Дунай, подъем: как охлаждали реакторы на АЭС «Пакш» и «Чернаводэ»

В Венгрии и Румынии для охлаждения реакторов АЭС «Пакш» и «Чернаводэ» провели гидротехнические работы. Из-за аномальной жары и засухи в Центральной Европе уровень воды в реке упал до рекордного минимума, что привело к большим проблемам, в том числе для атомной энергетики.

Хроника засухи

3 августа в Дунае у города Пакш уровень воды снизился на 100 см, побив предыдущий антирекорд 2018 года — ​минус 97 см. Обмеление русла привело к неожиданным находкам: в Сербии на поверхности воды показались обломки немецкого военного корабля времен Третьего рейха, на севере Болгарии на дне реки обнаружили останки мамонта. В некоторых местах по дну обмелевшего Дуная ездят велосипедисты и автомобили.

На АЭС «Пакш» и «Чернаводэ» дунайскую воду используют для охлаждения реакторов, поэтому для венгерских и румынских атомщиков падение уровня воды стало второй серьезной проблемой за лето после повышения температуры в реке в июне. Чтобы не допустить перегрева реакторов, пришлось снизить генерацию: 28 июля один блок отключили на румынской станции, 29 июля — ​на венгерской. 2 августа мощность четырехблочной АЭС «Пакш» снизилась до 240 МВт при номинальной 2160 МВт. Энергетики и руководство Венгрии предупредили о возможности полной остановки станции, но до этого не дошло. «Около 1:30 ночи до полной остановки АЭС «Пакш» оставались считаные миллиметры, однако затем снижение уровня воды прекратилось, и к утру он поднялся на 1,5 см», — ​написал 4 августа премьер­министр Петер Мадьяр в соцсетях.

Дноуглубительные решения

В Румынии в начале августа военным пришлось взорвать подводную скалу в русле Дуная и затопить четыре заполненные камнями баржи, чтобы увеличить приток воды в пруд-охладитель АЭС «Чернаводэ». В правительстве страны заявили, что это позволило выиграть примерно неделю для продолжения работы станции. Несмотря на это, 13 августа АЭС все же была остановлена. Спустя полторы недели гидроэлектростанции на реке Олт, левом притоке Дуная, начали спуск воды из водохранилищ и было принято решение о сооружении плотины.

В Венгрии тоже решили построить плотину — ​между Пакшем и селом Дунасентбенедек на противоположном берегу реки — и затопить две 80‑метровые баржи. Донный порог не позволит уровню воды у охлаждающего канала атомной станции опуститься ниже 90 см, и АЭС «Пакш» сможет работать на полную мощность, прокомментировал решение Петер Мадьяр. На строительство плотины ушло около 145 тыс. м³ камня. Работы шли круглосуточно, к ним подключили сотню военных. Строили быстро, поэтому от затопления барж отказались.

23 августа уровень воды в Дунае возле водозаборного канала АЭС «Пакш» достиг 107 см. Этой глубины хватило, чтобы циркуляционные насосы снова погрузились под воду. Запускать оборудование начали накануне ночью: один из двух турбогенераторов третьего блока заработал в 23:00. Вечером 23 августа подключили три блока, 26 августа — ​четвертый. Станция выходит на полную мощность.

Что дальше

В Венгрии идет дискуссия о том, как обеспечивать охлаждение АЭС «Пакш» в будущем. Следует ли строить так называемые мокрые, испарительные градирни и оправдаются ли эти затраты за 20 лет — ​на такой срок планируют продлить работу четырех действующих блоков. Другой вариант — ​заглубить насосы, подающие речную воду. Это тоже сложно и дорого, так как потребуется перемещать всю насосную систему и проводить дополнительные бетонные работы.

Для двух строящихся блоков АЭС «Пакш-2» может пригодиться опыт «Росатома».

ОПЫТ «РОСАТОМА»

Госкорпорация использует различные инженерные решения для охлаждения реакторов. Тепло от конденсаторов турбин отводит или прямоточная система охлаждения, когда вода забирается из внешнего источника и после использования возвращается (как на АЭС «Пакш» и «Чернаводэ»), или оборотная — замкнутый цикл с многократным использованием воды, охлаждаемой различными способами. На российских АЭС для этого применяют испарительные и вентиляторные градирни, а также брызгальные бассейны. «Например, в Ростове летом температура воздуха может подниматься выше 40 °C, а почва — прогреваться до 60 °C. После выхода станции на полную мощность было выявлено, что в самые жаркие периоды температура технической воды на блоках № 3 и 4 выше оптимальной. Решением стал небольшой комплекс вентиляторных градирен, введенный в эксплуатацию в 2021 году, — ​поделился опытом гендиректор «Росатома» Алексей Лихачев. — ​Эти градирни работают вместе с испарительными башнями и в пиковые периоды жары принудительно усиливают теплообмен, позволяя не снижать мощность блока и сохранять стабильную выработку. Аналогичный комплекс достраивается для блока № 4, ввод в промышленную эксплуатацию запланирован на 2027 год».

Альтернативой мокрым градирням могут стать сухие, придуманные венгерскими инженерами Ласло Хеллером и Ласло Форго. Вода в них, в отличие от мокрых, не теряется, но они дороже. Их используют в некоторых зарубежных АЭС российского дизайна, например в Иране.

У двух строящихся блоков АЭС «Пакш-2» охлаждающий канал глубже, насосная станция расположена ниже на 2 м, чем у действующих. Значит, новые блоки потенциально могли бы работать и при обмелении Дуная. Также на них предусмотрена дополнительная система охлаждения — ​брызгальные бассейны, они помогли бы избежать снижения мощности станции в самые жаркие дни, когда в Пакше воздух прогрелся до 40 °C, а температура воды в Дунае достигла рекордных 29,2 °C.

КСТАТИ

На АЭС в Узбекистане, которую сооружает «Росатом», решено строить сухие градирни. И в этом поможет Венгрия. Ташкент и Будапешт договорились о создании совместного предприятия по производству систем сухого охлаждения. Соответствующий протокол 14 июля подписали агентство «Узатом», Министерство иностранных дел и торговли Венгрии и венгерская компания MVM EGI.