Чего достиг ТВЭЛ в 2021 году: новое топливо, новые производства и новые рынки

Выручка топливного дивизиона «Росатома» по итогам года достигла 235 млрд рублей, что на 12,6% выше, чем в 2020-м. Прошедший год отмечен рядом знаковых достижений предприятий ТВЭЛа в производственной, коммерческой и научно-технической сферах.

 «Прорыв» в энергетику будущего

Одним из ключевых событий года для российской атомной отрасли стало начало строительства инновационного атомного энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 на базе Сибирского химического комбината. В июне был подан первый бетон, а уже в ноябре полностью завершена заливка фундаментных плит реакторного здания и здания машинного зала.

Новый энергоблок станет частью Опытного демонстрационного энергокомплекса, который строится в рамках проекта «Прорыв». ОДЭК включает три объекта, не имеющих аналогов в мире: модуль по производству уран-плутониевого ядерного топлива, энергоблок с БРЕСТ-ОД-300, а также модуль по переработке облученного топлива.

Топливо будущего: от проекта к эксплуатации

В сентябре на энергоблоке №2 Ростовской АЭС началась эксплуатация толерантного ядерного топлива (ATF). В активную зону реактора ВВЭР-1000 были загружены три комбинированные тепловыделяющие сборки, каждая из которых содержит по 12 твэлов в инновационном исполнении. Новые материалы их оболочек позволяют либо полностью исключить, либо значительно затормозить развитие пароцикрониевой реакции в активной зоне в случае внештатной ситуации.

На энергоблоке №3 Балаковской АЭС завершилась опытно-промышленная эксплуатация трех опытных ТВС, у которых в составе по шесть экспериментальных твэлов с уран-плутониевым топливом. А уже в декабре в реактор энергоблока №1 была загружена первая партия из шести ТВС-2М, полностью изготовленных из РЕМИКС-топлива. Уран-плутониевое топливо производится из облученных ядерных материалов — регенерированного урана и плутония. Внедрение такого топлива позволит кратно расширить сырьевую базу, сократить объемы образования ядерных отходов, а также перерабатывать ОЯТ вместо того, чтобы его хранить.

Продолжается перевод быстрого реактора БН-800 на оксидное уран-плутониевое топливо. В первом квартале на энергоблоке №4 Белоярской АЭС выполнена первая полная загрузка активной зоны МОКС-топливом.

Модернизация производства

На Электрохимическом заводе началась активная фаза строительства второй установки W2-ЭХЗ по переработке обедненного гексафторида урана (ОГФУ). Реализация этого проекта удвоит существующие мощности по обесфториванию или деконверсии ОФГУ, которая позволяет переводить урановые хвосты в химически безопасное состояние для долгосрочного хранения, а также получать ценное  сырье для топлива быстрых реакторов — обедненный уран в форме оксида.

На Машиностроительном заводе внедрена новая технология производства диоксида урана методом восстановительного пирогидролиза. Масштабный проект по замене старых газоплазменных установок современным оборудованием значительно повысит экономическую эффективность и экологическую безопасность производства. Также на МСЗ введен в эксплуатацию новый участок по производству топлива для китайского быстрого реактора CFR-600. Начало серийного производства ТВС и отгрузка первой партии заказчику запланированы на 2022 год.

На Сибирском химическом комбинате в кратчайшие сроки создан опытный участок для сборки ТВС с РЕМИКС-топливом для реакторов ВВЭР-1000.

На Чепецком механическом заводе завершился масштабный проект по внедрению производства губчатого циркония. Технология была полностью разработана российскими специалистами. С нуля освоены 12 промышленных переделов, изготовлено уникальное оборудование, построен новый масштабный производственный объект. Губчатый цирконий необходим для производства топлива для реакторов зарубежного дизайна.

На Новосибирском заводе химконцентратов запущен новый производственный участок по фабрикации ядерного топлива для реакторов западного дизайна ТВС-Квадрат (TVS-K).

Ликвидация ядерного наследия

В 2021 году ТВЭЛ по решению Экономического совета СНГ получил статус базовой организации стран содружества по вопросам обращения с отработавшим ядерным топливом, радиоактивными отходами и вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов.

На европейском рынке ТВЭЛ начал сотрудничать с ROBATEL Industries, D&S Groupe и ŠKODA JS a.s. по вопросам ядерного бэкэнда. В декабре немецкая инжиниринговая компания NUKEM Technologies, входящая в контур отраслевого интегратора «Росатома» по выводу из эксплуатации, в консорциуме с Uniper Anlagenservice успешно завершила демонтаж корпуса реактора на АЭС «Барсебек-1» в Швеции.

Новые бизнесы

Крупнейшим неядерным бизнесом топливной компании по выручке остается специальная химия. В 2021-м выручка — 13,1 млрд рублей.

РЭНЕРА, интегратор по системам накопления энергии, приобрела 49% акций южнокорейской компании по производству литий-ионных ячеек и батарей Enertech International. С правительством Калининградской области было подписано соглашение о строительстве в регионе завода по производству систем накопителей энергии по корейской технологии. Совместно с «Атомэнергопромсбытом» введены в эксплуатацию 18 накопителей энергии на объектах распределительных электросетей компаний «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье».

По направлению металлургия создан дивизиональный интегратор «Русатом Металлургические Технологии», а также совместное предприятие ТВЭЛ и немецкой Hermith GmbH — «Хермит Аэроспейс», для вывода на европейский рынок российской титановой продукции высоких переделов.

В декабре в президентском лицее «Сириус» в Сочи состоялось открытие научно-образовательной лаборатории аддитивных технологий для школьников. Лаборатория создана при поддержке отраслевого интегратора «Русатом — Аддитивные технологии», который полностью оборудовал инженерные классы для обучения будущих специалистов по направлению «Моделирование и прототипирование».

В ЦЕРНе завершились приемочные испытания российских ниобий-оловянных сверхпроводников, изготовленных в рамках программы по разработке сверхпроводников для Кольцевого коллайдера будущего (FCC), который должен прийти на смену Большому андронному коллайдеру. Конструкция сверхпроводящих стрендов и технология их изготовления созданы во ВНИИНМ им. Бочвара, квалификационная партия проводов общей длиной 50 км выпущена на Чепецком механическом заводе. В ходе испытаний достигнуты рекордные показатели для российских технологий сверхпроводимости, ТВЭЛ квалифицирован как поставщик сверхпроводников для высокополевых магнитов ускорителей частиц.

Центральный проектно-технологический институт (ЦПТИ) выполнил госконтракт — разработал проектную документацию по Центру коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») и получил положительное заключение Главгосэкспертизы. «СКИФ» — установка класса мегасайенс, источник синхротронного излучения поколения 4+ с энергией 3 ГэВ. Объект будет построен в наукограде Кольцово в Новосибирской области в рамках национального проекта «Наука и университеты».