Быстрый разумом
БН-800 обеспечит регион электроэнергией и решит стратегическую задачу Росэнергоатома — формирование замкнутого ядерно-топливного цикла для перехода атомной отрасли к новой технологической платформе. Вторая половина декабря ознаменуется эпохальным событием в атомной энергетике — физическим пуском энергоблока № 4 Белоярской АЭС — реактора БН-800 (880 МВт установленной мощности). Энергетический пуск энергоблока — начало выработки и выдачи электроэнергии в сеть — запланирован на 2014 год.
Строительство находится в завершающей фазе. На площадке работают 50 подрядных организаций: 5248 строителей, монтажников и наладчиков. Идут монтажные, электромонтажные, пусконаладочные операции в части обеспечения 100% готовности всех сооружений. В реакторном зале БН-800 завершена сборка 30 исполнительных механизмов системы управления и защиты реактора, смонтированы облицовка перегрузочного бокса, комплекс загрузки барабана свежих топливных сборок и механизм передачи сборок перегрузочного бокса, зашиты 1580 точек координат системы наведения поворотных пробок реактора. Все эти устройства задействованы в процессе загрузки и выгрузки тепловыделяющих сборок с топливом в реакторной установке.
Бойцы батальона внутренних войск заступили в караул по охране периметра нового энергоблока — ядерные установки относятся к важным государственным объектам. Четвертый энергоблок находится в нескольких километрах от первых трех, поэтому охрану будет обеспечивать отдельный караул. Взятие объекта под охрану означает важный момент в создании энергоблока: на него начали завозить тепловыделяющие сборки с ядерным топливом. К физическому пуску — началу ядерной реакции — загрузка топлива должна закончиться.
Замкнем цикл
В год экспериментальный энергоблок будет давать 5500 млн кВт•ч электроэнергии и 595 тыс. Гкал тепловой энергии. Согласно проекту, коэффициент использования установленной мощности — 80%, КПД — 39,4%. Реактор будет работать на уран-плутониевом МОКС-топливе, использование которого позволит решить проблему утилизации оружейного плутония и обеспечит замыкание ядерного топливного цикла.— Энергоблок призван не только обеспечить регион электроэнергией, но и решить стратегическую задачу Росэнергоатома — отработку формирования замкнутого ядерно-топливного цикла для перехода атомной отрасли России к новой технологической платформе на основе более мощных реакторов такого типа. Кроме электроэнергии, БН-800 будет производить еще одну товарную продукцию — новое ядерное топливо, — отмечает заместитель генерального директора ОАО Концерн «Росэнергоатом», директор филиала «Белоярская атомная станция» Михаил Баканов. — Благодаря экспериментальному БН-800 и уже серийным собратьям БН-1200, в производственный процесс будет вовлечен неиспользуемый сегодня отвальный изотоп урана, а его в добываемой руде 99%. А значит, топливная база атомной энергетики возрастет в десятки раз, уменьшится потребность в добыче природного урана. К тому же сведутся к минимуму радиоактивные отходы — новый топливный цикл позволит значительную их часть употребить в дело.
Плутоний, наработанный в реакторах другого типа (ВВЭР и РБМК), будет использоваться как ценный источник энергии в реакторах типа БН. Это позволит решить проблему отработанного ядерного топлива (ОЯТ), накапливаемого в процессе работы других реакторов. Технология замыкания ядерного топливного цикла — будущее атомной энергетики всего мира, и задача Росэнергоатома и
БАЭС — проверить на БН-800 научные предположения практикой, проложить дорогу этой технологии. Долгосрочная цель белоярских атомщиков — технологическое освоение замкнутого топливного цикла, демонстрация этой технологии атомному сообществу, определение ее действительных технических характеристик и получение данных по ее экономике. Это позволит удержать компетенции российской науки, строительного комплекса, конструкторов в области реакторов на быстрых нейтронах.
Помимо этого БН-800 повысит надежность энергообеспечения и развитие экономики Уральского региона и страны — себестоимость атомного киловатта априори ниже выработанных на газе и угле. А этот критерий очень актуален, например, для цветной металлургии. Оживит БН-800 и развитие социальной инфраструктуры города-спутника Белоярской АЭС — Заречного, считает глава городского округа Заречный Василий Ланских. С пуском нового блока возрастут налоговые отчисления, поскольку распределение налогов в региональные и местные бюджеты концерном Росэнергоатом происходит пропорционально мощности станций. Вводятся новые блоки — территория обеспечивается дополнительной социальной поддержкой атомной отрасли.
Подписано дополнительное соглашение между Росэнергоатомом и губернатором Свердловской области о финансировании социально-экономического развития Заречного как территории, где расположена АЭС. Муниципальные власти по предложению Росэнергоатома составляют перечень конкретных проблем городского округа, решение которых будет профинансировано в приоритетном порядке. Кроме того, новый энергоблок — это почти тысяча новых рабочих мест с достаточно высоким уровнем зарплаты, а значит — расцвет всех остальных сфер деятельности: торговли и услуг, вспомогательных производств, строительной индустрии, культуры и досуга.
Сам себя погасит
БН-800 — один из долгостроев отрасли. Решение о сооружении на Белоярской АЭС двух новых энергоблоков с реакторами на быстрых нейтронах принято правительством СССР еще в 1983 году по итогам успешной эксплуатации введенного в работу в 1980 году блока БН-600. Год спустя на площадке будущего энергоблока БН-800 уже развернулись строительные работы. Однако вскоре из-за распада страны, экономических катаклизмов, аварии на Чернобыльской АЭС стройка была заморожена почти на 15 лет.В начале двухтысячных ОАО Концерн «Росэнергоатом» за счет своих средств возобновил строительство энергоблока. С 2006 года к финансированию работ подключился государственный бюджет. А затем, с принятием федеральной целевой программы развития атомного энергопромышленного комплекса, инвестиции пошли по нарастающей.
Энергоблок с реактором БН-800 соответствует всем ныне действующим правилам и нормам безопасности АЭС, что является непременным условием для получения государственной лицензии Ростехнадзора, отмечает Олег Сараев, заместитель генерального директора — управляющий проектом БН-800 ОАО Концерн «Росэнергоатом».
— Проект четвертого энергоблока соответствует российским и международным требованиям к безопасности и надежности, — подчеркивает Михаил Баканов. — Генеральный проектировщик энергоблока Санкт-Петербургский институт Атомэнергопроект, генеральный конструктор реакторной установки на быстрых нейтронах БН-800 опытно-конструкторское бюро машиностроения им. Африкантова и генеральный строительный подрядчик Управляющая компания «Уралэнергострой» имеют успешный опыт создания третьего энергоблока БН-600, который надежно и безопасно эксплуатируется уже четвертое десятилетие.
— В сфере радиационной безопасности Белоярской АЭС налажен жесткий многоканальный и многоступенчатый контроль и мониторинг радиационной обстановки, в том числе с использованием автоматизированной системы (АСКРО), — рассказывает Елена Никора, главный санитарный врач по городу Заречному Регионального управления № 32 Федерального медико-биологического агентства России. — Показания датчиков АСКРО в режиме реального времени любой пользователь интернета может видеть на сайте www.russianatom.ru. Данные многолетнего мониторинга свидетельствуют, что радиационный фон сохраняется на уровне естественного природного.
Система экологического менеджмента Белоярской АЭС соответствует требованиям международного стандарта ISO 14001 — такое заключение сделано в сентябре 2012 года по итогам первой инспекционной проверки после получения международного сертификата. В прошлом году Белоярская АЭС одной из первых среди атомных станций России получила сертификат международного образца от известного сертификационного холдинга DQS-UL.
Кроме традиционных систем безопасности на БН-800 установлены инновационные. Валерий Шаманский, заместитель главного инженера Белоярской АЭС по безопасности и надежности, рассказывает о пассивных системах:
— Для их действия не нужны источники энергии, инициирующие сигналы, — они срабатывают при достижении определенных условий. Если по каким-то причинам прекращается поток теплоносителя, стержень аварийной защиты, который в рабочем положении «подвешен» в потоке натрия, под собственным весом падает вниз в активную зону. Тем самым реакция прекращается. Все системы безопасности действуют на принципах резервирования и разнообразия. Вполне достаточно одной системы, а у нас их три. Система аварийного расхолаживания при каких-то ситуациях отводит остаточное тепловыделение от реактора. Она тоже пассивная: при отсутствии источников электроснабжения может действовать на принципе естественной циркуляции
теплоносителя. Еще одно инновационное решение — ловушка расплава топлива. До этого ни в одном быстром реакторе ее не было. В случае гипотетических запроектных ситуаций устройство не даст аварийному топливу выйти за пределы реакторной установки.
Риски на высоте
Инновации на Белоярке применялись во множестве не только для безопасности блока, но и в организации строительства, совмещенных работ, монтажа, инженерной подготовки объекта — все это позволило уложиться в сроки. Например, компания «Уралэнергострой» впервые применила стыкование арматуры обжимом, что подняло производительность и качество труда. Прецедент в промышленном строительстве в России — литые бетоны, способствующие сокращению трудозатрат и времени на строительство.На последнем этапе одна из уникальных операций — сооружение купола над зданием, в котором уже установлен реактор. Раньше строили корпус, потом монтировали оборудование. Идти традиционным путем означало потерять два лишних года. Поэтому от старой технологии Уралэнергострой отказался.
— Мы реализовали смелое решение: на высоте 60 метров построили купол параллельно с монтажом оборудования, — рассказывает глава Уралэнергостроя Виктор Суруда. — Мы рискнули применить эту технологию. Предложение встречало гигантское сопротивление на разных этапах, но все-таки нам удалось убедить и найти поддержку. Нам надо было возвести сооружение, которое выдержало бы падение самолета и землетрясение 8 баллов. Поэтому прочностные требования зашкаливали. Там только бетона — 2800 кубов. Его надо было укладывать так, чтобы не было никаких швов. Мы разработали технологию возведения, устройство опалубки, методы армирования, укладки бетона. Участвовали ученые разных институтов, не один десяток докторских диссертаций можно было написать.
Завели семь линий
Вопросы безопасности решали и энергетики. Например, на случай крупной аварии в региональной энергосистеме на стройплощадке запущены дизель-генераторные установки системы резервного электроснабжения оборудования.Пока энергоблок достраивался, энергетики построили и поставили под напряжение новую подстанцию «Курчатовская», которая сначала обеспечила электроснабжение его собственных нужд. На мощный энергетический узел заведены семь линий электропередачи: три — напряжением 500 кВ, еще четыре — 220 кВ. Такая схема, кроме предстоящей выдачи мощности БН-800, позволит повысить надежность и устойчивость Свердловской энергосистемы.
На «Курчатовской» установлено самое современное оборудование как отечественных, так и зарубежных производителей. Особое внимание уделено обеспечению противопожарной безопасности: например, все электрокабели выполнены из негорючих материалов, а в шкафах с электронной аппаратурой установлены системы газового пожаротушения. Управлять новой подстанцией будут с одного рабочего стола при помощи компьютера.
Серийный собрат
После пуска экспериментального БН-800 в развитие этой тематики в 2015 году должно начаться строительство серийного БН-1200 — это одна из приоритетных задач Росэнергоатома, эксплуатирующего все АЭС России. Правительство РФ 11 ноября утвердило Схему территориального планирования РФ в области энергетики, в которую включили строительство нескольких АЭС. В документе зафиксирован план до 2025 года возвести пятый энергоблок с БН-1200 на Белоярской АЭС. Следом за БН-800 уже серийный БН-1200 также будет решать задачу замыкания ядерного топливного цикла к 2030 году: тогда в России не потребуется строить новые хранилища облученного ядерного топлива для всего парка АЭС мощностью 54 ГВт.Партнер проекта
