Госкорпорация «Росатом» выступила организатором и провела
два круглых стола на площадке международного форума технологического развития
«ТЕХНОПРОМ-2022» 24 августа. На сессии «Цели, ключевые задачи и текущие
результаты в рамках реализации приоритетных направлений научно-технологического
развития Росатома» на примере реализации комплексной программы
развития атомной науки, техники и технологий (КП РТТН), программы водородной
энергетики и федерального проекта Национального центра физики и математики
(НЦФМ) участники обсудили масштаб, перспективы, пути реализации
высокотехнологичных проектов, включая развитие отечественных технологий,
подготовку кадров и возможности использования федеральных механизмов.
Диреĸтор по управлению ЖЦ ЯТЦ и АЭС Госĸорпорации «Росатом» Владислав
Корогодин представил участникам мировые тренды в области
энергетики. «Мировое потребление электроэнергии растет опережающими
темпами. При этом выработка электроэнергии последнего десятилетия
обеспечивается за счет сжигания угля, нефти и газа – на углеводороды до сих пор
приходится до 85% потребления. Вместе с тем задачи декарбонизации
электроэнергетики и гарантированного энергообеспечения являются ключевыми в
мировой повестке климатического регулирования и устойчивого развития. Мировой
запрос на “зелёные” источники электроэнергии можно охарактеризовать тремя
словами: чистые, недорогие, неограниченные. Современная атомная энергетика уже
сейчас удовлетворяет существенной части этих требований, а с переходом к
замкнутому ядерному топливному циклу будет полностью соответствовать, так как
решатся ключевые вопросы: достаточность ресурсов, безотходность и абсолютная
экологическая безопасность. Замкнутый цикл увеличит эффективность использования
природного урана приблизительно в 150 раз, что сделает его основным
энергоресурсом планеты с долей мировых запасов порядка 86%», – отметил
руководитель. По его словам, сегодня в России на долю атомной генерации
приходится 20%, к 2045 году ее планируется довести до 25%. Для достижения этого
уровня до 2035 года предусмотрен ввод 16 энергоблоков в рамках утвержденной
правительством России генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики,
а за следующие 10 лет необходимо построить еще 12 энергоблоков. В реализации
этой цели также призваны помочь новые российские ядерные энерготехнологии,
разрабатываемые в рамках КП РТТН.
Первый
федеральный проект (ФП №1) нацелен на разработку технологий двухкомпонентной
атомной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом. Для практической
демонстрации энергетики на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом
Росатом строит в Северске первый в мире реактор четвертого поколения
БРЕСТ-ОД300 с комплексами переработки и рефабрикации топлива (проект «Прорыв»).
Весь энергокомплекс планируется ввести в промышленную эксплуатацию в 2030 году.
Как отметил Владислав Корогодин, следующий этап эволюционного развития быстрых
реакторов со свинцовым теплоносителем – это двухблочная АЭС с реакторами
БРЕСТ-1200. Предварительно площадкой проекта рассматривается новая
Южно-Уральская АЭС, ввод в эксплуатацию – после 2035 года. При этом до 2035
года на площадке Белоярской АЭС будет введен один энергоблок с быстрым
реактором с натриевым теплоносителем БН-1200М. Это эволюционное развитие
единственного действующего сейчас в мире быстрого реактора БН-800, работающего
на уран-плутониевом топливе. Проект предусматривает оптимизированные
проектно-конструкторские решения и топливный цикл, конкурентоспособный по
стоимости электроэнергии с новыми реакторами ВВЭР. Параллельно разрабатывается
инновационный блок ВВЭР средней мощности для сооружения головного образца на
площадке Кольской АЭС. Он отличается повышенной маневренностью и возможностью
работать в двухкомпонентной ядерной энергосистеме без потребления природного
урана. Более дальняя перспектива – это уже энергоблок со сверхкритическими
параметрами давления и переходом к быстрому спектру нейтронов.
В
рамках пятого федерального проекта КП РТТН (ФП №5) ведется
сооружение двух энергоблоков ВВЭР-ТОИ на Курской АЭС с вводом в эксплуатацию
в 2025-2027 годах. Также Росатом
разрабатывает атомные станции малой мощности, что особенно важно для
изолированных энергосистем России. По словам Владислава Корогодина, в настоящее
время определены площадки для строительства атомных станций с реакторами
РИТМ-200 с электрической мощностью 55 МВт на один энергоблок. Разрабатываются
технические проекты и выбираются площадки для размещения АЭС с малыми
реакторами мощностью до 10 МВт «ШЕЛЬФ-М» и «ЕЛЕНА». «Ядерная
энергетика – это вклад в экономический рост страны, а также развитие
научного потенциала в смежных областях. Это касается и химии, и робототехники,
и материаловедения, а также теплогидравлики, гидродинамики, строительных
технологий и автоматизированных систем управления и моделирования. Для
успешного инновационного развития нам крайне важны новые материалы,
экспериментальная база, результаты фундаментальных исследований, а самое
главное – квалифицированные кадры», – заключил он.
Руĸоводитель
проеĸтного офиса по управлению УТС Частного учреждения «Науĸа и
инновации» Андрей Аникеев рассказал о ходе реализации третьего
федерального проекта КП РТТН (ФП №3). По его словам, проект включает
широкий спектр научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по
тематике управляемого термоядерного синтеза и плазменных технологий, а также
создание, реконструкцию или техническое перевооружение шести объектов
строительства: это комплекс дополнительного нагрева токамака Т-15МД и развитие
стендовой базы для плазменных ракетных двигателей в Курчатовском институте,
реконструкция термоядерного комплекса ТСП под будущий токамак с реакторными
технологиями ТРТ, стендовой базы для нейтронного источника и плазменных
ракетных двигателей в ГНЦ РФ ТРИНИТИ (входит в научный дивизион Росатома),
техническое перевооружение опытного участка изготовления сверхпроводников
ВНИИНМ. «Работа над федеральным проектом ведется по пяти основным
направлениям. Самое главное из них предполагает достижение результатов мирового
уровня в области устойчивого удержания высокотемпературной термоядерной плазмы
в установках токамак на основе разработки и имплементации термоядерных
технологий, обязательных для последующего создания термоядерного реактора на
основе магнитного удержания высокотемпературной плазмы. В первую очередь, речь
идёт о системах электромагнитного и корпускулярного нагрева плазмы с
параметрами, превосходящими существующие зарубежные аналоги. Помимо этого,
будет отработана инновационная технология литиевой защиты первой стенки
реактора, которая позволит сделать качественный шаг для достижения реакторных
режимов работы токамака. Второе – исследования и разработки для гибридных
ядерных технологий, которые в ближайшем будущем позволят получать
электроэнергию с использованием термоядерных нейтронов. Третье – разработка
инновационных плазменных технологий, в том числе опытно-промышленных. Здесь и
новые способы обработки материалов, и ракетные двигатели, и нейтронные
источники, и многое другое. Цель этого направления продемонстрировать
продуктивность термоядерной науки путём разработки и создания устройств и технологий,
пригодных для освоения промышленностью на современном этапе. И последнее – это
формирование нормативно-правовой базы для УТС и гибридных ядерных установок и
подготовка кадров с нужной квалификацией», – поделился Андрей
Аникеев.
О результатах
и планах четвертого федерального проекта (ФП №4 КП РТТН),
направленного на разработку новых материалов и технологий для перспективных
энергетических систем, рассказал его научный руководитель, первый заместитель
генерального директора АО «Наука и инновации» (управляющая компания научного
дивизиона Росатома) Алексей Дуб. К 2024 году команда рассчитывает
получить образцы одиннадцати новых материалов, которые при сохранении ресурсных
показателей будут обладать более высокими прочностью, коррозионными и радиационными
свойствами, а также шесть образцов новой техники. К 2030 году основные
материалы будут аттестованы, их можно будет использовать в конструкторской
документации энергетических систем. «Проект уникально сочетает разработки
конкретных материалов с перспективами. Например, одним из направлений ФП №4
планируется запуск фабрики по синтезу сверхтяжёлых элементов и получение к 2030
году новых элементов периодической таблицы Менделеева – 119-го и 120-го. Если
говорим о подходах к разработке материалов – мы поставили задачу практического
использования возможностей цифрового материаловедения и методов ускоренных
имитационных испытаний. Как способ более быстрого получения не просто
материалов, а изделий из них – в фокусе также аддитивные технологии. Росатом
занимается всем спектром технологий и оборудования: проволочными, порошковыми,
композиционными и металлическими. Что самое важное – параллельно ведёт
разработку всех цифровых продуктов для управления и контроля качества
аддитивного производства: виртуального принтера и программно-аппаратной
платформы для управления 3D-принтерами», – отметил Алексей
Дуб.
Одно из
масштабных направлений работ в рамках ФП №4 – жидкосолевой реактор. О нем
рассказал главный ĸонструĸтор исследовательских и изотопных реаĸторов
НИКИЭТ Игорь Третьяков. Эта новая установка станет опытной
площадкой для отработки способа дожигания долгоживущих радиоактивных отходов.
По его словам, в этом году завершится эскизное проектирование реактора. Первая
очередь объекта будет введена в эксплуатацию в 2030 году на Горно-химическом
комбинате в Красноярске. Участники отметили, что важнейшим свершившимся итогом
реализации КП РТТН является сложившаяся и расширяющаяся кооперация участников –
более 70 организаций Российской академии наук, университетского корпуса, НИЦ
«Курчатовский институт», МСП.
После
обсуждения КП РТТН участники перешли к другим приоритетным направлениям
научно-технологического развития Госкорпорации «Росатом». В частности,
вице-президент по водородной энергетиĸе «Русатом Оверсиз» Антон Москвин
представил перспективные разработки Росатома в области водородной энергетики.
В частности, флагманскую разработку Росатома – высокотемпературный
газоохлаждаемый реактор, запуск которого запланирован на начало 2030-х годов.
Среди других технологических решений он отметил созданные специалистами
электролизёры, которые по маневренности, ресурсу и удельному потреблению
электроэнергии не отличаются от зарубежных аналогов. Сейчас они проходят
ресурсные испытания, в следующем году будут готовы к коммерческим поставкам на
рынок. Также на следующий год запланировано создание нового поколения
электролизёров – в 10 раз мощнее этой версии (50 куб/час). Их дальнейшее
развитие позволит реализовывать проекты с общей мощностью порядка 1 000
куб/час. Среди пилотных проектов он выделил производство водорода на острове
Сахалин и на базе Кольской АЭС. «Самый крупный пилотный проект – это
производство водорода на острове Сахалин. У нас есть несколько потенциальных
российских и зарубежных заказчиков. К 2030 году намерены производить на этом
объекте 100 тыс. тонн водорода в год. Один из крупнейших проектов в будущем –
производство водорода на базе Кольской АЭС. Первая пилотная фаза
предусматривает сооружение стендового испытательного комплекса с применением
наших электролизёров. Хорошее направление – колесный транспорт. Несколько
регионов проявляют высокий интерес к применению водородного транспорта. Большие
перспективы видим в металлургическом секторе, где водород может применяться для
производства горячебрикетированного железа. Кроме того, продолжаем совместно с
РЖД и ТМХ проработку проекта применения водорода на поездах на о. Сахалин»,
– рассказал Антон Москвин.
Участники
сессии сошлись во мнении, что реализация всех этих масштабных проектов
невозможна без квалифицированных кадров. Поэтому развитие существующих
научно-образовательных центров и участие в реализации новых инициатив – один из
приоритетов атомной отрасли. Яркий пример – Национальный центр физики и
математики (НЦФМ). Специальный представитель Госĸорпорации «Росатом»
по НЦФМ Алексей Васильев отметил роль нового центра в Сарове
для обеспечения научно-технологического прорыва в масштабе всей страны. «НЦФМ
должен создать новую возможность для проведения фундаментальных исследований
мирового уровня. Наша научная программа до 2030 года нацелена на создание
системы получения научных знаний, завоевание передовых позиций в приоритетных
областях физики и математики, подготовку ученых высшей квалификации и
укрепление кадрового потенциала атомной отрасли. Сейчас идет проектирование
первых объектов. К 2025 году создадим основу научного кампуса – будут построены
10-12 новых зданий для образовательной и научной деятельности, инфраструктура
«мидисайнс», включая лаборатории астрофизики и сверхсильных магнитных полей. На
следующем этапе – с 2026 по 2030 годы – развитие инфраструктуры центра
продолжится, а число обучающихся студентов и аспирантов к 2030 году вырастет до
одной тыс. человек», – поделился Алексей Васильев.
Тему
научно-технологического развития России продолжили на второй сессии Госкорпорации
«Росатом». В ней приняли участие заместитель диреĸтора департамента развития
технологичесĸого предпринимательства и трансфера технологий Министерства науки
и высшего образования РФ Аркадий Тихонов, заместитель диреĸтора департамента
металлургии и материалов Министерства промышленности и торговли РФ Иван Марков,
диреĸтор по технологичесĸому развитию Росатома Андрей Шевченко, генеральный
директор «РусАт» Илья Кавелашвили, научный руководитель приоритетного
направления «Материалы и технологии» Госкорпорации «Росатом» Алексей Дуб
и другие. Модератором круглого стола выступил генеральный директор АНО «Фонд
поддержки проектов Национальной технологической инициативы» Вадим Медведев.
Участники
обсудили подписанное ранее между Росатомом и Правительством РФ соглашение о
намерениях в целях развития в России высокотехнологичной области «Технологии
новых материалов и веществ», а также разработанные дорожные карты по реализации
комплексных научно-технических программ полного инновационного цикла с целью
обеспечение потребности промышленности в материалах и изделиях на основе
отечественных разработок и договорились об изменении формата этих дорожных карт.
Пресс-служба АО "Наука и инновации"