Путилов Коммертсиализатсия текхнологиы и промышленные инноватсии 2014

•высокая степень политизированности международного рынка, обеспечивающего его участникам мощные рычаги влияния;

•ограничения международной торговли в связи с проблемой нераспространения ядерного оружия.

Развитие рынка АЭПК во многом зависит от тех директивных решений, которые принимаются на уровне правительств разных стран. По мнению экспертов, многие российские сегменты имеют статус «квазирынка» из-за сильной монополии и контроля со стороны государства.

Предметом рассмотрения составленной дорожной карты являются нанокомпоненты и нанотехнологии, которые могут использоваться в элементах ядерного острова реакторов АЭС, а также которые в той или иной степени связаны с обращением радиоактивных материалов в рамках ядерного топливного цикла. Границы дорожной карты определялись по принципу принадлежности технологий только к атомной энергетике и их влиянию в первую очередь на развитие атомной энергетики. В дорожной карте не рассматривались нанотехнологии, которые, например, могут применяться в турбинном острове АЭС, так как эта область технологических решений присуща многим видам энергетики. Также не подлежали оценке, например, нанотехнологии, связанные с ядерной медициной, так как они не направлены на развитие энергетической составляющей атомной отрасли и являются предметом рассмотрения другой дорожной карты по медицине. В построенной дорожной карте также в первую очередь рассматривались перспективы применения нанотехнологий, связанных с крупными энергетическими АЭС, так как они составляют практически весь рынок атомной энергетики. По схожему принципу значимости для развития российского АЭПК рассматривались нанотехнологии для разных типов ядерного острова АЭС (рис. 43).

В рамках описываемой дорожной карты, создание нанотехнологий и групп нанокомпонентов можно условно по срокам разделить на: ближайшую перспективу – 2013–14 гг., краткосрочную перспективу – до 2015 г., среднесрочную перспектива – 2017– 2018 гг. и долгосрочную перспективу – после 2020 г. Проекты нанотехнологических разработок ближайшей перспективы (2013– 2014 гг.) ориентированы на существенную оптимизацию эксплуатационных характеристики тепловых реакторов (ВВЭР).

−231 –

– 232 −

Рис. 43. Сводная дорожная карта использования нанотехнологий для развития АЭПК

В частности, это касается наноструктурированных перлитных и аустенитных сталей различного состава, низколегированных сталей для корпусных материалов и материалов контуров охлаждения реактора. По мнению экспертов, использование данных наноматериалов возможно уже в ближайшее время при строительстве АЭС. То же самое касается технологий, связанных с созданием различных групп наномембран и сорбентов, которые в ближайшем будущем могут применяться в эксплуатации традиционных АЭС и на отдельных этапах ЯТЦ. В среднесрочной перспективе (до 2017 г.) должна быть сформирована новая технологическая база атомной энергетики на основе замкнутого топливного цикла с реакторными установками на быстрых нейтронах. В долгосрочной перспективе (после 2020 г.) необходимо выйти на коммерческое использование реакторов на быстрых нейтронах. В этом случае новые конструкционные материалы, слой которых детально представлен на рис. 44, могут получить широкое промышленное развитие и применение.

Важно указать на развилки развития нанотехнологий для АЭПК. Существуют альтернативы развития реакторов на быстрых нейтронах и технологий по замыканию ядерно-топливного цикла, которые отражены в ФЦП «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010 – 2015 годов и на перспективу до 2020 года», принятой Правительством РФ в начале 2010 г. В зависимости от того, какой вариант быстрых реакторов (на натриевом, свинцо- во-висмутовым или свинцовом теплоносителе) будет выбран в качестве базового, те или иные нанокомпоненты и нанотехнологии получат приоритет и стимул для своего развития.

По мнению экспертов, ключевыми проблемами развития нанотехнологий для АЭПК являются целый ряд факторов и обстоятельств. Основные организационные проблемы:

–достаточно слабое взаимодействие между участниками создания концепции реакторов нового поколения, конструкторами и разработчиками материалов;

–слабая координация деятельности и разделения задач между разработчиками материалов, что приводит к задержкам в принятии решений и организации массового производства. Однако необходимо отметить, что в рамках ФЦП уже прорабатываются подходы к улучшению степени координации разработок;

−233 –

– 234 −

Рис. 44. Конструкционные материалы для АЭПК: слой дорожной карты, который

детально описывает перспективы развития продуктовой группы

– требует развития методы математического моделирования на базе высокоэффективных комплексных технологий.

Математическое моделирование работы реактора и его компонентов, с учетом наличия исходной большой базы экспериментальных данных и с учетом развития аппаратурных средств (большие компьютерные ресурсы) позволяет резко сократить расходы на экспериментальную верификацию тех или иных новых предложений по улучшению комплекса характеристик реакторов и их материалов.

3.2.4.Основные потребители результатов разработки дорожных карт и драйверы рыночного развития технологий

Потребителями результатов составления дорожной карты являются как руководители Госкорпорации «Росатом», министерств и ведомств, так и разработчики отдельных технологических направлений в атомной отрасли. На примере дорожной карты по использованию нанотехнологий в АЭПК можно показать какие драйверы рыночного спроса существуют. Драйвером развития нанотехнологий в АЭПК является количество строящихся и эксплуатируемых АЭС, которое, в свою очередь, зависит от следующих факторов:

государственные программы по развитию атомной отрасли

–Программа деятельности Государственной корпорации по атомной энергии

«Росатом» на долгосрочный период (2009–2015 гг.) и ФЦП «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007–2010 годы и на перспективу до 2015 года» – ориентированы на развитие существующей платформы тепловых реакторов;

–ФЦП по ядерным энерготехнологиям нового поколения – ориентирована на развитие перспективной платформы быстрых реакторов;

–ФЦП «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2008 год и на период до 2015 года» – может способствовать развитию как тепловых, так и быстрых реакторов в части создания инфраструктурного и технологического потенциала в рамках сегментов послереакторного технологического цикла.

−235 –

координация деятельности основных участников рынка, обеспечивающая концентрацию потенциала развития на ключевых направлениях;

политической конъюнктура и развитие международных отношений;

динамика потребности в электроэнергии, развитие энергосбережения и изменение стоимости энергоресурсов в других отраслях энергетики.

Эксперты отмечают наиболее высокое влияние таких факторов, как государственное регулирование и спрос на конечную продукцию энергетической отрасли. Указанные факторы будут определять объемы строительства атомных энергоблоков в России и за рубежом. Велика также значимость нормативных факторов, в первую очередь, связанных с вопросами безопасности АЭС. Несмотря на низкую роль такого фактора, как защита интеллектуальной собственности, специалистами отрасли указывается, что его роль в перспективе будет возрастать.

Существенным драйвером развития нанотехнологий в АЭПК является прогнозируемое внедрение новых технологических решений на базе реакторов на быстрых нейтронах и замкнутом ядерном топливном цикле (ЗЯТЦ). По мнению экспертов, до 2025–2030 гг. появление ЗЯТЦ как рыночного товарного продукта маловероятно. До этого периода внедрение быстрых реакторов возможно только внутри стран, где разрабатывались национальные проекты замкнутого ядерного топливного цикла. Вместе с тем, эксперты не исключают, что после 2030 г. реакторы на быстрых нейтронах начнут вносить ощутимый вклад в мировое производство электроэнергии. Вместе с тем, одними из основных драйверов развития нанотехнологий служат те проблемы и задачи в атомной отрасли, которые могут быть за счет этих нанотехнологий. На дорожной карте и в пояснительных материалах к ней системно отмечаются основные рыночные тенденции – развитие спроса и предложения:

Драйверы рыночного спроса:

•Факторы спроса (доходы, склонность к инновациям и т.п.);

•Государственное регулирование (прямое финансирование, налоговые льготы, импортные барьеры, принятие государственных программ и др.);

•Нормативные факторы (ГОСТы и др.);

−236 –

Рис. 45. Потребление первичной энергии в Южной Корее

составляло 531 000 ГВт-ч, 155 000 ГВт-ч из которых (29%) производилось на АЭС. Объем установленных мощностей в 2012 г. находился на уровне 81 800 МВт, 20 700 МВт из которых приходилось на атомную энергетику.

Сейчас в Корее действуют 23 ядерных реактора с общей установленной мощностью 20,7 ГВт. Цель политики Южной Кореи – к 2022 г. производить около половины электроэнергии на АЭС. Также планируется значительно увеличить объем установленных мощностей атомной энергетики: к 2022 г. он должен составлять

32,9 ГВт (рост на 59%).

Поскольку для производства электроэнергии на АЭС требовалось импортировать только уран, а другие необходимые компоненты могли быть доступны в самой стране, атомная энергетика рассматривалась как практически независимый источник энергии, в связи с чем правительство Южной Кореи выбрало ее в качестве одного из основных источников производства электроэнергии.

В середине 1980-х Южная Корея запустила амбициозную программу достижения самообеспеченности, элементами которой стали передача технологий и стандартизация атомных электростанций (табл. 5). Конечной целью этой программы было получение технических возможностей, при помощи которых корейские предприятия могли бы самостоятельно сооружать АЭС высокого качества.

− 239 –