Учёные уверены, что возведение атомных электростанций на быстрых нейтронах сделает электроэнергию дешевле, а эксплуатацию ядерных реакторов – безопаснее.
3 апреля в Турции началось строительство атомной электростанции «Аккую», первый энергоблок которой должен быть запущен в 2023 году. Предполагается, что АЭС, которую будут возводить российские специалисты, обеспечит 10% потребности страны в электроэнергии. Как отметил Президент Турции Реджеп Эрдоган, это повысит энергетическую безопасность Республики и позволит её закрепиться в первой десятке наиболее развитых экономик мира.
«Атомная электростанция, которая не выбрасывает углекислый газ, является чистой, экологической энергией. Поэтому эта атомная электростанция будет вносить серьёзный вклад в нашу энергетическую безопасность, а также будет играть большую роль в борьбе с климатическими изменениями», - заявил Эрдоган.
Эту точку зрения разделяют далеко не во всех странах мира. Например, руководство Германии семь лет назад объявило о том, что к 2022 году планирует полностью отказаться от атомных станций. Поводом для такого решения послужила авария на АЭС в Фукусиме, а следствием стало бурное развитие возобновляемых источников энергии – ветряных генераторов и солнечных батарей, а также резкое увеличение закупок российского газа.
Пойти по пути отказа от ядерной энергетики вслед за Германией сегодня почти никто не готов. В 31 стране мира сейчас эксплуатируется 450 энергоблоков, ещё 55 находится в стадии строительства. «Аккую» стал 56-м. По прогнозам, атомная генерация вплоть до 2040 года будет ежегодно увеличиваться на 2,3%.
Проблема захоронения отходов
Немаловажным фактором этого роста должно стать внедрение новых технологий, которые существенно повысят безопасность эксплуатации АЭС, и решат одну из наиболее острых проблем отрасли – необходимость утилизации и хранения радиоактивных отходов.
«Из разведанных запасов урана можно произвести энергии больше, чем из нефти, газа и угля вместе взятых. Но мы используем открытый топливный цикл, и по этой причине сталкиваемся с проблемой затратного хранения так называемого «отработавшего» ядерного топлива, в котором полезного материала почти столько же, сколько было загружено в реактор, а также с проблемой обращения с радиоактивными отходами. Как их решить известно. Нужно строить реакторы на быстрых нейтронах, в которых деление атомных ядер осуществляют не тепловые, а нейтроны с более высокой энергией. Кроме того, так называемое, «отработавшее» ядерное топливо необходимо очищать от продуктов ядерных реакций, а изотопы урана, плутония и актиноидов возвращать в реактор. Такой ядерный топливный цикл называют замкнутым, - говорит Президент НП «Горнопромышленники России» Валерий Язев
С ним согласен первый заместитель генерального директора ГК «Росатом» Александр Локшин. Он считает, что завтрашний день ядерной энергетики – это так называемые двухкомпонентные энергетические системы, где вместе с традиционными тепловыми реакторами будут использоваться реакторы на быстрых нейтронах.
«Россия – единственная страна в мире, которая имеет промышленный опыт эксплуатации таких реакторов. Использование традиционных тепловых и быстрых технологий позволяет замыкать топливный цикл, многократно вовлекать в него отработавшее ядерное топливо. Это фактически превращает ядерную энергетику в энергетику на возобновляемых источниках энергии, делает ее ресурсную базу неисчерпаемой, и, в перспективе, снимает проблему захоронения отходов», - уверен представитель «Росатома».
Безопасность или себестоимость?
Эксперты отмечают, что переход к замкнутому топливному циклу за счёт использования реакторов на быстрых нейтронах позволит решить ещё одну серьёзную проблему, стоящую перед атомщиками. Речь идёт о снижении себестоимости производимой энергии. В этом случае совокупную мощность атомных электростанций можно увеличить в несколько раз и сократить за их счёт угольную генерацию, наиболее вредную для экологии.
«После каждой аварии международное сообщество вырабатывало меры повышения безопасности атомных электростанций. Их модернизировали или строили по новым проектам. Станции становились безопаснее, но дороже. Если эта тенденция продолжится, то дилемма «аварийность или себестоимость» превратится в гордиев узел. Можно ли его разрубить? И чем? Именно с помощью реакторов на быстрых нейтронах, обладающих «естественной безопасностью», - продолжает Валерий Язев.
Председатель комитета по энергетике Государственной Думы России Павел Завальный считает, что необходимость повышения эффективности АЭС за счёт снижения затрат на строительство и сохранение при этом гарантий безопасности – один из главных вызовов, стоящих перед отраслью.
«Нам требуется рост конкурентоспособности атомной энергетики, ведь это одно из основных условий обеспечения энергетической безопасности государства. Уже в краткосрочной перспективе мы должны достигнуть экономической конкурентоспособности новых серийных АЭС по сравнению с традиционной тепловой энергетикой за счет снижения удельных затрат на их сооружение. Это позволит снизить расходы федерального бюджета при сохранении приоритета безопасности. Уверен, «Росатому» это по силам. А мы, законодатели, постараемся обеспечить такое правовое регулирование, которое поможет их решить», - считает Завальный.
Перспективы российского атома
Доля атомной генерации в энергетическом балансе России сегодня – 18,9%. Её обеспечивают 35 атомных энергоблоков, еще два находятся в стадии опытно-промышленной эксплуатации, семь – строятся. В планах Росэнергоатома до 2024 года – возвести еще 13 новых блоков и продлить сроки эксплуатации одиннадцати действующих, что позволит увеличить выработку электроэнергии на 10%.
Как отмечает Валерий Язев, один из наиболее интересных проектов, реализуемых сегодня в нашей стране, это возведение реактора на быстрых нейтронах с жидким свинцовым теплоносителем БРЕСТ-300 в Северске, под Томском. Он станет самым безопасным за всю историю атомной энергетики, а его коммерческая версия БРЕСТ-1200 за счёт минимизации расходов на строительство окажется очень эффективной с экономической точки зрения. Реактор будет «сжигать» весь ядерный материал, в том числе высокоактивные и долгоживущие радиоактивные отходы. Для того, чтобы обеспечить высокий уровень безопасности ему не будут нужны сложные дублирующие системы.
Параллельно с реактором БРЕСТ-300 там же, в Северске, создаётся опытный технологический комплекс для замыкания цикла. Отработавшее ядерное топливо будет в нём перерабатываться и вновь возвращаться в реактор. При регенерации плутоний-239 останется в смеси изотопов и поэтому не сможет использоваться в военных целях. А актиноиды, представляющие собой основную проблему обращения с долгоживущими радиоактивными отходами, возвратятся в реактор и вновь начнут вырабатывать энергию. Останутся лишь короткоживущие радиоактивные изотопы, поэтому отходов станет гораздо меньше, и они станут менее опасными.
«Атомная энергетика с замкнутым топливным циклом увеличит запас полезно используемого ядерного сырья в десятки раз и обеспечит потребности в нём на столетия (оптимисты говорят о тысячелетиях). Будет решён вопрос долгоживущих радиоактивных отходов. Будет решён вопрос безопасности, по меньшей мере, в понимании надёжной локализации последствий аварий или диверсий внутри реакторного здания. И тогда мы сможем говорить о настоящем энергопрорыве. Кстати, эта программа так и называется – «Прорыв», - комментирует Валерий Язев.
Нет сомнений в том, что Россия продолжит активное строительство АЭС. Причём не только на своей территории, но и за границей. Сегодня «Росатом» возводит 33 энергоблока за рубежом: в Беларуси, Финляндии, Венгрии, Турции, Египте, Индии, Иране и многих других странах мира. Внедрение новых технологий позволит увеличить портфель заказов и ещё больше повысить доверие к работе отечественных специалистов в области мирного атома.
