О лидерстве России в производстве э/энергии атомными блоками мощностью от 5 МВт
Дата: 02/08/2021
Тема: Малая энергетика


Часть 1

Андрей Виноградов, к.т.н., гл. конструктор проектов

На Международном экономическом форуме-2021 (МЭФ-2021)  Александр Новак, заместитель председателя правительства Российской Федерации, заявил: - «Россия намерена стать лидером в производстве не только крупных, но и малых атомных энергоблоков», передает корреспондент «ПолитНавигатора» [1,2,3]. https://www.politnavigator.net/rossiya-stanet-liderom-stroitelstva-malykh-aehs.html



«Новое  направление,  которым  сейчас  будет  заниматься Россия – это развитие малой атомной генерации. Мы лидеры в  развитии  крупных  блоков  по  100-1200  МВт,  а  сегодня  мы ставим  цель  перед  собой  стать  мировыми  лидерами  по производству  атомной  энергии  малыми  блоками  от  5 МВт» - отметил А. Новак.

Профессор Массачусетского технологического института (MIT) США Якопо Буонджорно и его коллеги утверждают, что микро реакторы или так называемые “Ядерные батареи” (на фото),  заводского изготовления, доставляемые грузовиками к местам использования, могут стать безопасным и эффективным способом декарбонизации мировых электроэнергетических систем. Возможно, мы стоим на пороге новой парадигмы для атома, предположила группа специалистов в области атомной энергетики в журнале Национальной инженерной академии (NEA) "The Bridge". Подобно тому, как большие, дорогие и централизованные компьютеры уступили место широко распространенным сегодня ПК, новое поколение относительно крошечных и недорогих микрореакторов заводского изготовления, разработанных для автономной работы по принципу "подключи и эксплуатируй", подобно подключению к сети крупногабаритной батареи, уже на горизонте, считают они [4].

Я рад, что мои идеи и конструкции ядерных электрогенераторов, опубликованные на PRoAtom ещё 24.04.2018 [5,6], с главной парадигмой - продавать потребителю только электроэнергию, производимую нашими «ядерными батарейками», а не строить за наши кредиты (деньги) для будущего владельца гигантскую АЭС, поняты in MIT and in NEA. Не надо путать «Ядерные батарейки» с «батарейками» - так называемыми радиоизотопными термоэлектрическими генераторами — РИТЭГ (RTG). Спасибо профессору Якопо Буонджорно за интервью 15 июля 2021 в «Атомная энергия 2.0». Да, действительно мы стоим на пороге принципиально новой парадигмы для атома.

Будущий владелец гигантской и дорогой АЭС с ВВЭРом будет производить электроэнергию, и продавать её, и за счет этого он будет погашать нам кредит. Это долго и длинная цепочка оборота средств через посредников, и в наше время, в условиях будущей 4-ой промышленной революции, это уже не выгода, а прямой убыток для России. Т.е. гигантские и, естественно, очень дорогие АЭС это вчерашний день. Продавая «Ядерную батарейку» мы реальные деньги получаем сразу, продав установленную мощность и количество электроэнергии, которое она может выработать. Массовое изготовление «Ядерных батареек» будет производиться на конвейере, как сегодня собирают, например, автомашины.  На пороге новый промышленный уклад в России, о чем заявил от имени Правительства РФ Александр Новак.

«Ядерная батарея разворачивается быстро, скажем, за несколько недель, и становится своего рода услугой "энергия по требованию". Атомную энергию можно будет рассматривать уже как продукт, а не как мегапроект» [4]. Вопрос пока открытый: «Кто первым начнёт массовое освоение мирового рынка «Ядерных батареек» Китай, США или Россия?

Несколько ранее в  материалах доклада «Наука и совершенствование Атомных станций малой мощности» (АСММ - сокращение МАГАТЭ) на торжественном заседании «Наука в комплексной программе РТТН (Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ)» было отмечено: - «Спрос на АСММ возник быстрее, чем это предполагали даже оптимисты, поскольку спрос на гигантские АЭС упал до нуля...», т.к. бесконечные затраты на безопасность АЭС с ВВЭРами не принесли ожидаемого результата.

Потратив сотни миллиардов рублей, все работы по безопасности, расчеты обоснования водородной безопасности, расчеты протекания различных вариантов аварий, создание внешних систем безопасности АЭС с ВВЭРами в корне не исключили расплавление активной зоны и корпуса реактора. В любом случае аварии с потерей расхода теплоносителя активная зона расплавится. На такой сценарий развития аварии также ещё накладываются негативные обстоятельства: с потерей внешнего достаточного электропитания для насосов, с отсутствием достаточного для охлаждения расплавленного реактора запаса воды, с отсутствием хранилища для сбора радиоактивной воды после охлаждения реактора и т.д. На АЭС Фукусима собранную в баки радиоактивную воду от охлаждения расплавленных реакторов, а это сотни тысяч тонн, собираются слить в Тихий океан, благо он рядом. Последствия катастрофичны!

Следующим убойным негативом технологии  АЭС с ВВЭРами является то, что на месте отслуживших свой срок АЭС будут на тысячелетия оставлены «Зелёные курганы» [7] с сумасшедшей радиацией внутри, а не «Зелёные лужайки»,  т.к. технологии утилизации нет, и она в принципе не может быть разработана в дешевом варианте для гигантских АЭС. Нет и достаточного количества могильников [8]. Во всём Мире отработанное ядерное топливо до сих пор хранится на АЭС. Безопасность АЭС с ВВЭРами осталась только на устах тупоумных чиновников и топ менеджеров, многократно повторяющих слово «безопасность» как заклинание, и только. Человечество не желает иметь рядом с собой по всей планете могильники в виде «Курганов». И более того, стало ясно, что вред от СО2 на потепление климата и Киотский протокол это научный блеф, т.е. «научный терроризм», для обложения государств планеты новым налогом. Углеродный налог Евросоюза может обойтись российским поставщикам железа, стали, алюминия, удобрений как минимум в €1,1 млрд в год, когда налог начнет взиматься на 100%. Это следует из расчетов РБК, заверенных Минэкономразвития [22]. Против выступили США и Китай. А вот потепление климата для России не столь опасно, даже даёт некоторые плюсы для северных территорий страны в аграрном секторе производства.

Уж действительно, «Менеджеры во главе науки -  угроза технологическому суверенитету России» - академик РАН, д.ф-м.н., профессор Роберт Нигматулин.

http://proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=9488

Экономического смысла нет строить гигантские АЭС с ВВЭРами. Почти все негативы пароводяной технологии ВВЭР вылезли наружу за последние 20-30 лет, и окончательно утопили эту технологию в плане технической безопасности и экономической целесообразности. Стоимость АЭС с ВВЭР, с насаженными на неё внешними системами безопасности, выросла многократно и превысила стоимость электроэнергии, которую она может выработать и продать. А конца и края в создании действительно безопасной АЭС не видно, всплывают всё новые и новые негативы, и варианты возможных жутких аварий с ВВЭРами. «Бог шельму метит», не зря доклад от АО «ВНИИАЭС» 06.11.2019 в г. Печ в Венгрии назвали «ТЕХНОЛОГИЯ ВВЭР – ТРЕНД НА ПОСТОЯННОЕ ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ» - С.Л.Соловьёв [9].

Тем не менее, спрос на атомную энергию сохранился в Мире. И очень большая потребность возникла на АСММ электрической мощности 1-50 МВт. Правильней и своевременно было бы дать этому классу АСММ отдельное название: - электрогенерирующие атомные микромодульные установки, например, с атомным быстрым одноконтурным высокотемпературным реактором с газовым теплоносителем и газовой турбинной установкой - сокращенно: "Быстрый одноконтурный газовый высокотемпературный с газотурбинной установкой"  (БГВТ-ГТУ),  соединённый с электрогенератором мощностью 8-25 МВт [10].

В американском варианте этот класс АСММ назван [11] как: - «Высокотемпературные микромодульные реакторы с газовым охлаждением» (MMR) электрической мощностью 15 МВт, создаваемых в рамках Программы демонстрации усовершенствованных реакторов (Advanced Reactor Demonstration Program, ARDP) Министерства энергетики, которая предусматривает создание коммерческой АЭС в течение 5–7 лет. В Китае и Ю.Корее применили другие названия микро реактора, причём, как для атомного двигателя - варианта морского базирования для водомётного движителя (реактивного) судов и подводных лодок, так и для варианта наземного базирования для выработки электроэнергии. Причём, такие реакторные установки электрогенерации должны иметь: высокую степень защиты от внешнего электромагнитного управления и терактов; работать без обслуживающего персонала;  иметь врождённую естественную пассивную безопасность (без внешнего электропитания);  не иметь строительных работ; быть приемистыми, дешёвыми и собираемыми полностью на заводе изготовителе массово. Доставка в любую точку Мира любым транспортом, в т.ч. воздушным транспортом. Время ввода в эксплуатацию на месте размещения энергоблока не более 5-7 часов с момента доставки. После отработки ресурса завод изготовитель забирает к себе или меняет установку на новую. У покупателя установки нет никаких проблем с перегрузкой ядерного топлива, никаких проблем по утилизации установки, нет проблем с обслуживающим персоналом, его просто нет.

Не зря и своевременно на МЭФ-2021  Александр Новак, на весь Мир заявил: - «Я верю, что будущее, в том числе, и за атомной энергетикой, несмотря на то, что она не вошла пока в таксономию европейскую (чистых источников энергии – ред.). Тем не менее, порядка 10 стран, в том числе и мы, выразили несогласие с этим. Выработка электроэнергии из атомных источников по своему углеродному следу самая низкая – 6 г в углеродном эквиваленте на 1 кВт*час. В то время как солнечная энергия – порядка 80 г, а ветровая энергетика – порядка 14 г. Я не буду называть цифру по углю и нефти она, конечно, больше» [2]. Особо важное примечание: углеродный след 6 г/кВт*час состоит на 80-90% из выбросов СО2 производства стали + цемента + сварки и др. для строительных конструкций АЭС. Если убрать все строительные работы для АЭС, то углеродный след будет составлять всего 2-3  г/кВт*час.

То же самое пишет Дэвид Л. Чандлер | MIT News Office, 25 июня 2021 года [12], из комментария Якопо Буонджорно: - «Эти ядерные батареи идеально подходят для создания устойчивости во всех секторах экономики, обеспечивая постоянный и надежный источник безуглеродной электроэнергии и тепла, которые могут быть размещены именно там, где требуется их выработка, тем самым уменьшая потребность в дорогостоящей и деликатной инфраструктуре передачи (т.е. ЛЭП) и хранения энергии. Если они получат такое широкое распространение, как мы предполагаем, они могут внести значительный вклад в сокращение мировых выбросов парниковых газов».

На сайте ПроАтом [04/06/2021] в комментариях к статье А.Новака «Россия станет лидером строительства малых АЭС» [1] содержится масса негатива по поводу АЭС от 5 МВт. Понятно, что в условиях гибридной войны имепириалисты глобалисты задействовали в России все рычаги и всех либералов прозападников, чтобы очернить своими грязными комментариями  высказывания А.Новака. Либералы пытаются создать общественное мнение, что идея Правительства РФ, озвученная А.Новаком на МЭФ-2021, это  бред, и в России надо развивать в перспективе только водо-водяные реакторы (ВВР). На самом деле уже ясно, что технология ВВР из 50-х годов прошлого века исчерпала себя, поскольку кризис теплоотдачи от твэлов никоим образом не устранить - это физика. Огромное накопление отходов ядерного топлива (ОЯТ) от тепловых реакторов в России и в Мире, это тоже факт.

С использованием реакторов на тепловых нейтронах пора заканчивать. Технологии утилизации АЭС тоже нет.  Явление кризиса и многие другие негативные явления для ВВР являются врождёнными. И если научной элите прозападников, сидящих в Комитетах по науке и НТС ГК Росатом, в НИИ и КБ удастся направить  Росатом по пути продолжать тратить деньг на технологию ВВР, то Россию загонят в банкротство атомной отрасли. А если на АЭС с ВВЭР-1200/1300 возникнет ещё и ядерная авария с расплавлением активной зоны и корпуса реактора, что конструкция активной зоны реактора абсолютно не исключает, и контейнмент не предотвратит это расплавление, поскольку он никоем образом не влияет на расплавление, то получится всё так, как на АЭС Фукусима.  России и вовсе придет полный крах - «каюк», как раз то, чего западники мечтают сотворить с Россией. И это факт. И так уже все АЭС с ВВЭРами строятся за деньги из бюджета и кредитов России, а реальной окупаемости нет, и не предвидеться. Именно поэтому в своё оправдание А. Лихачёв, руководитель ГК «Росатом» недавно заявил публично, что срок службы энергоблока на ЛАЭС-2 составит 100 лет [13]. К месту пословица: - « ... Или Хан умрет, или Ишак сдохнет».

Что касается АСММ, о чем писал ранее в журнале АО «Концерн Росэнергоатом» РЭА №03 за 2021 год д.т.н., профессор Сергей Леонидович Соловьев, назначенный в середине мая 2019 научным руководителем АО «ВНИИАЭС» такого приоритетного направления научно-технологического развития (ПННТР) Госкорпорации «Росатом», как атомные станции малой мощности (АСММ), в своей статье [14]: – «О задачах пятого Федерального Проекта «Наука и совершенствование атомных станций малой мощности» в составе комплексной программы РТТН», рассмотрел только установки «РИТМ» и «Шельф». Совершенно не понятно, из каких свойств безопасности, экономических и технологических соображений в этот Проект вошли старые «паровозные» реакторные установки «Шельф», см. рис. 1, подводного базирования и судовой реактор «РИТМ». На ледоколе, например, «РИТМ» занимает площадь 6х6 м, и высота около 18 м. Плюс паровая турбина + электрогенератор. Это уже не маленький занимаемый объём для АСММ, и опять нужны будут строительные работы.

Рис. 1. «Шельф» НИКИЭТ. 

Другие варианты [24] компактных атомных микро реакторных установок не обсуждались, в том числе, например, от ОАО «ОКБМ Африкантов» «Установки малой мощности  с замкнутым газотурбинным циклом», или Канадский вариант Micro Modular Reactor (MMR™) 4-го поколения, первого в мире с концепцией т.н. "делящейся батареей", который в принципе не может расплавиться, так как все тепло в случае аварии пассивно рассеивается в окружающую среду.

Я полагаю, это была политическая ошибка С.Л. Соловьёва, научная не дальновидность, или собственное решение «не выделятся из команды, в которую его только-только приняли», совершенная им ещё в 2019 году на стадии доклада 05.06.2019 согласно Протоколу №1-9/3-Пр на тему «Распределение финансирования на выполнение проектов НИОКР ПННТР АСММ», включенных в ЕОТП в рамках выделенного лимита на портфель «Научные проекты». В тот момент г-н Соловьёв в своём докладе не разъяснил членам Комитета по науке ГК «Росатом» негативные свойства ВВР установок «Шельф» и «РИТМ».

Он не раскрыл, или сам ещё не понимал, что эпоха ВВР закончилась, что накопились баснословное количество ОЯТ от тепловых ВВР, что кризис теплоотдачи с поверхности твэлов в воде это врожденный негатив ВВР, и он может привести к расплавлению реактора, и т.д. и т.п. В прениях по обсуждению вопроса 1, т.е. доклада С.Л.Соловьёва, члены НТС озаботились только (дословно) «о скорейшим принятием решения по выбору площадки размещения АСММ (чтобы быстрее запустить строительные работы) и формирование под неё конкретного проекта», а не безопасностью проектов, выбором типа реактора, его безопасностью, его экспертизой и т.д. Обсуждений о том, какие типы реакторов проектировать под АСММ, не делалось, а взяли ВВР, поскольку чертежи Проектов «Шельф» и «РИТМ» уже были сделаны ещё в 70-х годах прошлого века. Т.е. деньги разделили между исполнителями наперёд уже под готовую для отчета документацию, т.е. конструировать и заново чертить уже не очень-то требовалось. И что получили?

На следующий день 06.06.2019 Протоколом №1-1/23-Пр рассмотрения итогов научной конференции Госкорпорации «Росатом» с участием руководства и организаций отрасли под председательством генерального директора А.Е. Лихачёва ПРИНЯТО РЕШЕНИЕ: «п.3. Соловьёву С.Л. представить совместно с НИЦ «Курчатовский институт» и РАН предложения по развитию линейки атомных станций на базе реакторов малой мощности во всех основных диапазонах мощности. Срок 27.11.2019». Конечно, уже никаких предложений по развитию линейки АЭС на базе АСММ не было сделано, поскольку днём раньше уже деньги поделили, взяли просто почти готовый проект «РИТМ», и никаких альтернатив и по стоимости, и по безопасности, и по спросу, и по мощности. Независимая от главного конструктора экспертиза проекта тоже не выполнялась.   

Сегодня деньги уже истратили, а кому можно впихнуть эти «БОЧКИ - паровозной технологии 19-ого века», кроме как за бюджетные деньги в ГК Росатом - других в Мире нет желающих строить их у себя за живые деньги. В 2019 истратили 223,5 млн. руб., а как стало известно “Ъ”, «Росатом» вскоре представит правительству план развития новых атомных технологий до 2030 года на 506 млрд руб. Из них около 150 млрд руб. предлагается получить из бюджета России (из комментария к [1] от 08.06.2021). Деньги расходуются по нарастающей кривой, влиятельные лица уходят на пенсию, а С.Л.Соловьёв остаётся, он самый молодой, ему отступать уже некуда. И всё это в перспективе для России и народа российского вред, а на мировом рынке никто эти «Ритмы» и «Шельфы» покупать не будут, если только за наши кредиты в долг, да и окупаемости не будет, т.е. кредиты не вернут. Только тарифы за эл. энергию от Ритмов будут непомерными.

Эти проекты уже морально устарели, и чрезмерно дороги. Это уже факт. Для проталкивания договоров продажи за рубеж, создания специальных финансовых схем, и т.п. уже приняли на работу во ВНИИАЭС бывшего заведующего кафедрой факультета мировой экономики и мировой политики Высшей школы экономики (ВШЭ) (вотчина либералов Кудрина и др.), по плану проектной работы "Разработка и реализация проектов на международном рынке". Этот «товарищ» имел уже опыт финансовой  работы  во Франции и т.д. Сегодня уже ничего не получится! «РИТМ-200» это такая же куча стали и железобетона, как и ВВЭР-440, и покупать его за рубежом будут только при большом откате, т.е. «кэшбэке». Этот человек индикатор, если он уйдет, то всё значит плохо, проект либералов по «РИТМу» провален.

И уже в ноябре 2027 года планируют энергопуск АЭС с реактором РИТМ-200Н; а в 2028 году станция должна быть принята в промышленную эксплуатацию. Положительное решение экспертизы по этому объекту ожидается только в 2024 году, то есть за оставшееся время должен быть подготовлен полноценный проект. Настораживает такая спешка принятия решений о строительстве. И почему они считают, что будет обязательно ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ЭКСПЕРТИЗЫ?

Создатели реактора «РИТМ-200Н», а это АКБМ (Нижний Новгород), сегодня обязаны проходить экспертизу своих проектов в Управлении экспертизы  и  планирования  Правительства  РФ  (УЭП), и документы на экспертизу Федеральных Проектов должны подаваться  начальнику УЭП  Виталию Злобину [15]. Параллельно рассмотрение проекта должно выполняться в 6-ом Управление ФСБ. Аналогичную экспертизу сегодня должен проходить Федеральный Проект «Шельф» от ОАО «НИКИЭТ». В отличие от экспертиз из ВШЭ под управлением г-на Кудрина, и из Института экономики им. Е. Гайдара, Проекты «РИТМ» и «Шельф» положительного решения в УЭП Правительства РФ могут и не получить. Поскольку, экономические, социальные и технические аспекты этих проектов не удовлетворительны для России, не являются естественно (врожденно) безопасными атомными реакторами. Проект «РИТМ» вызовет социальную напряженность в обществе большими тарифами на электроэнергию, вопросами утилизации установок, и др. «Тарифы для развития, а не для зарабатывания денег. Государство должно вернуть себе контроль над энергетикой» [23]. Проекты «РИТМ-200» и «Шельф» чрезмерно дорогие, строительные долгострои, и содержат массу негативных технических врождённых свойств самих атомных реакторов, чертежи которых в основном взяты из 60-70-х годов прошлого века. Эти проекты не только морально устарели за 50 лет, но и экономически, социально вредны России.

Ситуацию со строительством новых АСММ  будут  исправлять  кардинально,  в  частности  в отношении  стратегии  развития  ГК  Росатом,  направлять  обязаны заново на все проекты в полном объёме документации по Федеральным  Программам  Росатома  на  экспертизу  в  УЭП при Правительстве РФ, а  на предварительное рассмотрение в  виде аналитических справок в 6-ое Управление ФСБ.

В своей статье [14] г-н Соловьёв пишет: - «Одна из причин скептического отношения к АСММ – мнение, что эти АЭС стоят существенно дороже. (Что такое «мнение»? Это ведь не расчет, и не доказательство). Хорошо известна качественная кривая зависимости удельных затрат от мощности, см. рис. 2, – это примерно квадратный корень из фактора масштаба. Например, если мощность стандартного блока-тысячника мы уменьшаем в 25 раз, сохранив основные особенности (количество контуров и петель, конфигурацию систем безопасности и т.д.) до 40 МВт, то удельные затраты должны вырасти примерно в пять раз (квадратный корень из 25-кратного уменьшения).

Рис. 2.

Если мы захотим построить 1 ГВт таких мощностей, суммарно они пятикратно дороже одного ВВЭР-1000». Интегральная компоновка незначительно дешевле, существенной экономии она даже и не даёт. Все эти рассуждения о высокой стоимости $/кВт мощности АСММ пригодны лишь для традиционной конструкции АЭС, а именно для «паровозной» технологии ВВР 50-х годов прошлого века: «атомный реактор в толстостенной бочке + парогенератор в толстостенной бочке, соединения трубопроводами, турбина на влажном паре, ...  и т.д., и всё это в отдельных помещениях АЭС, строительных работ масса». На рис. 2 [14] этим рассуждениям соответствует красная линия всех проектов ВВЭР без шкалы. Сегодня принято считать компоновки реакторных установок РИТМ-200 и NuScale с реакторами на тепловых нейтронах наиболее дешевыми, см. на рис. 2 зелёную кривую «Пассивные СБ, Упрощение АЭС». Обе конструкции РИТМ-200 и NuScale [19] это ВВР на тепловых нейтронах с обогащенным топливом уран-235 с паровой турбиной и низким к.п.д., т.е. греют планету Земля. В статье [14] не учтены другие виды реакторных установок, например, то, что Westinghouse намеревается вывести на рынок микрореактор eVinci в 2024 году,

Новости 9 января 2019 [16,17]. "Westinghouse" не раскрывает в подробностях техническую информацию о своём проекте. Так, выступая с докладом на конференции по микросетям в сентябре 2018 года, Арафат сразу предупредил участников, что ему запрещено отвечать на вопросы, касающиеся технологии [10]. Нет в статье г-на Соловьёва и оценки по другим транспортным ядерным установкам [18], в том числе, доложенных Президенту РФ Владимиру Путину, которые «При объёме в сто раз меньше, чем у установок современных атомных подводных лодок, имеет большую мощность и в 200 раз меньшее время выхода на боевой режим, то есть на максимальную мощность». Технические решения таких ядерных установок тоже могут быть применены для электрогенерации в гражданском секторе, только надо «включить мозги».

Что касается атомных реакторов 4-го поколения [18], то Китайская Народная Республика начал строительство 200-мегаваттного высокотемпературного реактора с шаровыми ТВЭЛ в 2012 году (преемника HTR-10). Также в 2012 году в рамках Программы по созданию АЭС нового поколения Национальная Лаборатория Айдахо предложило концепт, на призматический атомный реактор «Антарес» от компании «Areva». Реактор типа СВТР будет развернут в качестве прототипа к 2021 году. Проект был создан в конкуренции с модульным гелиевым реактором от «General Atomics» и реактором с засыпкой из шаровых ТВЭЛ от «Westinghouse».

График рис. 2 из статьи [14] г-на Соловьёва не имеет линейки размерности ординаты в $/кВт. Я нанесу эту размерность с привязкой к фактической стоимости АЭС с ВВЭР-1000 ... 1300 за последние годы и других известных в Мире реакторов. А также нанесу репер точки фактической стоимости энергоблоков, использующих газотурбинный цикл преобразования тепла от сжигания природного газа в энергию вращения вала турбины (ГТУ). Конкретные цифры стоимости нанесены на график рис. 2 и взяты из последующего раздела части 2 настоящей статьи «О стоимости АЭС».

Также обращаю внимание на стоимость инновационной технологии атомной микромодульной установки БГВТ-ГТУ,  соединяемой с электрогенератором 400 Гц эл. мощностью 5-50 МВт. Частота переменного тока 400 Гц, требует вращение вала атомного двигателя 24000 об/мин, что позволяет сделать турбину и компрессор малогабаритными и надёжными. Преобразование 400 Гц в 50 Гц можно делать сегодня полупроводниковым малогабаритным конвертором достаточной мощности, в купе это дешевле. Быстрый газовый реактор в качестве топлива использует уран 238, который значительно дешевле урана-235, используемого в тепловых ВВР (РИТМ-200 и NuScale), что позволяет: и нарабатывать новое топливо «большего объема», чем они могут потреблять; и делает реактор дешевле тепловых реакторов. БГВТ-ГТУ может стать источником возобновляемой энергии.

Так же быстрые реакторы предлагают возможность сжигания актинидов для дальнейшего удаления отходов. А газовый теплоноситель не имеет кризиса теплообмена с греющей поверхности шаровых твэлов-ШГПО, что создаёт естественную безопасность атомного реактора от расплавления. Кроме этого, шаровые твэлы автоматически выбрасываются из активной зоны, в случае её перегрева, в спецконтенеры - «гробики», пропитываются жидким свинцом, который застывая, имея большую площадь теплоотдачи, поглощает остаточное тепловыделение в ядерном топливе.

Для оценки стоимости турбинной части БГВТ-ГТУ использую данные открытой публикации АО «Сатурн» ОДК РФ. Примерная стоимость БГВТ-ГТУ с теплоносителем и рабочим телом S-CO2 показана для 25 МВт эл. мощности на рис. 2 стрелкой чёрного цвета.   Конструктивные решения на сегодняшний день разрешено показать на примере конструкции «Атомного двигателя Виноградова» (АДВ), ранее уже опубликованной на сайте ПроАтом [03/09/2019], см. рис. 5  из статьи [20]. Для АДВ 2018 г.  сегодня уже придумана  высокотемпературная  активная  зона  (АЗ)  ядерного реактора (ЯР) на быстрых нейтронах.

На рис. 2 показано, что стоимость блока микро АЭС с БГВТ-ГТУ, в котором применён углекислый газ параметров S-CO2 в качестве теплоносителя реактора и рабочего тела турбины, в разы дешевле технологии ВВР реакторных установок РИТМ-200 и NuScale.

С инженерной точки зрения технология БГВТ-ГТУ выгодна также тем, что в ней реализован термодинамический цикл Брайтона, об экономической выгоде применения которого ещё в 2015 году писал сам г-н Соловьёв, см. слайд из его презентации на рис. 3 [25] с добавлением картинки моего варианта энергоблока АСММ на суше, в котором применён АДВ с двумя вариантами температуры рабочего тела на выходе из активной зоны реактора 1000 оС, что даёт к.п.д. 60%, и 1400 оС, что даёт к.п.д. 75%.  Материалы и технологии для изготовления корзины активной зоны, шаровых твэлов-ШПГО и лопаточного аппарата турбины на сегодняшний день уже имеются и применяются. На рис. 2 показана область значений «моментальных» затрат на ГТУ без стоимости электрогенератора. Эта область ГТУ обведена линией рыжего цвета, поскольку множество установок по стоимости попадают в эту область.

Рис. 3.

Для читателей PRoAtom, я полагаю, будет интересен взгляд специалиста атомщика на ситуацию принятия решения Комитета по науке ГК Росатом по выбору типа реактора для АСММ изнутри, т.е. из КБ: - «Что касается выводов и рекомендаций вышеупомянутого эксперта. С.Л. Соловьев, несомненно, профи очень высокого класса.  Есть все основания полагать по упомянутым выше публикациям, что он вполне понимает недостатки существующих технологий и преимущества новых. И таких профессионалов, в частных беседах критикующих старые технологии и высказывающихся в поддержку новых, немало в отрасли (и на Ордынке). Но это делает еще более интересным вопрос: что или кто, какие силы,  условия и обстоятельства могут десятилетиями блокировать разработку и внедрение в жизнь новых технологий, заставляют обосновывать в научных докладах, решениях НТС и других органов  продолжение старых проектов под видом передовых? Какие силы столь долго, упорно и, увы, безнаказанно, блокируют технологическое развитие страны?» На языке контрразведки это называется «научный терроризм», как выясняется, он есть и в США, и в Канаде, и в др. государствах. Нет «научного терроризма» только в Китае.

Я лично считаю, что огромную, если только не единственную и главную, роль играет страх перед увольнением из команды, личная выгода и эффект стадности идти за вожаком команды. Это свойство человека разумного. Человеку свойственно ошибаться и самому себя уничтожать, особенно в группе. Но это уже из области психологии поведения группы лиц под влиянием внешних факторов. Военные психологи многое в этой области изучили и научились мобилизовать личный состав спецгруппы на выполнение задания. Пусть с эти разбираются специальные структуры в Правительстве РФ. Ясно одно - нужно менять систему управления в отрасли, топ менеджеры утопят Росатом. Тупоумных имитаторов-менеджеров стало значительно больше, чем молчунов и тружеников, способных изобретать и создавать действительно новое и выгодное нашей стране, стало больше чем специалистов, знающих науку отрасли,  инженеров, физиков и т.д.

По его словам (специалиста атомщика), учитывая данное обстоятельство, не так важно какие персоналии возглавляют то или иное государственное ведомство. Важнее всего то, что наладить его работу невозможно без перестройки всего госаппарата и изменения самое модели развития страны в целом. В этом смысле, увольнять каких-то отдельных персонажей может быть не только малоэффективно, но и крайне рискованно, объяснил специалист. В частности, как рассказал г-н Хазин, президент России Владимир Путин не может уволить главу Центрального банка Эльвиру Набиуллину просто потому, что без изменения всей управленческой парадигмы и смены абсолютно всей властной элиты в стране отдельная замена одного человека на другого вызовет лишь раздражение у западных кураторов российских либералов. Вероятнее всего, за это они могут ввести санкции. И подобное, как утверждает г-н Хазин, будет происходить до тех пор, пока в России не поменяется система управления в целом с нынешней либеральной на консервативную или социалистическую. Г-н Путин, как заявил эксперт, уже много лет делает в этом направлении всё, что от него зависит.

Заключение и выводы будут во второй части статьи. Прошу прочитавших статью дать разумные комментария по существу.

Ссылки:

1. PRoAtom - Россия станет лидером строительства малых АЭС

2. «Россия станет лидером строительства малых АЭС» Россия намерена стать... _ Интересный контент в группе Славяне.pdf

3. Россия станет лидером строительства малых АЭС_ matveychev_oleg — ЖЖ.pdf

4. Якопо Буонджорно, профессор ядерной инженерии MIT_ “Микрореакторы могут полностью изменить правила игры в атомной отрасли” _ Атомная энергия 2.0.pdf

5. PRoAtom - «Ядерная батарейка» для Норильска, которая сделает порт Дудинка незамерзающим. А.А.Виноградов, к.т.н., НАО «СИЛА ОКЕАНОВ».

6. as136. Атомная стратегия, март 2018, Российская Ядерная батарейка, стр.10   .pdf

7. PRoAtom - Вывод из эксплуатации энергоблоков АЭС по технологии «Зеленый курган»

8. PRoAtom - Хреновости_ Красноярского могильника РАО

9. ТЕХНОЛОГИЯ ВВЭР – ТРЕНД НА ПОСТОЯННОЕ ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ  SSL. Презентация ВНИАЭС. 05-11-2019.pptx

10. PRoAtom - Сверхмалый модульный реактор для АСММ, совмещённый с турбогенератором от 26.12.2020

11. Дайджест ЯРБ  № 20, 28 октября 2020 г.Стр. 6. Высокотемпературный микромодульный реактор MMR  .pdf

12. 3Q_ Почему “ядерные батареи” предлагают новый подход к безуглеродной энергетике _ MIT News _ Массачусетский технологический институт.pdf

13. PRoAtom - А.Лихачев. Атомная энергетика претендует на глобальное лидерство

14. РЭА Наука производству №4 2021 стр. 26 Соловьёв С.Л..pdf

15. Правительство РФ, распоряжение 04 мая 2021 назначен Злобин .pdf

16. Westinghouse - микрореактор eVinci.pdf

17. Westinghouse намеревается вывести на рынок микрореактор eVinci _ Атомная энергия 2.0.pdf

18. Реактор 4 поколения - революция в энергетике.pdf

19. Новое поколение атомных реакторов уже на подходе. Они очень маленькие и безопасные _ Tech World _ Яндекс Дзен.pdf

20. PRoAtom - Атомный двигатель Виноградова

21. Протокол заседания Комитета по науке ГК «Росатом» от 05.06.2019 №1-9/3-Пр.

22. Россия заплатит ЕС €1,1 млрд в год углеродного налога __ Экономика __ РБК.pdf

 

Далее - Часть 2. О стоимости АЭС, выводы и заключение.







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

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=9730