Большинство энергоблоков украинских АЭС выработали свой срок эксплуатации. Но строительство новых энергоблоков, не говоря уже о станциях – дело крайне дорогостоящее. Проблему, по крайне мере, временно, может решить модернизация атомных блоков. Впрочем, исключительно собственными силами Украине крайне сложно обеспечить проведение модернизации атомных электростанций. "Апостроф" выяснил, каковы основные проблемы в этой сфере, и как их можно решить.
Доля атомной энергетики в энергобалансе Украины составляет более 50% и, согласно различным оценкам, как минимум, в ближайшее десятилетие сохранится на этом же уровне. В работе находятся четыре атомные электростанции (АЭС), эксплуатирующие в общей сложности 15 энергоблоков. Их общая установленная мощность – 13,8 ГВт. При этом лишь три энергоблока были введены в эксплуатацию в годы после провозглашения независимости, но даже их строительство началось еще в советскую эпоху. Все остальные ныне работающие энергоблоки эксплуатируются еще с 1980-х годов. И хотя сейчас ведется строительство третьего и четвертого блоков Хмельницкой АЭС, рассчитывать на них в ближайшие годы не стоит. На сегодня степень готовности энергоблока №3 ХАЭС оценивается в 75% (запланированное время завершения строительства – 2025 год), энергоблока №4 – 28% (конкретных планов завершения строительства нет). Поэтому впору думать, скорее, о модернизации старых энергоблоков, нежели о строительстве новых.
Предельный срок
Срок эксплуатации энергоблока составляет 30 лет. Для большинства блоков украинских АЭС такой срок уже вышел или близок к критичному. Однако срок службы энергоблоков можно продлевать - что и делают наши атомщики, продолжив работу для энергоблоков №1, 2, 3 Ровенской АЭС (всего на станции четыре блока), для энергоблоков №1, 2 Южно-Украинской АЭС (всего три блока), а также для энергоблоков №1, 2, 3 Запорожской АЭС из шести. Сроки продления эксплуатации энергоблоков составляют 10-20 лет.
Разумеется, срок эксплуатации энергоблока не может быть продлен просто так. Для этого необходима его модернизация – не ремонт, а именно серьезное усовершенствование оборудования.
"Модернизация необходима для продления ресурса старых блоков. Надо пересматривать, проводить ревизию и проверять все оборудование. Часть оборудования - в основном контрольные узлы - как правило подлежит замене. Ставят новые компьютеры, обновляют системы связи. Основное реакторное оборудование остается прежним, но оно проверяется на соответствие стандартам. Когда принимается решение о продлении эксплуатации, оно проверяется на соответствие международным стандартам", - рассказал "Апострофу" кандидат технических наук, начальник отдела Института проблем математических машин и систем Национальной академии наук Украины (НАНУ) Василий Бегун. При этом он заверил, что работу украинских АЭС постоянно контролируют МАГАТЭ и Всемирная ассоциация операторов атомных электростанций (ВАО АЭС).
Запас прочности
Срок эксплуатации энергоблока во многом зависит от ресурса дополнительного оборудования – турбин, парогенераторов, насосов. Сам "котел", в котором происходит реакция деления ядер, строился с таким запасом прочности, что его работу можно продлевать еще на 30 лет.
По словам технического консультанта Государственного научно-технического центра по ядерной и радиационной безопасности Виктора Шендеровича, работы по продлению срока эксплуатации на сегодня проводятся в Украине по всем энергоблокам. В комментарии изданию эксперт отметил: в соответствии с действующими нормативными документами выполняется переоценка безопасной эксплуатации энергоблоков.
"Эти документы аналогичны действующим документам МАГАТЭ. Переоценка касается всех аспектов, которые так или иначе влияют на безопасность работы. Рассматривается 14 факторов безопасности. Основные из них: оценка технического состояния, оценка вопросов, связанных с дальнейшим старением. Проводится вероятностный анализ безопасности, вопрос воздействия на окружающую среду. На основании комплексного анализа с выполнением соответствующих обоснований, связанных с техническим состоянием оборудования, делается вывод, насколько можно продлить эксплуатацию", - сказал Шендерович.
Мировой опыт
Практика продления срока эксплуатации является общепризнанной в мире, отмечает Виктор Шендерович. В качестве примера он приводит опыт США, где уже продлили срок эксплуатации целого ряда АЭС со старыми энергоблоками.
Атомная энергетика США – крупнейшая в мире по вырабатываемой энергии. В стране действуют 60 АЭС (некоторые источники указывают цифру 61, так как Администрация энергетической информации США рассматривает два реактора АЭС IndianPoint как две отдельные станции), на которых работают 99 ядерных реакторов суммарной мощностью около 100 ГВт. На "атомку" приходится порядка 20% всей вырабатываемой электроэнергии в США. При этом большинство действующих атомных станций в этой стране были построены до 1990 года. Самый молодой реактор был введен в эксплуатацию в 2016 году на станции Watts Bar.
Похожая ситуация и в Европе. Во Франции, которая по количеству вырабатываемой АЭС энергии занимает второе место в мире, а по доле атомной энергетики – первое (более 70%), на сегодня действуют 19 атомных станций (всего 58 ядерных реакторов суммарной мощностью 63,1 ГВт). Большая часть реакторов в этой стране также строились и вводились в эксплуатацию в 1970-80 годы, при этом первоначальный срок их службы рассчитывался на 30-40 лет. Сроки эксплуатации станций продлевались дважды по 10 лет. В 2014 году было принято решение продлить срок работы всех реакторов до 60 лет, эта программа должна быть выполнена до 2025 года. Ее стоимость составляет 55 миллиардов евро.
На голодном пайке
У Украины, конечно же, таких денег нет. Но средства, понятное дело, выделяются.
"Модернизация атомных станций осуществляется планомерно. Общий годовой объем выделяемых средств - примерно 300 миллионов долларов", - рассказал "Апострофу" президент Энергетической ассоциации Украины Василий Котко. По его словам, ежегодно на модернизацию выводятся как минимум два энергоблока.
Важно отметить тот факт, что модернизация АЭС способствует развитию отечественной экономики, так как значительная часть необходимого для этого оборудования производится на украинских предприятиях. Так, в 2018 году эксплуатирующий все атомные станции Украины НАЭК "Энергоатом" вместе с харьковским "Турбоатомом" запустили пятилетний проект по повышению эффективности и производственной мощности действующих энергоблоков отечественных АЭС. Финансирование этой программы планируется на уровне 100 миллионов долларов.
Также в этом году Хмельницкая АЭС закупила работы по ремонту цилиндра высокого давления у львовского предприятия "Ремэнерго". Стоимость тендера - 1,9 миллиона гривен. А Южно-Украинская АЭС купит конденсатор турбины стоимостью 497 миллионов гривен, о чем говорится в объявлении на сайте системы закупок "Прозорро".
Другие украинские предприятия также получают заказы по модернизации АЭС. Сумское машиностроительное объединение имени Фрунзе в августе 2018 года подписало договор на поставку комплектующих для насосов и компрессоров для Ровенской, Хмельницкой и Южно-Украинской АЭС. Сумма контракта составила почти 14 миллионов гривен.
Однако исключительно собственными силами Украине крайне сложно обеспечить проведение модернизации атомных электростанций. "Украина имела свою долю в производстве комплектующих атомных станций и поэтому может предлагать часть оборудования – насосное и компрессорное оборудование, отдельные виды труб и соединений. Но комплексных решений по строительству или ремонту атомной станции "под ключ" мы предоставить не можем", - сказал изданию бывший министр экономики Виктор Суслов.
Ранее основным партнером в этой сфере была Россия, сейчас, ввиду российской агрессии на востоке Украины и аннексии Крыма сотрудничество по модернизации АЭС с РФ прекращено.
А это значит, что Украине нужны новые партнеры. Речь, в первую очередь, о французской Оrano (до 2018 года Areva) и американской Westinghouse. Однако обе компании находятся в процессе реструктуризации, что серьезно усложняет налаживание сотрудничества с ними. Помимо традиционных "атомных" игроков, таких, как США и Франция, есть перспективы взаимодействия с Китаем.
Безопасность и эффективность
В условиях финансового голода украинской экономики модернизация энергоблоков по сравнению с новым строительством, безусловно, является менее затратной. Хотя тоже влетит в копеечку.
"Стоимость нового энергоблока достигает 4 миллиардов долларов, стоимость модернизации – полтора миллиарда долларов. Поэтому с экономической точки зрения Украине на порядок выгоднее проводить ремонты на действующих станциях, а не строить новые", - сказал "Апострофу" доцент Ровенского Национального университета водного хозяйства и природопользования, кандидат физико-математических наук Владимир Кочмарский.
Однако есть обратная сторона медали - современные реакторы более надежные и безопасные.
"Для оценки безопасности работы АЭС существует термин "вероятность разрушения активной зоны". Другими словами - произойдет ли утечка радиоактивных веществ в случае аварии на станции. Вероятность такой ситуации на современных станциях составляет не более единицы на 100 тысяч. А в те времена, когда строилось большинство украинских станций, вероятность плавления активной зоны была выше – не 1 на 10 тысяч, - отметил Кочмарский. - Сейчас строятся более мощные блоки, которые при тех же технических характеристиках по расходу топлива, охлаждению, производят больше электроэнергии. Разработаны новые системы безопасности – они сработают даже при отключении электроэнергии и не дадут реактору взорваться".
Украина пока что имеет определенный запас времени для продления сроков эксплуатации энергоблоков на отечественных АЭС, проводя в ее рамках необходимую модернизацию. Но рано или поздно максимально возможный временной лимит будет исчерпан, а потому эту проблему нужно решать срочно, не откладывая на завтра. Тем более для страны, в которой произошла крупнейшая в мире техногенная катастрофа, вопрос безопасности атомных станций в любом случае должен оставаться главным приоритетом...