Підвищення теплової потужності АЕС – актуально для України

На сьогоднішній день завдяки роботі атомних станцій в Україні виробляється понад 50 % електроенергії. Ефективне використання існуючих потужностей для країни – в пріоритеті, оскільки є економічно обґрунтованим і значно менш витратним, ніж будівництво нових. Для більш продуктивної експлуатації вітчизняних АЕС, дотримуючись сучасних світових тенденцій, в Україні розглядається можливість підвищення теплової потужності енергоблоків. Про те, наскільки доцільно це для нашої країни, які переваги, чи існують ризики редакції веб-сайту Uatom.org вдалося поговорити з Віктором Яковичем Шендеровичем, ветераном атомної енергетики України.

– Вікторе Яковичу, розкажіть, що таке підвищення теплової потужності АЕС? Для чого впроваджується?

– Економіка атомної енергетики є одним з важливих факторів розвитку цієї галузі. Проте одним з пріоритетних напрямів є підвищення проектної теплової потужності енергоблоків АЕС через підвищення теплової потужності реакторних установок, і відповідно підвищення електричної потужності енергоблоків. Підвищення електричної потужності, в свою чергу, призводить до зростання відпуску електроенергії і, отже, поліпшення економічних показників АЕС.

Такий напрям діяльності реалізується в різних країнах для енергоблоків різного типу і є одним з пріоритетних в досягненні найкращих економічних показників.

– Чи вважаєте Ви цей напрям пріоритетним для України?

– Так. Оскільки це дозволить істотно збільшити відпуск електроенергії від АЕС. Для енергоблоків з реакторною установкою ВВЕР-1000 – це близько додаткових 300 млн кВт / год на рік. Зважаючи на досить високий рівень і надійність забезпечення електропостачання від АЕС в Україні, такий напрям діяльності потенційно підвищить загальний рівень надійності енергопостачання.

Підвищення потужності енергоблоків – один з найбільш економічних і ефективних шляхів отримання додаткової електроенергії. Проте треба наголосити, що першим пріоритетом, безумовно, є продовження строків експлуатації діючих енергоблоків. Діяльність за цим напрямом активно реалізується НАЕК «Енергоатом». Реалізація діяльності щодо підвищення потужності енергоблоків, в частині необхідних заходів і можливих термінів, повинна бути взаємопов’язана з діяльністю щодо продовження строків експлуатації.

– Яким чином відбувається підвищення теплової потужності АЕС? Чи існує різниця між його впровадженням на енергоблоках типу ВВЕР-1000 і ВВЕР-440?

– Підвищення теплової і відповідно електричної потужності існуючих енергоблоків здійснюється завдяки використанню внутрішніх проектних запасів устаткування і систем, з реалізацією необхідних модернізацій окремих видів обладнання, удосконалення систем контролю і управління. Водночас обов’язково виконується комплекс необхідних обґрунтувань, зокрема обґрунтування з ядерної та радіаційної безпеки, які необхідні для отримання позитивного висновку експертизи ядерної та радіаційної безпеки.

Взагалі відмінностей в реалізації цього напряму для енергоблоків типу ВВЕР-1000 і ВВЕР-440 – нема. З урахуванням того, що наявні внутрішні запаси реакторних установок і заходи щодо конкретного устаткування і систем – мають відмінності для зазначених типів енергоблоків, що позначається на обсязі необхідних заходів.

– На атомних станціях США підвищення теплової потужності реалізовано практично на всіх енергоблоках країни. Наскільки цей напрям є популярним в Європі?

– Дійсно, більшість атомних станцій США реалізували підвищення проектної потужності енергоблоків різного типу. До того ж, енергоблоки типу PWR – принципово збігаються з ВВЕР.

В Європі діяльність щодо підвищення потужності також є пріоритетною. На більшості діючих енергоблоках Франції типу PWR потужністю 900 мВт, було підвищення до 103%. У планах французів – збільшення потужності енергоблоків 1300 МВт на 7%.

На європейських АЕС з енергоблоками типу ВВЕР підвищення потужності реалізовано в Фінляндії, Угорщині та Чехії. Наприклад, на фінській АЕС «Ловііза» (енергоблоки з ВВЕР-440) – на 11%, на угорській АЕС «Пакш» (енергоблоки з ВВЕР-440) – на 10%, на чеській АЕС «Темелін» (енергоблоки з ВВЕР-1000 ) – на 4%.

– У Російській Федерації – чимала кількість енергоблоків, проекти яких аналогічні українським. Чи підвищує РФ теплову потужність енергоблоків типу ВВЕР-1000 і ВВЕР-440?

– Підвищує. На атомних станціях Калінінська і Ростовська з енергоблоками типу ВВЕР-1000 потужність вже підвищена на 4%, в майбутньому – планується підвищити її на 7%. Також ведуться роботи з можливого підвищення потужності до 10%. На Кольській АЕС РФ з енергоблоками типу ВВЕР-440 потужність підвищена на 7%.

– Яка вартість підвищення потужності вітчизняних енергоблоків?

– Нині НАЕК «Енергоатом» із залученням проектних організацій виконує техніко-економічні розрахунки для оцінки необхідних витрат і економічної ефективності підвищення потужності.

Насамперед така робота виконана для «пілотних» енергоблоків: ЗАЕС-6 з реакторною установкою ВВЕР-1000/320 і РАЕС-2 з реакторною установкою ВВЕР-440. Результати цих оцінок на прикладі енергоблока № 6 ЗАЕС свідчать, що підвищення потужності енергоблока з реакторною установкою ВВЕР-1000/320 до 104% потребує витрат на рівні 300-400 мільйонів гривень (включно з модернізацією турбоустановки і генератора). Додаткове виробництво електроенергії становить близько 9 млрд кВт / год, а додатковий дохід від продажу електроенергії (в поточних цінах) – на рівні 4,7 мільярдів гривень. Зазначені дані стосуються всього періоду експлуатації.

Аналіз економічної ефективності дає всі підстави вважати його сприятливим для інвестування та рекомендувати його реалізацію в існуючих економічних умовах.

Дисконтований строк окупності (з урахуванням зміни вартості грошей з часом) становить близько 7-8 років. Це, безумовно, ефективно з урахуванням тривалого часу експлуатації (враховуючи реалізацію продовження експлуатації на 20 років).

Ці дані дають змогу уявити про економічність реалізації цього напряму. Для конкретних енергоблоків усі показники потребують уточнення з урахуванням специфічних особливостей різних АЕС і енергоблоків.

– Де взяти ці гроші?

– Фінансування робіт передбачається за рахунок коштів НАЕК «Енергоатом». Більш точну інформацію Ви можете попросити у них.

Хочу наголосити, що більш виправдана і обґрунтована тарифна політика ціноутворення в галузі – сприятиме можливостям НАЕК у фінансовій реалізації цієї діяльності.

– В рамках дослідної експлуатації теплову потужність в Україні вперше було підвищено до 101,5% в листопаді 2016 року на першому енергоблоці Южно-Української АЕС. Чи був успішним цей досвід?

– Досвід підвищення потужності до 101,5% на першому енергоблоці ЮУАЕС був успішним і не виявив необхідності у додаткових заходах, які потрібні при подальшій реалізації проекту.

– Які енергоблоки наступні в черзі на підвищення потужності до 101,5%?

– Орієнтовно в 2018 році передбачається реалізація цього режиму на другому енергоблоці ЮУАЕС, в подальшому – на енергоблоках типу ВВЕР-1000/320 (насамперед на «пілотних» ЗАЕС-2, ХАЕС-1, РАЕС-3 в 2018 році). Підвищення потужності до 101,5% розглядається, як перший етап реалізації цього напряму діяльності, результати якого дозволять більш обґрунтовано підійти до наступного етапу – підвищення потужності енергоблоків з ВВЕР-1000 до 104%.

– На яких вітчизняних енергоблоках потужність планується підвищити до 104%, 105-110% і 108%?

– Згідно з існуючими планами, виконаними оцінками і діяльністю, яка проводилась з питань, пов’язаних з обґрунтуванням можливості підвищення потужності, а також зважаючи на міжнародний досвід з цього напряму – для енергоблоків з реакторами ВВЕР-1000 з паливом «ТВЕЛ» планується підвищення потужності до 104%, для енергоблоків з реакторами ВВЕР-440 – до 108%. Всі передумови для успішної реалізації цього етапу є. Однак, слід дотримуватися комплексу робіт з необхідних модернізацій обладнання та систем. До того, в повному обсязі повинна бути підготовлена документація з обґрунтування ядерної та радіаційної безпеки.

Важливим фактором, що впливає на умови підвищення потужності енергоблока, є стан використовуваного ядерного палива. На цей час у зв’язку з тим, що на вітчизняних енергоблоках ВВЕР-1000 планується використання палива «Westinghouse», експлуатуюча організація ініціювала співпрацю з компанією «Westinghouse» щодо підвищення потужності, з урахуванням застосування паливних касет ТВC-WR.

На початковій стадії повинен бути визначений максимально можливий рівень підвищення теплової потужності (в діапазоні 105-110%) і відповідно електричної потужності, а також обсяг необхідної модернізації.

Пілотна діяльність щодо підвищення потужності з паливом «Westinghouse» передбачається на третьому енергоблоці ЮУАЕС; є ймовірність, що вона буде поєднана з діяльністю щодо продовження експлуатації. За результатами діяльності будуть конкретизовані наступні етапи робіт, визначені необхідні заходи, виконана оцінка вартості реалізації. Орієнтовний термін реалізації – 2020 рік.

Відповідно до наявних планів НАЕК «Енергоатом», були також визначені «пілотні» енергоблоки з підвищення потужності до 104% і 108%. Це енергоблок №6 ЗАЕС та енергоблок №2 РАЕС. Очікувані терміни реалізації дослідної експлуатації: енергоблок №6 ЗАЕС – 2018 рік; енергоблок №2 РАЕС – 2020-2021 роки.

Підвищення потужності на інших енергоблоках буде здійснюватися за результатами діяльності на «пілотних», передбачувано в період до 2020-2022 років.

– Чи є підвищення теплової потужності безпечним в контексті забезпечення ядерної та радіаційної безпеки?

– Досвід попередніх досліджень, а також конкретний досвід підвищення потужності діючих енергоблоків типу ВВЕР в інших країнах, дає достатньо підстав говорити про можливість їх безпечної експлуатації, з урахуванням існуючих вимог з ядерної та радіаційної безпеки.

Водночас хочу наголосити, що обов’язковою умовою для реалізації цієї діяльності є підготовка всіх обґрунтовуючих безпеку документів і отримання позитивного висновку регулюючого органу з ядерної та радіаційної безпеки.

Що стосується впливу на навколишнє середовище – в порівнянні з існуючим рівень впливу не зміниться. Можливо, деяке збільшення теплового впливу через збільшення тепловідведення від конденсаторів турбін, але величина такого впливу незначна.

Редакція веб-сайту Uatom.org