Риски и возможности применения малых модульных атомных реакторов при освоении нефтегазовых ресурсов Арктики
Полаева Гозель Байгельдыевна
кандидат экономических наук, доцент кафедры стратегического управ-ления топливно-энергетическим комплексом, РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, [email protected]
Гайт Михаил Адамович
аспирант, факультет международного энергетического бизнеса Рос-сийского государственного университета нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина, [email protected]
Россия рассматривает Арктику как стратегический регион развития, понимая, что льды и снега арктического региона скрывают до пятой части нефтяных иболее половины газовых национальных запасов (6% и 24% от мировых запасов нефти и природного газа соответственно), месторождения золота и серебра, редких металлов (платины, палла-дия, титана, никеля, цинка, кобальта, свинца, циркония, меди и воль-фрама), угля и других полезных ископаемых. Однако сложные клима-тические условия, отдаленность от крупных промышленных центров, отсутствие развитой транспортной, энергетической и иной инфра-структуры делает освоение Арктики сложной задачей. Энергообеспе-чение региона играет в вопросе его развития одну из ведущих ролей. Атомная энергетика широко применялась при освоении Арктики еще в период СССР, на современном этапе можно утверждать, что Россия имеет достаточнотехнологий и опыта для применения малых модульных атомных реакторов, что может существенно облегчитьдоступ уда-ленных регионов к теплу и электроэнергии.
Ключевые слова: Арктика, малые модульные атомные реакторы, атомные ледоколы, плавучие атомные станции, нефтегазовые ресурсы
Россия обладает самой большой территорией арктического побережья, с самой длинной арктической береговой линией, на российской территории Арктики проживает до 40% населе-ния арктической зоны. При этом большая часть арктической территории не имеет доступа к системе централизованного энергоснабжения, используя автономные дизельные и уголь-ные электростанции, а также действующие атомные электро-станции (АЭС). Эффективность крупных АЭС остается доста-точновысокой, но построены они ещев период СССР,требуют серьезной модернизации и не могут полностью решить про-блему энергоснабжения региона.
На территории России в арктической зоне располагается 3 АЭС, 4 энергоблока находятся на Кольском полуострове, срок эксплуатации которых был продлен в результате модерниза-ции до 2041-2044 гг.
В восточной части Арктики располагается Билибинская АЭС, которая должна закрыться к 2025 году, ее заменит пер-вая в мире плавучая АЭС «Академик Ломоносов». В средне-срочном периоде панируется новое строительство плавучих электростанций для удовлетворения нужд удаленных регио-нов, в том числе на Камчатке, а также запуск первого малого модульного атомного реактора в Усть-Куйге в Якутии [1, 2].
Россия является мировым лидером в атомной энергетике. Помимо действующих истроящихся в различных странах мира АЭС по российским проектам, РФ является единственной страной в мире, которая разрабатывает, строит и эксплуати-рует атомные ледоколы [3, 4]. Атомные ледоколы необходимы для реализации российской стратегии по освоению Северного Морского Пути (СМП), они позволяют преодолевать толстые арктические льды, что не под силу обычным ледоколам. Ос-новное преимущество атомных ледоколов заключается в дли-тельном запасе хода без дозаправки (в течении нескольких месяцев). На настоящий момент атомный флот России вклю-чает два крупных ледокола «Ямал» и «50 лет Победы», мощ-ностью 50 МВТ каждый, а также атомный ледокол «Арктика» мощностью 60 Мвт. Также у России имеется несколько кораб-лей поменьше, мощностью 35 МВТ («Таймыр», «Вайгач») и один контейнеровоз «СЕВМОРПУТЬ» мощностью 30 МВТ. В процессе разработки находится новый класс атомных ледоко-лов, чья мощность будет достигать 120 МВт. Ожидалось, что новые корабли класса «Лидер» могут быть спущены на воду в 2027 году, однако скорее всего сроки будут пролонгированы.
Малые модульные реакторы (SMR) обычно классифици-руют как ядерные реакторы с выходной мощностью от 10 до 300 МВт. SMR обладают рядом технических особенностей, ко-торые снижают риски строительства и приводят к потенциаль-ному сокращению как затрат на сооружение, так и сроков по-ставки. Конструкции с выходной мощностью менее 10 МВт – часто для полуавтономной работы – относят к микромодуль-ным реакторам (MMR) [5].
Поданным Международного агентства поатомнойэнергии (МАГАТЭ), в настоящее время в мире разрабатывается около 70 SMR, что на 40% больше, чем в 2018 году. Хотя термин “SMR” был принят во всем мире для обозначения всех кон-струкций малых реакторов, между основными типами разраба-тываемых SMR сохраняются существенные различия [5, 6].
Например, в конструкциях SMR используются различные охлаждающие жидкости и виды топлива, они имеют разные
уровни технологической готовности (TRLS) и уровни готовно-сти к лицензированию (LRLS).
Установки SMR тоже отличаются, так как могут использо-ваться различные конфигурации, начиная от одноблочных установок и многомодульных установок до мобильных энерго-установок, таких как плавучие (т.е. монтируемые на барже) установки. Степень модульности также варьируется в зависи-мости от конструкции.
Наиболее практичные концепции SMR представляют со-бой эволюционные варианты реакторов на легкой воде поко-ленияIIипоколенияIII/III+(LWR-SMRS),работающих повсему миру, базирующихся на многолетний опыт эксплуатации и ре-гулирования [7].
Подобные варианты составляют приблизительно 50% раз-рабатываемых проектов SMR. Остальные SMR соответствуют реакторам IV поколения (Gen IV SMR), которые используют альтернативные охлаждающие жидкости (например, жидкий металл, газ или расплавленные соли), усовершенствованное топливо и инновационные конфигурации систем. Хотя про-екты, основанные на поколении IV, не имеют такого же уровня опыта в эксплуатации и регулировании, как у LWR, и в некото-рых областях для них все еще необходимы дополнительные исследования, они используют накопленный опыт предыду-щих поколений реакторов [5-7].