Чтобы доля атомной энергии в России достигла 25%, понадобятся 13 быстрых реакторов

8 июня началось строительство БРЕСТ-ОД‑300 — ​первого в мире ядерного реактора четвертого поколения. Для российских атомщиков сооружение таких объектов и замыкание с их помощью ядерного топливного цикла — ​прорыв и абсолютное благо. «Дело за малым: убедить в этом все остальное человечество», — ​говорит глава «Росатома» Алексей Лихачев. Аргументы для обоснования и продвижения в массы идеи новой технологической платформы обсудили на научной сессии «Прорыв в будущее». Мотаем на ус и используем в жарких дискуссиях о перспективах энергетики.

На сессию топ-менеджеры «Росатома» и представители научных центров, участвующих в проекте «Прорыв», отправились прямо с церемонии старта строительства БРЕСТ-ОД‑300. «Мы собрались для обсуждения этапов развития как самого проекта «Прорыв», так и всей идеи замыкания ядерного топливного цикла и двухкомпонентной атомной энергетики», — ​отметил Алексей Лихачев. Он подчеркнул, что, планируя стратегию развития новой технологической платформы, нужно сразу думать о том, как популярно донести до общественности результаты ее теоретического и экспериментального обоснования. «Надо в финале нашей дискуссии, которая, конечно, выйдет за рамки сегодняшнего дня, прийти к абсолютному пониманию аргументации по трем позициям: экономика, экология и безопасность», — ​сказал Алексей Лихачев.

Стратегию перехода к двухкомпонентной энергетике и ее преимущества коротко обрисовал главный конструктор проектного направления «Прорыв» Вадим Лемехов: «На первом этапе доминирующими будут реакторы на тепловых нейтронах. Чтобы сделать этот компонент более совершенным, предполагается создание ВВЭР со спектральным регулированием (ВВЭР-С). Их внедрение позволит существенно снизить расход природного урана и сделать топливопользование более эффективным, значительно повысить безопасность за счет отказа от циркония в активной зоне и, соответственно, исключения пароциркониевой реакции при запроектных авариях».

Но только масштабное внедрение быстрых реакторов позволит радикально повысить безопасность ядерной энергосистемы, на сотни лет расширить топливную базу, забыть об ОЯТ, обеспечить радиационную эквивалентность. Вадим Лемехов перечислил технические решения, обеспечивающие беспрецедентную безопасность быстрых реакторов: «Установки БРЕСТ со свинцовым теплоносителем и БН‑1200 с натриевым имеют интегральный корпус. Это исключает тяжелые аварии с потерей теплоносителя. Теплообменники, отводящие тепло, интегрированы непосредственно в первый контур, что также снижает вероятность аварий. Важным аспектом является активная зона с минимальным запасом реактивности. Кроме того, за счет использования плотного топлива мы обеспечиваем воспроизводство только в активной зоне, соответственно, не нарабатываем плутоний оружейного качества — ​решается задача нераспространения».

Основные элементы БРЕСТа отработаны на макетах, ядерная и радиационная безопасность и прочность обоснованы расчетными программами, которые получили аттестационные паспорта в Ростехнадзоре. Элементы БН‑1200 проходят обоснование, в этом году завершается разработка технического проекта и технико-экономического обоснования.

«Нам нужно в этом десятилетии запустить ОДЭК, получить опыт его эксплуатации, а также спроектировать ВВЭР-С, — ​сказал Вадим Лемехов. — ​Тогда уже в 2030–2040-е годы мы сможем запустить промышленный энергокомплекс и фактически перейти к двухкомпонентной энергетике».

«Зеленый» путь

Атомная энергетика с замкнутым топливным циклом должна стать основой декарбонизации производства электроэнергии, заявил на научной сессии директор по управлению ЖЦ ЯТЦ и АЭС «Росатома» Владислав Корогодин. Он напомнил, что в послании к Федеральному собранию в апреле этого года президент страны объявил, что в ближайшие 30 лет эмиссия парниковых газов в России должна быть меньше, чем в Евросоюзе. При этом Владимир Путин поставил задачу довести долю АЭС в энергобалансе до 25 %.

«В обществе есть запрос на «зеленый» источник электроэнергии — ​чистый, недорогой, неограниченный, — ​констатировал Владислав Корогодин. — ​Уже сейчас ядерная энергетика, даже при открытом ЯТЦ, удовлетворяет существенной части требований: минимальные выбросы CO2, радиационный фон в районе размещения атомных объектов практически неотличим от природного, высокий потенциал повышения конкурентоспособности, компактность, независимость от погодных условий. Но полное удовлетворение условиям масштабного развития дает только переход к замкнутому ЯТЦ. Необходимо расширение ресурсной базы, достижение полной экологической безопасности и безотходности».

Переход к рециклированию топлива и замкнутому ЯТЦ повысит эффективность ресурсной базы атомной энергетики более чем в 150 раз. При этом исчезнет проблема ядерного наследия. «Если будем развиваться теми же темпами в открытом ЯТЦ, то к 2040 году получим удвоение накопленного ОЯТ, — ​сказал Владислав Корогодин. — ​ЗЯТЦ решает вопрос с наследием, использует ОЯТ как источник сырья и дает возможность дожигать минорные актиниды».

Атомная энергетика на основе ЗЯТЦа соответствует одному из основополагающих принципов безопасности МАГАТЭ: нынешнее и будущее население и окружающая среда должны быть защищены от радиационных рисков. «В замкнутом цикле мы придем к радиационной эквивалентности за 300 лет, а к радиологической — ​всего за 100», — ​сообщил Владислав Корогодин.

Он также рассказал, что у «Росатома» есть возможности для начала сооружения серийных энергоблоков с быстрыми реакторами в 2035 году. «В период с 2036 по 2045 год, чтобы атомной энергии достичь 25 % в энергобалансе страны, надо будет ввести 13 серийных блоков новой технологической платформы. Если справимся с этой задачей, можно к 2045 году говорить о сложившейся двухкомпонентной ядерной энергетике», — ​заключил Владислав Корогодин.

«Уже в 2020‑е мы приступим к проектированию энергоблоков с реакторами на быстрых нейтронах большой мощности и решим, какой будет первым: натриевый или свинцовый. Это вопрос, на который предстоит ответить в ближайшие годы», — ​поделился планами Алексей Лихачев.