Энергетика 2019. Выпуск 13

Новые технологии и инновационные проекты в энергетике, как работает первая в мире плавучая атомная станция и зачем отечественные ученые ее создали?

Плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов» прибыла в город Певек на Чукотке. После ввода в эксплуатацию она серьезно улучшит развитие труднодоступных районов Крайнего Севера. 

Певек, самый северный город России. С одной стороны бескрайняя тундра, с другой — бесконечный Северный Ледовитый океан. Суровый климат, отрезанность от основной части страны. Несмотря на это здесь живут люди и работают крупные промышленные предприятия. Всех их нужно обеспечивать электричеством и теплом. Чаунской ТЭЦ уже более 70 лет, Билибинской АЭС, которая располагается в 380 км отсюда, 50 лет. На смену устаревшей советской инфраструктуре приходит первая в мире плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС).

Путь плавучего энергоблока на Чукотку начался в Санкт-Петербурге. В 2010 году он был спущен на воду и оснащен необходимым оборудованием. Спустя восемь лет энергоблок отбуксировали в Мурманск для загрузки топливом, пробного пуска реакторов и проведения испытаний. Наконец 23 августа этого года он отправился в Певек. Винты, двигатель и руль станции не нужны — через акватории четырех северных морей ее тянут два буксира в сопровождении ледокола.

Тысячи километров пути позади, плавучий энергоблок подводят к месту базирования на ближайшие 12 лет. Здесь, в одном главных портов Северного морского пути, станцию уже ждет специальная береговая инфраструктура, предназначенная для приема и распределения электричества и горячей воды.

Их будут доставлять на берег по эстакаде через кабельные линии и трубопровод. Далее горячая вода отправится через тепловой центр в квартиры певекчан, а электричество через повышающую подстанцию — в электросеть региона. Тем самым ПАТЭС решает сразу несколько задач. Во-первых, она замещает старые мощности, которые постепенно выводятся из эксплуатации (Чаунская ТЭЦ 1944 года постройки и Билибинская АЭС 1974 года постройки). Во-вторых, за счет высокого уровня радиационной безопасности (при аварии на ПАТЭС радиационное воздействие ограничивается территорией санитарно-защитной зоны) не загрязняет уникальную природу, и после «закрытия», то есть спустя 40 лет, не оставит никаких следов. В-третьих, обеспечивает энергией основные горнодобывающие компании западной Чукотки, которые сегодня вынуждены жить на дизель-генераторах.

Виталий Трутнев
Руководитель дирекции по сооружению и эксплуатации плавучих атомных теплоэлектростанций АО «Концерн Росэнергоатом»:

«Здесь неразвитые энергосети, здесь большие разбросанные территории, здесь большая потребность в чистой электроэнергии, чтобы на загрязнять эти уникальные природные климатические условия Арктики. Поэтому такое решение было принято, что первая плавучая атомная электростанция будет базироваться в этом уникальном со всех сторон уголке России».

И вот мы на борту самой северной электростанции России. Под этим металлическим куполом находятся два реактора суммарной мощностью 75 мегаватт. Этого хватит, чтобы обеспечить электричеством город с населением 100 тыс. человек.

Саму станцию можно считать городом на воде. Она условно разделена на два модуля: жилой и энергетический. Первый рассчитан на 375 человек. Для работы и отдыха здесь созданы все условия: жилые каюты, библиотека, магазин и даже амбулатория. В основном модуле — хранилище тепловыделяющих сборок и радиоактивных отходов, турбогенератор и самое главное — два реактора. Это серийные энергетические установки атомных ледоколов. Помимо обычных для АЭС систем безопасности здесь предусмотрен двойной корпус судна, что делает его неуязвимым при столкновении с другими судами, и изолированный перегрузочный зал, чтобы «перезаряжать» установку прямо в море.

Виталий Трутнев
Руководитель дирекции по сооружению и эксплуатации плавучих атомных теплоэлектростанций АО «Концерн Росэнергоатом»:

«Мы считаем, что это совершенно безопасная атомная электростанция, она спроектирована и испытана на различные воздействия, как техногенные, так и природные, она способна выдержать падение самолета, столкновение с айсбергом, цунами, она способна выдержать большие отрицательные температуры».

Мощность станции рассчитана навырост: ее хватит не только на энергоснабжение всей Чукотки, но и на развитие Северного морского пути. Отступающие из-за глобального потепления льды вместе с наличием энергетической инфраструктуры делают этот торговый маршрут коммерчески привлекательным. Он значительно короче и рентабельнее.

Виталий Трутнев
Руководитель дирекции по сооружению и эксплуатации плавучих атомных теплоэлектростанций АО «Концерн Росэнергоатом»:

«В декабре этого года мы должны подключиться к Чукотской энергосистеме и выдать первые киловатты. Это будет базовый источник электроэнергии в этой энергосистеме. «Росатом» продолжает разрабатывать линейку плавучих атомных энергоблоков с новыми реакторными установками на базе уже нашего сегодняшнего проекта, и они будут реализованы при наличии контрактов на их приобретение».

Второе поколение ПАТЭС планируют сделать меньше по размерам и оснастить более мощными реакторами. Проектом уже заинтересовались Финляндия и Бангладеш. А наличие на станции промышленного водоопреснительного комплекса делает его привлекательным для бедных на питьевую воду стран Азии и Африки.

Инновации и современные технологии во всех отраслях помогают сделать скачок в развитии и перейти на качественно новый уровень. Каковы приоритетные направления и тренды новых проектов в энергетике, сегодня мы обсудили с Алексеем Жихаревым, партнером Vygon Consulting.

— Многие эксперты считают, что инновационный путь развития в энергетике — единственно правильный. Как вы считаете, возможно ли продолжать путь на основе старых, давно испытанных технологий или необходим инновационный рывок?

— То утверждение, которое прозвучало в вашем вопросе, актуально не только для энергетики, но для всех отраслей экономики, которые направлены на удовлетворение нужд конечных потребителей. Электроэнергетика — одно из направлений в котором внедрение инноваций играет крайне важную роль с точки зрения как раз того ценностного предложения конечному потребителю.

Наверняка вы слышали о таком понятии, как энергетический переход, — тот путь, на который встали многие страны в мире. Это очень емкое понятие, которое подразумевает не только изменение энергетического баланса, но и увеличение в этом балансе каких-либо новых видов генерации. И как раз вырастает роль потребителя в энергосистеме. Энергетика становится ближе к потребителю, и потребитель играет все большую роль с точки зрения управления нагрузкой.

— Какие основные тренды инноваций в энергетике можете выделить?

— Если говорить о мировых трендах, то их емко упаковывают в три D: децентрализация, декарбонизация и диджитализация, то есть цифровизация, о которой сейчас мы очень много говорим на разных площадках и все органы власти делают на этом такой очень большой акцент. Конечно, все эти понятия очень емкие и подразумевают большое количество мероприятий, которые должны быть реализованы.

— Какие вы можете выделить новые проекты, новые системы в российской энергосистеме — крупные или, может быть, значимые или прогрессивные?

— К крупным проектам безусловно, можно отнести все, что связано с цифровой трансформацией энергетического комплекса, прежде всего электросетевого. В прошлом году такой важной вехой стало принятие концепции цифровой трансформации компанией «Россети». И как раз вокруг этих процессов мы стали больше обсуждать сплошной интеллектуальный учет, который в конечном итоге повысит и наблюдаемость, и управляемость электрической энергетической системы, и предсказуемость ее поведения. Это очень важно с точки зрения прогнозирования, в том числе тех негативных событий, которые могут быть в энергосистеме.