Гонка «четверок»: какие энергосистемы поколения IV имеют коммерческий потенциал
![](https://strana-rosatom.ru/wp-content/uploads/2024/04/ok-dsc_9915-1200x600.jpg)
Реакторные системы четвертого поколения кардинально изменят мировую атомную отрасль, уверен руководитель управления инновационного развития «Росэнергоатома», член группы старших советников от промышленности Международного форума «Поколение IV» Константин Корниенко. Мы расспросили его о том, как идет смена поколений и когда перспективные проекты будут реализованы в железе.
— В конце прошлого года сообщалось, что в Китае в коммерческую эксплуатацию введена первая в мире АЭС четвертого поколения «Шидаовань» с высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами (ВТГР). Что представляет собой эта станция?
— В концепции ВТГР задействована активная зона с графитовым замедлителем и прямоточным урановым топливным циклом с использованием гелия в качестве теплоносителя. У реактора этого типа разные назначения. С его помощью можно производить тепло с температурой порядка 600–700 °C, это выше температуры пара на тепловых станциях. Если использовать промежуточные системы парового реформинга, можно за счет дополнительных технологических систем вырабатывать водород.
Введенный в эксплуатацию в Китае на АЭС «Шидаовань» демонстрационный энергоблок состоит из двух высокотемпературных реакторов HTRPM тепловой мощностью 250 МВт каждый, которые приводят в движение одну паровую турбину мощностью 210 МВт. Всего на этой АЭС запланирована эксплуатация восьми реакторов ВТГР и двух водо-водяных реакторов мощностью 1400 МВт. Сейчас, когда говорят о китайском ВТГР, в моем субъективном восприятии это некая реплика тех реакторов, которые были спроектированы и построены раньше в Германии. Их конструкцию мы изучали еще в бытность студентами в 1970-е годы. И еще я для себя отметил, что «Шидаовань» — единственная АЭС, которая не была построена в Китае в запланированные сроки. Тем не менее это большое достижение.
— А в России идут работы в данном направлении?
— Работы по ВТГР организованы научным консультантом гендиректора «Росэнергоатома» академиком Николаем Николаевичем Пономаревым-Степным. Основные теоретические вопросы были решены в Курчатовском институте. В 1990-е в ОКБМ им. Африкантова совместно с Министерством энергетики США работали над созданием опытной петли высокотемпературного реактора. Наши специалисты показали, что могут изготавливать достаточно плотные контуры, из которых не уходит гелий. Но действующего исследовательского реактора и прототипа у нас еще нет. Сейчас в концерне реализуется достаточно большая программа НИОКР в этом направлении, и в ближайшие месяцы технический проект реакторной установки будет рассматриваться на научно-техническом совете «Росатома». В наибольшей степени проработки у нас находятся быстрые натриевые (БН-1200М) и свинцовые реакторы (БРЕСТ-ОД-300).
![](https://strana-rosatom.ru/wp-content/uploads/2024/04/ff_zagruzka_01-1024x576.jpg)
— Какие конструкции ядерных реакторов в настоящее время исследуются на предмет коммерческого применения?
— Их шесть. Помимо трех вышеперечисленных (высокотемпературный газоохлаждаемый, быстрый с натриевым теплоносителем и быстрый со свинцовым теплоносителем), это быстрый с газовым теплоносителем, на расплавленных солях (жидкосолевой) и сверхкритический водоохлаждаемый.
— Можно ли утверждать, что все шесть типов реакторов рано или поздно будут реализованы не только на бумаге, но и в железе, на площадках будущих АЭС?
— В составе Международного форума «Поколение IV» есть экспертные группы, которые работают по каждому типу реакторов, есть группа старших советников от промышленности, которая получает информацию о ходе всех этих работ и дает рекомендации. В эту группу от «Росатома» входят два человека: гендиректор ВНИИНМ (Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов им. Бочвара. — «СР») Леонид Карпюк и ваш покорный слуга. Ученые генерируют идеи, а мы, промышленники, слишком фантастические варианты реакторных систем все же пытаемся отсеивать.
Эффективность определяется ценой на электроэнергию. Следует иметь в виду, что ни по одному из направлений НИОКР еще не завершены. Отдельные разработки есть, и некоторые зарубежные компании утверждают, что у них есть готовые решения. Но когда эти решения берут и смотрят цену за электроэнергию, потребителя, который был бы готов покупать реакторы по этой цене, не находится. Это, кстати, одна из причин, почему во Франции не пускается энергоблок EPR поколения III+, сооружение которого началось еще в 2007 году на АЭС «Фламанвиль». За время сооружения блока его стоимость выросла в несколько раз.
Переход на четвертое поколение будет совершаться не одно десятилетие, поэтому строить прогнозы, какие типы реакторов будут больше востребованы, какие меньше, а какие не востребованы вовсе, дело неблагодарное. Все определяет рынок. Когда некоторое время назад американцев спрашивали, какие новости у них в атомной энергетике, они отвечали: у нас дешевый газ. То есть у них просто не развивалась атомная энергетика. У нас она развивалась. Цена на электроэнергию АЭС была ниже, чем от газовых станций, поэтому имелась возможность продавать природный газ за рубеж или направлять его для нужд населения.
— А что сейчас?
— Сейчас электроэнергия продается на пять лет вперед, то есть мы имеем практически гарантированный сбыт. Реакторы четвертого поколения, такие как БН-200М, будут полностью безопасными, с замкнутым ядерным топливным циклом существенно уменьшится количество радиоактивных отходов. За счет того, что у этих реакторов будет меньше систем безопасности, они станут менее металлоемкими. Дальнейшая оптимизация характеристик приведет к тому, что цена на электроэнергию также существенно снизится. А вот еще над чем надо поработать: натрий горюч, и требуются соответствующие решения по противопожарным системам безопасности.
Ситуацию нужно смотреть в динамике. Скажем, сегодня мы ведем не очень большие работы по сверхкритическим реакторам, потому что понимаем, что на эту технологию реально выйти не раньше 2050 года из-за нынешней дороговизны высокотемпературных материалов. Если тренд по этим материалам изменится, мы получим блоки с супервысоким КПД (существенно выше, чем у блоков ВВЭР), и эти реакторы тоже можно будет коммерчески использовать.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФОРУМ «ПОКОЛЕНИЕ IV»
В 2000 году практически одновременно были организованы два крупных международных проекта в области атомной энергетики: инициированный Россией ИНПРО в МАГАТЭ (по инновационным реакторам и топливным циклам) и форум «Поколение IV» (Generation IV International Forum, GIF), начатый в США. Это взаимодополняющие направления: ИНПРО исследует перспективы устойчивого развития, GIF — развитие ядерно-энергетических технологий следующего поколения.