Расплава не боится

Уже в следующем году в КНР будет пущен ядерный реактор с иммунитетом к расплаву активной зоны. Отработав технологию, китайцы выставят ее на экспорт. «СР» разбиралась, насколько хорош этот HTR-PM и сможет ли составить конкуренцию другим реакторам производителям.

HTR-PM — модульный высокотемпературный газоохлаждаемый реактор с шаровой засыпкой активной зоны. Демонстрационную атомную станцию с двумя такими установками совокупной мощностью 210 МВт(э) и единой турбиной строит в провинции Шаньдун компания Huaneng Shandong Shidaowan Nuclear Power (HSNPC). Сооружение почти закончено. Впереди 18 месяцев испытаний и загрузка ядерного топлива. Физпуск запланирован на ноябрь 2017 года.
В чем особенность технологии? Во-первых, твэлы заключены в шарообразные графитовые оболочки размером с теннисный мяч. Они не разрушатся при превышении температурного порога. Во-вторых, реактор постоянно обдувается гелием, что позволяет поддерживать постоянную температуру активной зоны на уровне 950 °C. «Такие реакторы имеют иммунитет к расплавлению активной зоны, так как не требуют систем охлаждения реактора подобных, тем, что отказали на АЭС «Фукусима-1» в марте 2011 года, — отмечает Ричард Мартин в своей статье для журнала MIT Technology Review. – Графитовая оболочка шарообразных твэлов защищает топливо от разрушения, так как выдерживает температуры выше температуры в активной зоне в момент эксплуатации реактора. После того как температура в активной зоне превышает определенное значение, ядерная реакция замедляется, реактор начинает охлаждаться. По сути, все происходит само собой».
Вопрос в цене
Слабое место технологии HTR-PM с точки зрения внедрения — расходы на производство шарообразного топлива. Однако для финансово мощного Китая это не такая уж проблема. «Исследования показывают, что при серийном строительстве затраты на топливо уменьшатся, — предполагает исполнительный директор проекта по ядерному топливному циклу Массачусетского технологического института Чарльз Форсберг. – Китайский рынок достаточно большой, чтобы сделать это». Директор Института ядерной и новой энергетической технологии (INET) Чжан Цзуои заявляет: «Технология выйдет на международный рынок в течение следующих пяти лет. С этой целью мы ее и разрабатываем».
Пока что китайский проект единственный в мире продвинулся так далеко. Программа разработки и строительства реактора с шаровой засыпкой активной зоны велась в ЮАР. Там была создана компания PBMR, однако впоследствии правительство решило более не тратить деньги на проект, хотя за последнее десятилетие Южно-Африканская Республика вложила в него свыше миллиарда долларов. Иностранные инвесторы тоже покинули PBMR.
Финансовые ресурсы позволяют Китаю выступать и инвестором, и поставщиком. Сегодня это привлекает страны-новички, которые размышляют о начале ядерной программы. Яркий пример — Саудовская Аравия, объявившая несколько лет назад о планах построить у себя 16 блоков АЭС. Среди них могут быть и китайские HTR-PM.

КОНТЕКСТ
Высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами занимаются и в России. Так, недавно в ОКБМ им. Африкантова разработало концептуальный проект ВТГР для Индонезии.
В апреле 2015 года Национальное агентство по атомной энергии Индонезии объявило консорциум в составе местных компаний Rekayasa Engineering и Kogas Driyap Konsultan и немецкой Nukem Technologies (дочернее предприятие ASE) победителем тендера на предпроектную фазу сооружения опытного энергетического реактора типа ВТГР. Теперь индонезийская сторона должна принять решение о тендере на вторую фазу проекта — непосредственное сооружение реактора.
В ОКБМ (предприятие — главный конструктор установки) отмечают, что технология ВТГР обеспечивает низкую стоимость электроэнергии за счет высокого КПД (до 50 %), гибкий топливный цикл, высокий уровень пассивной безопасности и технологическую поддержку режима нераспространения.