AtomInfo.Ru


DoE и перспективные реакторы

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 12.07.2014

Аудиторы главной бухгалтерской службы США (GAO, аналог Счётной палаты) доложили парламенту страны о результатах проверки деятельности министерства энергетики по поддержке развития инновационных ядерных реакторов.

Подпрограммы

Департамент атомной энергии (NE) минэнерго США осуществляет три подпрограммы в рамках своей программы по исследованию, созданию и демонстрации реакторных концепций. Одна из них посвящена развитию легководного направления, вторая - малой энергетике, а третья - концепциям перспективных реакторов.

Проверка аудиторов на сей раз проводилась по третьей подпрограмме. Её английское название "Advanced Reactor Concepts subprogram".Начиная с 2015 финансового года, подпрограмму переименуют в "Advanced Reactor Technologies" - перспективные реакторные технологии.

Расходы на все три подпрограммы составляют в среднем чуть более 100 миллионов долларов ежегодно (раскладки по подпрограммам аудиторы не приводят). Для сравнения, всего на свои исследовательские программы департамент атомной энергии тратит в год около 850 миллионов долларов.

Подпрограмма по перспективным реакторам берёт начало в 2000 году, параллельно с формированием международного форума "Generation IV".

Исходно наивысший приоритет в США был присвоен высокотемпературному направлению. Определённые средства выделяются также на направление жидкометаллических быстрых реакторов (включая натриевые), реакторов на жидких солях и на некоторые другие направления.

Высокотемпературное направление

Как уже сказано, направление ВТГР с самого начала рассматривалось в министерстве как наиболее приоритетное. В таких реакторах используется гелий в качестве теплоносителя, графит как замедлитель и перспективное топливо, обладающее преимуществами с точки зрения безопасности при высоких температурах.

Реактор ВТГР, как следует из его названия, обеспечивает высокую температуру теплоносителя на выходе из активной зоны. Это существенно расширяет спектр его применений по сравнению с действующими легководными установками, а также позволяет повышать к.п.д. при генерации электроэнергии.

Участие департамента атомной энергии в НИОКР по высокотемпературному направлению началось в 2002 году после того, как подобные реакторы вошли в число шести направлений создания реакторов четвёртого поколения.

Документально в NE поясняют свою благосклонность к ВТГР следующим образом. Такие реакторы способны обойти показатели легководных установок в области безопасности и экономической целесообразности. Кроме того, они внесут значительный вклад в дело снижения выбросов парниковых газов.

Определённый опыт эксплуатации ВТГР в Соединённых Штатах и мире имеется. Следовательно, можно ожидать, что основные технологические трудности для данного направления уже устранены, поясняют в департаменте.

В 2005 году в США был законодательно определён проект NGNP (Next Generation Nuclear Plant). По его условиям требуется ввести в эксплуатацию демонстрационный высокотемпературный реактор в срок до 30 сентября 2021 года.

С 2005 по 2011 годы проходила первая стадия проекта, на нужды которой министерский департамент выделил в общей сложности свыше 500 миллионов долларов - в основном, на НИОКР.

Работы по первой стадии выполнялись по большей части в национальных лабораториях. Основные задачи - проведение предварительных работ по проектированию, разработка нового топлива и испытание материалов, предназначенных для службы в условиях высоких температур.

По ряду позиций к проекту привлекались также университеты и отраслевые компании. НИОКР координировались с регуляторами на предмет выполнения исследований, которые в будущем потребуются при рассмотрении заявки или заявок на сертифицирование реакторного проекта в США. Это важно, так как последняя лицензия на ВТГР была выдана в стране в 1973 году.

Выполнить в срок задачи, поставленные на первую стадию, не удалось. При подведении итогов в 2011 году стало ясно, что ряд основных вопросов, важных для лицензирования, не отвечен. Не было создано ГЧП для дальнейшей реализации проекта, не удалось привлечь коммерческих партнёров, готовых инвестировать в NGNP.

В октябре 2011 года министерство энергетики уведомило конгресс США о том, что выбрать начальные требования к проекту высокотемпературного реактора не удалось. В связи с этим, ведомство не будет приступать к реализации второй стадии проекта NGNP и продолжит финансирование некоторых работ в рамках первой стадии.

Аудиторы GAO опросили ряд отраслевых специалистов и членов академии наук по перспективам проекта NGNP и высокотемпературного направления. Многие из опрошенных поставили под сомнение экономический смысл ВТГР в современных рыночных условиях, характеризующихся дешёвыми ценами на природный газ.

В противовес данным утверждениям, аудиторы цитируют выводы группы "NGNP Industry Alliance" - международного консорциума, объединяющего потенциальных пользователей и владельцев высокотемпературной технологий. Группа считает, что ВТГРы будут экономически привлекательны в начале 30-ых годов, и предлагает перенести срок пуска прототипа примерно на это время.

Жидкометаллическое быстрое направление

NE включил натриевое направление в список интересующих департамент перспективных технологий в 2002 году.

Быстрые натриевые реакторы обладают преимуществами по нераспространению, имеют потенциал улучшения устойчивости ЯТЦ и обращения с ядерными отходами. Разумеется, в пользу БНов говорит и накопленный в разных странах эксплуатационный опыт. Аудиторы ссылаются при этом на японские и французские быстрые реакторы (и забывают упомянуть российские БН).

По данному направлению аудиторы также провели экспертный опрос. Озвученные претензии к БН оказались стандартными - опасения по поводу возможных контактов "натрий-вода" и возгораний натрия.

Некоторые из экспертов высказались в том смысле, что рыночного потенциала для быстрых реакторов в Соединённых Штатах не существует, и что имеются более дешёвые способы обращения с ОЯТ - хранение в сухих хранилищах или бассейнах выдержки.


В США рассматривают быстрые реакторы не как бридеры, т.е. аппараты, осуществляющие расширенное воспроизводство ядерного горючего, а как дожигатели делящихся материалов искусственного происхождения, образующихся в облучённом топливе.

Были высказаны и противоположные мнения, с которыми в целом согласны в NE. Остающиеся технологические сложности натриевого направления могут быть успешно решены, а возможные изменения в государственной политике США по обращению с ОЯТ откроют для быстрых реакторов рыночную нишу, как это уже происходит в Великобритании.

Департамент аккуратно комментирует, что БНы могут оказаться хорошим средством при создании устойчивого топливного цикла атомной энергетики. Однако тема воспроизводства ядерного топлива в быстрых реакторах в отчёте аудиторов не затрагивалась.

Жидкосолевое и другие направления

Определённая ограниченная поддержка предоставляется департаментом работам по направлению жидкосолевых высокотемпературных реакторов. У подобных установок есть шанс превзойти ВТГРы, благодаря способности работать при меньших давлениях и больших удельных энерговыделениях.

При этом, однако, в департаменте не относят данную технологию к числу зрелых и отводят ей место лишь в долгосрочной перспективе. Финансирование направления производится, в основном, на университетские исследования.

Двое опрошенных аудиторами отраслевых специалистов сочли недоказанной теорему существования для данной технологии и выразили сомнения в том, что подобные реакторы когда-либо будут построены.

В департаменте комментируют так - расходы по направлению невелики, выдаются, в основном, университетам. Следовательно, департамент рискует немногим, и потенциальный выигрыш в случае удачи вполне окупит сделанные вложения.

Кроме жидкосолевых высокотемпературников, NE в очень ограниченных количествах и, в основном, в рамках поддержки университетских исследований подкрепляет деньгами работы по другим проектам, которые могут оказаться перспективными.

Например, в 2013 году были выделены небольшие средства на проект реактора, работающего на обеднённом уране, позволяющего в 30 раз увеличить топливоиспользование по сравнению с современными легководниками.


Имеется в виду проект, предложенный университетом Калифорнии "Pebble-Bed Breed and Burn Reactor". Это реактор-самоед с натриевым теплоносителем и шаровыми твэлами. Команда университетских исследователей за 400 тысяч долларов изучит вопрос о целесообразности создания подобного проекта.

Шансы получить небольшую финансовую поддержку перспективные идеи имеют также через так называемый процесс "Advanced Reactor Concepts Technical Review Panel" (ARCTRP).

Опираясь на данные, полученные от отрасли, экспертный комитет в составе представителей нацлабораторий, университетов и отраслевых предприятий рассмотрел поступившие предложения на соответствие набору критериев по безопасности, рыночной привлекательности, экономике, рискам распространения, производству отходов, физической безопасности и степени сложности прохождения процедуры сертифицирования.

По итогам рассмотрения в комитете, на конкурсной основе были отобраны четыре предложения, на поддержку которых было выделено в общей сложности 3,5 миллиона долларов.

Конечно, в департаменте осознают чрезмерную ограниченность выделенного финансирования. От конгресса на эти цели было получено ещё 12 миллионов долларов, и департамент намерен продолжить деятельность по ARCTRP.

Заключения аудиторов

Аудиторы GAO в целом весьма благожелательно отнеслись к усилиям NE в поддержку развития перспективных реакторных технологий в Соединённых Штатах. Подходы, практикуемые в NE, названы "преследующими прагматичные цели и задачи" и "обладающими гибкостью для реагирования на изменения в энергетической политике США".

Аудиторы полагают правильным поддерживать не одно, а несколько направлений перспективных реакторов - как это и делается в департаменте - так как различные реакторы могут использоваться для решения различных задач.

Разумно выстроено сотрудничество между NE и отраслью по сбору информации о нуждах последней на перспективу и предложений по их удовлетворению. Ведётся международное сотрудничество, в том числе, в рамках "Generation IV". Наконец, рассмотрение сразу нескольких перспективных направлений позволяет поддерживать профессиональный уровень и кругозор работников департамента.

Аудиторы не оставили без внимания и привели в своём докладе критические замечания недовольных экспертов из отрасли и академии наук - в том числе, предложение сконцентрировать усилия на меньшем количестве проектов и поставить задачей довести их до демонстрационной установки. В настоящий момент стратегии доведения поддерживаемых проектов до стадии демонстрационной установки у NE не имеется.

Аудиторы отметили и противоположные по смыслу критические замечания. Часть экспертов полагает, что говорить о выборе конкретных технологий для перспективных реакторов - в том числе, по проекту NGNP - сегодня рано, так как политика США в области обращения с ядерными отходами и контролем за выбросами парниковых газов остаётся неопределённой.

И конечно же, аудиторы не могли не коснуться в своих выводах ситуации с проектом NGNP.

Министерству энергетики рекомендовано подготовить доклад для конгресса с описанием проблем, мешающих перейти ко второй стадии проекта, а также разработать стратегию их решения. Министерство готовить доклад пока отказывается, поскольку намерено продолжать финансирование работ по закончившейся в 2011 году первой стадии проекта.

Ключевые слова: Экономика, США, ВТГР, Быстрые натриевые реакторы, Статьи


Другие новости:

Параметры дукованского топлива прекрасные - Драбова

Высказывания относительно того, что поставки ядерного топлива могут быть использованы как инструмент оказания давления - не более чем теория заговора.

МАГАТЭ: похищенный боевиками в Ираке уран не представляет серьёзной угрозы

Но любая потеря контроля за радиоактивным материалом со стороны регулятора вызывает опасения.

В КНДР скончался один из разработчиков ядерного оружия в стране генерал Чон Пен Хо

Генерала ценили за особый вклад в превращение Корейской народной армии в мощные элитные вооружённые силы.

Герой дня

Михаил Быков

Михаил Быков: аналогии искать бессмысленно

Возьмём, к примеру, финский надзор STUK. Мы просто не сможем взять беленский реактор и поставить в Финляндию, потому что у финнов есть требование - они наблюдают весь процесс изготовления корпуса реактора, начиная от закупки шихты.



ИНТЕРВЬЮ

Валерий Дроздов

Валерий Дроздов
Принимая во внимание изложенное, а также учитывая тот факт, что я принадлежу к когорте людей, которых называют "дети победителей" (мои родители - участники Великой Отечественной войны, папа - кадровый офицер Советской Армии, мама - доброволец), могу признаться - меня распирает чувство гордости за свою Родину и за советский народ.


МНЕНИЕ

Smith

Smith
Направление быстрых реакторов с натриевым теплоносителем в рамках ESNII позволит Европе развить уже имеющийся опыт проектирования и эксплуатации инновационных реакторных технологий, адаптированных к потребностям энергетики будущего, включая требования по безопасности.


Поиск по сайту:


Rambler's Top100