Новости: октябрь 2020





Фото: Росатом, Westinghousenuclear.com,
Zeroavia.com, Unsplash.com
ТЕХНОЛОГИИ
Новости «маленьких»
Сразу несколько стран ведут активные работы по созданию реакторов малых мощностей.
Комиссия по ядерному регулированию (NRC) США выдала сертификат проекту малого модульного реактора NuScale. Об этом регулятор сообщил 29 сентября в официальном журнале правительства. В комиссии отметили, что к 2022 году должна начаться оценка версии реактора мощностью 60 МВт.

Сертификация проекта реактора мощностью 50 МВт в NRC началась еще в 2017 году. Весной 2020 года проект, на который потрачено около $ 1 млрд, столкнулся с трудностями в плане сертификации. Специалисты и консультанты комиссии выявили в проекте несколько слабых мест — в частности, связанных с использованием бора, а также с уязвимостью парогенераторов. По вопросу бора регуляторы в итоге согласились с доводами, представленными разработчиком, и в выданном сертификате упоминание о проблеме борного регулирования отсутствует. Правда, споры вокруг этой темы продолжаются — не все консультанты NRC посчитали вопрос закрытым: особое мнение одного из экспертов было опубликовано на сайте NRC.

Тем не менее в выданном сертификате имеются три изъятия. Неразрешенные вопросы касаются конструкции защитной стенки на определенных участках, возможности утечек из системы мониторинга горючих газов и способности трубок парогенератора сохранять целостность и герметичность при колебаниях волн плотности. Любой потенциальный заказчик технологии NuScale обязан будет предоставить NRC дополнительные исследования по этим вопросам. Кроме того, для строительства и последующей эксплуатации этих реакторов заказчикам нужно будет подавать отдельную заявку.

Правительство Великобритании поддержало план о выделении £1,5−2 млрд на строительство малых модульных реакторов (ММР) нового поколения, сообщает Financial Times. Консорциум, в который входят девять компаний, включая Rolls-­Royce, Laing O’Rourke и Atkins, хочет построить 16 малых модульных реакторов к 2050 году. Помимо правительственных средств, консорциум планирует привлечь дополнительное финансирование в размере £2 млрд от частных инвесторов и на рынке капитала. Для поддержки проекта на ранних стадиях Департамент по делам предпринимательства уже пообещал выделить первые £18 млн. Окончательное решение по вопросу финансирования будет принято Казначейством до конца года.

Строительство первого ММР назначено на 2029 год. Его стоимость составит £2,2 млрд, но после строительства пяти энергоблоков должна снизиться до £1,8 млрд. Проектная мощность энергоблоков со сроком службы 60 лет составит 440 МВт. Участники консорциума надеются завершить подготовку проекта ММР в апреле следующего года, после чего начать четырехгодичный процесс лицензирования.

Южнокорейские KEPCO и Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) подписали соглашение о сотрудничестве по направлению плавучих АЭС. Как сообщает World Nuclear News, компании намерены разрабатывать технологии для АЭС морского размещения. Эти АЭС будут оснащены легководными реакторами под давлением BANDL‑60 (проект KEPCO) мощностью 60 МВт (э).

Компании Bruce Power и Westinghouse договорились о сотрудничестве при продвижении в Канаде микрореакторов eVinci. Их мощность варьируется в пределах 200 кВт — 15 МВт. После доставки на площадку такой реактор можно подготовить к работе за неделю. В качестве топлива планируют использовать таблетки с ураном, обогащенным до 19,75%. Топливная кампания — 10 лет, затем реактор отправляется к производителю для перегрузки. Активная зона eVinci — монолит из жаропрочного материала с каналами для топливных таблеток и отводящих тепло натриевых или калиевых трубок. Westinghouse рассчитывает построить первый eVinci в 2024 году.
БЭКЕНД
Германия ищет хранилища для РАО
Национальная организация по обращению с радиоактивными отходами (BGE) Германии опубликовала доклад со списком из 90 регионов по всей стране, которые можно использовать для окончательного захоронения радиоактивных отходов.
Одно из временных хранилищ РАО сейчас размещено в соляных шахтах города Горлебен (федеральная земля Нижняя Саксония, Северная Германия). Ранее предполагалось, что постоянное хранилище разместится там же. Однако эксперты BGE сделали вывод, что это место, хотя и удовлетворяет минимальным требованиям в сфере геологии, не подходит для сооружения постоянного хранилища по таким критериям, как наличие полноценной покровной горной породы.

Критики указывали на то, что соль, содержащаяся в почве, может ослабить герметизирующие конструкции и привести к утечкам радиоактивных веществ.

В своем докладе эксперты BGE рекомендовали рассмотреть регионы в Баварии, Баден-­Вюртемберге, Нижней Саксонии и бывших восточногерманских землях общей площадью 240 тыс. км2 — это 54% от всей территории ФРГ. К ним отнесли места, «обладающие благоприятными геологическими условиями для безопасного захоронения радиоактивных отходов». «Геология Германии настолько благоприятна, с севера на юг и с востока на запад, что можно будет найти единственное место с максимально возможной безопасностью для окончательного хранения высокорадиоактивных отходов», — сказал глава BGE Стефан Студт. Однако он отметил, что подготовка локации для этих целей займет много времени.

Доклад BGE — первый шаг в процессе поиска мест для захоронения РАО. Место должно быть выбрано к 2031 году. Германия планирует закрыть все атомные станции к 2022 году.
ТЕХНОЛОГИИ
Снова как новый
Государственный научный центр «НИИ атомных реакторов» успешно завершил модернизацию активной зоны самого высокопоточного в мире исследовательского реактора СМ‑3. Модернизация заняла больше года, подготовка к ней — несколько лет.
В результате были заменены внутрикорпусные элементы, создана цифровая система управления и защиты. Количество экспериментальных каналов в нейтронной ловушке со сверхвысокой плотностью потока нейтронов было увеличено более чем в два раза — с 27 до 57. Это позволило увеличить наработку изотопов и трансплутониевых элементов на 40% и расширило экспериментальные возможности установки. Дополнительно обосновали перевод реактора на новое топливо с низким вредным поглощением нейтронов — это даст возможность снизить годовое потребление урана на 22% с сохранением нейтронно-­физических характеристик и, таким образом, сделает эксплуатацию СМ‑3 более экономичной.

Главная задача, которая ставилась при модернизации — продление срока эксплуатации реактора — была выполнена: Ростехнадзор разрешил эксплуатировать СМ‑3 как минимум до 2040 года.

«Успешное завершение такого сложного проекта еще раз показало наличие у института исключительных компетенций. Мы — разработчики модернизированной активной зоны самого высокопоточного исследовательского реактора — обладаем технологиями изготовления и замены внутрикорпусных устройств», — подводя итоги, отметил директор ГНЦ НИИАР Александр Тузов.

Концепцию реактора СМ предложил знаменитый физик Савелий Фейнберг. Установка была принята в эксплуатацию в 1961 году. В истории реактора это уже пятая реконструкция. Предыдущие выполнялись в 1964—1965, 1974, 1977−1978, 1991−1993 годах.

СМ‑3 — уникальный реактор. Он обладает самым высоким в мире потоком нейтронов, благодаря чему умеет нарабатывать практически весь спектр изотопов, в том числе трансурановых элементов. НИИАР сегодня единственный в мире способен производить их в достаточном объеме.

Реактор решает и научные задачи. На СМ‑3 можно создавать условия работы как в быстрых и как в тепловых реакторах. В последние годы исследования на СМ‑3 помогли, например, выбрать материалы, из которых будут изготовлены дивертерная стенка для международного термоядерного реактора ИТЭР и твэлы для космического реактора.
ИССЛЕДОВАНИЯ
Ноль выбросов через полвека
Международное энергетическое агентство (МЭА) в своем сентябрьском исследовании «Перспективы энергетических технологий в 2020 году» (Energy Technology Perspectives 2020) называет технологии, которые помогут достичь безуглеродной работы экономики во второй половине XXI века. Атомная энергетика — в их числе.
Исследование посвящено проблеме снижения выбросов. Эксперты предлагают три сценария. Первый — продолжающий нынешнее положение вещей, он учитывает усилия, которые уже предпринимаются или заявлены странами. Второй — сценарий устойчивого развития, он предполагает достижение нулевых выбросов к 2070 году. Третий — вариант ускоренного развития, при нем достижение нулевых выбросов должно произойти к 2050 году. В отчете в качестве годов, к началу которых должны быть достигнуты нулевые выбросы, названы 2050-й и 2070-й.

Примечательно, что в документе ядерная энергетика отнесена к низкоуглеродным энергетическим технологиям.

Несмотря на постоянные призывы снижать выбросы, они вряд ли будут снижены радикально в ближайшие два десятилетия, считают эксперты МЭА.

Одна из причин — быстрое развитие экономики Китая, которое потребовало столь же быстрого наращивания генерирующих мощностей, прежде всего угольных. Вторая причина — срок жизни предприятий: запущенные в течение последних двух десятилетий, они рассчитаны на работу в течение 30−40 лет, и, по мысли авторов, из-за инертности используемых на предприятиях технологий выбросы будут сокращаться медленно. Третья причина — технологии, которые могли бы способствовать снижению выбросов, находясь на ранней стадии развития.

В целом, в соответствии со сценарием устойчивого развития, спрос на электроэнергию более чем удвоится, а производство электроэнергии — утроится к 2070 году, говорится в исследовании. Однако общее потребление энергоресурсов будет увеличиваться гораздо медленнее из-за влияния энергоэффективности и экономии материалов.

В отчете признаётся, что именно атомная энергетика еще в прошлом веке стала технологией, способствующей снижению выбросов и сохранению атмосферы в чистоте. Авторы отчета с сожалением отмечают: «Увеличение доли возобновляемых источников энергии в мировом энергобалансе едва ли смогло компенсировать снижение доли ядерной энергетики за аналогичный период». Это привело к тому, что доля чистых источников энергии сегодня ниже 20%, то есть примерно на том же уровне, что и в начале 1970-х годов.

Тем не менее, по оценке МЭА, атомная энергетика станет одной из движущих сил «очищения» сегмента электроэнергии — например, для производства водорода методом электролиза. Подобные проекты уже анонсированы в Великобритании и США

В соответствии со сценарием устойчивого развития, доля электроэнергетики в общем объеме потребления первичных энергоресурсов вырастет с нынешних 20% до почти 50% в 2070 году. Сегмент будет развиваться преимущественно за счет солнечной, ветровой и атомной энергетики. В сценарии, продолжающем нынешнее положение вещей, к 2070 году эта доля должна вырасти до 1101 МТОЭ. В сценарии устойчивого развития примерно тот же результат (1140 МТОЭ) будет достигнут уже в 2040 году. В 2070 году — уже 1472 МТОЭ.

Достижение нулевых выбросов в электроэнергетике потребует резкого увеличения ввода новых чистых генерирующих мощностей: ежегодно потребуется вводить АЭС совокупной мощностью 15 ГВт. Для сравнения, одновременно каждый год надо будет строить солнечные электростанции совокупной мощностью 475 ГВт (в 2019 году — 108 ГВт) и ветровые совокупной мощностью 190 ГВт (в 2019 году — 60 ГВт).

Атомная энергетика относится к числу самых наукоемких сегментов в электроэнергетике. По оценкам МЭА, которое ведет мониторинг затрат на исследования и разработки в сегменте электроэнергетики с 1970-х годов, практически до 2008 года именно в атомной энергетике вкладывалось больше всего средств в НИОКР. С 2009 года заметен всплеск финансирования в области ВИЭ, производства водорода и систем накопления электроэнергии, но и в разработки для атомной энергетики инвестиции не прекращаются.
ВОДОРОД
Запущен крупнейший водородный самолет
Водородно-­электрический самолет HyFlyer, созданный компанией ZeroAvia, совершил свой первый полет. В компании утверждают, что это самый крупный в мире самолет, получающий энергию из водорода.
HyFlyer был создан на основе серийного шестиместного Piper M350. Вместо пассажирских кресел у новой разработки ZeroAvia — три бака со сжатым водородом. До конца года компания планирует провести полет HyFlyer на расстояние до 400 км. Также в планах компании — начать эксплуатацию 10−20-местных водородных самолетов уже через четыре года, а 50−60-местных — к 2030 году.

О старте разработок водородного самолета недавно заявила европейская Airbus. Новый пассажирский лайнер планируется выпустить к 2030−2035 годам. Впрочем, производителем водородного двигателя станет другая компания — какая именно, в Airbus еще не решили. «Водород — одна из многообещающих технологий, позволяющих создать самолет с нулевым уровнем выбросов. Ожидается, что стоимость производства водорода снизится в ближайшее десятилетие в связи с разработками в этой области и совершенствованием технологий», — заявила газете «Страна Росатом» региональный директор по связям с общественностью Airbus в России Мария Шляхтова.
БЮДЖЕТ
Деньги на атом
Правительство России в ближайшие три года намерено увеличить инвестиции в атомную отрасль. Проект федерального бюджета РФ на 2021 год и 2022−2023 годы предусматривает выделение 373,882 млрд руб. на реализацию госпрограммы «Развитие атомного энергопромышленного комплекса», сообщает ТАСС.
При этом планируется увеличить финансирование программы в 2021 году на 31,2% (по сравнению с предусмотренными в бюджете на 2020 год и 2021−2022 годы средствами) — до 136,9 млрд руб.

В 2022 году финансирование программы предполагается увеличить на 0,5% (в сравнении с одобренным в законе о бюджете на этот год) — до 136,7 млрд руб. В 2023 году финансирование программы планируется на уровне 100,3 млрд руб. В 2020 году — на уровне 121,4 млрд руб.

Ожидается, что результатом реализации программы станут, в числе прочего, увеличение объема выработки электроэнергии АЭС в стране в 2020 году до 207,2 млрд кВт·ч. Также планируется значительно повысить уровень производительности труда в организациях атомного энергопромышленного комплекса, увеличить объемы реализации гражданской продукции атомпрома, а также нарастить выручку на зарубежных рынках ядерных технологий.
ТВИТЫ
Твиттер Rosatom Global:
«Рады сообщить, что Росатом присоединился к Глобальному договору ООН — крупнейшей инициативе в сфере корпоративной социальной ответственности и устойчивого развития, которая объединяет свыше 13 тыс. компаний из более чем 160 стран. Так мы подтверждаем наше стремление сделать ядерную энергетику частью устойчивого будущего».

https://twitter.com/RosatomGlobal/status/131 313 506 346 206 101 504
Твиттер NucNet Nuclear News:
«Европейский парламент проголосовал за повышение с 40 % до 60 % целевого показателя сокращения выбросов в ЕС к 2030 году; это больше, чем предложенные Еврокомиссией 55 %».

https://twitter.com/NucNetNews/status/131386038304...
Твиттер The Barents Observer:
«Новый гигантский российский атомный ледокол "Арктика" только что пересек Северный полярный круг. Это произошло в рамках его первого рейса на север».

https://twitter.com/BarentsNews/status/13105186290...
Твиттер NucNet Nuclear News:
«Очередная веха в реализации проекта репозитория в Швеции: муниципалитет Эстаммар одобрил планы строительства геологического хранилища глубокого заложения для отработавшего ядерного топлива. Вся документация для вынесения окончательного решения правительства готова».

https://twitter.com/NucNetNews/status/131638784441...
Твиттер энергетической компании ČEZ:
«Прошло 20 лет с момента пуска первого энергоблока АЭС „Темелин“. За это время нам удалось улучшить работу электростанции и увеличить ее мощность на 10%, то есть более чем на 200 МВт. Ежегодно мы предотвращаем выбросы СО2 в объеме 1 млн тонн».

https://twitter.com/SkupinaCEZ/status/131 517 934 106…
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #7_2020