Новости: ноябрь–декабрь 2018
Автор: Ирина Сухарева
Фото: Росатом, Flickr/ Ecole polytechnique, Flickr/TRIUMF Lab
ПРОГНОЗЫ
Атомную энергию признали незаменимой
Если Евросоюз намерен выполнить международные договоренности по предотвращению глобального потепления, то к 2050 году доля атомной генерации в странах ЕС должна составить не меньше 25%. Такие выводы сделаны в исследовании «Модели развития до 2050 года: роль атомной энергии в низкоуглеродной Европе», подготовленном Европейским атомным форумом (Foratom). Кроме того, развитие атомной энергетики поможет уменьшить экономические затраты, которые лягут на налогоплательщиков при переходе на низкоуглеродную экономику.
В исследовании рассматриваются три основных сценария развития европейского ядерного потенциала: «низкий» (36 ГВт мощностей), «средний» (103 ГВт) и «высокий» (150 ГВт). «Высокий» сценарий подразумевает долгосрочную эксплуатацию существующих АЭС и строительство новых мощностей.
В исследовании говорится о необходимости развития ВИЭ, но при этом подчеркивается, что они должны сочетаться с атомной энергетикой, поскольку только так можно обеспечить гибкость и надежность низкоуглеродной энергосистемы.
«Атомная энергия — это та низкоуглеродная технология, которая доступна уже сегодня. Вместо того чтобы делать ставку на технологии, которые пока не доказали своих преимуществ ни с технической, ни с финансовой точки зрения, следует в первую очередь продвигать те ядерные технологии, которые уже продемонстрировали свою эффективность», — заявил генеральный директор Foratom Ив Десбазейль.
Сегодня в 14 из 28 стран Евросоюза эксплуатируются 128 энергоблоков АЭС суммарной мощностью 119 ГВт. Они обеспечивают 22% объема производимой в Европе электроэнергии.
Также в конце ноября свою долгосрочную стратегию по борьбе с изменением климата представила Европейская комиссия. В ней описаны восемь сценариев развития, два из которых предполагают полное прекращение выбросов парниковых газов, остальные — их сокращение на 80−90% (на 45% уже к 2030 году). Для этого необходимо будет полностью отказаться от угля, нефти и природного газа. Ведущая роль в стратегии отводится возобновляемым источникам энергии, при этом не исключается использование АЭС в общем энергобалансе.
Как заявил еврокомиссар по вопросам климата Мигель Ариас Каньете, для реализации этой стратегии потребуются инвестиции в объеме до 290 млрд евро в год. В то же время предполагается значительная экономия средств за счет отказа от импорта нефти.
В исследовании говорится о необходимости развития ВИЭ, но при этом подчеркивается, что они должны сочетаться с атомной энергетикой, поскольку только так можно обеспечить гибкость и надежность низкоуглеродной энергосистемы.
«Атомная энергия — это та низкоуглеродная технология, которая доступна уже сегодня. Вместо того чтобы делать ставку на технологии, которые пока не доказали своих преимуществ ни с технической, ни с финансовой точки зрения, следует в первую очередь продвигать те ядерные технологии, которые уже продемонстрировали свою эффективность», — заявил генеральный директор Foratom Ив Десбазейль.
Сегодня в 14 из 28 стран Евросоюза эксплуатируются 128 энергоблоков АЭС суммарной мощностью 119 ГВт. Они обеспечивают 22% объема производимой в Европе электроэнергии.
Также в конце ноября свою долгосрочную стратегию по борьбе с изменением климата представила Европейская комиссия. В ней описаны восемь сценариев развития, два из которых предполагают полное прекращение выбросов парниковых газов, остальные — их сокращение на 80−90% (на 45% уже к 2030 году). Для этого необходимо будет полностью отказаться от угля, нефти и природного газа. Ведущая роль в стратегии отводится возобновляемым источникам энергии, при этом не исключается использование АЭС в общем энергобалансе.
Как заявил еврокомиссар по вопросам климата Мигель Ариас Каньете, для реализации этой стратегии потребуются инвестиции в объеме до 290 млрд евро в год. В то же время предполагается значительная экономия средств за счет отказа от импорта нефти.
НАУКА
СИ больше не будет прежней
Участники 26-й Генеральной конференции по мерам и весам приняли историческое решение: для четырех основных единиц Международной системы единиц (СИ): килограмма, ампера, кельвина и моля — будут изменены определения. Теперь все семь единиц СИ, отошедшей от природных артефактов, выражаются через известные мировые константы с фиксированными значениями. Кроме того, многие единицы определяются во взаимосвязи с другими единицами.
«Это решение было вполне ожидаемым, однако его практическая реализация растянулась на несколько десятилетий», — комментирует главный научный сотрудник Главного метрологического центра Государственной службы времени и частоты, доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Физико-технические проблемы метрологии» Института ЛаПлаз НИЯУ МИФИ Виталий Пальчиков.
Самые кардинальные изменения коснулись килограмма. Определение 1901 года гласило: «Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма». Однако официальные копии эталонного килограмма отличаются от него по весу; порядок отклонений — 50 микрограммов. Теперь для определения килограмма используется постоянная Планка.
Измерение массы на практике возможно с помощью ваттовых весов: проводятся два отдельных эксперимента для сравнения механической и электромагнитной сил, а затем катушку перемещают через магнитное поле для создания разности потенциалов. «Грубо говоря, масса вычисляется через электроэнергию, которая необходима, чтобы поднять предмет, лежащий на другой чаше весов», — объясняет В. Пальчиков.
Один кельвин, согласно новому определению, соответствует изменению тепловой энергии на 1,38064 852×10⁻²³ джоулей. Для выражения этой единицы требуется постоянная Больцмана.
Новое определение ампера: «Электрический ток, соответствующий потоку 1/1,6021766 208×10⁻¹⁹ элементарных электрических зарядов в секунду». Для выражения единицы требуется заряд электрона. «На практике для определения ампера понадобится только один инструмент — одноэлектронный насос. Он позволяет перемещать определенное количество электронов в течение каждого насосного цикла, что является крайне ценным качеством для фундаментальной науки и метрологии», — говорит В. Пальчиков.
Моль теперь определяется как количество вещества системы, которая содержит 6,22140857×10²³ специфицированных структурных единиц. Для выражения единицы требуется постоянная Авогадро. Для вычисления числа Авогадро — и определения моля через него — ученые предлагают создать идеальную сферу из чистого ²⁸Si.
Система единиц СИ стала гораздо более точной, устойчивой и самодостаточной.
«Новые определения важны прежде всего для ученых-метрологов, потому что в научных исследованиях должна соблюдаться идеальная точность формулировок и измерений, — комментирует В. Пальчиков. — Международное бюро мер и весов считает, что новые эталоны позволят „обеспечить высочайший уровень точности в различных способах измерений в любом месте и времени и в любом масштабе, без потери точности“».
Самые кардинальные изменения коснулись килограмма. Определение 1901 года гласило: «Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма». Однако официальные копии эталонного килограмма отличаются от него по весу; порядок отклонений — 50 микрограммов. Теперь для определения килограмма используется постоянная Планка.
Измерение массы на практике возможно с помощью ваттовых весов: проводятся два отдельных эксперимента для сравнения механической и электромагнитной сил, а затем катушку перемещают через магнитное поле для создания разности потенциалов. «Грубо говоря, масса вычисляется через электроэнергию, которая необходима, чтобы поднять предмет, лежащий на другой чаше весов», — объясняет В. Пальчиков.
Один кельвин, согласно новому определению, соответствует изменению тепловой энергии на 1,38064 852×10⁻²³ джоулей. Для выражения этой единицы требуется постоянная Больцмана.
Новое определение ампера: «Электрический ток, соответствующий потоку 1/1,6021766 208×10⁻¹⁹ элементарных электрических зарядов в секунду». Для выражения единицы требуется заряд электрона. «На практике для определения ампера понадобится только один инструмент — одноэлектронный насос. Он позволяет перемещать определенное количество электронов в течение каждого насосного цикла, что является крайне ценным качеством для фундаментальной науки и метрологии», — говорит В. Пальчиков.
Моль теперь определяется как количество вещества системы, которая содержит 6,22140857×10²³ специфицированных структурных единиц. Для выражения единицы требуется постоянная Авогадро. Для вычисления числа Авогадро — и определения моля через него — ученые предлагают создать идеальную сферу из чистого ²⁸Si.
Система единиц СИ стала гораздо более точной, устойчивой и самодостаточной.
«Новые определения важны прежде всего для ученых-метрологов, потому что в научных исследованиях должна соблюдаться идеальная точность формулировок и измерений, — комментирует В. Пальчиков. — Международное бюро мер и весов считает, что новые эталоны позволят „обеспечить высочайший уровень точности в различных способах измерений в любом месте и времени и в любом масштабе, без потери точности“».
НАУКА
У всех на слуху
Два сотрудника научных организаций Росатома вошли в список самых цитируемых российских ученых по версии базы данных Scopus.
Советник директора отделения Физико-энергетического института им. А. И. Лейпунского Павел Кириллов работает в ФЭИ с 1950 года, он написал свыше 120 научных статей и несколько книг. По данным Scopus, его работы набрали более 2000 цитирований.
Кандидат физико-математических наук, сотрудник РФЯЦ-ВНИИЭФ Вадим Курулин известен научной работой «Моделирование турбулентных течений вихреразрешающими подходами на неструктурированных сетках», за которую в 2016 году он получил премию Росатома для молодых ученых.
Имена лауреатов были названы на церемонии вручения премии Scopus Award Russia 2018. Всего были награждены 19 исследователей.
Самыми высокоцитируемыми были признаны публикации Владимира Резникова (Новосибирский государственный университет) и Виктора Овчаренко (Международный томографический центр СО РАН).
В 2018 году в рамках проекта национальной подписки доступ к крупнейшей единой базе аннотаций и цитирования рецензируемой научной литературы получили более 1,3 тыс. научно-образовательных организаций в России.
Кандидат физико-математических наук, сотрудник РФЯЦ-ВНИИЭФ Вадим Курулин известен научной работой «Моделирование турбулентных течений вихреразрешающими подходами на неструктурированных сетках», за которую в 2016 году он получил премию Росатома для молодых ученых.
Имена лауреатов были названы на церемонии вручения премии Scopus Award Russia 2018. Всего были награждены 19 исследователей.
Самыми высокоцитируемыми были признаны публикации Владимира Резникова (Новосибирский государственный университет) и Виктора Овчаренко (Международный томографический центр СО РАН).
В 2018 году в рамках проекта национальной подписки доступ к крупнейшей единой базе аннотаций и цитирования рецензируемой научной литературы получили более 1,3 тыс. научно-образовательных организаций в России.
ЭНЕРГОПОЛИТИКА
Тайвань выбрал атом
Жители Тайваня проголосовали на референдуме против планов правительства отказаться от атомной энергетики.
На референдум, инициированный основателем организации «Разрушители ядерных мифов» Хуаном Шисю, был вынесен вопрос: «Согласны ли вы с отменой положения закона, согласно которому эксплуатация всех атомных электростанций должна прекратиться к 2025 году?» По данным Центральной избирательной комиссии, положительно на этот вопрос ответили 59,5% участников референдума.
Премьер-министр Китайской Республики Лай Циндэ заявил, что уважает результаты референдума и правительство пересмотрит энергетическую политику страны.
В свою очередь, президент Китайской Республики Цай Инвэнь заявила, что цель — постепенный выход Тайваня из ядерной энергетики — остается неизменной, так как это часть закона об окружающей среде.
Полный отказ от атомной энергетики был одним из предвыборных обещаний Демократической прогрессивной партии, пришедшей к власти в 2016 году.
Сейчас на Тайване работают АЭС «Куошен» (два реактора по 1000 МВт) и АЭС «Мааншан» (два реактора по 950 МВт). В 2017 году доля атомной энергетики в энергобалансе Тайваня составляла 16%.
Премьер-министр Китайской Республики Лай Циндэ заявил, что уважает результаты референдума и правительство пересмотрит энергетическую политику страны.
В свою очередь, президент Китайской Республики Цай Инвэнь заявила, что цель — постепенный выход Тайваня из ядерной энергетики — остается неизменной, так как это часть закона об окружающей среде.
Полный отказ от атомной энергетики был одним из предвыборных обещаний Демократической прогрессивной партии, пришедшей к власти в 2016 году.
Сейчас на Тайване работают АЭС «Куошен» (два реактора по 1000 МВт) и АЭС «Мааншан» (два реактора по 950 МВт). В 2017 году доля атомной энергетики в энергобалансе Тайваня составляла 16%.
ТЕХНОЛОГИИ
Исторический отжиг
На Балаковской АЭС проведена уникальная операция — восстановительный отжиг металла корпуса реактора ВВЭР‑1000. Эта процедура проводилась на реакторе большой мощности впервые в мире.
Благодаря технологии, которая разрабатывалась «Курчатовским институтом» около десяти лет, срок эксплуатации реактора может быть увеличен на 15−30 лет, также значительно повышается безопасность реакторной установки.
Генеральный директор концерна «Росэнергоатом» Андрей Петров назвал это событие колоссальным техническим прорывом в атомной энергетике: «Сегодня во всем мире работают 37 реакторов-„тысячников“ российского дизайна. Восстановительный отжиг — это та новая и на сегодняшний день единственная в мире технология, которая позволяет продлить срок службы водо-водяных реакторов как российского, так и зарубежного дизайна».
Весь процесс отжига проходил в реакторном зале. Во время основного этапа операции металл корпуса медленно нагревался до температуры +565 °C. На следующие сутки началась стационарная выдержка длительностью в 100 часов, после чего металл постепенно охлаждался.
Аналогичные технологии ранее были успешно применены на реакторах средней мощности ВВЭР‑440, что позволило увеличить срок их службы с 45 до 60 лет.
Генеральный директор концерна «Росэнергоатом» Андрей Петров назвал это событие колоссальным техническим прорывом в атомной энергетике: «Сегодня во всем мире работают 37 реакторов-„тысячников“ российского дизайна. Восстановительный отжиг — это та новая и на сегодняшний день единственная в мире технология, которая позволяет продлить срок службы водо-водяных реакторов как российского, так и зарубежного дизайна».
Весь процесс отжига проходил в реакторном зале. Во время основного этапа операции металл корпуса медленно нагревался до температуры +565 °C. На следующие сутки началась стационарная выдержка длительностью в 100 часов, после чего металл постепенно охлаждался.
Аналогичные технологии ранее были успешно применены на реакторах средней мощности ВВЭР‑440, что позволило увеличить срок их службы с 45 до 60 лет.
ЗАРУБЕЖНЫЕ СТРОЙКИ
Британские площадки: все сложно
Японская корпорация Toshiba не будет участвовать в строительстве АЭС «Мурсайд». В официальном заявлении корпорации такое решение объясняется политикой компании, направленной на устранение рисков, связанных со строительством АЭС за рубежом. Созданное для реализации этого проекта предприятие NuGen будет ликвидировано, а права на строительство АЭС «Мурсайд» перейдут к правительству Великобритании, которое, вероятно, объявит открытый конкурс.
Изначально Toshiba планировала привлечь для NuGen новых инвесторов, но не смогла завершить сделку по продаже компании в финансовом 2018 году. NuGen была создана в 2009 году в качестве проектной компании для проекта строительства АЭС «Мурсайд». Планировалось построить три блока с реакторами AP‑1000.
Но есть и хорошие новости о другой британской атомной стройке: выдано разрешение на заливку бетона для сооружения ядерного острова АЭС «Хинкли-Пойнт С» в графстве Сомерсет. Как сообщили в регулирующем органе, это первая за последние 25 лет подобная лицензия, подтверждающая пригодность площадки к строительству новых ядерных мощностей.
Правда, для старта работ требуются дополнительные разрешения регулятора и Агентства по охране окружающей среды, а также одобрение госсекретаря по вопросам энергетики и изменения климата.
Лицензия на строительство третьей очереди АЭС «Хинкли-Пойнт» принадлежит NNB Generation Company (NNB Gen Co.), дочерней компании EDF Energy. Инвесторы проекта — EDF Energy и Centrica plc. Планируется построить два энергоблока с реакторами EPR разработки Areva.
Но есть и хорошие новости о другой британской атомной стройке: выдано разрешение на заливку бетона для сооружения ядерного острова АЭС «Хинкли-Пойнт С» в графстве Сомерсет. Как сообщили в регулирующем органе, это первая за последние 25 лет подобная лицензия, подтверждающая пригодность площадки к строительству новых ядерных мощностей.
Правда, для старта работ требуются дополнительные разрешения регулятора и Агентства по охране окружающей среды, а также одобрение госсекретаря по вопросам энергетики и изменения климата.
Лицензия на строительство третьей очереди АЭС «Хинкли-Пойнт» принадлежит NNB Generation Company (NNB Gen Co.), дочерней компании EDF Energy. Инвесторы проекта — EDF Energy и Centrica plc. Планируется построить два энергоблока с реакторами EPR разработки Areva.
ЭНЕРГОБАЛАНС
ВИЭ завоевали Германию
В Германии мощности электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, впервые превысили показатели традиционной генерации.
Как сообщается в отчете немецкого федерального сетевого агентства, доля «зеленой» энергии в 2017 году составила 112,5 ГВт, а традиционной — 105 ГВт (из них 9,5 ГВт — атомная энергия). Общая мощность немецкой энергосистемы — 217,6 ГВт.
При этом на проведенном недавно совместном тендере, в котором участвовали проекты солнечных и ветровых электростанций, победили первые: из 50 заявок только одна принадлежала представителям ветроэнергетики. Средняя цена победивших «солнечных» заявок — 5,27 евроцента за кВт∙ч.
Самим представителям немецкой «зеленой» энергетики такая искусственно создаваемая конкуренция не нравится: они считают, что в Германии ветер и солнце дополняют друг друга, а потому для энергобаланса страны необходимо параллельное развитие двух этих направлений.
При этом на проведенном недавно совместном тендере, в котором участвовали проекты солнечных и ветровых электростанций, победили первые: из 50 заявок только одна принадлежала представителям ветроэнергетики. Средняя цена победивших «солнечных» заявок — 5,27 евроцента за кВт∙ч.
Самим представителям немецкой «зеленой» энергетики такая искусственно создаваемая конкуренция не нравится: они считают, что в Германии ветер и солнце дополняют друг друга, а потому для энергобаланса страны необходимо параллельное развитие двух этих направлений.
СОГЛАШЕНИЯ
Россия — Руанда — Аргентина: расширяем сотрудничество
Росатом подписал с Руандой межправительственное соглашение о сотрудничестве в области использования атомной энергии в мирных целях. Это произошло в Москве в ходе визита министра инфраструктуры Руанды Клавера Гатете.
Подписание этого документа создаст основу для работы над проектами сооружения центра ядерной науки и технологий, АЭС в Руанде, создания ядерной инфраструктуры в республике и многими другими.
Комментируя это событие, глава Росатома Алексей Лихачев заявил: «Мы рады предоставить нашим руандийским партнерам доступ к более чем 70-летнему российскому опыту в области мирного использования атомных технологий и надеемся, что сотрудничество в этой сфере будет способствовать экономическому росту Руанды и повышению качества жизни населения страны».
Также на полях саммита G20, прошедшего в Буэнос-Айресе, был подписан документ о российско-аргентинском партнерстве в области мирного использования атомной энергии. Среди основных направлений взаимодействия — проработка проектов сооружения в Аргентине АЭС большой и малой мощности, а также совместная работа в третьих странах, включая строительство исследовательских центров.
Президент России Владимир Путин заявил, что они с президентом Аргентины Маурисио Макри говорили о важности углубления промышленной кооперации двух стран: «В этом контексте обсудили вопрос сооружения на территории Аргентины и атомной электростанции по российским технологиям. Уверен, что подписанный Росатомом и аргентинскими коллегами стратегический документ по сотрудничеству в области мирного атома создаст необходимые условия для осуществления имеющихся масштабных совместных планов на этом важнейшем направлении». Как уточнил президент, свыше 20% электроэнергии в Аргентине вырабатывается на оборудовании российского производства.
Комментируя это событие, глава Росатома Алексей Лихачев заявил: «Мы рады предоставить нашим руандийским партнерам доступ к более чем 70-летнему российскому опыту в области мирного использования атомных технологий и надеемся, что сотрудничество в этой сфере будет способствовать экономическому росту Руанды и повышению качества жизни населения страны».
Также на полях саммита G20, прошедшего в Буэнос-Айресе, был подписан документ о российско-аргентинском партнерстве в области мирного использования атомной энергии. Среди основных направлений взаимодействия — проработка проектов сооружения в Аргентине АЭС большой и малой мощности, а также совместная работа в третьих странах, включая строительство исследовательских центров.
Президент России Владимир Путин заявил, что они с президентом Аргентины Маурисио Макри говорили о важности углубления промышленной кооперации двух стран: «В этом контексте обсудили вопрос сооружения на территории Аргентины и атомной электростанции по российским технологиям. Уверен, что подписанный Росатомом и аргентинскими коллегами стратегический документ по сотрудничеству в области мирного атома создаст необходимые условия для осуществления имеющихся масштабных совместных планов на этом важнейшем направлении». Как уточнил президент, свыше 20% электроэнергии в Аргентине вырабатывается на оборудовании российского производства.
ТЕХНОЛОГИИ
Рений для Казахстана
Ученые Инжинирингового центра Уранового холдинга АРМЗ разработали технологию извлечения редкоземельного металла для Балхашского медеплавильного завода. Она позволит сократить затраты, в том числе на химикаты и расходные материалы.
«На заводе планируется создать участок сорбционного извлечения рения из промывной кислоты сернокислотного цеха. Побочной продукцией участка станет свинцовый концентрат.
Технология, которую мы предложили заказчику, основана на процессах сорбции, регенерации и очистки товарного десорбата. Особое внимание при разработке проекта мы уделяли соблюдению экологических норм. В частности, предложен метод очистки выбросов в атмосферу, полностью исключающий загрязнение воздуха», — рассказал генеральный директор АО «ВНИПИпромтехнологии» Алексей Шеметов.
Плановая мощность установки — 3,5 тонны в год. До этого рений на Балхашском медеплавильном заводе не извлекался.
При этом потребление рения (в первую очередь, для производства выхлопных сопел реактивных двигателей и камер сгорания) постоянно растет. Только с 2006 по 2015 год добыча этого редкоземельного металла в мире выросла с 40 до 57 тонн в год.
Технология, которую мы предложили заказчику, основана на процессах сорбции, регенерации и очистки товарного десорбата. Особое внимание при разработке проекта мы уделяли соблюдению экологических норм. В частности, предложен метод очистки выбросов в атмосферу, полностью исключающий загрязнение воздуха», — рассказал генеральный директор АО «ВНИПИпромтехнологии» Алексей Шеметов.
Плановая мощность установки — 3,5 тонны в год. До этого рений на Балхашском медеплавильном заводе не извлекался.
При этом потребление рения (в первую очередь, для производства выхлопных сопел реактивных двигателей и камер сгорания) постоянно растет. Только с 2006 по 2015 год добыча этого редкоземельного металла в мире выросла с 40 до 57 тонн в год.
БЕЗОПАСНОСТЬ
Миссия выполнима
Корпоративная миссия ОСАРТ МАГАТЭ по итогам инспекции объектов концерна «Росэнергоатом» подтвердила его приверженность принципам безопасности.
12 экспертов и два наблюдателя из 11 стран мира прибыли в Россию по приглашению правительства РФ и Росатома. В течение 17 дней они проверяли как центральный аппарат концерна, так и филиалы: Балаковскую, Кольскую, Смоленскую АЭС. Всего оценивалось девять направлений. Эксперты беседовали с персоналом, присутствовали на совещаниях и анализировали документы. Опыт Росатома будет интересен для всего атомного сообщества, заявил руководитель группы экспертов МАГАТЭ Питер Таррен: «Мы обнаружили очень хорошие практики, которые будут полезны для мировой общественности и позволят повышать ядерную безопасность не только на уровне конкретного государства, но и в мировом масштабе; две из них — в области коммуникаций, одна — в области закупок».
Миссия ОСАРТ — одна из старейших миссий МАГАТЭ, это мощный инструмент независимой оценки эксплуатационной безопасности атомных станций. Ранее в мире были проведены лишь две корпоративные миссии ОСАРТ: в чешской ядерной эксплуатирующей организации CEZ и французской EDF.
Миссия ОСАРТ — одна из старейших миссий МАГАТЭ, это мощный инструмент независимой оценки эксплуатационной безопасности атомных станций. Ранее в мире были проведены лишь две корпоративные миссии ОСАРТ: в чешской ядерной эксплуатирующей организации CEZ и французской EDF.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #9_2018