Атомные станции малой/средней мощности и плавучие атомные теплоэлектростанции

Атомные станции малой мощности (АСММ)

Реакторы малой мощности - энергоисточники для регионов
с децентрализованным электроснабжением.

В настоящее время не только в России, но и во всем мире стремительно возрастает интерес к реакторам малой мощности как к перспективным энергоисточникам для регионов с децентрализованным электроснабжением. Это обосновано тем, что в сложных природных условиях традиционные энергоисточники не в состоянии повсеместно удовлетворить растущие потребности в тепле и электрической энергии.
Активное освоение удаленных территорий с расширением добычи золота, алмазов, редких металлов, подъемом добычи газа, угля, железной руды, развитием перерабатывающей промышленности требует решения энергетических задач. Затраты на передачу электроэнергии в сложных природно-климатических условиях и на большие расстояния могут в несколько раз превышать стоимость ее производства. Этот фактор решающим образом определяет конкурентоспособность атомных станций малой мощности (АСММ) в удаленных районах. Для таких энергоисточников созданы реакторы нового поколения, которые превосходят действующие отечественные и зарубежные реакторы по уровню надежности и безопасности. Разработка данных установок основана на накопленном опыте АО «ОКБМ Африкантов» в части создания и эксплуатации судовых реакторов и мощном научно-техническом потенциале в области решения энергетических задач.

Основные преимущества АСММ на базе судовых технологий:

пиктограммы_АСММ-05.pngКомпактный размер, позволяющий размещение в удаленных районах и на ограниченных площадках.

пиктограммы_АСММ-04.pngВозможность создавать необходимую мощность АСММ в зависимости от требования заказчика за счет выбора количества модулей, что снижает стоимость и сроки строительства.

пиктограммы_АСММ-01.pngВозможность использования АСММ для опреснения морской воды (при условии установки дополнительного оборудования) и производства тепловой энергии.

пиктограммы_АСММ-12.pngНебольшой срок строительства АСММ по сравнению с крупными энергообъектами.

пиктограммы_АСММ-03.pngЭкологически чистый вид энергии.

пиктограммы_АСММ-06.pngВопросы обращения с топливом, проведение квалифицированного обслуживания станции и снятия станции с эксплуатации после выработки технического ресурса осуществляется эксплуатирующей организацией с использованием референтных технологий эксплуатации судовых реакторов.

пиктограммы_АСММ-09.pngМинимальные объемы и стоимость капитального строительства на площадке эксплуатации АС.

пиктограммы_АСММ-07.pngАтомные станции малой мощности могут работать в режиме отслеживания нагрузки, диапазон маневрирования от 10 до 100 %.

В АО «ОКБМ Африкантов» на основе многолетнего опыта создания и эксплуатации судовых и корабельных реакторов разработан ряд проектов реакторных установок малой мощности в диапазоне от 6 до 100 МВт (эл.).

Sxema_RY.jpg

Разработаны проекты размещения АСММ
на  суше и на плавучих сооружениях.

Атомные станции в наземном исполнении

Госкорпорация "Росатом" развивает широкую линейку атомных электростанций малой мощности. В качестве флагманского проекта в сегменте наземных АСММ выступает атомная станция на базе реакторной установки РИТМ-200 мощностью 50 МВт. Это универсальное масштабируемое решение, которое подходит как для стран, не готовых к реализации проекта АЭС большой мощности, так и для территорий с ограниченной энергетической инфраструктурой и удаленных регионов.
Особенностью АСММ является размещение двух РУ в индивидуальных защитных оболочках в одном здании (традиционная для судовых РУ компоновка). Такое решение позволяет выполнить единым комплекс систем и оборудования, обслуживающий сразу обе РУ (перегрузочный комплекс, хранилище свежего и отработавшего ядерного топлива, радиоактивных отходов, системы водоподготовки и т.п.), обеспечив при этом независимость обеих РУ, практически такую же, которая достигается при размещении двух однореакторных блоков на одной площадке.

ACMM RITM 200.jpg

АСММ с РУ РИТМ-200

РУ РИТМ-200 разработана для универсального атомного ледокола с использованием накопленного опыта проектирования, изготовления и эксплуатации судовых реакторных установок ОК-150, ОК-900, ОК-900А, КЛТ-40 и КЛТ-40М.

В настоящее время завершен обликовый проект РИТМ-200 для АСММ. Пилотный проект АС на базе РУ РИТМ-200 планируется к сооружению на территории РФ.

Плавучие атомные теплоэлектростанции

ПЭБ целиком создается
на судостроительном предприятии.

Плавучее исполнение энергоблока сводит к минимуму объемы и стоимость капитального строительства в районе размещения атомной станции.

Плавучий энергоблок (ПЭБ) целиком создается на судостроительном предприятии с использованием освоенной технологии строительства атомных ледоколов и кораблей ВМФ. После загрузки топлива и проведения комплексных испытаний ПЭБ транспортируется к месту эксплуатации, где подключается к береговым сетям и начинает работать.

Заказчик получает экологически чистую электрическую и тепловую энергию, в то время как вопросы обращения с ядерным топливом, квалифицированного обслуживания станции и вывода ПЭБ из эксплуатации после выработки технического ресурса решаются эксплуатирующей организацией с использованием существующей технологической базы и инфраструктуры атомного флота РФ.

Оборудование плавучего энергоблока отвечает всем требованиям по надежности и безопасности, в том числе рекомендациям по ядерной и радиационной безопасности Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).

Максимально используется существующая
технологическая база и инфраструктура атомного флота РФ.

Sxema_expluatacii.jpg

Разработанные АО «ОКБМ Африкантов» энергоисточники на базе РУ малой мощности в составе опреснительного комплекса могут быть использованы для целей опреснения морской воды, что представляет особый интерес для регионов с дефицитом пресной воды. Возможен вариант применения различных технологий опреснения либо обратного осмоса (RO), либо многоступенчатые испарительные установки (MED). Интерес к таким комплексам проявляют многие страны Африки, Азии и Европы, испытывающие острый дефицит пресной воды.

38,5 МВт.png

Первым проектом Госкорпорации «Росатом», позволяющим подтвердить преимущества новой технологии, стал головной ПЭБ «Академик Ломоносов» электрической мощностью 70 МВт с двумя реакторными установками КЛТ-40С разработки АО «ОКБМ Африкантов».  ПЭБ «Академик Ломоносов» в составе ПАТЭС предназначен для тепло- и электроснабжения г. Певек.   

В России ПАТЭС востребована, прежде всего, в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока, которые не охвачены единой энергетической системой и нуждаются в надежных и экономически конкурентоспособных источниках энергии.

Sxema_Lomonosov.jpg

В 2018 году в г. Мурманск состоялись физический и энергетический пуски двух реакторных установок КЛТ-40С.

Планируется, что к 2021 г. ПАТЭС выйдет на полную мощность, заменив Билибинскую АЭС, которую к этому сроку выведут из эксплуатации. «Академик Ломоносов» станет самой северной в мире атомной станцией.

Учитывая, что ПАТЭС с ПЭБ «Академик Ломоносов» является головной, начало ее эксплуатации позволит говорить о практическом использовании атомной энергии для обеспечения теплом и энергией отдаленных районов и о референтности заложенных технологий.

Технические решения проекта РУ КЛТ-40С обеспечены правовой охраной, и на сегодняшний день АО «ОКБМ Африкантов» является правообладателем следующих РИД:

- 4 изобретения,

- 4 полезных модели,

- 26 программ для ЭВМ,

- 79 секретов производства (ноу-хау).

В развитие технологии ПАТЭС Госкорпорацией «Росатом» ведется разработка нового продукта в сегменте плавучих электростанций – оптимизированного плавучего энергоблока (ОПЭБ). Предполагается, что на одной ОПЭБ будет установлено две реакторные установки типа РИТМ-200М, которые обеспечат общую электрическую мощность станции на уровне 100 МВт. РИТМ-200M - это модернизированная РИТМ-200 с увеличенным до 10 лет сроком между перегрузками. К числу главных особенностей ОПЭБ относятся:

  •   уменьшенное водоизмещение судна за счет оптимизации оборудования;

  • увеличенная топливная кампания (до 10 лет) при обогащении топлива менее 20%;

  •   отсутствие перегрузочного оборудования на борту, что повышает устойчивость объекта с точки зрения распространения ядерного оружия и физической защиты;

  •   два варианта исполнения судна: несамоходное и самоходное (с системой динамического позиционирования).

Предложенные решения позволяют эксплуатировать ОПЭБ в странах с минимально развитой ядерной инфраструктурой по сценарию BOO (Build Own Operate/Строй–Владей-Эксплуатируй), используя компетенции и инфраструктуру российской ядерной отрасли. Это снижает финансовую нагрузку на потенциального Заказчика, заинтересованного в поставках электроэнергии по стабильной цене.

В настоящее время завершена разработка концептуального проекта ОПЭБ с РУ РИТМ-200М, начался этап эскизного проекта. Учитывая уникальность ОПЭБ с правовой точки зрения, одновременно с проработкой технических решений АО «ОКБМ Африкантов» принимает участие в работе международного проекта ИНПРО МАГАТЭ «Изучение сценариев размещения РУ малой мощности с загрузкой топливом в месте изготовления», задачей которого является подготовка рекомендаций по нормативному обеспечению жизненного цикла транспортируемых РУ малой мощности.

Opeb.jpg

  ОПЭБ с РУ РИТМ-200М

Атомные станции средней мощности 

АО «ОКБМ Африкантов в течение ряда лет разрабатывает реакторные установки типа ВБЭР мощностью до 600 МВт эл. с водо-водяными реакторами блочного типа и развитыми системами пассивной безопасности.

По классификации МАГАТЭ эти установки относятся к реакторам средней мощности.

Блоки средней мощности предназначены для энергоснабжения отдельных регионов России, развитых и развивающихся стран за рубежом, для которых не требуются блоки мощностью 1000-1500 МВт и сильна зависимость от стоимости закупки или транспортировки углеводородного топлива.

Установки ВБЭР могут использоваться в составе атомных станций средней мощности для энергообеспечения городов и крупных промышленно-жилых районов, центров добычи и/или переработки нефти, производства сжиженного газа (СПГ), горнообогатительных комбинатов, опреснительных комплексов.

Реакторные установки ВБЭР созданы с использованием проверенных решений и последних достижений в области судовых технологий, включая реакторный блок и герметичный первый контур с традиционными для атомной энергетики (ВВЭР-1000) решениями по активной зоне, и топливному циклу. В проекте выполняются все принципиальные требования безопасности, надежности и экономичности, предъявляемые к перспективным атомным станциям нового поколения.

Присущая блочным установкам компактность и апробированные эксплуатацией транспортных АППУ технические решения по системам и оборудованию открывают возможности для сокращения строительных объемов, сроков сооружения, величины капитальных затрат и эксплуатационных расходов в условиях стационарной энергетики, повышения безопасности и упрощения эксплуатации.

1111111.jpg

Важным элементом технологической платформы установок ВБЭР является унифицированная петля теплообмена, обеспечивающая возможность варьирования единичной мощности РУ от 170 до 600 МВт (эл.) и, соответственно, энергоблока за счет изменения количества петель. Для обеспечения возможных требований потребителей основными качествами установок являются:

  • многофункциональность РУ (электричество, тепло, опреснение),

  • модульная конструкция, обеспечивающая крупноблочный монтаж,

  • мощностной ряд,

  • маневренность,

  • универсальность и гибкость технологии для удовлетворения требований потенциальных потребителей.

Технические решения, заложенные в проекты РУ ВБЭР, обеспечены правовой охраной и на сегодняшний день АО «ОКБМ Африкантов» является правообладателем:

- 5 изобретений,

- 1 полезной модели,

- 13 программ для ЭВМ,

- 43 секрета производства (ноу-хау).

 

 

Возврат к списку




Важное