Плавучая атомная станция – особенности и перспективы. Плавучие аэс на крайнем севере

В ходе прошедшей на прошлой неделе выставки «Международный военно-морской салон-2013» чиновники российской Объединенной судостроительной корпорации огласили несколько новостей, касающихся последних достижений отрасли и идущих в настоящее время проектов. Так, руководство Балтийского завода (г. Санкт-Петербург) поделилось информацией о ходе одного из самых смелых проектов последнего времени – строительства плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) «Академик Ломоносов».

Как рассказал директор Балтзавода А. Вознесенский, первая отечественная плавучая атомная теплоэлектростанция будет построена к 2016 году. В настоящее время идет монтаж конструкций судна и через три года Росатом получит первую в мире ПАТЭС. Судно сможет обеспечивать электроэнергией и теплом города и предприятия в труднодоступных районах страны, в первую очередь на Крайнем Севере. Вскоре после окончания строительства первой плавучей электростанции планируется начать строительство следующих судов этой серии.

Сейчас продолжается строительство первого судна с агрегатами атомной электростанции на борту. Работники Балтийского завода монтируют металлоконструкции и устанавливают оборудование. Начата работа по установке некоторых элементов реакторов. Таким образом, проект строительства ПАТЭС «Академик Ломоносов» наконец сдвинулся с мертвой точки. Напомним, строительство судна с ядерным энергетическим модулем началось еще в 2007 году на северодвинском заводе Севмаш. Однако через несколько месяцев после начала строительства все собранные агрегаты будущей плавучей электростанции перевели на Балтийский завод, где предполагалось продолжить работы. Тем не менее, подобные планы не воплотились в жизнь и строительство было заморожено на несколько лет. Нынешние работы ведутся в соответствии с новым договором между Росатомом и Балтзаводом, подписанным в декабре прошлого года.

Готовая плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов» будет представлять собой несамоходное судно водоизмещением свыше 21 тыс. тонн. Отсутствие собственной силовой установки обусловлено особенностями эксплуатации ПАТЭС. Предполагается, что к месту работы ее будут приводить буксиры, после чего стоящее в порту судно подключится к коммуникациям снабжаемого объекта и будет обеспечивать его теплом и электроэнергией в течение заданного срока. Экипаж ПАТЭС из 69 человек будет контролировать работу двух атомных реакторов, способных вырабатывать до 70 МВт электроэнергии и 300 МВт тепла. При необходимости электростанция сможет работать в качестве опреснителя морской воды. В таком режиме расчетная максимальная производительность ПАТЭС «Академик Ломоносов» составляет 240 тыс. кубометров пресной воды в час. Согласно официальным данным от разработчиков проекта, такие характеристики позволят одной плавучей электростанции снабжать электричеством и теплом город с населением до 200 тысяч человек.

Заявленный срок работы одной ПАТЭС – 40 лет. По истечении этого времени судно с атомной энергоустановкой планируется буксировать на соответствующее предприятие для замены энергоблока, отработавшего свой ресурс. На его место предполагается устанавливать новый агрегат, после чего плавучую электростанцию можно будет возвращать на старое место службы или переводить на новое.

Разработчики и строители первой плавучей атомной теплоэлектростанции – ЦКБ «Айсберг», ОКБМ им. И.И. Африкантова и Балтийский завод – подчеркивают, что в конструкции судна и ядерной энергоустановки используются наработки, проверявшиеся в северных условиях в течение многих десятилетий. В проект ПАТЭС «Академик Ломоносов» заложен запас прочности, значительно превышающий все возможные угрозы, в том числе цунами, столкновения с другими судами или береговыми сооружениями и т.п. подобные катастрофы. Уровень безопасности атомных энергоустановок новых ПАТЭС полностью отвечает всем международным требованиям, предъявляемым к подобной технике.

Ввиду отдаленности таких событий, пока точно неизвестно, куда именно отправится первая российская ПАТЭС. Ранее, во время начала строительство головного судна утверждалось, что подобные электростанции будут служить на Дальнем Востоке и на Крайнем Севере. В качестве возможных мест работы указывались Чукотский автономный округ, Таймыр и Камчатка. Возможно, в дальнейшем такой список территорий, нуждающихся в снабжении при помощи плавучих электростанций, претерпит серьезные изменения. Примечательно, что характеристики и возможности российских ПАТЭС заинтересовали не только российских чиновников и коммерсантов. Свой интерес к таким судам проявили несколько зарубежных стран: Алжир, Аргентина, Индонезия, Малайзия и др.

По вполне понятным причинам, пока рано говорить о поставках ПАТЭС зарубежным странам. Головное судно этого класса будет построено только в 2016 году, после чего некоторое время уйдет на завершение серии плавучих электростанций для внутренних российских нужд. Поэтому начало строительства экспортных аналогов судна «Академик Ломоносов» стоит ждать не ранее конца текущего десятилетия. Примерно к этому же времени возможно завершение строительства следующего судна серии для Росатома.

По материалам сайтов:
http://russian.rt.com/
http://morvesti.ru/
http://okbm.nnov.ru/

Eще один опасный проект Росатома.

Идея связана с размещением на российском севере и Дальнем Востоке атомных станций плавучего базирования на базе ледокольных реакторов типа КЛТ-40С. Среди предполагаемых площадок: Вилючинск (Камчатка), Певек (Чукотка), Северодвинск (Архангельская область).

Малайзия, Индонезия, Южная Корея, Мозамбик, Намибия, ЮАР, Индия, Вьетнам проявили интерес к проекту, и Росатом планирует передавать плавучие АЭС в лизинг этим странам. В качестве перспективного рынка Росатом рассматривает Бразилию, Уругвай, Чили.

Сама идея использования атомной энергии в транспортных установках не является новой. Подобные проекты разрабатывались в Германии и в США. Но эти страны к настоящему моменту отказались от проектов плавучих АЭС, посчитав их бесперспективными. Эксперты утверждают, что в случае аварии с выходом радиоактивности за пределы судна радиоактивному заражению подвергнутся обширные территории. И опыт эксплуатации судовых реакторов и судов с реакторными установками .

Причем к обычному списку факторов риска аварий добавляются опасные природные явления (землетрясения, цунами), морское пиратство и терроризм. В случае захвата ПАЭС (ВОУ) и они получают шанс для ядерного шантажа.

Возможные контракты на поставки плавучих АЭС за рубеж должны учитывать требования физической защиты объектов атомной энергии и контроля над нераспространением ядерных материалов. Известно, как сложно (если вообще возможно) защищать крупное судно от нападения извне. Физическая защита станции потребует содержать значительную военизированную охрану, то есть предусматривать участие военно-морских сил России. Но даже и при этом практически невозможно обеспечить абсолютную защиту станции со стороны ее подводной части от торпедного удара или от подводных диверсантов, а на поверхности — от ракетно-бомбового удара.

С экономической точки зрения плавучие реакторы изначально являются крайне дорогим способом производства электроэнергии.

Плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) – проект по производству серии транспортабельных атомных электростанций малой мощности. Разработкой установок занимается госкорпорация «Росатом» при взаимодействии с ОАО «Малая энергетика», ОАО «Балтийский завод» и рядом других предприятий. Плавучая атомная станция под названием «Академик Ломоносов » является первой подобной установкой во всем мире. Энергоблок станции будет подготовлен к транспортировке и началу функционирования к сентябрю 2016 года. После этого пройдут первые испытания работы установки.

Характеристики и предназначение ПАТЭС

Энергетическая установка станции обладает тепловой мощностью 140 гигакалорий в час, максимальной электромощностью 80 мегаватт и состоит из двух реакторов КЛТ-40С. Создателем и производителем реакторных установок суммарной мощностью 300 МВт является конструкторское бюро имени И.И. Африкантова. Основой станции является несудоходное судно с гладкой палубой, на котором располагаются реакторы и прочие конструктивные элементы. Протяженность судна составляет 144 метра, ширина – 30 метров, водоизмещение достигает объема 21,5 тысячи тонн.

Плавучая АЭС была разработана на базе серийной энергоустановки атомных ледоколов, эффективность которых была проверена в Арктике по результатам продолжительной эксплуатации. Станция предназначена для обеспечения электро- и теплоэнергией различных объектов, включая:

1. Производственные предприятия.
2. Газо- и нефтедобывающие комплексы.
3. Портовые города.

Плавучая атомная электростанция оптимизирована для функционирования в труднодоступных местах на побережьях морей либо рек, расположенных на большом расстоянии от единых систем энергоснабжения. На территории России к таким местам относятся Крайний Север и Дальний Восток, нуждающиеся в доступных и эффективных энергоисточниках. Мощностей станции «Академик Ломоносов» будет достаточно для того, чтобы снизить сильную потребность в размещении теплоэлектростанций, которые необходимы с целью постоянного развития экономики и достижения качественных условий жизнедеятельности.

Для прибрежных районов территорий, где периодически наблюдается засуха, создан вариант плавучего атомного комплекса, который эксплуатируется для опреснения морской воды. За 24 часа непрерывного функционирования установка способна выработать от 40 до 240 кубометров чистой воды. Водоопреснительный комплекс способен работать по технологии обратного осмоса или с помощью многоступенчатых испарительных сооружений. Данный комплекс будет особенно полезен в странах Африки, а также в некоторых азиатских и европейских государствах, где наблюдается явный дефицит питьевой воды.

Особенности плавучей станции

Строительство плавучего энергоблока осуществляется в заводских условиях, благодаря чему удается минимизировать сроки и стоимость работ, с одновременным соблюдением всех требований к качеству. Стоимость первого энергоблока составила 16,5 миллиарда рублей с учетом расходов на возведение, покупку оборудования и береговых сооружений. Цена самого энергетического блока при этом составила 14,1 миллиарда рублей.

Любые затратные строительные работы на месте расположения станции исключены. При необходимости весь плавучий энергоблок можно транспортировать с одной локации на другую.

Обогащение топлива, используемого в оборудовании плавучей станции, не превышает максимального показателя, который был установлен с целью соблюдения режима нераспространения ядерного оружия. Таким образом, использование плавучих энергоисточников будет осуществляться с учетом международного законодательства во всех странах, включая развивающиеся. Согласно актуальным нормам безопасности, плавучая атомная станция проектируется с определенным запасом прочности, который превышает максимально возможные нагрузки. Корпус гладкопалубного судна и оборудование способны выдержать сильные удары волн, столкновения с сооружениями на побережье или с другими суднами.

Продолжительность эксплуатации плавучей станции составит не менее 36 лет. Между тремя двенадцатилетними циклами будет проводиться перегрузка активных зон реакторов. Ремонт энергетического блока и перегрузка топлива будут осуществляться при помощи действующих предприятий, специализирующихся на технологическом обслуживании атомных судов. После окончания срока службы энергетического блока он будет заменен новым, а старый отправят на утилизацию. В ходе эксплуатации и по завершении работы от плавучей энергетической станции «Академик Ломоносов» не останется опасных для человека и окружающей природы веществ.

Плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов» является головным проектом 20870 серии мобильных транспортабельных энергоблоков малой мощности, предназначенных для энергообеспечения крупных промышленных предприятий, портовых городов, а также комплексов по добыче и переработке нефти и газа на шельфе морей. Энергоблок создается на основе энергетической установки атомных ледоколов, проверенной в течение их длительной эксплуатации в Арктике.

Энергоустановка ПАТЭС имеет максимальную электрическую мощность 80 мегаватт и включает две реакторные установки КЛТ-40С. Главный конструктор, изготовитель и комплектный поставщик оборудования этих реакторных установок тепловой мощностью 150 МВт каждая - ОАО «ОКБМ Африкантов» (входит в машиностроительный холдинг Росатома ОАО «Атомэнергомаш»).

Строительство первой в мире ПАТЭС «Академик Ломоносов» в настоящее время ведет ООО «Балтийский завод - судостроение», город Санкт-Петербург.

Основные характеристики: Водоизмещение 21500 тонн. Длина составит 144 метра, ширина 30 метров, высота борта 10 метров, осадка 5,6 метра. Экипаж 69 человек.

ПАТЭС не оборудована собственными двигателями, поэтому для его транспортировки необходим буксир.

Станция оснащена двумя модифицированными двигателями KLT-40, которые способны вырабатывать до 70 МВт электроэнергии и 300 МВт тепловой энергии, что достаточно для поддержания жизнедеятельности города с населением 200 тыс. человек.

ПАТЭС может использоваться в качестве опреснителя, вырабатывая до 240 тыс. кубометров воды ежедневно.

Назначенный срок службы ПЭБ - 35 - 40 лет.

Перезарядка реакторов осуществляется с периодичностью 2,5 - 3,0 года.

ПАТЭС разработана с большим запасом прочности, который превышает все возможные угрозы и делает ядерные реакторы неуязвимыми для цунами и других природных катастроф. Кроме того, ядерные процессы на судах отвечают всем требованиям Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) и не несут угроз окружающей среде.

08 августа 2006 года «Росатом» подписал контракт с ПО «Севмаш» на строительство ПАТЭС «Академик Ломоносов», которое 19 мая 2006 года стало победителем в закрытом тендере на создание ПАЭС малой мощности, проведенном в соответствии с Федеральной целевой программой «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года.

15 апреля 2007 года в Северодвинске состоялась закладка блока. Планировалось, что первая ПАТЭС будет построена в 2010 году для нужд Северодвинска.

В начале 2008 года между «Росатомом» и «Севмашем» возник конфликт, связанный со срывом сроков строительства и увеличении его стоимости. В результате «Росатом» поставил вопрос перед Правительством РФ о переносе строительства плавучего энергоблока на Балтийский завод в Санкт-Петербург, что и было сделано в 2008 году.

Заказчиком пилотной ПАТЭС выступает государственный «Концерн Росэнергоатом», который в феврале 2009 года заключил контракт с Балтийским заводом.

30 июня 2010 года со стапелей завода был спущен на воду головной плавучий энергоблок «Академик Ломоносов», который станет основным элементом будущей ПАТЭС.

03 августа 2011 года началась затяжка силового кабеля на плавучем энергоблоке проекта 20870, а также завершился сложный и трудоемкий процесс погрузки паротурбинных установок на ПЭБ.

В 2011 году предприятие обанкротилось и в конце 2011 перешло под контроль государства в лице Объединенной судостроительной корпорации (ОСК). В структуре ОСК было создано ООО «Балтийский завод – судостроение», которому были переданы все судостроительные и машиностроительные компетенции Балтийского завода, в него же перешел и весь трехтысячный трудовой коллектив.

По сообщению от 01 июня 2012 года ООО «Балтийский завод - судостроение получило лицензию №ГН-02-102-2624 на сооружение ядерной установки плавучего энергоблока проекта 20870 с ядерными реакторами КЛТ-40С «Академик Ломоносов», которая была выдана 30 мая 2012 года со сроком действия до 30 мая 2017 года.

07 декабря 2012 года Балтийский завод и «Росэнергоатом» заключили соглашение о достройке плавучего энергоблока (ПЭБ) первой плавучей атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов». Договор подписали зам. генерального директора концерна «Росэнергоатом» Сергей Завьялов и генеральный директор Балтийского завода Александр Вознесенский. По условиям контракта, ООО «Балтийский завод – судостроение» обязуется сдать ПЭБ, готовый к буксировке на место эксплуатации, 09 сентября 2016 года. На данный момент готовность объекта составляет 60%.

25 и 26 января 2013 года на объекте состоялась погрузка баков металоводной защиты (МВЗ) для атомных реакторов.

27 сентября (первый) и 01 октября (второй) 2013 года 220-тонные парогенерирующие блоки, изготовленные по проекту ОКБМ им. Африкантова, были Балтийского завода к достроечной набережной, где в присутствии представителей заказчика, концерна «Росэнергоатом», и Российского морского регистра судоходства плавкраном «Демаг» их погрузили в реакторные отсеки ПЭБ.

По сообщению от 24 апреля 2014 года выиграла конкурс по страхованию сооружаемого головного плавучего энергетического блока (ПЭБ) проекта 20870 с реакторными установками КЛТ 40С для плавучей атомной теплоэлектростанции . Общая страховая сумма составляет более 22,6 млрд рублей. Договор страхования будет заключен с ОАО «Концерн «Росэнергоатом».

По сообщению от 11 марта 2015 года готовность ПАТЭС составляет 85%, работы ведутся по графику. По сообщению от 24 августа первого в мире плавучего энергоблока атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) «Академик Ломоносов» начнется с 01 сентября в петербургском филиале Центрального института повышения квалификации (ЦИПК) Росатома.

01 июля 2016 года швартовные испытания, которые должны быть завершены 30 октября 2017 года. 16 декабря 2016 года в 10:00 часов утра на верхней палубе строящегося плавучего энергоблока заказ 05711 , вызванное тлением ветоши (1м кв.). Тление ликвидировано собственными силами до приезда пожарных (дежурные караулы ПЧ-67 и ПЧ-9).

По сообщению от 10 февраля 2017 года Страховая Группа «СОГАЗ» на период проведения швартовных испытаний ПЭБ с реакторными установками КЛТ-40С. Соответствующий договор страхования заключен с АО «Концерн Росэнергоатом» по результатам открытого конкурса. 17 апреля 2017 года начаты , которые проходят на «Балтийском заводе - Судостроение». По сообщению от 15 декабря в машинном зале постановка на валоповорот одной из двух турбин энергоблока (ПЭБ).

Головной ПЭБ «Академик Ломоносов» строится для плавучей атомной теплоэлектростанции в городе Певек Чукотского автономного округа. Плановый срок завершения строительства и готовности ПЭБ к буксировке на место базирования – конец 2017 года. По сообщению от 26 февраля 2018 года закончилась по кренованию, которая проводилась в ходе швартовных испытаний. По сообщению от 18 апреля проведены инженерных устройств. 28 апреля в Мурманск от причала АО «Балтийский завод», куда был 19 мая. По сообщению от 26 июля специалисты АО «Балтийский завод» ядерного топлива в реакторные установки плавучего атомного энергоблока. По сообщению от 28 сентября загрузка ядерного топлива в реакторную установку левого борта плавучего атомного энергоблока. В сентябре 2019 года «Росэнергоатом» планирует приступить к установке энергоблока на штатное место, а осенью 2019 года – начать испытания ПАТЭС и ввести ее в эксплуатацию.

Первая в мире плавучая атомная электростанция, спроектированная так, чтобы устоять перед цунами и землетрясениями, подобно тем, что стали причиной катастрофы на Фукусиме (2011), будет открыта на российском Крайнем Севере — Чукотке и начнет производить электроэнергию в 2020 году.

«На данный момент платформа с двумя реакторами на борту проходит морские испытания в доке, которые завершатся к концу этого года или в 2017-ом», — рассказал EFE Георгий Тихомиров, профессор Московского Инженерно-физического института (МИФИ) (Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» — прим. ред. ).

Затем АЭС будет отбуксирована из Санкт-Петербурга в самый северный город России — Певек (Чукотка), который расположен в защищенной бухте, чтобы заменить собой обычную электростанцию.

«Строительство необходимой портовой инфраструктуры для установки плавучей АЭС началось в конце 2015 года. Прежде, чем установить опоры для платформы, необходимо подвести электролинию для передачи энергии в общую сеть», — объяснил он.

Первый киловатт в 2020 году

Профессор рассчитывает, что «к 2020 году плавучая АЭС произведет свой первый киловатт электроэнергии», называя этот срок «реальным» вне зависимости от колебаний в экономике.

Баржа, как которой установлены оба ядерных реактора имеет 144 метра в длину, 30 — в ширину и 6 метров осадки и водоизмещением 21 тысяча тонн. «Это все равно что круиз. Персонал будет проживать на платформе в условиях четырехзвездочного отеля, со всеми удобствами, ведь им придется провести в каютах целый год», — заметил Тихомиров.

Что касается реакторов (КЛТ-40C), каждый из них обладает мощностью 40 МВт, они могут работать одновременно и будут располагать запасом топлива для автономной работы в течение трех лет.

«Каждые три года производится перегрузка топлива, а каждые двенадцать проводится полное техобслуживание. Предполагается, что общий срок эксплуатации АЭС — 40 лет», — сообщает собеседник EFE.

На станции будет использоваться низкообогащенный уран, а отработанное топливо будет накапливаться на самой платформе. По словам российского физика, плавучая АЭС способна производить такое же количество электроэнергии, что и обычная.

Тихомиров считает, что устанавливаемые на платформе реакторы «абсолютно надежны», что доказывает их бесперебойная работа в течение многих лет на борту «по меньшей мере трех атомных ледоколов».

В случае цунами или землетрясения АЭС поднимут над уровнем моря. «Реакторные блоки компактные и автономные. Это не такие реакторы, как были установлены на Чернобыльской АЭС, разумеется. Вариант развития событий по фукусимскому сценарию также исключен», — утверждает ученый.
Эксперт объяснил, что в случае опасности цунами или подземных толчков, что «маловероятно» в Арктике, «АЭС будет поднята над уровнем моря при помощи прочных опор, на которых она установлена».

«Это сложное техническое решение, но оно гарантирует как безопасность, так и бесперебойную поставку электроэнергии», — сказал он.

После аварии на атомной электростанции Фукусима в Японии (2011 году) российские власти пообещали не размещать плавающие АЭС в зонах с высокой сейсмической активностью. По этой причине был исключен вариант установки станции на вулканическом полуострове Камчатка в Тихом океане.

Гринпис: бомба замедленного действия

«Гринпис», напротив, считает, что подобные станции являются настоящими «бомбами с часовым механизмом», поскольку на них накапливается большое количество урана, а, кроме того, «подарком для террористов», а значит для их охраны потребуется целый военный флот, что сделает проект чрезвычайно дорогостоящим.

В ответ на эти утверждения Тихомиров исключает возможную угрозу зхвата АЭС террористами, поскольку все современные атомные электростанции оснащены чрезвычайными мерами защиты, чтобы предотвратить доступ к радиоактивному топливу.

«До сих пор не было ни одной попытки захватить атомные станции. Кроме того, Чукотка в силу своей удаленности является вполне безопасным местом», — напомнил ученый.

Помимо снабжения экологически чистой электроэнергией удаленных районов, плавучая АЭС способна вырабатывать тепло, что позволит отказаться от использования для этих целей угля, газа и нефти.

Исследование ресурсов российской Арктики

От успеха этого первого проекта будет зависеть, одобрит ли российское правительство строительство остальных запланированных плавучих АЭС — хотя «Росатом» уже подготовил документацию на 5-7 мобильных платформ для «исследования ресурсов российской Арктики».

«Преимуществом плавучей АЭС является то, что она может быть пришвартована практически в любом месте, где есть линия электропередачи», — отмечает Тихомиров.

Он полагает, что «если на арктическом шельфе будет найдена нефть, (…) наиболее логичным будет установить там плавучую АЭС».

«Почему? Да потому что обычная электростанция обойдется гораздо дороже», — уверяет профессор и добавляет, что таяние арктических льдов и открытие арктического морского пути в качестве альтернативы Суэцому каналу мгновенно повысит спрос на плавучие АЭС на рынке.

Тихомиров убежден, что такие установки могли бы стать «хорошим коммерческим продуктом», но считает «преждевременным» говорить об их экспорте, хотя такие страны, как Чили, Бразилия или Индонезия, уже выразили свою заинтересованность проектом, а Китай решил запустить свою версию плавучих АЭС.

США запустили в 1968 году плавучую АЭС (Surgis) в Панамском канале, которая была выведена из эксплуатации в 1976-ом по причине высоких затрат на ее содержание.