«Росатом» к 2021 году намерен создать «обликовый проект» принципиально нового блока АЭС

Как следует из материалов на сайте закупок госкорпорации «Росатом», предприятию «ОКБ «Гидропресс» (Подольск, Московская область) по заказу научного дивизиона «Росатома» предстоит разработать проект энергоблока с новым ядерным реактором ВВЭР-С. «Гидропресс» – главный конструктор водо-водяных энергетических реакторов ВВЭР.

В 2018 году «Росатом» принял новую стратегию развития российской атомной энергетики, базовым положением которой обозначен переход к двухкомпонентной ядерной энергетической системе на основе замкнутого ядерного топливного цикла. Речь о том, чтобы «сопрячь» эксплуатацию традиционных сейчас реакторов ВВЭР на так называемых тепловых нейтронах вместе с реакторами на быстрых нейтронах.

Тем самым, как ожидается, расширится воспроизводство ядерного «горючего» и существенно увеличится топливная база атомной энергетики, не требующая при этом больших объёмов добычи природного урана. Также появится возможность сокращать объёмы радиоактивных отходов, остающиеся после переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) – самые опасные радионуклиды предложено «выжигать» в реакторах на быстрых нейтронах. Таким образом, можно будет решать две ключевые проблемы нынешней атомной энергетики, связанные с ограниченностью запасов природного урана и ростом объёмов отработавшего ядерного топлива.

Логика двухкомпонентной ядерной энергосистемы основана на использовании плутония, выделяемого из отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР, для изготовления топлива реакторов на быстрых нейтронах и возможности применения плутония из ОЯТ «быстрых» реакторов для изготовления так называемого смешанного оксидного уран-плутониевого МОКС-топлива ВВЭР.

По мнению специалистов, реализация такой схемы потребует развития технологий реакторов ВВЭР путём создания реактора ВВЭР-С, конструкция которого благодаря ряду технических решений позволяет регулировать спектр нейтронов – их распределение по энергии в активной зоне реактора (так называемое спектральное регулирование).

Применение системы спектрального регулирования имеет целый ряд преимуществ. Во-первых, при равной мощности реактор ВВЭР-С, по расчётам, будет потреблять на 30% меньше урана, чем современные передовые реакторы ВВЭР. Во-вторых, спектральное управление позволяет эксплуатировать реактор, полностью загруженный МОКС-топливом. Сейчас реакторы ВВЭР можно загружать МОКС-топливом не более чем наполовину. Кроме того, возможно оптимизировать все конструкции реакторной установки, сделав дешевле энергоблок на её основе. По расчётам конструкторов, капитальные затраты на строительство блоков с ВВЭР-С должны быть на 10-15% ниже по сравнению с затратами на возводимые сейчас блоки с российскими реакторами ВВЭР-1200.

В рамках нынешней работы «Гидропресс» должен создать концепцию реакторной установки ВВЭР-С, проработать проектно-конструкторские решения по энергоблоку с ней, а также выполнить технико-экономическое обоснование проекта такого энергоблока установленной электрической мощностью не менее 1,2 ГВт. В ходе работы планируется, в числе прочего, разработать новую конструкцию оборудования и компоновку реакторной установки. Также предстоит оптимизировать тепловую схему энергоблока, включая технические решения по конструкции турбогенератора, оборудованию машинного зала (с учётом результатов изучения передовых зарубежных решений, в том числе турбогенераторной установки на третьем энергоблоке Тяньваньской АЭС, построенном в Китае с участием России).

Кроме того, надо будет подготовить программу научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по проекту ВВЭР-С, которые должны быть выполнены для обоснования проектно-конструкторских решений по энергоблоку и реакторной установке на последующих стадиях проекта (с оценкой стоимости и продолжительности работ).

Всю работу планируется закончить до конца 2020 года. По её итогам научно-технический совет «Росатома» оценит конкурентоспособность энергоблока ВВЭР-С и определит, есть смысл его строить, либо проект заморозят до тех пор, пока не появится заказчик.