Малі модульні реактори та/чи АР1000 – одна з дискусійних тем Конференції про інновації в атомній галузі
04.10.2022
Ядерна конференція в Україні з початку агресивної фази війни – велика рідкість. Минула конференція INUDECO відбулася через кілька днів після звільнення ЧАЕС і проходила на тлі обстрілів ХФТІ, тож обговорювалася на ній тематика "Виклики ядерної енергетики України у військовий час". Нинішня V Міжнародна конференція "Перспективи впровадження інновацій у атомну енергетику", що відбулася 30 вересня в Інституті газу НАНУ, зібрала велику кількість науковців, які обговорювали здебільшого мирне майбутнє.
Втім конференція все ж-таки почалася із виступу академіка НАН України, генерального директора ННЦ "Харківський фізико-технічний інститут" Миколи Шульги на тему "Наслідки російського вторгнення в Україну" (наслідки для ХФТІ). Розповідав він про поточний стан ядерної підкритичної установки "Джерело нейтронів", яку востаннє обстрілювали у червні. За словами Миколи Федоровича, обладнання було дещо зруйновано, але "в принципі підлягає відновленню". Зараз, розповів він, незважаючи на ракетні обстріли над Харковом, відновлювальні роботи ведуться. Загалом, за словами академіка, Інститут працює, у тому числі над міжнародними проєктами. Крім того, НТК "Ядерний паливний цикл" співпрацює з "Енергоатомом" – з РАЕС, ПАЕС та, незважаючи на окупацію – із ЗАЕС. Крім проєктних розрахунків для сухого сховища ВЯП НТК займається розробкою звіту з підтвердження виконання проєктних критеріїв для енергоблока №1 ЗАЕС.
На енергоблоці №3 РАЕС співпраця йде в рамках проєкту впровадження ТВС-WR виробництва Westinghouse. А для ПАЕС харків'яни обґрунтовують безпеку та підтверджують виконання проєктних критеріїв паливного завантаження на енергоблоках №№2 та 3.
Працює ХФТІ і над суто науковими напрямами. Не лише в ядерній галузі, але й іншими, що зараз є актуальними для України. Останній напрям, за словами пана Шульги, це використання магнітів для витягнення осколків, особливо невеликих розмірів, після поранень. Так, за використанням напрацювань ХФТІ, з пораненого бійця у шпиталі в Харкові витягли 600 невеличких осколків. Без використання іновацій ХФТІ таке зробити було неможливо.
"Цей напрям наразі розвивається і для використання в інших шпиталях України, і дуже цікавляться цим напрямом фахівці з НАТО", - наголосив академік.
Про впровадження інновацій говорив очільник Інституту проблем безпеки АЕС НАНУ, академік Анатолій Носовський. Він зазначив, що Україні "варто орієнтуватися на випереджувальний розвиток ядерної енергетики". Тож вибір будівництва нових АЕС в Енергетичній стратегії є прийнятним, але його, за словами пана Носовського, треба підтвердити з урахуванням
Він зупинився на перевагах АР-1000, які обрав вже Енергоатом для будівництва. Повідомив про суттєві переваги малих та середніх модульних реакторів. Водночас академік зазначив, що наразі ММР "не мають належного техніко-економічного і наукового обґрунтування, а також не підтверджуються необхідною науковою практикою, оскільки в світі такі реактори лише розробляються".
Анатолій Носовський підкреслив, що розвиток ядерної енергетики можливий тільки завдяки науковому прогресу. "Прикро про це говорити, але в Україні майже нічого не робиться, щоб підняти інноваційну діяльність в ядерній галузі на відповідний рівень. Поки що вся ця "інноваційна діяльність" зводиться до закупівлі за кордоном існуючих та не завжди прогресивних технологій і обладнання. В результаті ми бачимо знищення національних наукових шкіл, занепад наукових інституцій та таке інше", - наголосив академік. Він вважає, що наукові дослідження нових ядерних енергетичних технологій повинні стати пріоритетним напрямом фундаментальних та прикладних досліджень інститутів Національної академії наук України.
Заслужений енергетик України, представник "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Віктор Шендерович говорив про підвищення готовності АЕС в умовах воєнних дій. Від початку він зазначив, що його доповідь виходить за рамки конференції, поза тим на сьогодні вона є більш ніж актуальною.
Від "Енергоатому" підходи до впровадження SMR у короткостроковій перспективі представляв Олег Годун, головний інженер ВП "Науково-технічний центр". Хоча більша частина його виступу стосувалася майбутнього будівництва реакторів АР1000 та реалізації у 2030 році проєкту "Український енергоблок".
Олег Годун зазначив, що один з підходів до розвитку ядерної енергетики у світі заснований на тому, що країна, котра планує будівництво нових енергоблоків забезпечує державні гарантії. Крім того, ці наміри мають бути зафіксовані у таких документах державного рівня як Енергостратегія країни або довгострокова програмі розвитку атомної генерації, що затверджені на високому рівні – КМУ чи Указом президента. Спікер констатував, що наразі такого документу в Україні немає. Остання Енергостратегія, затверджена у 2017 році, за його словами, потребує перегляду. Проєкт довгострокової програми розвитку атомної енергетики, яку розробляв НАЕК "Енергоатом" до війни КМУ не встиг ухвалити, "і її скоріш за все теж доведеться переглядати", - зазначив Олег Годун.
Він поінформував про бачення НАЕК "Енергоатом" майбутнього атомної генерації та що пропонує компанія із будівництва нових енергоблоків АЕС. "З 2022 року компанія опікується ТЕО нових блоків, аби у 2027 році ввести в експлуатацію енергоблок №3 і №№5 та 6 з реакторами АР1000 на майданчику ХАЕС. Далі будуть нарощуватися потужності з будівництва нових енергоблоків, аби у 2040 році досягти 24 ГВт атомних потужностей з урахуванням продовження термінів експлуатації та частина енергоблоків буде знята з експлуатації", - повідомив головний інженер НТЦ.
Він зазначив, що Енергоатом повністю довіряє компанії Westinghouse, має багато довгострокових програм співробітництва в різних областях, тому хоче будувати саме АР1000, а не інші проєкти чи репліки.
Щодо проєкта "Український енергоблок", за словами Олега Годуна, "ця тематика не знята з порядку денного, хоча наразі трохи притопилася з огляду на АР1000 та потуги з будівництва нових енергоблоків, але якщо ми говоримо про будівництво малих модульних реакторів, то можна говорити, що саме тут в рамках проєкту "український енергоблок" можна розглядати їхнє застосування і створення типового проєкту SMR для подальшого будівництва.
За словами головного інженера НТЦ, компанія наразі розглядає однакові підходи до вибору реакторних технологій як при будівництві великих потужностей, так і ММР.
Щодо вибору ММР, то "Енергоатом" розглядає одноблочні та багатомодульні блоки, інші лише вивчаються, але інтерес не викликають.
Олег Годун представив також деякі напрямки "на які ми на різноманітному експертному рівні звертаємо увагу експлуатуючої організації і сподіваємось також отримати якийсь позитив з точки зору розуміння місця SMR". Це – будівництво дослідницького реактору з гарячими камерами для супровіду довгострокової експлуатації енергоблоків АР1000. Також виробництво ізотопів. "Це також створення науково-дослідницького центру SMR, якщо буде прийнято рішення, що "Український модуль" чи "Український енергоблок" буде реалізовуватися як типовий проєкт", - повідомив головний інженер НТЦ.
Він представив пріоритетні критерії при вборі технологій (на мал. нижче).
Та продемонстрував як ранішній приклад інтегральної оцінки застосування 26 критеріїв на конкретних технологіях (на мал. нижче).
Цікаво, що оцінка малих модульних реакторів NuScale та Holtec International, згідно з інтегральною оцінкою, значно вище, ніж АР1000.
"Компанія також розробила оновлений підхід з критерійного вибору реакторної установки, який представила на науково-технічній раді, але далі не пішла через об'єктивні причини, оскільки ми звалилися на АР1000, та почали говорити лише про АР1000: навіщо обирати якійсь інший блок, коли зараз давайте будемо будувати", - повідомив спікер. Суть оновленого підходу – його не лише обирають за відповідністю критеріїв, але й з урахуванням вимог енергосистеми за допомогою відповідних кодів, які враховують її роботу.
Порівняльний аналіз техніко-економічних показників сучасних ядерних енергоблоків представив завідувач відділення атомної енергетики Інституту проблем безпеки АЕС НАН України Володимир Борисенко, зазначивши, що Україна випереджає світ за показником старіння енергоблоків на 20%. Він також наголосив, що озвучені плани досягти 24 ГВт атомних потужностей є будівництвом "країни мрій", продемонструвавши, що Україна не споживає 24 ГВт. Навіть у зимові піки у попередні роки було зафіксовано 22 ГВт споживання всього міксу електроенергії.
Щодо будівництва під експорт, він продемонстрував, що більшість країн, серед яких, зокрема, Польща, Румунія, Чехія, Франція, спостерігається падіння споживання. До речі, ці країни теж планують будівництво атомних енергоблоків. Звісно не в таких масштабах як планує це Україна.
У своїй доповіді Володимир Борисенко порівнював існуючі технології покоління ІІІ+, які вже знаходяться в експлуатації: АР1000, EPR-1750 та російський проєкт ВВЕР-1200. За показником коефіцієнту готовності несення номінальної потужності він назвав лідером АР1000.
Водночас, Володимир Борисенко, виходячи зі світової практики, дуже скептично оцінив плани збудувати перший АР1000 заявлені терміни, та аналогічно прокоментував можливості вкластися у визначений кошторис. Оскільки, незважаючи на переваги АР1000 ці блоки масово у світі не будуються, Володимир Борисенко зазначив, що вибір реакторних технологій під будівництво мав би відбуватися кваліфіковано, нагадавши, що "у світі прийнято обирати їх на тендері, а не одноосібно рішенням однієї компанії, хоча б і державної".
У наступних публікаціях InfoAtom також представить інші доповіді, з якими виступили учасники Конференції.
Нагадаємо, що ІV Міжнародна конференція "Перспективи впровадження інновацій у атомну енергетику" організована Радою молодих вчених при Відділенні фізико-технічних проблем енергетики НАН України та громадською організацією "Українське ядерне товариство". Захід відбувся за сприяння компаній СНВО "Імпульс", "Енергобезпека Груп" (Energy Safety Group) та "Сістем Графіт Компані".
Огляд підготувала Олена Василькова