Мобильные АЭС: способ «переброски» энергии в отдаленные точки страны

Одним из ключевых вопросов промышленности, да и человеческой жизни в целом, является вопрос энергетики. Без доступа к значительным объёмам энергии невозможно осуществлять крупный производственный процесс. Спасти положение могут мобильные атомные станции.

А какова жизнь в населённом пункте, по отдалённости своей находящемся в состоянии энергетической неустойчивости и зависимости от внешних поставок топлива, хорошо знают жители Приморья, Якутии, Курил и Сахалина. Например, в январе 2001 года поводом для большой радости местного населения было известие о том, что благодаря интенсификации поставок топлива с угольных карьеров и шахт Сахалина вот-вот станет возможным снизить ограничения по подаче электричества на 15‑20 процентов. Такая банальная вещь, как электричество, в сахалинских домах 12 лет назад зависела от массы зыбких факторов — от доступных резервов и помощи федерального центра, от возможности Кузбасса и Якутии оказать экстренное содействие и оперативно отгрузить для Сахалина 20-25 тысяч тонн твердого топлива, от пропускной способности железных дорог и многого другого.

Во многом, ситуацию поправить удалось. Однако, вопрос возможности оперативного переброса в труднодоступную точку России запасов энергии, способных удовлетворить потребности среднего населённого пункта или энергоёмкого производства, по-прежнему является актуальным.

На данном этапе развития технологий, удовлетворительным с точки зрения энергоотдачи, способности к перемещению и удобству в эксплуатации оказывается только атомный реактор. Угольную шахту, по понятным причинам, где угодно развернуть не получится, не говоря о сомнительной оперативности такого шага — увезти её с собой не получится, разнообразные альтернативные источники энергии, вроде солнечных батарей, не смогут обеспечить нужную мощность и тоже не будут удовлетворять критерию мобильности. Десятки тысяч тонн каменного угля или мазута также потребуют существенных усилий для транспортировки, и подобный метод восполнения энергетического голода возможен лишь для тех точек, где уже существуют ТЭЦ с достаточным количеством магистралей.

Мобильность атомного реактора давно является привычной. Атомная двигательная установка стала обычным явлением в подводном и надводном флоте, стандартным атрибутом стратегического подводного ракетоносца, ледокола или крупного корабля. Существуют примеры практического использования энергии реактора не только для обеспечения собственных нужд корабля или судна, но и вовне. Первой практикой такого рода является использование США «плавучих» реакторов для обеспечения энергией Панамского канала (1966-1976) и исследовательской базы в Антарктике (1962-1972). В этих первых опытах использовалось специфическое судно — на борт транспортного судна Sturgis (тип Liberty) был установлен легководный реактор МН-1А мощностью 10 МВт. Развития идея не получила потому, что эксплуатационные издержки, требования к обслуживающему персоналу и необходимый уровень безопасности были сочтены слишком высокими.

Со времени первых экспериментов прошло 50 лет, был наработан солидный опыт — к настоящему времени суммарная наработка судовых и корабельных реакторов в СССР и России составила больше шести с половиной тысяч реакторо-лет, были созданы надёжные конструкции судовых реакторов и соответствующие им системы контроля. Учитывая отсутствие альтернатив, эскизные проекты атомных мобильных энергетических комплексов всё-таки продолжали разрабатываться. В США этим занималась Westinghouse Electric, а в Советском Союзе — множество НИИ, равно близких к гражданской и военной сферам. В частности, были разработаны малые реакторы для использования на гусеничном шасси и даже на авиационной платформе. Исключительно в интересах Минобороны СССР для инженерных войск была разработана конструкция ВАЭС (военная атомная электростанция) на гусеничном и автомобильном шасси, предназначенная для оперативного развёртывания войск и гарнизонов в необжитых районах.

К моменту распада СССР, под эгидой Минатома, Минсудпрома и Академии наук СССР были детально разработаны сразу три типа ВАЭС: плавучий и блочный — с водой в качестве теплоносителя, а также на железнодорожном ходу — с жидкометаллическим теплоносителем. Такую практическую базу было бы странно забыть и не использовать, поскольку российские реалии таковы, что целые регионы никак не могут считаться защищёнными с точки зрения энергетической безопасности. По разным оценкам, на территории РФ от 11 до 15 регионов, в которых применение мобильной АЭС имело бы большой положительный смысл. С середины 90-х высказывались идеи по использованию автономных АЭС для решения энергетических проблем Архангельской области и всего Русского Севера, расположив их по маршруту Севморпути в Северодвинске, Вилючинске (Камчатка), Певеке (Чукотка) и Дудинке (Красноярский край). С некоторыми регионами были подписаны предварительные декларации о сотрудничестве.

В 2005 году был окончательно утверждён проект ПАТЭС (плавучей атомной теплоэлектростанции), оснащенной двумя реакторами КЛТ-40С общей электрической мощностью 70 МВт. Закладка первой плавучей электростанции «Академик Ломоносов» состоялась 15 апреля 2007 года, одновременно с этим концерн «Росэнергоатом» подписал декларацию о намерениях по строительству семи ПАТЭС.

С разной интенсивностью ПАТЭС строятся до настоящего момента. Согласно проекту, плавучая атомная станция малой мощности (АСММ) состоит из гладкопалубного несамоходного судна с двумя реакторными установками КЛТ-40С ледокольного типа, разработанными ОАО «ОКБМ им. Африкантова». Длина судна — 144 метра, ширина — 30 метров. Водоизмещение — 21,5 тысячи тонн. Установленная электрическая мощность каждого реактора — 38,5 МВт, тепловая мощность — 140 гигакалорий в час. Срок эксплуатации станции составит минимум 36 лет: три цикла по 12 лет, между которыми необходимо осуществлять перегрузку активных зон реакторных установок.

Типичные поселки Севера имеют от сотен до нескольких тысяч человек. Потребности такого поселка в электроэнергии составляют соответственно от нескольких единиц до нескольких десятков МВт. Аналогичны промышленные потребности большинства рудников и горно-обогатительных комбинатов. Другими словами, ПАТЭС типа «Академик Ломоносов» буксируется в нужную точку, швартуется у пирса, после чего на протяжении 2,5-3 лет удовлетворяет все энергетические запросы посёлка или предприятия.

Плавучая станция может использоваться также для опреснения морской воды, производя от 40 тысяч тонн пресной воды в сутки. Вариант атомного энергоопреснительного комплекса (ПАЭОК) состоит из ПАТЭС и плавучего водоопреснительного комплекса, в котором может использоваться либо технология обратного осмоса (RO), либо- многоступенчатые испарительные установки (MED). Интерес к таким комплексам проявляют многие страны Африки, Азии и Европы, испытывающие острый дефицит пресной воды.

С учетом значительных перспектив, выглядит оптимистичным информация, обнародованная 7 июля этого года. Как сообщил генеральный директор Балтийского завода в Санкт-Петербурге Александр Вознесенский, «Академик Ломоносов» будет достроен и введён в эксплуатацию в сентябре 2016 года.

В случае, если ПАТЭС пойдут в серию, это позволит избавить российские регионы с так называемой изолированной энергетической системой от множества проблем. Единичный экземпляр ПАТЭС прорыва обеспечить не сможет, прежде всего — из-за высокой стоимости штучного изделия в 16,5 миллиарда рублей вместе с инфраструктурой и всей производственной цепочкой, от разработки до воплощения в металле. По оценкам главы «Росатома» Сергея Кириенко, необходимо довести стоимость ПАТЭС до 5,5 миллиарда рублей. В этом случае, ПАТЭС действительно окажутся не только эффективным и удобным способом «переброски» мегаватт энергии в нужные точки страны, но и смогут превратиться в высокотехнологичный и востребованный товар.

Андрей Полевой