Тройка будущего

ОКБМ им. Африкантова — одно из самых инновационных предприятий отрасли. Здесь разработаны три реакторные технологии, которые в ближайшем будущем обещают совершить переворот в мировой ядерной энергетике. Последние новости о них — в обзоре «СР».

Текст: Константин Кобяков / Фото: ОКБМ, «Страна Росатом», «ЗиО-Подольск»

Газоохлаждаемый реактор

Главная новость — в ОКБМ завершена разработка технического проекта высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР) установленной мощностью 3 МВт (э). Тепловая мощность этого реактора — 10 МВт. Техпроект подготовлен для ядерно-энергетической программы Индонезии на средства ОКБМ.

Потенциальный заказчик планирует отработать на реакторе небольшой мощности эксплуатацию установок такого типа. На базе технологии ВТГР индонезийская сторона в перспективе хочет создать более мощные модульные энергоблоки для энергоснабжения островов.

Принципиальная схема ВТГР, разработанного в ОКБМ

Принципиальная схема ВТГР, разработанного в ОКБМ

Построить опытно-демонстрационный энергоблок на 3 МВт можно за три года, считает первый заместитель директора, генерального конструктора ОКБМ им. Африкантова Виталий Петрунин. По его словам, вопрос о начале сооружения планируется решить до конца года.

Напомним, инженеры ОКБМ разрабатывают высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы уже 45 лет. В СССР такие реакторы планировали использовать для получения дешевого промышленного тепла (около 1 тыс. °C) для экономичного производства водородного топлива.

После распада СССР разработка ВТГР была ненадолго приостановлена. В 1993 году финансировать этот проект начали США. Он получил название ГТ-МГР. В 2013 году по политическим причинам сотрудничество было прекращено, однако ОКБМ продолжило некоторые опытно-конструкторские работы на собственные средства.

Одно из ключевых преимуществ реакторов, построенных по этой технологии, — устойчивость к авариям. Активная зона может расхолаживаться атмосферным воздухом. Аварии с расплавлением активной зоны на ВТГР невозможны.

РИТМ 200

В сентябре завершена разработка обликового проекта наземной двухблочной АЭС с реакторами РИТМ 200. Генеральный проектировщик — Государственный специализированный проектный институт (ГСПИ), входящий в научный дивизион «Росатома».

Проектирование и строительство АЭС с модульными реакторами малой, а в перспективе и средней мощности (например, водо-водяными блочными реакторами, ВБЭР) могут стать новым направлением бизнеса для ГСПИ.

По словам Виталия Петрунина, инженерам ГСПИ и ОКБМ удалось уложиться в заданные «Росатомом» параметры: приведенная стоимость мегаватт-часа, выработанного двухблочной АЭС с РИТМ 200, не превышает 100 долларов.

Серийное производство модульных реакторов РИТМ-200 освоено на «ЗиО-Подольске»

Серийное производство модульных реакторов РИТМ-200 освоено
на «ЗиО-Подольске»

«Мы взяли серийный судовой реактор и вписали его в наземную станцию», — пояснил Виталий Петрунин.

Проектировали атомную станцию в «цифре». Была также создана информационная модель АЭС — два виртуальных энергоблока.

«Росатом» рассмотрит обликовый проект наземной АЭС с РИТМ 200 и примет решение о его запуске в серию.

Модульные реакторы РИТМ 200 изготавливаются серийно для «Атомфлота». Эти установки монтируются на строящиеся атомные ледоколы.

Кроме того, в ОКБМ завершается разработка вдвое более мощного реактора — РИТМ 400. Его будут устанавливать на атомные ледоколы проекта «Лидер», которые планируют строить на Дальнем Востоке. Технический проект РИТМ 400 будет представлен на рассмотрение научно-технического совета «Росатома» до конца осени.

БН 1200

Технический проект быстрого реактора с натриевым теплоносителем был готов еще пару лет назад. Однако тогда на научно-техническом совете «Росатома» приняли решение доработать конструкцию, чтобы энергоблок с БН 1200 мог конкурировать в экономическом плане не только с ВВЭР-ТОИ, но и с генерацией на органическом топливе — газе, нефти и угле.

В сущности, с ВВЭР-ТОИ быстрый натриевый реактор мог конкурировать еще два года назад, но для соперничества с углеводородной генерацией было решено упростить конструкцию парогенераторов.

Сейчас инженеры ОКБМ ведут опытно-конструкторские работы, чтобы доказать эффективность и безопасность новой конструкции. Виталий Петрунин уверен, что эта работа завершится успешно. Он поясняет: «Речь идет об использовании суперкомпьютерных технологий, которые позволяют нам без проведения дорогостоящих натурных испытаний, а с использованием расчетных кодов обосновать проектно-технические решения».

По его словам, коды позволяют выявить даже «тонкие дефекты». Поэтому дорогие испытания на стендах уже не нужны. «Мы сложные расчеты делаем на суперкомпьютерах во ВНИИЭФ», — говорит Виталий Петрунин.

Заместитель директора, генерального конструктора ОКБМ уверен, что накопленные знания позволят высококлассным специалистам предприятия принять верное техническое решение, на ранней стадии обойти подводные камни в конструкторской работе.