Четвертый элемент: кто будет работать на энергокомплексах будущего

Смена поколений ядерных технологий стала ключевой темой международного форума «Атомэкспо». Специалисты из России, Китая, Индонезии обсуждали, как создаются энергокомплексы будущего и кто будет на них работать.

Комплексный подход

Круглый стол «Четвертое поколение: уже реальность» был посвящен текущей стадии развития технологий.

«Два главных недостатка современной атомной энергетики — накопление отработавшего ядерного топлива (ОЯТ. — «СР») и ограниченность запасов урана, — отметил первый заместитель гендиректора «Росатома» по развитию новых продуктов атомной энергетики Александр Локшин. — Технологии четвертого поколения как раз и решают эти проблемы». Он уточнил позицию российских атомщиков: четвертое поколение — это не только реакторная технология, но и топливо, обеспечивающее замыкание цикла, и система обращения с радиоактивными отходами (РАО). «Сама по себе никакая реакторная технология задач, поставленных перед четвертым поколением, не решает, поэтому термин «реактор четвертого поколения» некорректен, — сделал акцент Александр Локшин. — Четвертым поколением может быть только комплекс».

Вадим Лемехов, генеральный конструктор проектного направления «Прорыв», дополнил это высказывание в своем выступлении: «На опытно-демонстрационном энергокомплексе с реактором БРЕСТ-ОД‑300 в Северске мы представим всю совокупность технологий четвертого поколения и замыкание ядерного топливного цикла».

Принято решение о сооружении БН‑1200М на Белоярской АЭС. Глава «Росэнергоатома» Александр Шутиков сообщил, что станция готова к созданию первой в мире энергосистемы четвертого поколения с быстрым натриевым реактором. Многие решения уже отработаны на опытно-промышленных БН‑600 и БН‑800. «В прошлом году БН‑800 полностью перешел на МОКС-топливо (смешанное оксидное. — «СР»), решив одну из основных задач замыкания цикла, — напомнил Александр Шутиков. — Следующей задачей мы видим переход на новый вид топлива для дожигания минорных актинидов. С учетом уже апробированных на БН‑600 и БН‑800 конструктивных и технологических решений, а также с применением инновационных решений проектируется энергоблок с БН‑1200М. Он станет частью ядерной энергетической системы четвертого поколения».

Зарубежные «четверки»

Гендиректор Китайского института атомной энергии (CIAE) Ян Хуньи представил проект энергокомплекса CiFR: несколько блоков с быстрыми реакторами CiFR‑1200 на МОКС-топливе, завод по переработке ОЯТ и изготовлению регенерированного топлива. До 2025 года должны быть готовы типовой эскизный проект и технико-экономическое обоснование. Строить планируют в 2031–2035 годы. «CiFR будет полностью соответствовать требованиям к ядерным энергетическим системам четвертого поколения. CiFR‑1200 станет основным продуктом для крупномасштабного развития ядерной энергетики на быстрых нейтронах», — охарактеризовал китайскую разработку Ян Хуньи.

Индонезия тоже участвует в движении к четвертому поколению. Руководитель исследовательского центра технологий ядерных реакторов Национального агентства по исследованиям и инновациям (BRIN) Топан Сетиадипура рассказал о планах сооружения высокотемпературного газового реактора с шаровой засыпкой PeLUIt тепловой мощностью 40 МВт. Помимо электричества и тепла, комплекс будет производить водород. Строительство хотят начать в 2027 году. Индонезия рассчитывает на участие в проекте России и Китая.

Новые Курчатовы

Кто будет обслуживать энергокомплексы будущего, обсуждали на сессии «Опережающая подготовка кадров для поколения IV: драйвер устойчивого развития». Первый заместитель гендиректора «Росэнергоатома» по корпоративным функциям Джумбери Ткебучава рассказал, что на Белоярской АЭС есть специализированный резерв оперативного персонала будущего энергоблока с БРЕСТ-ОД‑300 — сотрудники приобретают опыт работы на быстрых реакторах. «На втором этапе они пройдут обучение в Технической академии «Росатома» непосредственно по технологии БРЕСТ‑300 и стажировку на строящемся блоке в период пусконаладочных работ. По такой же схеме будет готовиться персонал для БН‑1200 и БР‑1200», — пояснил Джумбери Ткебучава.

«Росатом» начинает проект «Поколение IV: новые Курчатовы». Это опережающая многоуровневая подготовка персонала для новой технологической платформы. Некоторые задачи проекта перечислила его руководитель, директор по новой атомной энергетике Технической академии Полина Ковалева: популяризация новых технологий среди молодежи, работа со студентами, составление новых программ, открытие центров подготовки на базе лучших вузов совместно со специалистами проектного направления «Прорыв».

Роботы для «Прорыва»

Сессия по кадрам прошла на учебно-экспериментальной базе проектного направления «Прорыв» в университете «Сириус». Главный технолог «Прорыва» Юрий Мочалов продемонстрировал роботизированную линию производства ядерного топлива. «На открытии «Атомэкспо‑2024» мы видели, как глава «Росатома» Алексей Лихачев дал старт опытной эксплуатации линии карботермического синтеза в модуле фабрикации-рефабрикации инновационного смешанного нитридного уранплутониевого топлива в Северске, — предварил показ Юрий Мочалов. — Здесь (на учебно-экспериментальной базе. — «СР») представлено будущее этого завода, основанное на инновационных роботизированных системах». Дальше разговор шел о схеме полной автоматизации модуля, которая планируется на конец десятилетия.

Первый участок — обращение с топливными таблетками. Здесь прессовое оборудование и система контроля качества. Робот отправляет таблетки на участок формирования твэлов. «В автоматическом режиме производится снаряжение твэла, и он передается на навивку и приварку проволоки — дистанционирующего элемента при формировании сборок для реакторов типа БН», — объяснил Юрий Мочалов.

Следующий участок — автоматизированный контроль качества твэла по весу, внешнему виду, геометрии и другим параметрам. Прошедшие проверку твэлы собираются в пучок, на него надевается чехол — все на одной установке: экономия не только площади, но и объема помещения.

«Ключевые элементы наших роботизированных систем — это универсальные шестиосные роботы, — продолжил Юрий Мочалов. — Их корпусы сделаны из нержавеющей стали: роботы могут работать в радиационных условиях и при необходимости подвергаться дезактивации».

Роботы — хорошо, но эксплуатировать и обслуживать их все равно будут люди. Александр Локшин обратил всеобщее внимание на то, что технологии четвертого поколения — непроторенный путь и специалистам придется набираться опыта в процессе сооружения объектов и отладки новых технологий.