6.    Некоторые современные зарубежные проекты (кратко):

Некоторые зарубежные компании уже имею в планах внедрение атомных станций малых мощностей. Находясь на расстоянии сотен миль от ближайшей электростанции, 700 жителей посёлка Галена на Аляске вынуждены полностью полагаться на генераторы. Дороговизна завозного топлива побуждает жителей поселка мечтать о собственном реакторе, пишет Christian Science Monitor.

Привычные глазу большие АЭС для Галены окажутся слишком огромными. Вместо них посёлковые власти выбрали то, что называется “ядерной батарейкой” мощностью всего лишь 10 МВт. Японская корпорация “Тошиба” пообещала жителям, что установит для них в 2012 году свою новейшую разработку – реактор 4S – причём сделает это бесплатно.Такая ”батарейка”, зарытая под землю на глубину 100 футов, будет нуждаться в перезарядке раз в 30 лет. Над реактором расположится турбина для преобразования снимаемого тепла в электричество.

Помимо “Тошибы”, ещё по крайней мере две компании планируют продавать мини-реакторы – это американские фирмы “Hyperion Power Generation” и “NuScale Power”. В первой из них утверждают, что их проект стоимостью 25 млн долларов (?) будет транспортабелен морскими и железнодорожными путями. Его можно доставлять к потребителю и по автодорогам.

“К нам обращаются представители островных регионов из различных уголков планеты. Мы составили список потенциальных клиентов, готовых подписать с нами соглашения. Среди возможных заказчиков есть и американцы”, – говорит вице-президент “Hyperion” Дебора Блэкуэлл (Deborah Blackwell).

“Hyperion” предлагает реактор мощностью порядка 25 МВт(э) в подземной компоновке, способный обеспечить электричеством 20 тысяч домов. Это модульный реактор, и с ростом потребностей возможна установка дополнительных модулей на выбранной площадке. Реактор “почти самоуправляемый” и спроектированный так, чтобы немедленно глушиться при возникновении значительных отклонений от режимов нормальной эксплуатации.

По словам разработчиков, реактор “Hyperion” будет способен работать 5-7 лет без перегрузки, после чего он будет отправляться для заправки новой порцией ядерного горючего на завод. В реакторе используется уран-гидридное топливо, причём обогащение урана выбрано менее 20%.

Но все эти разговоры пока что остаются только разговорами. До того, как мини-реакторы смогут выйти на рынок, их создателям придётся получить лицензии от комиссии по ядерному регулированию (NRC) США и преодолеть сопротивление экологических и антиядерных групп. Следует отметить, что “Тошиба” планировала в конце 2009 года подать заявку в NRC для получения формального одобрения проекта 4S [11].

7.    Оценка современных возможностей развертывания систем АСММ:

Для оценки возможности развертывания системы в настоящее время взяты некоторые важные аспекты, которые влияют на функционирование системы. Оценки даны субъективно после анализа этих факторов на настоящий период времени.

В настоящее время в мире стали задумываться над диверсификацией мощностного ряда. Развитые государства поддерживают такую политику. Тот факт, что в России запустили проект плавучей станции на базе КЛТ40-С, говорит о их положительном настрое относительно АСММ.

Не говоря о том, что в связи с меньшей мощностью АСММ последствия “возможных” аварий меньшие, чем на больших АЭС, АСММ защищены многими барьерами безопасности. Целям повышения безопасности и нераспространения ядерных материалов служит длительная кампания активной зоны, в некоторых случаях совпадающая со сроком службы реакторной установки и обеспечивающая отсутствие еe перегрузок при эксплуатации. Однако, еще не отлажен процесс транспортировки облученного топлива, что пока играет не в пользу АСММ.

В настоящее время проектами АСММ уже заинтересовались некоторые промышленные компании (например “Газпром”) В связи с экономической эффективностью станций в удаленных районах Земли и относительно низкой стоимостью, проекты должны быть привлекательны для финансирования. Однако, для того, чтобы вложение средств в АСММ было действительно выгодно, производство станций должно быть налажено на потоке.

В настоящее время никаких правовых документов специально для АСММ не существует. Это затрудняет развитие системы. Обязательна разработка нормативных баз. Сегодня пока не существует специально подготовленных кадров для работы на АСММ. Обслуживание энергоблока на месте предполагается вахтовым методом. Однако, подготовка эксплуатационного персонала для работы на КЛТ-40 уже ведется и включает теоретическое обучение и стажировку на действующих реакторных установках атомных ледоколов.

С точки зрения промышленных мощностей, в настоящее время и в России, и в мире существуют средства для строительства малых станций малой мощности. Но с учетом перспектив растущего спроса и с нехваткой обслуживающих предприятий нужно увеличивать объем промышленных мощностей, связанных с АСММ. Кроме того, в настоящее время, и проблема транспортировки стоит очень остро. Особенно это касается облученного топлива. В случае с плавучей АЭС, перевозка происходит по морю. Нужно разрабатывать безопасные способы доставки для локальных наземных АСММ.

Становится понятно, что в системе АСММ должен быть закрытый топливный цикл. Проблема обращения с ОЯТ, наверное, одна из самых острых. В мире еще не очень широко развита переработка облученного топлива. В России, например, существует только одно предприятие “Маяк”. Обязательно нужно развивать это отрасль атомной промышленности, что в будущем приведет к значительной экономии. Без этого нельзя будет обойтись.

Таблица 6: Оценка возможностей развертывание системы АСММ по некоторым критериям:

8. Проблемы внедрения АСММ:

Итак, на пути к использованию АСММ видны следующие очевидные проблемы:

• Нет адаптированной производственной базы для их изготовления и обслуживания (но по правде говоря, это не самая сложная проблема)
• Нет ясного понимания правовых/юридических основ их эффективного и безопасного использования
• Нет экономического механизма, позволяющего эффективное вложение средств в развитие промышленной базы и сферы обслуживания реакторов АСММ
• Нет международных соглашений и международного юридического базиса для использования АСММ в различных регионах мира
• Нет технологий и предприятий гарантированного обеспечения топливом АСММ в разных регионах мира и нет технологий и предприятий по обращению с ОЯТ этих реакторов и приемлемых технологических решений и предприятий по выводу их из эксплуатации.

Если эти трудности не осознать как важные проблемы, т.е. задачи, на решение которых своевременно необходимо затратить различного рода ресурсы, то процесс создания, производства и использования АСММ может принять своего рода стихийный характер, напоминающий ситуацию с АПЛ, ледоколами и в какой то степени ситуацию с АЭС большой мощности – развита промышленность по их производству, они эксплуатируются, приносят прибыль или просто выполняют свои функции по обеспечению безопасности (экономической, энергетической, государственной…), но при этом генерируются масштабные проблемы по выводу их из эксплуатации, по обращению с ОЯТ и РАО.

Сложность ситуации с АСММ состоит в том, что в мире в ближайшие десятилетия появится не только потребность в АСММ, но и вырастают возможности производства АСММ в различных странах (например, Китай, Корея, Аргентина, Бразилия, Индия…), которые в силу своего экономического положения и национальных особенностей еще довольно долгое время не будут обращать серьезного внимания на требования по безопасности, нераспространению, охраны окружающей среды.

Заключение:

В результате проделанного анализа можно сделать вывод о перспективах малой атомной энергетики.

В мире нарастает спрос на АСММ. Приходит общее понимание того, что без диверсификации энергогенерирующих мощностей не обойтись. Увеличивающийся дефицит пресной воды – также одна из причин, по которой нужно развивать систему АСММ, ведь атомные станции малой мощности можно использовать как источники энергии для опреснительных установок. Однако, на пути к развитию АСММ видны некоторые трудности (см. выше п. 8):

И для того, чтобы не увеличивать в мире и так уже довольно серьезные опасения по поводу опасностей, вносимых развитием АЭ, необходимо заранее предусмотреть различные институциональные механизмы регулирования такого возможного стихийного развития АСММ: создание необходимых экономических отношений, юридических и технических норм, договоров в рамках международного ядерного права, не столько просто сдерживающих развитие без решения проблем, сколько помогающих гармоничному развитию системы АСММ, без которой невозможно экономическое развитие многих регионов и расширение ресурсной базы глобального мирового хозяйственного механизма.

Помимо этого необходимо развитие инфраструктур как в области обеспечения производства АСММ, отвечающих ядерной культуре безопасности и передовым международным стандартам, так и технологий и предприятий по обращению с ОЯТ и РАО. Последнее особенно важно, поскольку развивающиеся государства на первых порах не будут заботиться о последствиях использования АСММ, а срок службы этих реакторов и места их использования таков, что последствия их вне системного использования не заставят себя долго ждать и могут очередной раз затормозить развитие всей АЭ.

Можно полагать, что приведенные аргументы достаточно обосновывают актуальность проработки широкого комплекса проблем, связанных с АСММ, и выделение этого направления ЯЭ в самостоятельный раздел энергетических исследований для международного сотрудничества.

Список использованной литературы:

1. Н.Н. Пономарев-Степной, А.Ю. Гагаринский и В.Ф. Цибульский. «НГ-Энергия» №13, 2009 г.
2. IAEA-TECDOC -1536, “Status of Small Reactor Designs Without On-Site Refuelling”, англ.,  МАГАТЭ, 2007 г.
3. IAEA-TECDOC-1451, “Innovative small and medium sized reactors: Design features, safety approaches and R&D trends”, англ., МАГАТЭ, 2005 г.
4. Попов С.П., Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф. Экономическая оценка и масштабы применения энергоисточников малой мощности для изолированных потребителей. Труды международной научно-практической конференции «Малая энергетика-2002», 19-20 ноября 2002 г. ISBN- 5-9900048-2-6 , с. 200-207.
5. “Water for People, Water for Life – UN World Water Development Report (WWDR)”,англ., The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO), Paris, France, 2002.
6. Полуничев Виталий Иванович , “ЯДЕРНОЕ ОПРЕСНЕНИЕ МОРСКОЙ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РОССИЙСКИХ СУДОВЫХ ЯДЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ”, Нижний Новгород, 2004 г.
7. Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф., Попов С.П., Петров Н.А. Малая энергетика Севера: Проблемы и пути развития. Новосибирск: Наука, 2002 г.
8. Romanovskii V., Smirnov I., Shadrin A. et. al., Global 2001, International conference, 2001, Book of Abstracts, abstract.
9. Shadrin A., Murzin A., RomanovskyV. et. al. Proceedings of GLOBAL 2005, Tsukuba, Japan, Oct 9-13, 2005, Paper No. 128.
10. Ревенко Ю.А., Кудрявцев Е.Г., Шадрин А.Ю. и др. Патент РФ  № 2005131461/06, от 10.10.2005, опубликовано 20.03.2007 БИ. № 8.
11. www.atominfo.ru – информационный портал атомных технологий,http://www.atominfo.ru/news/air5638.htm, 2009 г.
12. (см. 8) 
13. (см. 9) 
14. (см. 10)
15. Публикация на сайте ОАО «Малая энергетика», http://www.replay.ru/portfolio/site/energetica/index.html, 2009 г.
16. 2-nd RCM on “Economic Research on, and Assessment of, Selected Nuclear Desalination Projects and Case Studies”, Nuclear Power Technology Development Section (NPTDS) Division of Nuclear Power (NENP), Vienna, October, 2003.
17. Статья “Статья Атомная станция малой мощности «Унитерм»” к.т.н. Л.А. Адамович, к.т.н. Г.И. Гречко, д.т.н. В.А. Шишкин, ГУПНИКИЭТ, Москва, 2008 г.
18. Статья “Решения должны быть разные”, Щепетина Т.Д. 2006 г.