• РЕГИСТРАЦИЯ
Коронавирус. Последние новости

Малый «Шельф»

0 161

Если среди читателей этой статьи найдутся постоянные читатели моего журнала "Ядерная энергетика", то, наверное, они  вспомнят мои предсказания о постепенном затухании широкомасштабной ядерной энергетики и переходе на АСММ (атомные станции малой мощности).  Перед вами статья как раз о таком проекте создания  реакторной установки "Шельф". 


Молодой по меркам атомной отрасли проект «Шельф-М», созданный по инициативе конструкторов НИКИЭТ им. Н. А. Доллежаля, нашел поддержку Росатома и активно движется к строительству головного образца. Подробнее о проекте мы поговорили с главным конструктором реакторных установок малой мощности НИКИЭТа Денисом Куликовым. 

Беседовала Полина СТУПИНА Фото: Страна Росатом

Об эксперте

Денис Германович Куликов закончил МГТУ им Н. Э. Баумана (кафедра «Ядерные реакторы и установки» факультета «Энергомашиностроение») в 2012 году. Работу в НИКИЭТ им. Н. А. Доллежаля начал в 2011 году с должности техника в отделе космических ядерных установок. С 2015 года возглавляет направление атомных станций малой мощности (АСММ). В 2017 году назначен главным конструктором реакторных установок АСММ.

Почему у проекта реакторной установки «Шельф» для АСММ (атомной станции малой мощности. — Прим. ред.) появилась модернизированная версия «Шельф-М»?

С первых стадий разработки мы взаимодействуем с коммерческим блоком Росатома и интегратором по продукту — "Русатом Оверсиз", который транслирует нам пожелания заказчика в формате целевых требований. Все технические решения мы встраиваем в коммерческие рамки, работаем над улучшением потребительских характеристик. «Шельф» не конкурирует с крупномасштабной генерацией. Стоимость киловатта электроэнергии в европейской части России и в целом в зоне централизованного энергоснабжения такова, что сегодня размещать «Шельф» в этих регионах нецелесообразно. Сейчас проект может быть конкурентоспособен там, где себестоимость киловатта электрической энергии составляет порядка 15−20 руб. Это в первую очередь удаленные территории.

О каких именно удаленных территориях идет речь?

В 2017 году мы активно работали над пилотной площадкой на архипелаге Новая Земля. Там планируется разработка месторождения «Павловское», и мы совместно с коллегами из Горнорудного дивизиона рассматривали вариант замещения части мощностей, необходимых Горно-обогатительному комбинату. В таких климатических и логистических условиях мы вполне конкурентоспособны, и это, я считаю, очень хорошая площадка для размещения головного образца. Мы могли бы сократить часть затрат на дизельное топливо и получить прекрасный полигон для отработки концепции доставки и последующей эксплуатации таких объектов.

Мы также рассматриваем площадки для энергообеспечения объектов жилищно-коммунального хозяйства в отдаленных поселках Республики Саха (Якутия).

Гармонизация требований

Требования, сопровождающие строительство крупномасштабных объектов атомной отрасли, автоматически транслируются на АСММ. Это создает препятствия для реализации проекта, влияет на его экономическую эффективность?

Препятствий для создания объектов малой генерации в рамках существующей нормативной базы нет. В этом плане малая мощность принципиально от большой не отличается, другое дело, что у нас существенно возрастают удельные капитальные затраты — на один киловатт установленной мощности.

Логистика «Шельфа-М» — главный предмет дискуссии с Ростехнадзором. Почему?

Как только мы собрали «Шельф», загрузили в него топливо, провели испытания, физический пуск — реактор считается действующим. Или, допустим, мы доставили реактор без топлива на место эксплуатации, загрузили и выработали кампанию активной зоны — нет никаких предпосылок для самоподдерживающейся реакции деления, но и в этом случае реактор считается действующим. Согласно нормативной документации для наземных объектов, мы не имеем права транспортировать действующий реактор.

На наш взгляд, есть несколько вариантов развития событий. Можно рассматривать транспортировку «Шельфа» после эксплуатации как транспортировку ОЯТ. Но это накладывает на нас ряд дополнительных требований, большая часть из которых негативно отразится на массогабаритных характеристиках. Например, и без того не самая маленькая защитная оболочка становится конструкцией весом тонн в 800, из которых большая часть придется на защитный внешний контейнер. Это еще больше усложнит логистические операции с объектом, делая транспортировку в ряде случаев вообще невозможной. Либо мы можем декларировать «Шельф» в качестве хранилища. В общем, основной вопрос — транспортировка загруженной активной зоны.

Для головного образца мы в итоге пришли к схеме, аналогичной ПАТЭС: первая АСММ на базе РУ «Шельф-М» будет загружена топливом уже на площадке размещения. Там же будут производиться основные операции с топливом. На головном объекте появляется пристанционный цикл промежуточного обращения с ядерным топливом.

Энергоблок АСММ на базе реакторной установки «Шельф-М»

Статус-кво и решения на перспективу

По поручению Алексея Лихачева Росатом формирует предложения по всей линейке АСММ — от 100 киловатт до 300 мегаватт. Когда «Шельф-М» займет место в этой линейке? На какой стадии сегодня проект?

«Шельф» уже занимает свое место в этой линейке в качестве установки до 10 МВт. Сейчас мы модернизируем реакторную установку. Основные направления нашей работы — увеличение кампании активной зоны и повышение потребительских характеристик. При сохранении капитальных затрат, которые потребуются для создания головного образца, мы начали работать над оптимизацией технических решений и производственного цикла в целом. В этом году первый этап работы был завершен. В сотрудничестве с НПО «Луч» и ВНИИНМ им. А. А. Бочвара мы определили перечень кандидатных тепловыделяющих элементов модернизированной активной зоны. До конца 2020 года определимся с тепловыделяющим элементом новой зоны и либо выберем что-то из готовых решений, либо, если перейдем на какие-то ранее не используемые материалы, продолжим экспериментальные исследования. С учетом требования сократить объемы, сроки и стоимость всего комплекса НИОКР, никаких кардинально новых решений мы не закладываем, выбираем из апробированных в атомной энергетике. Рассматривался вариант тепловыделяющих элементов, которые потенциально могут существенно расширить кампанию, но полный цикл их разработки — 8−10 лет. Если мы сегодня начнем заниматься новым тепловыделяющим элементом, то «Шельф-М» автоматически «уедет» за горизонт 2030 года. Это не значит, что перспективное топливо в принципе не должно рассматриваться, работа над ним должна вестись параллельно основной разработке — для «Шельфа» следующего поколения.

В ноябре 2019 года научно-технический совет института одобрил обликовый проект станции, в следующем году планируем его оптимизацию и насыщение дополнительными инженерными системами. Саму концепцию эксплуатации и транспортировки, внешний облик защитной оболочки (капсулы) на этом этапе не трогаем. Мы по-прежнему в перспективе планируем изготавливать всю капсулу в заводских условиях и транспортировать на место размещения.

Параллельные исследования

Единый отраслевой тематический план НИОКР направлен на то, чтобы собрать все перспективные работы, проводимые либо в инициативном порядке, либо за счет каких-то других заказчиков, в единый перечень.

Главные задачи: во‑первых, дать возможность предприятиям понять, кто, где, чем занимается, интересно ли это им сейчас.

Во-вторых, не упустить те направления развития, которые невозможны в реализации конкретного проекта. ­НИКИЭТ планирует подать в ЕОТП (Единый отраслевой тематический план - Прим. ВИВас) две параллельные заявки, которые появились за время реализации проекта «Шельф-М» и, по мнению конструкторов института, должны развиваться.

Как возможное решение для оболочки капсулы не рассматриваете композитные материалы?

Мы договорились с коллегами из «Перспективных материалов и технологий» о том, чтобы они попробовали изготовить защитную оболочку из композитных материалов. Но дело в том, что использование композитов не только не уменьшит стоимость АСММ, а, скорее всего, кратно увеличит. Главное, чего мы хотим этим решением добиться, — снизить вес конструкции, существенно упростить логистику и транспортные операции. Сегодня вес поставочного модуля — 400 тонн. Это, конечно, немного для портового кранового оборудования, но очень много для наземной транспортировки, к примеру, по зимнику (автомобильная дорога, эксплуатация которой возможна только в зимних условиях, при минусовой температуре. — Прим. ред.) на удаленных территориях.

Прежде всего, мы руководствуемся требованиями о сокращении затрат на головной проект и максимальном использовании референтных решений. Но если основные потенциальные регионы размещения труднодоступны и логистика 400-тонного объекта вызывает сложности, то почему бы не рассмотреть композитную защитную оболочку?

По внешнему облику, по структуре капсулы и защитной оболочки у нас еще есть ряд открытых вопросов. Капсула позволяет существенно сократить объем строительных и пуско-наладочных работ на площадке размещения: вся сборка оборудования, включая первичные испытания, сварка ответственных швов, контактирующих с первым контуром, происходят в заводских условиях. Не будет капсулы — и мы переходим к традиционной компоновке атомной станции, когда на месте ее размещения приходится разворачивать сборочные цеха, по отдельности доставлять корпус, трубопроводы, другое оборудование. Не говоря уже о том, что в северных условиях строительство нельзя вести круглогодично, есть три-четыре удобных месяца, и при оплате труда персонала следует учитывать северный коэффициент.

Заводскую сборку можно осуществлять на зарубежных площадках?

Мы обсуждали этот вопрос с коллегами из Курчатовского института и частью рабочей группы проекта INPRO TNPP‑2. По одной из предлагаемых схем, на заводе в России происходит сборка основного оборудования реакторной установки в объеме защитной оболочки. Капсула без ядерного топлива переезжает на территорию специализированного сервисного центра. Центр расположен в удобном с точки зрения логистики месте, и именно там происходит загрузка ядерного топлива. Затем загруженные и готовые к эксплуатации блоки транспортируются на все региональные площадки размещения. На сервисных центрах, помимо загрузки топлива, проводятся текущий ремонт, замена основного оборудования, которые нельзя провести на площадке. У такого подхода огромное преимущество и помимо эффективной логистики: на месте размещения станции нет необходимости организовывать специальные условия для проведения ядерно или радиационно опасных работ, привлекать большое количество высококвалифицированного персонала.

Фактически это уход от концепции «город — спутник атомной станции»?

Да, у АСММ «Шельф-М» остается сугубо утилитарная роль. Нужна электроэнергия — доставили капсулу, разместили в здании общепромышленного назначения, не контактирующем с ядерными материалами, и подключили к локальной сети. И после того, как необходимость в электроэнергии на этой площадке пропала, капсулу демонтировали и транспортировали на новое место эксплуатации.

Анализ защищенности

Расскажите о системах безопасности проекта «Шельф», пожалуйста. Какова их доля в ­общей стоимости? Будут ли на АСММ «Шельф» применены какие-то новые системы?

Суммарная стоимость затрат на все системы безопасности в проекте, с учетом защитной оболочки, превышает 80%. Кардинально новые системы в «Шельф-М» не применяются.

Из того, что традиционно не используется в крупномасштабной энергетике, в проекте предусмотрена система неоперативного аварийного ввода раствора жидкого поглотителя. Она запускается вручную и относится к классу систем по управлению запроектными авариями. Она вводится в действие только при множественных нерегламентированных отказах в системе управления и защиты ядерного реактора, то есть когда у нас нет других способов воздействия на реактивность. В любых других случаях, в том числе при потенциальных нештатных ситуациях на пунктах управления, автоматика прекращает генерацию и переводит объект в безопасное состояние.

Стандартная численность персонала одной АСММ «Шельф» — 15 человек. Удаленное управление, насколько я знаю, даст возможность уменьшить это число. Насколько далеко удалось продвинуться в проработке такого решения?

В этом году мы провели первую составную часть НИРа, направленную на создание системы дальней связи. Атомная станция должна быть оснащена центральным и резервным пунктами управления. Не меняя эту конструкцию и вообще не залезая глубоко в АСУ и комплексную систему управления и защиты, мы на первом этапе предполагаем создать дистанционный центр управления, связанный с местным центром управления системой дальней связи. Предположительно, мы остановимся на радиосвязи с использованием спутников. Мы планируем поручить детальную разработку и подбор оборудования российским компаниям. На головном объекте центр управления энергомодулем (ЦУЭМ) просто будет получать телеметрию — огромное количество информации, генерируемой атомной станцией. ЦУЭМ может располагаться на любом расстоянии от объекта. На первом этапе его роль будет заключаться только в сборе данных и показателей всех датчиков, систем контроля. Мы планируем также организовать постоянное видео- и аудионаблюдение за объектом.

Следующий этап — передача функции инициации системы безопасности этому удаленному центру. ЦУЭМ сможет брать контроль на себя и управлять мощностью атомной станции. В периоды планово-предупредительных ремонтов (ППР) на него будет возложено значительное количество функций, в том числе техническая поддержка операторов и ремонтной бригады. Из ЦУЭМа можно будет управлять раздельными системами, обновлять программное обеспечение, установленное на станции, давать оперативную обратную связь. Несмотря на кажущуюся простоту, эта система достаточно сложна в исполнении: мы должны обеспечить точно такие же требования к резервируемости и защищенности передаваемой информации, как и на самом объекте.

Готовность к серии

Каков потенциал Росатома по выпуску АСММ «Шельф»?

В НИКИЭТе сформирована кооперация участников проекта. Сегодня мы готовы говорить о выпуске энергокапсул с реакторной установкой со скоростью три штуки за два года на базе промплощадок участников кооперации.

Есть ли альтернативы «Шельфу-М» среди российских разработок? Проекты «ОКБМ Африкантов» — ваши конкуренты?

Прежде всего, «ОКБМ Африкантов» — наш давний партнер, и он входит в кооперацию предприятий по созданию «Шельфа-М»: часть оборудования будет разрабатываться с участием коллег из Нижнего Новгорода и изготавливаться на их производственных мощностях. Что касается актуальных и готовых к реализации проектов АСММ, то мы играем на разных полях. АСММ с РУ РИТМ‑200 производит 50 МВт электрических. С учетом того, что стандартный комплект поставки — двухблочная станция, получается уже 100 МВт против 10 или 20 МВт — у нас нет совместных потенциальных заказчиков или площадок.

Если говорить обо всех перспективных проектах РУ для АСММ в диапазоне 6−10 МВт, то можно назвать проект нижегородских коллег АБВ‑6Э, есть хорошие и интересные проекты установок малой мощности у Курчатовского института, ОКБ «Гидропресс» и ФЭИ им. А. И. Лейпунского. Более того, и у нас внутри института есть очень хорошие проекты малых установок. Например «Унитерм». По концепции это абсолютно разные проекты, институт старается поддерживать оба.

А почему институт сделал ставку на «Шельф-М»?

При прочих равных «Унитерм» получается более дорогим. Проект «Шельф-М» основан на референтных технологиях и может быть реализован в ближайшие 5−7 лет. Комплекс НИОКР по другим существующим проектам в диапазоне 6−10 МВт займет значительно больше времени.


Источник: http://atomicexpert.com/maliy_...

За кармой и рейтингом не гонюсь. Пытаюсь быть объективным.

    Украина. Эпитафия

    Я давненько уже почти ничего не писал про Украину. Потому что там всё скучно, мрачно и предсказуемо – просветов нет и взяться им неоткуда Но в связи с происходящим в последние дни –...

    Путин победил в нефтяной войне

    Похоже, что назло всем, Россия поставила жирную точку в развернувшейся месяц назад нефтяной эпопеи. Железная выдержка Москвы и приближающейся крах нефтяных отраслей Саудовской Аравии и ...

    Про то, как Путин разорил российский бизнес...
    • sntdpni
    • Сегодня 00:59
    • В топе

    Я уже писал про истошные визги "разорённых Путиным бизнесменов" : https://cont.ws/@sntdpni/1631139 , и то, как эти клоуны формулируют своё отношение к переживаемому страной и ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      ВИВас 2 апреля 10:38

      Власть должна работают на страну, а не на собственный карман: парламентарии о кризисе и госконтроле

      Бизнес-омбудсмен Борис Титов в интервью радиостанции «Говорит Москва» оценил нынешнюю экономическую ситуацию в России как критическую. По его словам, такого не было даже в 90-е годы. «Такого удара, скорее всего, не было ни в 1998, ни в 2014 году. Пустыня. Единственный реальный вариант — уйти обратно в государственную экономику, то есть: государственные парикмахерские,...
      81

      То хорошее, что было в СССР, мы не просто потеряли, - все это сознательно уничтожалось: парламентарии об опросе «Левада-центра»

      Три четверти россиян (75%) считают советскую эпоху лучшим временем в истории страны, не согласны с этим лишь 18%. Об этом свидетельствуют результаты опроса «Левада-центра».С советской эпохой у респондентов ассоциируются стабильность и уверенность в завтрашнем дне (16%), хорошая жизнь в стране (15%) и личная жизнь – детство, молодость, родители (11%). В ...
      322
      ВИВас 1 апреля 09:35

      Было время в трудах неистовых умирали большевики...

      Автор - Андрей Шигин. Читает Надежда Шумина  Источник: https://aloban75.livejournal.com/5107715.html...
      76

      Гибридная приемка

      Худшие опасения по поводу электродвигателя ледокола «Арктика» подтверждаются. На данный момент уже ясно, что ремонт вышедшего из строя движка на борту невозможен, и что его нужно вываривать и заменять. А это, в обычных условиях, означало бы очередной перенос срока сдачи. Но плохих новостей в последнее время и так многовато, решили в комиссии. Поэтому ра...
      150
      ВИВас 31 марта 08:06

      Удомля больше не верит сказкам о безопасности

      Удомля, которая уже 40 лет, якобы, «готова к аварии на КалининскойАЭС», оказалась без элементарных защитных копеечных масок! Проверку на прочность система ГО и ЧС «Страны Росатом» не прошла!Диалог на сайте: https://www.facebook.com/dmitriy.podushkovАлла Тарабановская: Где медицинские маски в г. Удомля, почему их нет в аптек...
      76

      На ГХК выводят из эксплуатации открытый бассейн-хранилище РАО

      Горно-химический комбинат (ФГУП «ГХК») в ЗАТО Железногорск Красноярского края готовит к выводу из эксплуатации открытый бассейн-хранилище радиоактивных отходов № 365. Согласно плану работ, на текущем этапе предстоит провести инженерные изыскания участка расположения открытого бассейна-хранилища РАО № 365, включая ложе бассейна-хранилища, подъездные пути к объекту, пло...
      47
      ВИВас 27 марта 13:40

      О необходимости всем носить маски

      Специально для тех, кто утверждает, что маски должны носить только больные и здоровым их носить бесполезно: Ученые из Эдинбургского университета провели исследование, в котором так же оценили как различного типа маски справляются с фильтрацией частичек размером до 0.007 микрон - на секундочку, размер вируса COVID19 - от 0.1 до 0.14 микрон. В результате выяснилось...
      269

      Закачка радиоактивных отходов под землю: о радиационной безопасности Ульяновской области

      В Ульяновской области функционирует Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР). В результате его деятельности образуются разнообразные отходы, в том числе радиоактивные. К большинству из них, даже высокорадиоактивным отходам, у специалистов вопросов пока нет. Исключение составляют жидкие низкорадиоактивные отходы. Дело в том, что их утилизируют, закач...
      75

      Что делать с тысячами тонн радиоактивного графита Ленинградской АЭС?

      «Обращение с графитом при выводе из эксплуатации ректоров РБМК» – посвященный этой теме доклад был представлен в Петербурге в Институте региональной прессы. В группу экспертов, работавших над докладом, вошли ветераны атомной энергетики, лидеры общественных организаций. Тема актуальная, особенно с учетом остановки в декабре 2018 и подготовки демонтажу первого энергобло...
      152

      Молибден-99 в НИИАР. Часть 2

      Дементий Башкиров Часть 1 Нюансы истории создания технологий Мо-99 в НИИАР. С одной стороны, сотрудникам НИИАР было намного проще создавать производство Мо-99, чем кому-либо еще из советских радиохимиков. Постоянные переработки мишеней с актинидами (уран, нептуний, америций, кюрий, берклий, калифорний) давали персоналу большой практический опыт проведе...
      107

      О возможностях России удовлетворить потребность в медицинских масках

      Глава Министерства промышленности и торговли РФ Денис Мантуров встретился с Владимиром Путиным и обсудил с ним влияние пандемии вируса COVID-19 на текущую ситуацию в экономике страны. Также рассматривался вопрос обеспечения потребностей граждан в средствах защиты.Путин: Как промышленность работает с целью обеспечения потребностей в этой же связи, имея в...
      164
      ВИВас 24 марта 08:11

      Из-за закупки ПО Microsoft Росатом обвинили в нарушении новой Конституции и указаний Путина

      Денис Воейков, CNews В свете огромной, хотя пока и не состоявшейся закупки «Росатомом» ПО Microsoft в госкорпорацию с копией в путинский Центр компетенций по импортозамещению в сфере ИКТ было направлено письмо из ассоциации «Отечественный софт». В нем было указано на то, что использование зарубежного софта на предприятиях атомной отрасли входит в противо...
      171
      ВИВас 23 марта 13:11

      Что губит российскую науку и как с этим бороться. Часть II

      Георгий Георгиев,академик РАН, координатор программы РАН «Молекулярнаяи клеточная биология» Редакция завершает публикацию программной статьи академика РАН Георгия Павловича Георгиева, одного из создателей молекулярной биологии и молекулярной генетики высших организмов, основателя и научного руководителя Института биологии гена РАН, лауреата Госпремий ...
      131
      ВИВас 23 марта 13:01

      Что губит российскую науку и как с этим бороться. Часть I

      Введение: основные типы науки Георгий Георгиев,академик РАН, координатор программы РАН «Молекулярнаяи клеточная биология» В качестве введения хочу перечислить основные типы науки.Можно различать (1) большую науку, (2) фундаментальную, (3) фундаментальную социально ориентированную (поисковую?) и (4) прикладную науку.Первая касается важных проектов госуд...
      129
      ВИВас 23 марта 12:52

      Институт теоретической и экспериментальной физики под ударом

      В редакцию ТрВ-Наука поступила заметка от одного из сотрудников ИТЭФ, пожелавшего остаться неизвестным. Мы публикуем ее и открытое письмо сотрудников ИТЭФ председателю правительства РФ и обещаем отслеживать развитие событий.В Институте теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) 14 февраля 2020 года прошла профсоюзная конференция, основным вопросом которой были на...
      129
      ВИВас 21 марта 11:40

      В Ульяновской области – первый официально зарегистрированный больной с диагнозом коронавирус

      Дети многих ульяновских крупных бизнесменов благодаря коронавирусу в Европе, за последние две недели вынуждены были вернуться в родной Ульяновск.  Как ни странно, но высокопоставленные ульяновские чиновники, включая губернатора Морозова, узнали об этом позже, чем информация о выявленном случае была опубликована на федеральном сайте стопкоронавирус.рф, попало в фе...
      97
      ВИВас 20 марта 13:12

      Одной картинкой

      ...
      95
      ВИВас 19 марта 13:41

      Владимир Никифоров: ни одного тяжелого больного у нас нет, необъяснимая паника, контрпродуктивная

      Почему в странах Азии эпидемия идет на спад, а в Италии — катастрофическая вспышка? И грозит ли она другим государствам?  Профессор, доктор медицинских наук Владимир Никифоров. Фото: v.v.nikiforov/InstagramЧисло зараженных в России увеличилось до 114 человек, вирус обнаружили во всех странах Европы. Власти по всему миру принимают беспрецедентные мер...
      642
      ВИВас 19 марта 11:40

      Кто подставляет Путина? - парламентарии о заявлении Президента, Минтруде и нищем среднем классе

      Более 70% граждан России, согласно методике оценки Всемирного банка, относятся к среднему классу, задача властей - укреплять их положение и повышать доходы. Об этом заявил президент РФ Владимир Путин.В интервью ТАСС для проекта "20 вопросов Владимиру Путину" он обратил внимание, что "средний класс в каждой стране разный" и неправильно отождествлять росс...
      108
      ВИВас 19 марта 11:28

      В росте цен на продукты питания виноваты госбанки, поднявшие ставки: парламентарии о причинах подорожания

      Президент России Владимир Путин потребовал во вторник активно бороться с необоснованным повышением цен на продукты питания в условиях нынешней ситуации в экономике. "Очень важно продолжить работу [прокуратуры] вместе с ФАС по противодействию правонарушениям в области формирования цен на продукты питания", - отметил он на заседании коллегии Генпрокуратуры РФ. "Нуж...
      81
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика