Применение космических технологий в энергетике

http://www.atomic-energy.ru/interviews/2011/01/23/17910

Владимир Емельянов: космические технологии для малой энергетики

Тематика: Мобильные реакторы⁹, Малая энергетика¹³⁰

Глоссарий: ГРЭМ³

Источник: atominfo.ru

В Москве 11-12 ноября 2010 года в здании президиума РАН состоялась межотраслевая межрегиональная научно-техническая конференция "Перспектива развития системы атомных станций малой мощности в регионах, не имеющих централизованного электроснабжения" (АСММ-Регионам-2010).

В кулуарах конференции на вопросы электронного издания AtomInfo.Ru любезно согласился ответить заместитель директора-генерального конструктора по стратегическому развитию ОАО "НИКИЭТ" Владимир ЕМЕЛЬЯНОВ.

Владимир Степанович, на конференции "АСММ-Регионам-2010" Вы и Ваши коллеги представили доклад "Транспортабельная установка малой мощности ГРЭМ". Поясните, пожалуйста, что это за проект.

Это наземная транспортабельная атомная установка для выработки электроэнергии и тепла. Проект ГРЭМ основан на технологиях, созданных в нашем институте для установок космического базирования. Если хотите, то ГРЭМ - это попытка использовать космические технологии для наземных гражданских целей.

У нас есть ряд прототипов, в частности, реакторы ИВГ.1, РА, ИГР в Семипалатинске (НЯЦ РК). Добавлю к этому опыт наших партнёров - ФГУП "НИИ НПО "Луч" в России и Государственное научное учреждение "Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны" Национальной академии наук Беларуси. Наши коллеги очень заинтересованы в работе, и мы поддерживаем с ними нормальные деловые связи.

ГРЭМ - это газоохлаждаемый реактор?

ГРЭМ - это транспортабельная ядерная энергоустановка на основе высокотемпературного газоохлаждаемого реактора. Теплоноситель - смесь гелия и ксенона. В России и США имеется определенный задел по экспериментальной отработке замкнутой газотурбинной установки с циклом Брайтона на основе газовой турбины малой мощности.

Какова мощность ГРЭМ?

Один мегаватт. Добавлю, что мощность ограничивается возможностями размещения радиационной и биологической защиты на транспортных средствах. То есть ограничения не реакторные, а инфраструктурные.

Один мегаватт электрический?

Да, один МВт электрический при к.п.д. примерно 40%. Кроме того, необходимо отметить, что помимо выработки электрической мощности установка ГРЭМ предназначена также для выработки тепловой энергии.

Мощность теплофикации составляет порядка 1,2 Гкал/час. Таким образом, коэффициент использования тепловой мощности составляет - 0,96-0,98.

Пожалуйста, чуть-чуть поподробнее, на что будет похожа установка ГРЭМ? Начнём с определения "транспортабельный". Как это будет выглядеть на практике?

На сегодняшний день, компоновка такова. На первом тягаче располагается вся реакторная установка совместно с контуром преобразования энергии.

Отдельный вопрос - защита. Оптимальная схема расположения радиационной защиты будет разработана на дальнейших стадиях НИОКР. Прорабатывается вопрос о расположении дополнительных блоков защиты на отдельных тягачах, на которых, кроме того, может быть размещено и дополнительное оборудование: кабели, трубы, теплофикационное и другое вспомогательное оборудование для подачи электроэнергии и тепла потребителям. Таким образом, количество тягачей будет определено на последующих стадиях разработки.

Следует подчеркнуть, что вопрос о создании транспортабельных ЯЭУ малой мощности как установок инновационного класса, относится к отдельному разделу юридических и институциональных вопросов МАГАТЭ.

Сколько весит ГРЭМ?

По предварительной оценке, от 45 до 55 тонн.

Насколько реально протащить такую тяжёлую технику по нашим зимним дорогам?

Могу повторить слова, сказанные нам на заводе МАЗ. У тягача "Ураган" с полной загрузкой платформы давление на грунт такое же, как у автомобиля "Жигули". А что такое "Ураган"? Это машина, которая "таскает" наши "Тополя".

Теперь о теплоносителе. Признаёмся честно, что от слов "гелиевый теплоноситель" нам становится не по себе. Он же текучий!

Прежде всего, не гелий, а гелий-ксеноновая смесь. Это классическая смесь инертных газов, используемая для космических ЯЭУ, для которых обеспечение минимальных массогабаритных характеристик является приоритетной задачей. Дело в том, что гелий обеспечивает максимальный теплосъём с твэлов газоохлаждаемого реактора, а ксенон, как тяжёлый инертный газ, позволяет использовать одноступенчатую турбину минимальных габаритов.

Для отработки теплообменного оборудования с газовым теплоносителем в ОКБМ есть большой гелиевый стенд, и он не вызывает никаких серьёзных проблем при эксплуатации.

Общий вопрос для всех проектов АСММ. Что случится с ГРЭМ в случае возникновения аварийной ситуации?

Он заглохнет.

То есть, проведение ремонтно-восстановительных работ на месте…

…не предусматривается.

Другая общая тема - физзащита. Не секрет, что требования по физической защите плохо сказываются на экономике малой энергетики. Говорят, что первую плавучую АЭС будут охранять 250 вооружённых людей. Что Вы можете сказать по физзащите ГРЭМ?

Могу сказать, что вопрос технического обеспечения режима нераспространения решается двумя моментами - видом топлива, в частности, его обогащением, и самой конструкцией аппарата.

С моей точки зрения, ГРЭМ не представляет никакого интереса ни для террористов, ни для желающих похитить ядерные материалы. ГРЭМ относится к разряду "ядерных батареек", которые с точки зрения нераспространения, по представлению МАГАТЭ, представляют собой самый безопасный класс ядерных ЯЭУ.

Извините, а как бригада повезёт установку обратно на завод по окончанию срока эксплуатации в заданной точке?

Это другая тема, и соответствующее оборудование должно быть для этого создано.

Я повторюсь. ГРЭМ - разработка новая, на стадии концептуального проекта. Поэтому на некоторые из ваших логичных вопросов пока я дать ответа не могу. Это концептуальная разработка, пусть и далеко продвинутая, но не надо думать, что проект ГРЭМ может быть завтра отправлен на завод для изготовления первого образца.

ГРЭМ родился из космического направления. Начавшиеся работы в рамках президентской программы по созданию космического реактора мегаваттного класса продвигают и подтверждают практическую реализуемость наших технологий и вселяют надежду, что малые реакторы ГРЭМ появятся и на Земле.

То есть, можно считать, что ГРЭМ станет результатом внедрения достижений космической отрасли в земное народное хозяйство?

Да, можно так считать.

Второе, что хотелось бы особенно отметить - большая заинтересованность, которая возникла к этой установке у белорусских специалистов. На мой взгляд, вполне возможно организовать создание проекта и опытного образца ГРЭМ в рамках союзного государства. Это стало бы реальным примером кооперации российских и белорусских атомщиков и придало бы проекту не только техническое, но и политическое звучание.

Осенью 2010 года в Минске прошло совещание структур союзного государства по атомной энергетике. Говорилось ли там об этом проекте?

С удовольствием докладываю, что в середине ноября в Москве прошёл V форум союзного государства, на котором был представлен доклад о проекте ГРЭМ.

Спасибо, Владимир Степанович, за интервью для электронного издания AtomInfo.Ru и удачи Вам в Вашей работе!

http://www.atomic-energy.ru/fact/21826