Повышение тепловой мощности АЭС – актуально для Украины

На сегодняшний день благодаря работе атомных станций в Украине производиться более 50% электроэнергии. Эффективное использование существующих мощностей для страны – в приоритете, так как является экономически обоснованным и гораздо менее затратным, нежели строительство новых. С целью более продуктивной эксплуатации отечественных АЭС, следуя за современными мировыми тенденциями, в Украине рассматривается возможность повышения тепловой мощности энергоблоков. О том, насколько целесообразно это для нашей страны, каковы преимущества, существуют ли риски редакции веб-сайта Uatom.org удалось поговорить с Виктором Яковлевичем Шендеровичем, ветераном атомной энергетики Украины.

На фото: Виктор Яковлевич Шендерович

Виктор Яковлевич, расскажите, что такое повышение тепловой мощности АЭС? С какой целью внедряется?

— Экономика атомной энергетики является одним из важных факторов развития данной отрасли. При этом одним из приоритетных направлений является повышение проектной тепловой мощности энергоблоков АЭС за счет повышения тепловой мощности реакторных установок, и соответственно повышения электрической мощности энергоблоков. Повышение электрической мощности, в свою очередь, приводит к возрастанию отпуска электроэнергии и, следовательно, улучшению экономических показателей АЭС.

Такое направление деятельности реализуется в разных странах для энергоблоков различного типа и является одним из приоритетных в части достижения наилучших экономических показателей.

— Является ли данное направление приоритетным для Украины?

— Я считаю, является. Так как позволит существенно увеличить отпуск электроэнергии от АЭС. Для энергоблоков с реакторной установкой ВВЭР-1000 – это около дополнительных 300 млн. кВт/ч в год. Учитывая достаточно высокий уровень и надежность обеспечения электроснабжения от АЭС в Украине, такое направление деятельности потенциально повысит общий уровень надежности энергоснабжения.

Повышение мощности энергоблоков – один из наиболее экономичных и эффективных путей получения дополнительной электроэнергии. При этом необходимо отметить, что первым приоритетом, безусловно, является продление сроков эксплуатации действующих энергоблоков. Деятельность по этому направлению активно реализуется НАЭК «Энергоатом». Реализация деятельности по повышению мощности энергоблоков, в части необходимых мероприятий и возможных сроков, должна быть взаимосвязана с деятельностью по продлению сроков эксплуатации.

— Каким образом происходит повышение тепловой мощности АЭС? Существует ли разница между его внедрением на энергоблоках типа ВВЭР-1000 и ВВЭР-440?

— Повышение тепловой и соответственно электрической мощности существующих энергоблоков осуществляется за счет использования внутренних проектных запасов оборудования и систем, с реализацией необходимых модернизаций отдельных видов оборудования, усовершенствования систем контроля и управления. При этом обязательно выполняется комплекс необходимых обоснований, включая обоснования по ядерной и радиационной безопасности, которые необходимы для получения положительного заключения экспертизы по ядерной и радиационной безопасности.

В принципе отличий в реализации данного направления для энергоблоков типа ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 – нет. С учетом того, что имеющиеся внутренние запасы реакторных установок и мероприятия по конкретному оборудованию и системам – имеют отличия для указанных типов энергоблоков, что отображается на объеме необходимых мероприятий.

— На атомных станциях США повышение тепловой мощности выполнено практически на всех энергоблоках страны. Является ли данное направление популярным в Европе?

— Действительно, большинство атомных станций США реализовали повышение проектной мощности энергоблоков разного типа. При этом, энергоблоки типа PWR – принципиально сопоставимы с ВВЭР.

В Европе деятельность по повышению мощности также является приоритетной. На большинстве действующих энергоблоков Франции типа PWR мощностью 900 мВт, было выполнено ее повышение до 103%. В планах французов – увеличение мощности энергоблоков 1300 мВт на 7%.

На европейских АЭС с энергоблоками типа ВВЭР повышение мощности реализовано в Финляндии, Венгрии и Чехии. Например, на финской АЭС «Ловииза» (энергоблоки с ВВЭР-440) – на 11%, на венгерской АЭС «Пакш» (энергоблоки с ВВЭР-440) – на 10%, на чешской АЭС «Темелин» (энергоблоки с ВВЭР-1000) – на 4%.

— В Российской Федерации – немалое количество энергоблоков, проекты которых аналогичны украинским. Повышает ли РФ тепловую мощность энергоблоков типа ВВЭР-1000 и ВВЭР-440?

— Повышает. На атомных станциях Калининская и Ростовская с энергоблоками типа ВВЭР-1000 мощность уже повышена на 4%, в будущем – планируется повысить ее на 7%. Также ведутся работы в части возможного повышения мощности до 10%. На Кольской АЭС РФ с энергоблоками типа ВВЭР-440 мощность повышена на 7%.

— Какова стоимость повышения мощности отечественных энергоблоков?

— В настоящее время НАЭК «Энергоатом» с привлечением проектных организаций выполняет технико-экономические расчеты для оценки необходимых затрат и экономической эффективности повышения мощности.

В первую очередь такая работа выполнена для «пилотных» энергоблоков: ЗАЭС-6 с реакторной установкой ВВЭР-1000/320 и РАЭС-2 с реакторной установкой ВВЭР-440. Результаты этих оценок на примере энергоблока №6 ЗАЭС показывают, что повышение мощности энергоблока с реакторной установкой ВВЭР-1000/320 до 104% требует затрат на уровне 300-400 миллионов гривен (включая модернизацию турбоустановки и генератора). При этом дополнительное производство электроэнергии составляет около 9 млрд. кВт/ч, а дополнительный доход от продажи электроэнергии (в текущих ценах) – на уровне 4,7 миллиардов гривен. Указанные данные относятся ко всему периоду эксплуатации.

Анализ экономической эффективности дает основания считать его реализуемым с инвестиционной точки зрения и рекомендовать его реализацию в существующих экономических условиях.

Дисконтированный срок окупаемости (с учетом изменения стоимости денег с течением времени) составляет около 7-8 лет. Это, безусловно, эффективно с учетом длительного времени эксплуатации, (учитывая реализацию продления эксплуатации на 20 лет).

Приведенные данные дают представление о экономичности реализации данного направления. Для конкретных энергоблоков все показатели требуют уточнения с учетом специфических особенностей разных АЭС и энергоблоков.

— Где взять эти деньги?

Финансирование работ предполагается выполнить за счет средств НАЭК «Энергоатом». Более точную информацию Вы можете попросить у них.

Хочу обратить внимание, что более оправданная и обоснованная тарифная политика ценообразования в отрасли – будет способствовать возможностям НАЭК по финансовой реализации указанной деятельности.

— В рамках опытной эксплуатации тепловую мощность в Украине впервые было повышено до 101,5% в ноябре 2016 года на первом энергоблоке Южно-Украинской АЭС. Был ли успешным данный опыт?

Опыт повышения мощности до 101,5% на первом энергоблоке ЮУАЭС был успешным и не выявил необходимости дополнительных мероприятий, которые требуются при дальнейшей реализации проекта.

— Какие энергоблоки следующие в очереди на повышение мощности до 101,5%?

— Ориентировочно в 2018 году предполагается реализация данного режима на втором энергоблоке ЮУАЭС, в дальнейшем – на энергоблоках типа ВВЭР-1000/320 (в первую очередь на «пилотных» ЗАЭС-2, ХАЭС-1, РАЭС-3 в 2018 году). Повышение мощности до 101,5% рассматривается, как первый этап реализации данного направления деятельности, результаты которого позволят более обосновано подойти к следующему этапу – повышению мощности энергоблоков с ВВЭР-1000 до 104%.

— На каких отечественных энергоблоках мощность планируется повысить до 104%, 105-110% и 108%?

— В соответствии с существующими планами, выполненными оценками и деятельностью, которая проводилась по вопросам, связанным с обоснованием возможности повышения мощности, а также, принимая во внимание международный опыт по данному направлению, – для энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 с топливом «ТВЭЛ» планируется повышение мощности до 104%, для энергоблоков с реакторами ВВЭР-440 – до 108%. Все предпосылки для успешной реализации этого этапа имеются. Однако, требуется выполнение комплекса работ по необходимым модернизациям оборудования и систем. Кроме того, в полном объёме должна быть подготовлена документация по обоснованию ядерной и радиационной безопасности.

Важным фактором, влияющим на условия повышения мощности энергоблока, является состояние используемого ядерного топлива. В настоящее время в связи с тем, что на отечественных энергоблоках ВВЭР-1000 планируется использование топлива «Westinghouse», эксплуатирующая организация инициировала сотрудничество с компанией «Westinghouse» по повышению мощности, с учетом применения топливных кассет ТВC-WR.

На начальной стадии должен быть определен максимально возможный уровень повышения тепловой мощности (в диапазоне 105-110%) и соответственно электрической мощности, а также объем необходимой модернизации.

Пилотная деятельность по повышению мощности с топливом «Westinghouse» предполагается на третьем энергоблоке ЮУАЭС; есть вероятность, что она будет совмещена с деятельностью по продлению эксплуатации. По результатам деятельности будут конкретизированы последующие этапы работ, определены необходимые мероприятия, выполнена оценка стоимости реализации. Ориентировочный срок реализации – 2020 год.

В соответствии с имеющимися планами НАЭК «Энергоатом», были также определены «пилотные» энергоблоки по повышению мощности до 104% и 108%. Это энергоблок №6 Запорожской АЭС, а также энергоблок №2 Ровенской АЭС соответственно. Ожидаемые сроки реализации опытной эксплуатации: энергоблок №6 ЗАЭС – 2018 год; энергоблок №2 РАЭС – 2020-2021 годы.

Повышение мощности на остальных энергоблоках будет совершатся по результатам деятельности на «пилотных», предполагаемо в период до 2020-2022 годов.

— Является ли повышение тепловой мощности безопасным в контексте обеспечения ядерной и радиационной безопасности?

Опыт предварительных исследований, а также конкретный опыт повышения мощности действующих энергоблоков типа ВВЭР в других странах, дает достаточное основание говорить о возможности их безопасной эксплуатации, с учетом существующих требований по ядерной и радиационной безопасности.

При этом хочу отметить, что обязательным условием для реализации данной деятельности является подготовка всех обосновывающих безопасность документов и получение положительного заключения регулирующего органа по ядерной и радиационной безопасности.

Что касается воздействия на окружающую среду – по сравнению с существующим уровень воздействия не изменится. Возможно, некоторое увеличение теплового воздействия за счет увеличения теплоотвода от конденсаторов турбин, но величина такого воздействия незначительна.

Редакция веб-сайта Uatom.org