г.

3. Асмолов В.Г. Стратегия 2018 // Труды 11й МНТК «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 21-24 мая 2019, Подольск, Россия

4. Благовещенский А.Я. О некоторых фрагментах «атомной стратегии» в отечественной энергетике и немного шире. // Атомная стратегия XXI №134, январь 2018 г.







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=8685