Реактор БН-800 на быстрых нейронах: шаг России в будущее

07:44 2015-11-30 18

Рейтинг 4/5, всего 1 голосов

За громкими военно-политическими событиями на Ближнем Востоке, во Франции и чуть менее громкими — на Украине, за лавиной международных саммитов почти незамеченным оказалось успешное начало работы четвертого блока Белоярской АЭС (Свердловская область) с реактором БН-800 на быстрых нейронах — паровой «толчок» турбины с выходом на 15-процентную мощность от проектной.
Важней победы над ИГ
При наборе 35% мощности состоится энергетический пуск реактора с подключением к сети, а с 50% начнется этап опытно-промышленной эксплуатации, по завершении которого данный энергоблок будет сдан в промышленную эксплуатацию на номинальном уровне мощности — 880 МВт электроэнергии.
Всё это — дело не одного месяца и даже не одного года, но значимость данного толчка не меньше, а, по сути, даже намного больше, чем, скажем, победа над «Исламским государством», запрещенным в России.
В ИГ нет ничего нового и ранее неизвестного. Идеология, организационно-политическая структура, социально-экономическая база — всё из категории «уже было». Слеплено из подручных материалов согласно отработанным схемам «дешёвого тоталитарного государства» для решения весьма определенных и вполне утилитарных задач перераспределения углеводородного энергопотока по принципу «использовал—выбросил».
А БН-800 — шаг в будущее на самом актуальном и важном для человечества направлении: энергетическом.
Как справедливо отметил один из ведущих отечественных атомщиков, профессор НИКИЭТ им. Н.И.Доллежаля Виктор Орлов: «Тысячи лет человек строит свой рукотворный мир, используя малую часть от 108 ГВт рассеянных потоков солнечной энергии, сконцентрированную в руслах рек и ветре и аккумулированную в растениях и залежах топлива. Совершенствуя технику и снижая затраты, человек увеличил свою «мощь» от собственных ~100 Вт до ~1 КВт, а в ХХ веке в передовых странах — до ~10 КВт… Стремление всё новых стран — большинства населения Земли — к этому уровню становится в XXI веке ведущей линией мирового развития и приведет к росту мировой энергетики от ~104 ГВт(т) сейчас до (возможно, уже в XXII веке) ~105 ГВт(т) (12 млрд человек · 10 КВт/чел)».
Ни широко рекламируемая «зелёная», ни традиционная углеводородная и атомная энергетика, ни ГЭС, ни любое их сочетание между собой, ни всё еще гипотетический «термояд»: хоть «горячий», хоть «холодный», — по разным причинам этой задачи решить не могут.
Где-то (углеводороды и «лёгкий» уран) ограничения ставят ресурсные запасы, где-то («зелёная» энергетика) — максимально доступная плотность энергопотока, где-то (углеводороды, гидроэнергетика) — неустранимые экологические проблемы.
Пока единственной доказано «работающей» технологией, которая позволяет не только достичь указанной выше цели, но и обеспечить данный уровень энерговооруженности человеческой цивилизации на ближайшие сто лет и более, является атомная энергетика бридерного типа. Та, что работает не на тепловых нейтронах, как почти все современные АЭС, а на быстрых нейтронах.
Это позволяет использовать в качестве ядерного топлива широко распространенные в природе изотопы урана (U-238) и тория (Th-232), а также резко снизить радиоактивные «выбросы» и вероятность техногенных аварий.
Противодействие на всех уровнях
Еще в 1945 году один из создателей «атомного проекта», знаменитый Энрико Ферми, заявил: «Страна, которая первой разработает реактор-бридер, будет иметь значительное преимущество в состязании за атомную энергию». Но многие технологические проблемы и риски, связанные с работой бридеров, до сих пор остаются нерешенными и, возможно, даже невыявленными.
В 1976 году глава французского комиссариата по атомной энергии (CEA) Андре Жиро прогнозировал появление к 2000 году 540, а к 2025 году — 2766 бридерных реакторов по всему миру.
Тогда же президент Франции Валери Жискар д'Эстен заявил: «Если уран с французских земель будет использоваться в быстрых бридерах, мы во Франции создадим себе энергетический потенциал, сравнимый с имеющимся у Саудовской Аравии».
Но этим планам не суждено было сбыться, и самый мощный в истории реактор такого типа, французский Superphenix с установленной электрической мощностью 1200 МВт, проработал — с длительными перерывами — только 10 лет, с 1986 по 1996 годы.
Его создание и функционирование сталкивались с мощным противодействием на всех уровнях, от «неправительственных общественных организаций» до высокопоставленных политиков. Во многом это противодействие было обусловлено интересами транснациональных энергетических монополий, сделавших ставку на нефть и газ.
Возможно, теми же причинами объясняются и многочисленные недоработки проекта: от разрушительных утечек теплоносителя до недостаточной защищенности машинного зала от внешних воздействий, — из-за чего Superphenix больше простаивал, чем работал.
А его предшественник Phenix, работавший (также с перерывами) в 1974—2009 годах, несколько раз сталкивался с необъяснимыми до сих пор перепадами мощности, из-за которых его действие приходилось прекращать, а коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) за всё время работы оказался ниже 40%, в то время как на обычных АЭС он, как правило, превышает 80%.
Настоящее и будущее российских бридеров (как работающего на Белоярской АЭС с 1980 года и пока единственного в нашей стране БН-600, так и упомянутого выше БН-800, которому присвоен статус экспериментального) в связи с этим тоже не выглядят безоблачными.
Ни за конечный успех эксперимента, ни за сроки его завершения сегодня не поручится никто — тем более что нынешний этап испытаний неоднократно переносился, и задержка достигла уже четырех лет по отношению к первоначальным планам.
При этом с финансовой точки зрения конкурентными на энергетическом рынке России сегодня могут быть бридеры с мощностью 1600 МВт и выше, строительство которых потребует не только полной модернизации существующих распределительных сетей, но и восстановления единой энергосистемы страны, разрушенной Анатолием Чубайсом.
Эффективно ли государство?
Однако, так или иначе, Россия сегодня осталась практически единственной страной мира, которая пусть медленно, зато последовательно, шаг за шагом, без «прыжков» в ту или иную сторону, осваивает бридерные технологии, увеличивая и уровень их мощности, и уровень их безопасности, нарабатывая необходимые для этого «ноу-хау».
Определенное участие в данном проекте принимает и КНР, откуда идут поставки теплоносителя — металлического натрия. Китай заявляет о готовности заключить контракт на два БН-800 после 2020 года, однако на деле его, да и других наших потенциальных «партнёров»-конкурентов, больше интересует доступ к новым технологиям, чем созданная на их основе готовая российская продукция.
Так что если вся эпопея с БН-800 в течение нескольких ближайших лет успешно завершится, эффективность государства как стратегического инновационного инвестора сравнительно с частным капиталом — сколь угодно крупным и транснациональным — будет еще раз доказана.
Но вот вопрос: удастся ли после этого — вопреки многочисленным примерам, в том числе из нашей собственной недавней истории — доказать его эффективность в плане коммерческого использования данных инноваций?