3. Атомная энергетика республики беларусь. Проблемы и перспективы развития

Сегодня, когда в мире происходит возрастание интереса к атомной энергетике, правительство Республики Беларусь так же не осталось в стороне от общей тенденции. Указом Президента РБ № 565 "О некоторых мерах по строительству атомной электростанции", была начата практическая реализация проекта. Однако не следует забывать, что своя АЭС у Беларуси когда-то была. Мобильная.

Мобильная АЭС «Памир» Об этом уникальном комплексе, не имевшем и не имеющем до сих пор аналогов в мире, сохранилось мало информации. Известно лишь, что устанавливался он на шасси МАЗ-531 и состоял из трех машин: собственно с реактором и две машины с пультом управления и помещениями для персонала. Самой тяжелой была головная машина, имевшая вес 60 тонн. Главным конструктором был В.Б. Нестеренко. Разработку вел Институт ядерной энергетики белорусской Академии наук, который теперь именуется Объединенный институт энергетических и ядерных исследований «Сосны» НАН, расположенный в поселке Сосны под Минском (сейчас это территория Минска)

При создании мобильной АЭС требования были совершенно другими, чем при создании обычной АЭС, на грани фантастики: компактный и легкий энергетический реактор мощностью 630 КВт, с автономной системой охлаждения и при этом способный работать в диапазоне температур от -50 до +50.

Даже реакторы подводных лодок, где было относительно много места и воды для охлаждения, были простыми изделиями в сравнении с тем, что предстояло создать в Минске.

Многие исследования приходилось начинать с нуля. Например, в охлаждающем контуре в качестве теплоносителя была впервые применена четырехокись азота. Обычные реакторы охлаждаются водой или натрием, и тогда необходима как минимум двухконтурная схема охлаждения. А в реакторной установке «Памир» – газожидкостный термодинамический цикл по одноконтурной схеме. Эти технические решения позволили АЭС работать в требуемом диапазоне наружной температуры.

Многие уникальные детали «Памира» изготавливали здесь же на небольшом заводе, а в целом в проекте были задействованы около 50 промышленных предприятий и организаций.

Около полутора тысяч сотрудников института работали над проектом более 20 лет.

Ко второй половине 1980-х годов была создана и испытана первая мобильная АЭС «Памир».

Заправки ядерным топливом хватало на 5 лет. После этого «Памир» должен был прибывать в Минск для планового обслуживания. Для планового обслуживания в институте были построены специальные помещения.

Всего было выпущено 2 комплекта «Памира», один из которых прошел все испытания, а второй был абсолютно новым. Ничего подобного в других странах даже не проектировалось.

Но в 1986 году произошла чернобыльская катастрофа, и страну охватила радиофобия. К тому же началась горбачевская перестройка, выразившаяся в развале высокотехнологичных военных предприятий с уникальными технологиями. Некоторые люди, в том числе и из работников института (один из них был заместителем директора института), стали писать руководству БССР и СССР разоблачительные письма на тему, что рядом с Минском находятся опасные реакторы (до этого их «не замечали»). В итоге, на волне истеричной борьбы с ядерной энергией две уникальные мобильные атомные станции, опередившие свое время, попросту разрезали автогеном. Не осталось даже корпуса этого комплекса в качестве музейного экспоната.

Сколько было потеряно денег – создатели «Памира» затрудняются ответить. Только программа научных исследований составила порядка 300 миллионов советских рублей, которые можно было сравнивать с американским долларом.

А от уникального «Памира» осталась замысловатая металлическая конструкция – активная зона реактора, стоящая сейчас на территории института сразу за проходной в виде части монумента. Монумента «Памиру», уникальной станции, ради которой создавался этот институт и работе, над которой отдали 20 лет многие его сотрудники.

Справка

В первую очередь такие электростанции требовались для энергоснабжения мощных военных радаров, расположенных в труднодоступной отдаленной местности, к примеру, на острове Новая Земля или среди бескрайней тайги. Спрятанные в надежных укрытиях мобильные АЭС после ракетно-бомбового удара могли развернуться в любом необходимом месте. Естественно, и в гражданских целях такие мобильные мощные электростанции очень востребованы – случись, где сильное землетрясение, подобное тому, что произошло в 1988 году в Армении, или авария на обычной электростанции, всегда выручит мобильная АЭС.

Современный этап. Островецкая АЭС (БелАЭС) Для Беларуси, экономика которой в начале 21 века испытывает рост, требуется стабильное и сбалансированное функционирование энергетики в контексте рационального ресурсопользования. Без учета этого фактора невозможно обеспечить устойчивое социально-экономическое развитие страны. В условиях острой нехватки собственных энергоресурсов развитие атомной энергетики имеет стратегическое значение в обеспечении энергетической безопасности и экономической независимости.

В настоящее время РБ импортирует около 90% потребляемых в стране энергоресурсов. Собственная добыча топливного сырья в республике составляет 5,6 млн. т.у.т, а потребности – около 60 млн. Практически единственным поставщиком энергоресурсов и электроэнергии в нашу страну является Российская Федерация, существенная зависимость от которой подрывает энергетическую безопасность нашей страны.

Также следует учитывать необходимость замещения части импортируемых природного газа и нефти, испытывающих ценовой рост на мировом рынке по причине снижения ресурсообеспеченности и роста потребления, альтернативными видами энергоресурсов.

Строительство собственной АЭС позволит снизить зависимость от импорта энергоресурсов (данный факт довольно спорный и часто используется противниками строительства как один из ключевых аргументов в пользу несостоятельности проекта) и обеспечить республику относительно дешевой электроэнергией. По расчетам НАН Беларуси, введение в энергобаланс страны станции суммарной электрической мощности в 2 ГВт позволит покрыть 25% потребности страны в электроэнергии и приведет к снижению ее себестоимости на 13% за счет сокращения затрат на покупку нефти, газа и угля. Так один грамм изотопа урана-235 эквивалентен по теплотворной способности 900 т. угля и 600 т. нефтяного мазута. Стоимость концентрата U₃O₈ на мировом рынке составляет около 50 долларов США за фунт³, 1 баррель⁴ нефти будет стоить около 70 долларов США. Стоимость электричества произведенного на АЭС, ниже, чем на большинстве электростанций иных типов. По данным МАГАТЭ, в среднем на производство 1 МВт электроэнергии из ядерного топлива уходит около 21–31 доллара США, из угля – 25–50, из газа – 37–60 долларов. Если цена ядерного топлива вырастет вдвое. То стоимость электричества выработанного на АЭС, увеличится всего на 2–4% и на 70%, если удвоится цена на нефть или газ.

В настоящее время в республике производится около 31,8 млрд. кВт/ч электроэнергии, потребляется – 36,2 млрд. кВт/ч. При этом примерно 9,4 млрд. кВт/ч страна вынуждена импортировать в основном из Украины и России. Увеличение производства на четверть позволит увеличить экспорт с 5 до 8-10 млрд. кВт/ч и сократить импорт до 4 млрд. кВт/ч.

В Республике Беларусь, наиболее пострадавшей в результате катастрофы на ЧАЭС, вопросу экономического, экологического и технического обоснования строительства АЭС придается особое значение в контексте экологичности производства. В последнее пятилетие основным направлением в удовлетворении растущих потребностей экономики республики в электроэнергии являлось наращивание мощностей ТЭЦ и ТЭС, строительство малых ГЭС, что неизбежно ведет к большему загрязнению атмосферы вредными веществами, накоплению в ней избыточного количества СО₂ выведению с/х и лесных земель под сооружение водохранилищ.

О необходимости возведения в РБ собственной АЭС специалисты заговорили в начале 1997 года. Однако в обществе тогда еще доминировала радиофобия порожденная Чернобылем. Однако к 2008 году ситуация изменилась. По данным соцопроса, проведенного Институтом социологии НАН Беларуси, на вопрос «Должна ли Беларусь развивать ядерную энергетику?» 54,8% опрошенных ответили утвердительно, 23% – отрицательно.

Первоначально в республике были намечены для рассмотрения 74 пункта возможного размещения станции. Из дальнейшего рассмотрения 20 пунктов были исключены, т.к. попадали под действие запрещающих факторов, определяемых основными критериями и требованиями к выбору площадок под строительство АЭС. Таким образом, анализу было подвергнуто 54 пункта. Для сокращения объемов работ по намеченным пунктам была создана экспертная комиссия, которая на основании анализа гидрологических, сейсмотектонических, экологических, аэрометеорологических, радиологических, инженерно-геологических факторов, условий землепользования и дополнительных рекогносцировочных полевых работ определила три наиболее перспективных пункта для детального изучения: Быховский (Могилевская обл.), Шкловско-Горецкий (Могилевская обл.), Островецкий (Гродненская обл.).

В 2006–2008 годах на указанных пунктах выделено три площадки: Краснополянская (Быховский пункт), Кукшиновская (Шкловско-Горецкий пункт), Островецкая (Островецкий пункт).

На указанных площадках проводились исследования с целью выбора приоритетной площадки для размещения АЭС.

Краснополянская площадка имела все необходимые условия (сейсмологические, гидрологические, землепользовательские, транспортные и т.д.) для постройки станции. Осложняющим фактором стала возможность активизации суффозионно-карстовых процессов при эксплуатации АЭС.

Кукшиновская площадка тоже имела все необходимые для строительства станции условия, но и здесь велика вероятность активизации суффозионно-карстовых процессов.

Островецкая площадка запрещающих и неблагоприятных факторов не имела вовсе. По данным геофизических изысканий и проведенным сейсморазведочным работам величина проектного землетрясения определена на уровне 6 баллов, а величина максимального расчетного – на уровне 7 баллов по шкале MSK-64, что не влияет на безопасность, т.к. современные проекты атомных электростанций рассчитаны на 8 баллов по шкале MSK-64. По данным геодезических наблюдений современные движения земной коры не превышают нормативных значений.

Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания для данной площадки показали, что основанием сооружений будут служить прочные и средней прочности глинистые и песчаные грунты. Безнапорные грунтовые воды залегают на глубинах более 15 метров. Площадка обеспечена ресурсами пресных подземных вод (для питьевых нужд). По результатам гидрологических исследований основным источником для подпитки системы охлаждения АЭС является река Вилия. Проектная потребность подпитки для двух энергоблоков составляет 2,54 м³/с. Длина технических водопроводов составит около 6 км. Существует источник резервного водоснабжения – водохранилище Ольховской ГЭС (5,4 км²). По результатам изучения условий землепользования выявлено, что 90% земель, отводимых под строительную площадку, - с/х угодья с довольно низким бонитировочным баллом (21–26). К зонам радиоактивного загрязнения площадка не относится. Протяженность подъездных железнодорожных путей составит около 32 км, автомобильных дорог – 4 км от трассы Р48 Вильнюс – Глубокое – Полоцк.

С учетом рассмотренных факторов, а также исходя из рекомендаций МАГАТЭ и учитывая значимость вопросов обеспечения безопасности, в качестве приоритетной (основной) экспертами была определена Островецкая площадка.

Строительство предполагается начать возле д. Михалишки Островецкого района в 2011. Расчетные сроки ввода в строй энергоблоков БелАЭС: энергоблок №1 – 2016 год; энергоблок №2 – 2018 год.

В результате анализа имеющихся в мире проектов для БелАЭС принят российский проект АЭС-2006 третьего поколения с реакторами ВВЭР. Поколение 3 – усовершенствованные реакторы повышенной безопасности и надежности. Данный проект соответствует современным международным требованиям по ядерной и радиационной безопасности. На основе усовершенствованных реакторов третьего поколения будет развиваться мировая ядерная энергетика в нынешнем столетии.

Преимуществом проекта Белорусской АЭС по сравнению с другими проектами является то, что основное оборудование системы безопасности АЭС опробованы при эксплуатации на действующих АЭС. Ближайший прототип проекта сдан в коммерческую эксплуатацию в 2007 году в Китае (2 энергоблока). По российским проектам третьего поколения достраиваются два блока в Индии, начато строительство двух блоков в Болгарии и четырех в России.

Согласно российскому законодательству поставляемое российской стороной ядерное топливо после его отработки в реакторе может быть принято для долговременного хранения и последующей переработки на территории РФ. Реактор мощностью реактор мощностью 1 ГВт за год работы образует 200 кг твердых ядерных отходов.

Основные целевые характеристики БелАЭС: установленная номинальная мощность энергоблока – 1200 МВт (э); число энергоблоков – 2 шт.; срок службы энергоблока – 50 лет; КПД (нетто) – 33,9%; среднегодовой коэффициент готовности к работе на установленной мощности – 0,92; расход электроэнергии на собственные нужды станции – не более 7,48% от номинальной мощности.

Импорт топливно-выделяющих элементов (ТВЭЛ) для реактора планируется осуществлять с завода ЗАО «Атомпром» г. Электросталь Московской области (Россия), имеющего выгодное транспортно-географическое положение по отношению размещению БелАЭС. Для реактора мощностью 1МВт потребуется около 45–50 тыс. ТВЭЛов, срок эксплуатации которых, составляет три года (ежегодно обновляется ¹/₃ ТВЭЛов). По оценкам специалистов стоимость разового импорта ТВЭЛов для загрузки в реактор мощностью 1 ГВт составит 0,9–1,2 млрд. долларов США.

Собственная АЭС позволит решить ряд стратегических задач социально-экономического развития Беларуси:

1. Будут обеспечены дополнительные гарантии укрепления государственной независимости и экономической независимости Беларуси. Возведение атомной станции позволит снизить потребность государства в импортных энергоносителях почти на треть.

2. Будет снижен уровень использования природного газа в качестве энергоресурса. Ввод в действие АЭС в Беларуси позволит уйти от однобокой зависимости нашей экономики от поставок российского газа и приведет к экономии около 4,5 млрд. м³ газа в год.

3. Строительство АЭС в Беларуси рассматривается как вариант диверсификации поставщиков топлива в топливно-энергетическом балансе республики. Включение в баланс ядерного топлива значительно повысит надежность энергоснабжения государства.

4. Атомная энергетика открывает новые возможности для развития экономики Беларуси. Строительство АЭС будет способствовать развитию современных наукоёмких ядерных и сопутствующих неядерных технологий.

5. Строительство АЭС будет способствовать экономическому и социальному развитию региона ее размещения, повысится качество жизни населения. Улучшится демографический состав, образовательный и культурный уровень людей.

6. Опыт, приобретенный при строительстве АЭС, в перспективе дает возможность использовать промышленный и кадровый потенциал страны при возведении объектов ядерной энергетики как внутри страны, так и за ее пределами.

Среди основных проблем, с которыми придется столкнуться при строительстве станции, наиболее значимыми являются: проблема организации территории в районе АЭС, обеспечение квалифицированным персоналом для ее безаварийной работы, проблема хранения и утилизации ядерных отходов.

Включение в энергобаланс страны ядерного топлива позволит повысить экономическую и энергетическую безопасность страны. В частности, снизится доля (до 5 млн. условного топлива в год) импортируемых нами энергоресурсов и себестоимость производимой электроэнергии за счет уменьшения затрат на топливо. Данный факт позволит придать новый толчок развитию экономики республики и улучшит социально-экономическую ситуацию и благосостояние белорусского народа.

Белорусская АЭС в датах:

• 12 ноября 2007 г. – Указ Президента Республики Беларусь № 565 "О некоторых мерах по строительству атомной электростанции"

• 31 января 2008 г – Постановление Совета Безопасности Республики Беларусь № 1 «О развитии атомной энергетики в Республике Беларусь»

• 28. августа 2009 Постановление Совета Министров Республики Беларусь № 1116 "Об утверждении Государственной программы "Научное сопровождение развития атомной энергетики в Республике Беларусь на 2009 - 2010 годы и на период до 2020 года"

• 15 марта 2011 года – Документ «О сотрудничестве в строительстве белорусской АЭС», Межправительственное соглашение «О некоторых мерах по обеспечению параллельной работы единой энергосистемы России и Беларуси».