Энергетическая ниша малых АС вполне определенна и специфична – это электротеплоснабжение регионов с затрудненной доставкой топлива. Это наш российский Север в первую очередь. Каждую зиму мы слышим в новостях о замерзающих поселках то в одном, то в другом крае бескрайнего Севера или Дальнего Востока. Даже те, кто просто бывал на Севере, твердо уверены, что там энергия – это жизнь; и если где-то нет жизни, то только потому, что там нет энергии.

В наше время энергетика превратилась из чисто технической системы в социальную подсистему. Важность ее роли обозначается термином «энергетическая безопасность», которая является неотъемлемой частью национальной безопасности с широким охватом множества входящих в это понятие аспектов, рисков, вызовов и угроз.

Население приарктических регионов России стремительно сокращается (см. рисунок 1); основные причины – суровые природно-климатические условия и неадекватное жизнеобеспечение.

Вернуть угасающим областям веру в завтрашний «теплый» день, перейти от стратегии выживания к нормальной жизнедеятельности и устойчивому развитию поможет только атомная энергетика малых мощностей. Почему именно малых? Потому что ЛЭП-500 (или 750) от больших энергосетей эффективны только до нескольких сот километров (300–400 км максимум); «плечи» – в несколько тысяч километров, да еще с учетом снега, ветра, мерзлоты – это нереальные условия. Нужны локальные и автономные энергоисточники.

Попытки решения проблем Севера за счет строительства электростанций на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ) – малые гидростанции, ветровые, солнечные, геотермальные, приливные – в настоящее время неэффективны и малореальны. Малые реки промерзают до дна, полярная ночь длится несколько месяцев, геотермия неповсеместна, ветровые нагрузки зачастую превышают допустимые пределы для ветряков и т.д. и т.п. С помощью ВИЭ можно обеспечить лишь бытовое энергоснабжение и некую ремесленническую деятельность, но сколько-нибудь значимое производство или даже обычное отопление требуют основательного энергообеспечения.

В зоне децентрализованного энергоснабжения производится и потребляется не более 4–5% от общего энергопотребления в стране. Но стоимость единицы энергии в этих районах многократно превышает среднероссийские затраты на энергопроизводство. Большая энергетика через ЛЭП 750 кВ в эти регионы не придет никогда. Поэтому АСММ с их относительно высокой ценой энергии (по сравнению с крупной централизованной энергетикой) в таких регионах вполне конкурентоспособны, особенно с учетом факторов надежности и бесперебойности энергоснабжения, а также с учетом инфраструктурных затрат (на сети и др.) и «услуги МЧС» по аварийной заброске топлива – доставка вертолетом 10 т мазута обходится в 1 тыс. долл. за летный час (обычно рейс длится 6–7 часов), сам вертолет в то время потребляет 5 т авиационного керосина.

Преимущество АСММ в том, что они могут работать автономно как вне энергосетей, так и в их составе. Современные разработки имеют период автономности (без перегрузки топлива) от 10 до 60 лет. При этом уровень мощности энергоустановки может быть выбран практически любой в интервале от 1 до 300 МВт. Проекты АСММ, разрабатываемые как в РФ, так и мире, охватывают также широкий диапазон различных типов реакторов: это реакторы с водой под давлением, с натриевым, газовым, жидкосолевым, тяжелометаллическим теплоносителем; на быстрых и тепловых нейтронах; с различными видами топлива; в плавучем, наземном, подводном и подземном исполнении. Следует подчеркнуть, что отечественный «парк» проектов и предложений отличается наибольшим разнообразием.

Отметим, что существующие проекты АСММ имеют различную степень готовности. Некоторые из них разработаны более 20 лет назад, и эти проекты уже не смогут удовлетворять ни современным, ни тем более перспективным требованиям.

«Угасающие» территории может спасти только ядерная энергетика (ЯЭ), но не такого образца, какой мы видим ее сегодня, а принципиально другая, на основе реакторов малой мощности нового поколения – «ядерных батареек».

Подчеркнем, что первая в мире АС за полярным кругом Билибинская АТЭЦ хотя и малая по мощности (48 МВт), но исполнена по всем канонам большой станции.

Многообразие технологий

Но атомная отрасль в совершенстве обладает и другой реальной ядерной технологией – это компактные ядерные энергетические установки (ЯЭУ) для ледокольного флота и атомных подводных лодок (АПЛ).

К сожалению, у нас бытуют необоснованные стереотипы в отношении атомной энергетики и малых АС, в частности, с жесткими привязками функциональности к типу реакторных установок или виду их базирования. Поэтому стоит подчеркнуть, что АСММ могут быть спроектированы и построены как в традиционном наземном стационарном исполнении, так и в подземном с использованием технологий метростроя, плавучими энергоблоками, подводными (добычные комплексы для шельфа), а также транспортабельно-передвижными (действовавший прототип ТЭС-3).

Причем любой тип реактора – водо-водяной, жидкометаллический, газовый, солевой – может быть выполнен практически в любом упомянутом виде базирования атомной станции. Сейчас наиболее известен плавучий энергоблок с реакторами ледокольного типа, сооружаемый на Балтийском заводе (см. «НГ-энергию» от 12.08.08).

Но одна станция, как и ласточка, погоды не сделает. По приблизительной оценке, для зоны децентрализованного энергоснабжения, а это почти 2/3 территории нашей страны (см. рисунок 2) с почти 10-миллионным населением, необходимо около 20 ГВт суммарных установленных мощностей малых АС. А это при средней мощности блока 10 МВт означает ни много ни мало 2000 блоков и будет называться «Системой АС малой мощности».

Мы не говорим, что это «планы»; это просто «необходимость» и всей стране – для целостности и связности территории, чтобы не быть «лоскутным одеялом», и тем северянам, кто каждый день проживает как героический подвиг.

Подземные АЭС

Отчуждение территорий под объекты промышленности становится все более трудным, особенно вблизи крупных мегаполисов, которым энергия особенно нужна, и надежная энергия.

Первые разработки подземных АС, выполненные в СПМБМ «Малахит», приходятся на начало 80-х годов, то есть на дочернобыльский период. Аванпроект подземной АЭС с водяным теплоносителем показал принципиальную возможность создания и размещения АЭС в туннелях стандартных размеров, соответствующих, например, станции «Спортивная» Ленинградского метрополитена. Накопленный «Малахитом» опыт в области атомного подводного кораблестроения с ядерными энергетическими установками на водяных и жидкометаллических (свинец–висмут) теплоносителях позволил для подземных АЭС отдать предпочтение жидкометаллическому теплоносителю.

Атомный терроризм

Модный в наше время вопрос про терроризм в связи с малыми АС в таких удаленных точках, как Тикси, Диксон, Чокурдах, Юрюнг-Хая, можно осветить следующим образом: во-первых – туда надо добраться! Во-вторых – с «грузом»; в-третьих – это «большая деревня», все всех знают; и самое существенное – ведь зачинщикам терактов нужен громкий PR-эффект, а в случае «успеха такого предприятия» подвергнутся облучению, и не факт, что избыточно опасному, несколько человек из персонала да пара медведей; к тому же информация до СМИ дойдет не скоро и без ярких онлайн-репортажей. На наш взгляд, такие объекты для терроризма малоинтересны, напрямую работает эффект «защиты расстояниями». Кстати, местные белые медведи любопытны, не всегда дружелюбны и пользуются вниманием даже АПЛ.

Что делать? Проблема, как и повсюду, одна: это отсутствие твердой политической воли в парадигме развития удаленных и труднодоступных регионов наших северов. Необходимы вложения, причем в масштабах страны не слишком значительные; необходимо стремление центральной власти поддерживать российское присутствие на Севере, обеспечивая тем самым экономическую перспективу государства, его суверенитет, территориальную целостность и безопасность в различных аспектах (не только военную, но и энергетическую, экономическую, социокультурную и т.п.). Для этого нужно в первую очередь надежное и долговременное энергообеспечение. Если же этого не произойдет, безо всяких посягательств со стороны «соседей» заполярные берега для России по прошествии самого короткого времени, увы, могут оказаться далекими и чужими.

А по неписаным законам мир не терпит пустоты в экономически привлекательных регионах. Если ты не можешь их разрабатывать, то обязательно найдется новый, более энергичный хозяин. Причем не важно, как он придет – по договору мирным путем или нагло, используя военную силу. Это, кстати, относится не только к нашим северным территориям, но и к огромным, едва заселенным пространствам в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Исторических прецедентов не счесть. А защищать есть что…

Поэтому четко вырисовывается геополитическая роль широкомасштабной системы АСММ – обеспечение присутствия в Арктике; перспективные углеводородные ресурсы шельфа и северных морей не взять без стартовых пионерных энергоисточников в виде малых АС; АСММ более экологичны, чем огневая энергетика; с их помощью реален социально-экономический подъем депрессивных регионов; это производство сельхозпродукции и синтетических моторных топлив на местах; это действительное оживление экономики в виде машиностроения и других смежных отраслей по всей стране; это уверенность в завтрашнем дне.

Хотя мы называем эту часть атомной энергетики «малый атом», но его ждет очень большая работа, и такая Система малых АС требует серьезного подхода к формированию своего состава и беспроблемному функционированию.

Вопрос развития малой атомной энергетики перерастает рамки отдельно взятой страны и в недалеком будущем превратится в важный фактор конкуренции на мировом рынке ядерных технологий и услуг. В пользу этого свидетельствуют коренные изменения в подходе новой администрации США к данному вопросу. В своем выступлении на 19-й ежегодной конференции Ядерного общества России в конце сентября глава Американского ядерного сообщества (ANC) Томас Зандерс подчеркнул, что США намерены восстановить свою способность поставлять ядерные товары и услуги. В этом плане значительную роль призваны сыграть реакторы небольшой мощности, которые можно собирать на заводах и которые не нуждаются в перезагрузке топлива по нескольку десятков лет. Экспорт подобных реакторов резко расширит экономические возможности США.

Опубликовано в "НГ-энергия" 13.10.2009