На фоне других источников генерации атомные станции малой мощности (АСММ) выглядят очень выигрышно: они не только экологичны, но и позволяют решить вопрос с тарификацией – обеспечить стабильную стоимость электроэнергии на годы, а также могут быть использованы для обеспечения теплоснабжения различных объектов.
Потенциально высокий спрос на АСММ может быть обеспечен не только за счет «гибкости» подобных станций в плане мощности, но и за счет большего количества вариантов их исполнения – речь идет не только о наземной, но и о плавучей версии АЭС.
Госкорпорация «Росатом» обладает технологическим преимуществом перед конкурентами в сегменте АСММ в плавучем исполнении за счет наличия референтных решений в области реакторных установок, судовых решений, производственных мощностей и устойчивой кооперации, которая используется при строительстве ледоколов и в головном проекте плавэнергоблоков – плавучей атомной электростанции (ПАТЭС) «Академик Ломоносов».
Ровно два года назад первая в мире плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов» пришвартовалась в порту Певека, самого северного города России, расположенного на Чукотке.
ПАТЭС представляет собой судно 144 метра в длину и 30 метров в ширину, водоизмещением 21,5 тыс. тонн. Реакторную установку для него – КЛТ-40С – разработало входящее в АО «Атомэнергомаш» предприятие АО «ОКБМ Африкантов». На плавэнергоблоке стоят две такие реакторные установки, вырабатывающие электрическую (до 70 Мвт) и тепловую (до 50 Гкал/ч) энергию.
В Певеке находятся золоторудные и горно-геологические компании, пищекомбинат, метеостанция, морской порт, а также привычная для любого другого города инфраструктура – школы, детские сады и пр. Сейчас станция обеспечивает электроэнергией более 50 % потребителей̆ в Чукотском автономном округе. Если говорить о масштабах всего региона, то, если бы не изолированность энергетического узла, в котором находится «Академик Ломоносов», станция могла бы уже в 2021 году выработать 23 % – 160 млн кВт⋅ч – от годового потребления всей Чукотки. Ожидается, что с ростом добывающих объектов в районе Певека к 2030 году потребление в этом узле достигнет
190 млн кВт⋅ч, и плавучая станция с этой нагрузкой справится самостоятельно.
ПАТЭС «Академик Ломоносов» стала «родоначальницей» целого семейства плавэнергоблоков, организацией серийного производства которых в настоящее время занимается машиностроительный дивизион Госкорпорации «Росатом» - АО «Атомэнергомаш».
Самое ближайшее развитие идеи плавучих атомных станций малой мощности – проект по энергоснабжению Баимской рудной зоны. В рамках договора, заключенного в 2021 году,
АО «Атомэнергомаш» поставит для проекта четыре плавучих атомных станции до 110 МВт электрической мощности каждая. При этом три ПЭБа будут основными, а четвертый – подменным. Исходя из сжатых сроков проекта, для Баимки будет использована промежуточная версия ПЭБа – модернизированный плавучий энергоблок (МПЭБ). Корпус судна и большая часть оборудования будут производиться по доработанному проекту «Академика Ломоносова», при этом будет модернизировано самое главное – энергетическая установка. Вместо реактора КЛТ-40С «сердцем» плавэнергоблоков для Баимки станет РИТМ-200С – большей, чем КЛТ-40С, мощности и с увеличенной топливной кампанией. Проектом также предусмотрена установка более мощной турбины для обеспечения выдачи 106 МВт с борта одного ПЭБ.
РИТМ-200 – это судовая реакторная установка, принципиально новое решение, не имеющее аналогов в мире и существенно отличающееся от предыдущих поколений судовых реакторов. В реакторах серии РИТМ применена интегральная компоновка (в отличие от блочной – на предыдущих поколениях РУ) с расположением парогенераторов внутри корпуса реактора. Именно эта особенность делает РИТМы в полтора раза легче и почти в два раза компактнее своих предшественников. Кроме того, РИТМы почти на 20 % мощнее своих предшественников. Иными словами, с учетом этих отличий РИТМы позволяют производить электроэнергию более экономными способами.
Проект по энергоснабжению Баимской рудной зоны станет первой «серийной» референцией по плавэнергоблокам. Серьезная конструкторская доработка ПАТЭС и использование новой реакторной установки делают плавэнергоблоки как продукт доступнее для клиентов в плане стоимости и «серийности» – в плане количества единиц и сроков их изготовления. Кроме того, за счет оптимизации технических решений у новых ПЭБов снижена себестоимость производства электроэнергии. А в связи с независимостью от рыночной цены на топливо (нефть/газ) при использовании плавэнергоблоков заказчик заранее также получает понимание себестоимости электроэнергии в течение всего жизненного цикла станции.
В 2021 году на Восточном экономическом форуме было подписано соглашение с компанией «Глобалтэк» по проекту энергообеспечения газового комплекса с использованием плавучих АЭС. Это проект по добыче и производству сжиженного природного газа (СПГ) в Якутии. В частности, ООО «Глобалтэк» заинтересовано в обеспечении завода по переработке СПГ энергоисточниками суммарной мощностью порядка 800 МВт. Здесь речь идет о потребности в увеличении единичной мощности ПЭБ до 200 МВт (эл.). Поэтому в настоящее время Атомэнергомаш работает над следующей версией плавэнергоблока, в два раза более мощной, на базе реактора РИТМ-400. Соответственно, новая – более мощная – версия ПЭБа также предполагает более мощную турбину и другой корпус.
Реализация проекта энергообеспечения газового комплекса за счет ПЭБ позволит осуществить потенциальный выход на новый интегрированный продукт по применению атомных плавучих энергоблоков для проектов по производству СПГ и плавучих газохимических комплексов, а также продемонстрировать весь спектр возможностей технологии плавучих энергоблоков и подтвердить ее мощный потенциал как для развития Арктики и реализации крупных промышленных проектов в удаленных от энергетической инфраструктуры районах России, так и для мирового рынка.
Плавучие энергоблоки – это логическое продолжение работы АО «Атомэнергомаш» на рынке судостроения и одно из самых перспективных новых направлений атомной энергетики. По сути, это плавучая электростанция малой мощности, которую можно отбуксировать к прибрежному городу, не попадающему в охват единой энергетической системы страны, и применять везде, где есть потребность в мобильном энергоисточнике малой и средней мощности.
По сравнению с наземными станциями аналогичного назначения, плавучие АЭС имеют меньшие сроки ввода в эксплуатацию и подачи мощности за счет более простых нормативов и гибких комплексов применяемых технических решений. При этом атомная плавучая генерация является «зеленым» видом энергетики, в отличие от той же самой генерации на СПГ и уж тем более на дизеле, у которых тоже есть мобильные исполнения.
Подводя итог, к преимуществам ПЭБ можно отнести способность обеспечить потребности удаленных территорий и энергоемких коммерческих и промышленных объектов в электроэнергии, при этом осуществив переход в сторону экологически чистого источника электроэнергии, мобильность и оперативность ввода в эксплуатацию, возможность гибкого наращивания мощности за счет дополнительных блоков при наличии действующего флота, а также эффективное управление затратами за счет прогнозируемой стоимости электроэнергии на протяжении всего 60-летнего жизненного цикла ПЭБ. Реализация таких проектов осуществляется и будет осуществляться в бóльшей степени силами отечественных предприятий, при локализации в 90 % и более.
Плавэнергоблоки имеют, без сомнения, большой коммерческий потенциал не только в России, но и за рубежом: интерес к ним уже проявляют Латинская Америка, Юго-Восточная Азия и Африка. Проработки экспортного варианта оптимизированного плавучего энергоблока (ОПЭБ) в тропическом исполнении уже ведутся.
