13.02.2019

Завершен важный этап системных исследований по проблемам создания двухкомпонентной ядерной энергетики России.

На заседании научно-технического совета АО «ВНИИАЭС» подведены итоги значимого этапа научно-исследовательских работ, выполняемых по заказу АО «Концерн Росэнергоатом» в рамках темы «Комплексные технико-экономические исследования в обоснование системных требований к совершенствованию энергоблоков с реакторными установками БН и ВВЭР с учетом их работы в составе двухкомпонентной ядерной энергетической системы (ЯЭС) с замкнутым ядерным топливным циклом».
Структура двухкомпонентной ЯЭС, помимо генерирующих мощностей атомных станций с тепловыми и быстрыми реакторами, предусматривает наличие централизованных предприятий инфраструктуры замкнутого ядерного топливного цикла (ЯТЦ). Эти предприятия должны обеспечить переработку отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и многократный комбинированный рецикл регенерированных ядерных материалов в замкнутом ЯТЦ, а также кондиционирование, удаление из топливного цикла и изоляцию от экосистемы радиоактивных отходов (РАО).
Создание двухкомпонентной ЯЭС с реакторами ВВЭР и БН, работающими в замкнутом ядерном топливном цикле, относится к стратегическим приоритетам научно-технической деятельности Госкорпорации «Росатом». Это рассматривается как становление нового технологического уклада атомной энергетики, базирующегося на успешном многолетнем опыте создания и эксплуатации АЭС с реакторами ВВЭР, реализации программы усовершенствования технологии ВВЭР, в совокупности с передовым отечественным технологическим и эксплуатационным опытом по быстрым натриевым реакторам (БН, 150 реакторо-лет) и технологиям ядерного топливного цикла. Двухкомпонентная ЯЭС на очередном этапе развития атомной энергетики призвана обеспечить устойчивое, экономически эффективное производство электроэнергии, в условиях нарастающих глобальных ограничений природных ресурсов органического топлива и экологически вредных выбросов углеводородной энергетики.
Наряду с этим возможности такой ЯЭС, при безусловном выполнении требований ядерной, радиационной безопасности и ядерного нераспространения, позволят реализовать потенциал повышения коммерческой привлекательности атомной энергетики. В том числе за счет оказания широкого спектра дополнительных услуг замкнутого ЯТЦ - как в сфере обращения с РАО («выжигание» радиоактивных отходов), так и в сфере производства радиоизотопов и использования ядерных излучений в промышленных и медицинских приложениях. Успех этого направления научно-технической деятельности будет существенным образом зависеть от результатов выполняемых ориентированных поисковых НИР, прикладных НИОКР и достигнутого уровня технологической готовности разработок к промышленному использованию.
Научное обеспечение работ по технико-экономическому обоснованию двухкомпонентной ЯЭС с реакторами ВВЭР и БН в централизованном замкнутом ЯТЦ уже с 2013 года осуществляется тематической группой при АО «ВНИИАЭС». В ее состав входят специалисты НИЦ «Курчатовский институт» ‒ как научного руководителя разработки реакторов типа ВВЭР, АО «ГНЦ РФ ‒ ФЭИ» ‒ как научного руководителя разработки реакторов типа БН, и АО «ВНИИАЭС» ‒ как научного руководителя эксплуатации реакторов обоих типов.
Актуальными задачами работ тематической группы в 2018 году являлись расчетно-аналитические исследования по системному анализу оптимальных сценариев технологического развития в рамках проработки и обоснования «Основных положений Стратегии развития атомной энергетики до 2050 года и перспективы на период до 2100 года».
Были разработаны методология и комплексные методики перевода атомной энергетики России на уран-плутониевое топливо путем внедрения быстрых реакторов в ее структуру и поэтапного замыкания ЯТЦ. Проведена оценка технологической готовности и экономической целесообразности поэтапного замыкания ЯТЦ, сформирована методика экономической оценки и приоритезации технологических развилок в сценариях стратегического развития атомной энергетики России.
Обобщены доступные технические данные высокотемпературных реакторных установок российского дизайна для энерготехнологического применения. Расширены возможности анализа изотопной кинетики и организации материальных потоков в ЯТЦ, номенклатура типов перспективных реакторных установок и видов ядерного топлива.
В 2019-2020 годы планируется продолжение работ с акцентом на практической реализации результатов предыдущих этапов: внедрение в стандарты разработанных методических, регламентирующих документов, разработка и государственная регистрация прав на программное обеспечение и базы данных по двухкомпонентной ЯЭС, экспертиза и обоснование технических решений и организационных мероприятий по минимизации затрат при обращении с ОЯТ и РАО.