Мировые строители АЭС: чем отличаются их технологии и реакторы

Главный вопрос, стоящий на повестке дня в последние недели – быть или не быть атомной электростанции в Казахстане? Ее судьба решится уже совсем скоро – 6 октября пройдет общенациональный референдум. Его результат определит, будет ли наша страна энергетически независима, поскольку дефицит электричества достиг уже колоссальных масштабов и нам приходится закупать его в соседних странах. Помимо вопросов безопасности и влияния на экологию казахстанцев сейчас беспокоит и то, кто же построит атомную электростанцию (АЭС). Среди кандидатов – четыре иностранные компании. Какие же технологии и реакторы они предлагают, и чем они отличаются друг от друга, подробнее эксперты разобрали в материале Azattyq Rýhy. 

О том, что АЭС жизненно необходима, эксперты говорят уже давно, поскольку уже в прошлом году производство электроэнергии в стране стало отставать от потребления. В особенности в зимний период. Так, в прошлом году Казахстан закупил из-за рубежа порядка 3 миллиардов киловатт-часов.

«Но в перспективе предполагается увеличение потребления электроэнергии, поэтому необходимо производить ее больше. Теперь возникает вопрос: а за счет чего мы будем производить ее? Солнечные и ветровые станции работают не стабильно. Угольные станции мы будем выводить из эксплуатации, поскольку наметили для себя путь декарбонизации и углеродной нейтральности к 2060 году. Газа в Казахстане практически нет. Поэтому нам нужны атомные станции, потому что они мощные, надежные, стабильные и они обеспечат базовую генерацию», – уверен кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры энергетики Алматинского университета энергетики и связи Андрей Кибарин.

На сегодня развитие атомной энергетики является долгосрочной стратегической задачей, решение которой не только покроет дефицит, но и обеспечит энергетическую независимость и безопасность Казахстана как минимум на 60-100 лет вперед – именно такие сроки службы сегодня рассматриваются для АЭС. 

«Казахстану в текущий момент важно обеспечить переход энергетики на безуглеродную генерацию, если мы хотим поддержать «зеленую» трансформацию экономики страны, устойчивое ее развитие в условиях повышенного внимания мирового сообщества к вопросам климата. Многим сейчас понятно, что без атомной энергетики решить все эти задачи практически невозможно. И потому строительство АЭС в Казахстане – очевидное и выгодное решение, необходимое для индустриального развития страны, которое окажет положительный мультипликативный эффект на все сферы», – убежден генеральный директор ТОО «Казахстанские атомные электрические станции» Тимур Жантикин. 

Если говорить о безопасности технологий, то сейчас атомные электростанции относятся к наиболее безопасным и наиболее надежным установкам в мире. Поэтому переживать казахстанцам не стоит. 

«Для строительства в Казахстане рассматриваются установки с повышенным уровнем безопасности – станции с реакторами поколения 3 и 3+, в которых применяется глубоко эшелонированная защита, сочетающая активные и пассивные системы безопасности, делающих станцию максимально устойчивой к внешним и внутренним воздействиям. У таких станций вероятность тяжелой аварии менее 10-7 события в год. Это означает, что за 10 миллионов лет может произойти одна авария. Степень безопасности атомной станции намного выше, чем безопасность, например, авиационного транспорта», – отметил Тимур Жантикин. 

Сейчас проект строительства АЭС в Казахстане находится на этапе активного изучения технико-коммерческих предложений от ведущих мировых производителей атомных технологий. Из 13 представленных проектов были отобраны четыре самых подходящих из Китая, России, Южной Кореи и Франции. 

«Они имеют работающие прототипы, где уже известны показатели по безопасности и экономике. Отобранные проекты имеют высокий уровень безопасности, соответствующие поколению реакторов 3 и 3+, и оптимизированные экономические показатели. Также по данным проектам отработаны процедуры и процессы сооружения АЭС, что подчеркивает необходимость комплексной подготовки и выполнения высоких технических стандартов на каждом этапе реализации проекта», – сообщил глава компании «Казахстанские атомные электрические станции». 

По словам экспертов, технологии, которые представляют все организации, достаточно близки, но отличия все же есть. 

«Если будет французская технология, то это реактор кипящего типа. Если российская, то некипящего типа. Если в российском реакторе в первом контуре вода двигается под давлением и она не кипит, то во французском реакторе получаем сразу пар, который используем. В Китае используют французские технологии, они имеют лицензии на производство. Что касается Кореи, то здесь тоже опыт есть. Доля атомной энергетики в Корее достаточно большая. Но я бы сказал так, что у всех равные условия и технологии приблизительно одинаковые», – пояснил кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры энергетики АУЭС Андрей Кибарин.

Разберем подробнее, что из себя представляет каждая компания и сколько реакторов в мире они построили. 

Так, российский «Росатом» представляет собой комплекс из более чем 350 предприятий и организаций, в которых занято свыше 250 тысяч человек, из которых более 3 тысяч человек имеют ученые степени.

«Росатом является крупнейшим производителем электроэнергии в России, обеспечивая свыше 18,4% энергетических потребностей страны. В структуре компании 10 наземных и одна плавучая АЭС, в составе которых эксплуатируются 36 энергоблоков суммарной мощностью порядка 26,8 гигаватт», – подчеркнул Тимур Жантикин. 

Проект ВВЭР-1200, который предлагает нам «Росатом» – это современная АЭС поколения 3+ с водо-водяным энергетическим реактором.

«ВВЭР-1200 поколения 3+ отличается повышенной безопасностью благодаря сочетанию активных и пассивных систем. Проектный срок службы АЭС составляет 60 лет, а улучшенная активная зона обеспечивает высокую мощность», – пояснил спикер. 

Французская компания Électricité de France (EDF) – крупнейшая энергетическая компания в Европе, владеющая, в частности, ядерными активами и участвующая в ядерных проектах по всему миру. 

«EDF участвует в ядерных проектах с 1970-х годов как во Франции, так и за ее рубежами. Компания обладает огромным опытом в области проектирования, разработки, эксплуатации и строительства атомных электростанций и вместе со своими ключевыми партнерами полностью сохраняет права на франко-германскую технологию EPR, относящуюся к водо-водяным реакторам поколения 3+», – рассказал Тимур Жантикин. 

Компания спроектировала, построила и ввела в эксплуатацию крупнейший в мире парк атомных электростанций. Она безопасно эксплуатирует ядерный парк общей мощностью 67,3 гигаватта (65 реакторов: 56 во Франции и девять в Великобритании) из 373,74 гигаватта (415 реакторов), эксплуатируемых в мире.

«Технология EPR-1200 основана на реакторных технологиях EPR и была предложена к строительству в Чехии и Казахстане. Срок службы основного оборудования также составляет 60 лет. Причем отработанная конструкция реактора лицензирована в четырех странах (Китай, Финляндия, Франция, и Великобритания), полностью соответствует европейским требованиям эксплуатирующих организаций и имеет высокий уровень надежности, подтвержденный европейскими тестами после аварии на АЭС «Фукусима», – продолжил наш собеседник. 

Также для строительства АЭС в Казахстане рассматривается технология китайской компании China National Nuclear Corporation (CNNC). Это госпредприятие с более чем 65-летним опытом работы в ядерной сфере. 

«Имея полную промышленную систему ядерной науки и техники, CNNC является главной силой развития национальной атомной энергетики. Опираясь на свою интегрированную систему ядерных исследований и проектирования, CNNC может самостоятельно завершить проектирование, строительство и эксплуатацию атомных электростанций мощностью 100, 300, 600 и 1000 мегаватт. Также компания обладает независимыми правами интеллектуальной собственности на серию технологий III поколения – ACP100, ACP600 и HPR1000», – сообщил Тимур Жантикин. 

Сейчас организация имеет в коммерческой эксплуатации в общей сложности 26 атомных энергоблоков, общая установленная мощность которых составляет 24,4 гигаватта. Строится еще 21 энергоблок. 

Казахстану же компания предлагает проект HPR1000 – это усовершенствованный водо-водяной реактор поколения 3+, разработанный на основе проверенных технологий, полученных в процессе проектирования, строительства и эксплуатации обширного парка таких реакторов в Китае. 

«Его установленная электрическая мощность составляет 1200 мегаватт. Срок службы основных компонентов АЭС составляет 60 лет. Проект сочетает активные и пассивные системы безопасности с двойной защитой, обеспечивая оптимальный баланс надежности, инноваций и экономической эффективности. Китай на своей территории построил и эксплуатирует практически все технологии поколений 3 и 3+, такие как AP1000, EPR и ВВЭР-1000/1200», – пояснил эксперт. 

Что касается Южной Кореи, то здешняя гидро- и атомная энергетическая компания – KHNP – является крупнейшей компанией, производящей примерно 34% всей электроэнергии страны. Организация строит и эксплуатирует АЭС уже в течение 50 лет. Всего в активе компании 26 атомных энергоблоков с общей установленной мощностью 25,8 гигаватта. На стадии строительства находится еще два блока APR1400 на АЭС «Saeul». 

«APR1400 – это двухпетлевой реактор с водой под давлением поколения 3, общая электрическая мощность варьируется от 1400 до 1520 мегаватт в зависимости от конкретных условий на площадке и поставщика турбины. Эталонной установкой конструкции для Казахстана будут блоки 5 и 6 АЭС «Shin-Kori», отражающие предыдущий опыт эксплуатации и строительства APR1400, а также опыт лицензирования, полученный в результате сертификации конструкции Комиссией по ядерному регулированию США», – отметил Тимур Жантикин. 

Также рассматривается проект APR1000 – это двухпетлевой реактор с водой под давлением поколения 3+, общая электрическая мощность которого составляет 1050 мегаватт. При этом срок службы основных компонентов АЭС для обоих реакторов составляет 60 лет.

В завершение отметим, в случае положительного решения на референдуме, кого бы ни выбрал Казахстан, строительство АЭС будет под пристальным надзором Международного агентства по атомной энергии – МАГАТЭ. Эта организация выпускает стандарты безопасности и рекомендации, предусматривающие недопущение ошибок в системах безопасности, которые были на некоторых АЭС.