Современное состояние и перспективы развития атомной энергетики России
Дата: 03/04/2013
Тема: Атомная энергетика


А.Я.Благовещенский, д.т.н., проф., Заслуж. деятель науки РФ, капитан 1 ранга в отставке, руководитель атомного направления каф. “Реакторо- и   парогенераторостроение”,СПбГПУ


110-летие со дня рождения – И.В.Курчатова великая знаковая дата, когда возникает естественная потребность объективно оценить тот путь, который прошла наша страна за 60 лет в области  создания и развития атомной энергетики.


Мне это сделать проще, так как моё «вхождение в отрасль» совпало с годом рождения атомной энергетики, когда в 1954 г. молодым лейтенантом ВМФ в составе сформированного экипажа первой атомной подводной лодки был направлен на переподготовку на первую атомную станцию (ныне г. Обнинск Калужской области). Это был год пуска атомной станции и триумфа отечественной ядерной науки и техники. После напряженной теоретической подготовки, работы на физсборках, глубокого изучения уникального оборудования и систем под руководством наставников, пройдя все необходимые стадии, мы были допущены к самостоятельной работе. Мне и моим коллегам выпала большая честь самостоятельно с полной мерой ответственности управлять первым в мире энергетическим ядерным реактором, включая сложнейший режим – пуск из подкритического состояния при отсутствии контроля начального нейтронного потока.  Примерно половину своей профессиональной деятельности, находясь в составе ВМФ (до 1981 г.), занимался созданием, отработкой и испытаниями корабельной ядерной энергетики [1]. После 1981 г. по настоящее время работаю в вузовской системе в качестве руководителя атомного направления кафедры “Реакторо- и парогенераторостроение” Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета.  Педагогическая и научная работа в СПбГПУ тесно связаны с ведущими структурами атомной отрасли («Концерн Росэнергоатом», проектные и конструкторские организации, атомные станции, НИИ и др.). Это дает возможность попытаться объективно оценить различные аспекты стратегии создания, развития и состояния атомной энергетики страны в доперестроечный и постперестроечный периоды.

Курчатовская эпоха

Первый период можно справедливо назвать “Курчатовской эпохой”. Говоря о том периоде как Курчатовском, имеются в виду не только личные качества крупнейшего ученого и организатора, но и вся созданная им и его соратниками четко функционирующая научно-производственная и управляющая государственная  система, позволившая добиться  нашей стране выдающихся успехов и стать лидером в развитии ядерной энергетики, как стационарной, так и корабельной. Показательным является тот факт, что, отстав от США, не обремененных тяготами второй мировой войны, на 4 года в пуске под руководством И.В. Курчатова первого ядерного реактора (декабрь 1946 г.), Советский Союз первым в мире ввел в действие в 1954 г. атомную станцию в условиях колоссального физического разрушения за годы войны научно-производственного потенциала. “Курчатовская эпоха”  характеризовалась четко выраженным приоритетом интеллекта, научной обоснованностью, всесторонней взвешенностью принимаемых решений над всем остальным, предназначенным для реализации поставленных задач в требуемые сроки. Известно, что Л.П. Берия, которого мы  знаем как зловещую историческую фигуру, проявил себя выдающимся управленцем в “Атомном проекте”, обеспечивая оперативное привлечение всех ресурсов страны – научных, технологических, производственных, людских – для выполнения задач, поставленных И.В. Курчатовым, не подвергая никакому сомнению их правомерность.

В кратчайшие сроки в Советском Союзе был создан научный комплекс и атомпром, то есть целая сеть НИИ, КБ, заводов по всему ядерно-топливному циклу как для стационарной, так и для транспортной ядерной энергетики. ЛИПАН АН СССР был превращен в Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова, Лаборатория «В» (в Обнинске) – в Физико-Энергетический Институт, НИИ-8 – в НИКИЭТ, были созданы НИИ-9, ВНИПИЭТ, НИАР и целая сеть КБ: ЦКБМ (Ленинград), ОКБМ (г. Горький), ОКБ «Гидропресс» (г. Подольск). На крупнейших предприятиях СССР было развито изготовление атомного энергетического оборудования. Флагманом изготовления реакторов и основного оборудования 1-го контура стал монолитный Ижорский завод с новыми специально построенными цехами, который в тесном сотрудничестве с ЦНИИ «Прометей» был в состоянии лидировать в мире в сфере атомного тяжелого машиностроения. Целая плеяда выдающихся ученых и конструкторов Советского Союза: Ю.Б.Харитон, Я.Б.Зельдович, А.И.Лейпунский, Н.А.Доллежаль, И.И.Африкантов, Н.М.Синёв, В.В.Стекольников и многие другие внесли определяющий вклад в атомную энергетику.

Особое место принадлежит академику Анатолию Петровичу Александрову, другу и соратнику Игоря Васильевича Курчатова   еще с военных времен, когда они вместе успешно решили проблему размагничивания кораблей Военно-Морского Флота, обеспечив их защиту от минного оружия. Их дни рождения и соответственно юбилейные даты почти совпадают. А.П.Александров принял у И.В.Курчатова эстафету научного руководства в атомной отрасли и всеми признанные успехи нашей страны связаны с гениальностью и поистине титаническими многоплановыми научными и организаторскими способностями этого великого человека.  Будет справедливым называть “Курчатовскую эпоху” атомной отрасли “Курчатовско–Александровской”. Успехи советского атомного подводного кораблестроения и атомного ледокольного флота неразрывно связаны с именем А.П.Александрова, являвшегося научным руководителем создания корабельных ЯЭУ. По его инициативе при поддержке Военно-Морского Флота 50 лет тому назад был создан уникальный Научно-исследовательский технологический институт, ныне носящий имя А.П.Александрова (г. Сосновый Бор Ленинградской обл.), роль которого в натурной отработке в наземных условиях корабельных ЯЭУ невозможно переоценить.

Мне посчастливилось в своей прошлой профессиональной деятельности достаточно тесно соприкасаться с А.П.Александровым в производственной и неофициальной обстановке и почувствовать его уникальную масштабность, сочетаемую с большой личной скромностью и доступностью. Тот период развития страны и атомной отрасли ошибочно называют “застойным”. Хотя именно он характерен выдвижением на руководящие посты талантливых людей, профессионалов, патриотов своего дела, с высочайшим чувством ответственности за выполнение стоящих задач. Именно тогда мы имели образцовую систему государственного управления атомной отраслью в виде Министерства среднего машиностроения, охватывающего весь комплекс вопросов ядерного топливного цикла в гражданской и военной сферах. МСМ как “государство в государстве” с четким структурированием его Главных управлений занималось всем: наукой, технологией, производством, эксплуатацией, строительством ядерных объектов, городов и всего соцкультбыта. Выдающуюся роль в руководстве отраслью сыграл министр МСМ  Ефим Павлович Славский.

Работа во всех структурах отрасли и связанных с ней систем отличалась высокой нравственностью. Главным приоритетом являлось служение Великому Делу, от которого зависела как экономическая, так и военная защищенность нашего государства. В создании могущественного ракетно-ядерного Флота Советского Союза исключительно важная роль принадлежит главнокомандующему ВМФ СССР того времени  Адмиралу Флота Советского Союза С.Г. Горшкову. Он лично и подчинённый ему аппарат военного кораблестроения  (Главные Управления, 1 ЦНИИ МО и другие НИИ ВМФ, Военные Представительства) в тесном взаимодействии с отраслевой наукой и промышленностью добивались реализации новейших требований ВМФ в создаваемых проектах атомных кораблей. Другие вертикали управления по линии ВМФ: Главное техническое управление, Главное управление судоремонтных заводов с соответствующими структурами непосредственно на флотах обеспечивали необходимый уровень боевой готовности атомного флота.

И в стационарной, и в корабельной атомной энергетике существовал четкий алгоритм рассмотрения возникающих важных вопросов, принятия взвешенных предложений и рекомендации на НТС межведомственного состава. НТС по атомному подводному флоту (создание, испытания, итоги годовой эксплуатации и др.),  как правило, проводил сам А.П.Александров, а в некоторых случаях – начальник Управления судовых установок 16-го ГУ МСМ Б.П.Папковский. Результаты рассмотрения на межведомственных НТС узловых вопросов в зависимости от степени их важности трансформировались в совместные решения ведомств, постановления Совмина, в некоторых случаях – Совмина и ЦК КПСС. Четкий контроль выполнения принятых решений с одновременным осуществлением необходимой помощи предприятиями по позициям, находящимся на критическом пути, позволял в условиях дефицитной экономики страны достигать нужных результатов с высоким качеством.

Успешно осваивались мощности энергоблоков с реакторами типа ВВЭР и РБМК на отечественных площадках. Энергоблоки с ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 строились в странах соцлагеря, а также в капиталистической стране (АЭС “Ловииса” в Финляндии c ВВЭР-440). Большие успехи были достигнуты в области создания реакторных энергоблоков на быстрых нейтронах (БН-350 в Казахстане и БН-600 в РСФСР на Белоярской АЭС. Далекая Чукотка была обеспечена “ядерным” электричеством и теплом. В корабельной атомной энергетике были достигнуты большие успехи в решении  задач обеспечения высокой надежности, безопасности, расширения эксплуатационных возможностей и улучшения тактико-технических характеристик кораблей.

Уроки Чернобыля не прошли даром. Серьезному пересмотру  подверглись концептуальные подходы обеспечения безопасности атомной энергетики.

В корабельной ядерной энергетике наряду с реакторными установками (РУ) с водяным теплоносителем были освоены РУ с жидкометаллическим теплоносителем (сплавом «свинец-висмут») для скоростных АПЛ малого водоизмещения, с предварительной натурной отработкой в НИТИ им. А.П.Александрова.

Постперестроечный период

Рассматривая состояние, стратегию и перспективы развития атомной энергетики  в постперестроечный период в условиях распавшейся великой державы, можно отметить, что в настоящее время после длительного периода стагнации отрасль выходит на достойный уровень и демонстрирует обнадёживающие успехи. Наблюдается активное строительство структурами ГК “Росатом” объектов атомной энергетики на отечественных площадках и широкое тиражирование за рубежом (Китай, Индия, Иран, и далее, Вьетнам, Турция и др.). Обнадеживает позиция руководства страны, поставившего перед “Росатомом” серьзные задачи. Вызывает удовлетворение строительство ЛАЭС-2 в г. Сосновый Бор. За примерами недавнего тяжелого положения отрасли далеко ходить не надо. Если в доперестроечный период на Калининской АЭС временной интервал между вводом в действие 1-го и 2-го блоков составил 2 года (1984 и 1986), то между 2-м и 3-м в условиях перестройки – 19 лет (1986–2005). Вдохновляет, что 4-й блок построен в сжатые сроки (2011 г.).

Однако, “вбрасывание” атомной отрасли в нынешние рыночные условия  привело к необратимым потерям роли государства в её управлении. От разрушения управляющей вертикали пострадала как атомная энергетика мирного назначения, так и атомное военное кораблестроение. В значительной степени утеряны нравственная основа и патриотизм, которые ранее характеризовали деятельность атомной отрасли и являлись реальной движущей силой прогресса. Не секрет, что у некоторых руководителей отрасли было намеренье строить в России АЭС по зарубежным проектам (в частности, канадские тяжёловодяные “Канду”). Это в стране, являющейся родиной мирного атома!

На сегодняшнем этапе руководство атомной отрасли заявляло о необходимости  сохранения в новых условиях того положительного, что было достигнуто во времена Минсредмаша, но либо не очень хотелось, либо не получилось.

Проведённое акционирование предприятий отрасли (в том числе, и оборонной направленности) вряд ли способствует повышению роли государства в её управлении, которая должна быть очень чёткой и ответственной в связи с потенциальной опасностью ядерных объектов.

Тендеры в атомной отрасли, которые по ценовому критерию выигрывают случайные неизвестные фирмы у предприятий, имеющих признанные достижения и многодесятилетний опыт по созданию высоконадежных образцов техники и выпуску высококачественной проектно-конструкторской документации,  свидетельствуют о порочности такой практики, приводящей к снижению качества и показателей надёжности. 

Появление “фирм-прокладок” между изготовителем и заказчиком приводит к снижению ответственности за качество поставляемых изделий при росте финансовых затрат. Не случайным является рост числа отказов в период опытно-промышленной эксплуатации новых вводимых энергоблоков, как например, на 2-м блоке Ростовской АЭС – 7 отказов, на 3-м блоке Калининской АЭС – 13, на 4-м блоке Калининской АЭС – 17.

В сложившихся условиях стратегия развития атомной энергетики России во многом носит лозунговый характер, подвергающийся существенной деформации.
 
Роль личности в современной России

Оглядываясь на прошлое и анализируя настоящее, невольно приходишь к мысли о том, что, если по линии высшего руководства страны не будут изменены главные приоритеты в определении ценности человека для государства, то такие гигантские по своим многогранным возможностям личности, какими были  И.В.Курчатов,  А.П. Александров (которые могут появиться, а возможно, уже есть), не будут востребованы в России. Финансово-промышленная олигархия не допустит их к активной деятельности на благо государства.

То, что в нашей стране критерии оценки человека подверглись уродливой деформации, подтверждается недавним печальным событием. В декабре 2012 г. ушёл из жизни ближайший соратник А.П.Александрова по корабельной ядерной энергетике, академик РАН Герой Социалистического Труда Николай Сидорович Хлопкин, до последних дней активно осуществлявший научное руководство в этой важнейшей сфере. В войну он с оружием в руках защищал Родину, был тяжело ранен, а потом всю жизнь отдал укреплению её обороноспособности. Наши средства массовой информации всегда освещают уход из жизни политиков, артистов, писателей, представителей шоу-бизнеса и даже авторитетов криминального мира, но в данном случае ни одно СМИ не сообщило о тяжёлой для страны утрате по-настоящему государственного Человека.

Если говорить о безопасности отечественной атомной энергетики, то проблема выходит за рамки техники. Невозможно понять отношение руководства отрасли к человеческому фактору. Нельзя не согласиться с позицией Б.И. Нигматулина, считающего, что во главе ведущих структур атомной отрасли должны стоять профессионалы высокого класса.

Понятно, что топ-менеджер, хорошо разбирающийся в финансовых потоках, по своей профессиональной биографии далёк от нейтронно-физических и тепловых потоков, от сложных взаимосвязей  теплофизики и нейтронной физики, от широкого спектра вопросов ядерной безопасности, включая самую тяжёлую – реактивностную аварию. Только высокий профессионализм в этой области позволит грамотно, рационально, с максимальной пользой в деле обеспечения безопасности принимать верные решения и в финансовой политике. Трудно объяснить многочисленные кадровые перестановки в руководстве ведущих атомных предприятий, когда назначаются люди, далёкие от этой профессии.   
   
Для обеспечения безопасности объектов ядерной энергетики важен высочайший профессионализм обслуживающего персонала и кадровая стабильность (отсутствие текучести) на предприятии. У меня много коллег по работе, друзей, которые практически всю свою жизнь посвятили активной профессиональной деятельности на одном предприятии, сопровождая его развитие и рост. Привязка молодого специалиста к объекту опиралась на то, что молодая семья обеспечивалась жильём в городе-спутнике и могла успешно удовлетворять все свои материальные и культурные потребности, имея интересную важную для страны работу. Исключение из проекта и сметы ядерного объекта строительства жилья и всего соцкультбыта с передачей этих затрат и забот местным властям, с необходимостью покупки квартир молодыми специалистами является кажущейся экономией средств и наносит ущерб делу обеспечения безопасности, так как не способствует сохранению кадров и росту их профессионального мастерства.

Подготовка инженерных кадров

Бесспорно, что для обеспечения высокого профессионализма и соответствующей  роли человеческого фактора в деле безопасности АЭС очень важна высококачественная подготовка инженерных кадров по всему комплексу специальностей (ядерные реакторы, турбины, гидромашины, вакуумно-компрессорная техника, электроэнергетические системы, системы управления и т.д.). Всё это ведущие вузы России умеют делать хорошо. Однако, несмотря на то, что Президент РФ неоднократно обращал внимание на важность высокого уровня подготовки именно инженерных кадров, Министерство образования и науки уже с 2011 – 2012 учебного года перевело высшее образование на двухуровневую систему: бакалавр (знающий о многом и мало что умеющий) и магистр – штучный товар. Важнейшая инженерная категория выпала из числа основных. Для атомной отрасли в условиях острого кадрового дефицита нужны грамотные инженеры, доля которых в двухуровневой системе составляет теперь около 10 %, а для атомной энергетики сохраняются инженеры только по двум специальностям: “Ядерные реакторы и материалы” и “Атомные станции: проектирование, эксплуатация и инжиниринг”.

Представляется, что руководство атомной отрасли, важнейшей в России, могло бы на основе многочисленных обращений руководителей ведущих атомных предприятий, притормозить переход на двухуровневую систему высшего профессионального образования до лучших времён. К сожалению, этого не произошло, и термины “реформирование” и “разрушение” часто у нас становятся синонимами.  

Таким образом, задача обеспечения высокого уровня безопасности атомной энергетики требует оптимизации не только технических решений, но и многочисленных организационных аспектов, касающихся человеческого фактора.

Проблемы, требующие решения

Разрушительная деятельность младореформатора Б.Е.Немцова, его спекуляция на “послечернобыльском шоке” населения в период его вхождения во власть, привела к физическому уничтожению готовой к пуску атомной станции теплоснабжения АСТ-500 (Главный Конструктор академик Ф.М.Митенков, ОКБМ), способной обеспечить экологически чистым теплом треть Нижнего Новгорода. В АСТ-500 была обеспечена максимальная надёжность и безопасность, благодаря низкому давлению в I контуре (всего 2 МПа), всережимной ЕЦТ, моноблочному исполнению в дополнительном страховочном корпусе, нескольким дополнительным барьерам безопасности (в виде последовательных контуров промежуточного теплоносителя) на пути передачи тепла к бытовому потребителю.  
            
В стратегической направленности развития атомной энергетики России существуют определённые пробелы, требующие дополнительного анализа:

– проект АЭС с ВВЭР-640 (Генеральный Проектировщик Санкт-Петербургский  “Атомэнергопроект”, Главный Конструктор реакторной установки ОКБ “Гидропресс” г. Подольск) средней мощности, отвечающий современным требованиям по безопасности, с увеличенным сроком службы, со спокойным прохождением динамических режимов из–за пониженной энергонапряжённости активной зоны, не был реализован бывшим руководством Минатома, несмотря на наличие Постановления Правительства о строительстве и вводе его в действие в г. Сосновый Бор на площадке НИТИ им. А.П. Александрова ещё до 2000 г;

– мы не можем, к сожалению,  конкурировать с Западом по проектам ВВЭР большой мощности (из-за их отсутствия). Это показал проигрыш тендера в Финляндии, несмотря на то, что моральный климат, сформированный при постройке АЭС “Ловииса” с реакторами ВВЭР-440, был в пользу России;

– требуется интенсификация работ по строительству БН-800 с натриевым теплоносителем и проектам БН большей мощности, чтобы не потерять лидирующие позиции по реакторам на быстрых нейтронах;

– наша страна обладает уникальной технологией регенерации отработанного ядерного топлива (ОЯТ), но до сих пор не создана линия по регенерации ОЯТ ВВЭР-1000, которая должна была быть задействована ещё в прошлом веке. Временные хранилища ОЯТ на АЭС с РБМК близки к полному заполнению. Эта проблема пока далека от кардинального решения;

– проигнорирован большой опыт по использованию канальных уран-графитовых реакторов, несмотря на то, что после Чернобыля был разработан проект с реактором МКЭР высокой надежности, работающий на естественной циркуляции кипящего водяного теплоносителя (ЕЦТ), лишенный недостатков РБМК, связанных с обеспечением ядерной безопасности, размещаемый в защитном контейнменте; 

– не учитывается иностранный положительный опыт по использованию корпусных кипящих реакторов (в мире около 100 энергоблоков), подкрепляемый большим отечественным опытом на реакторе ВК-50 в НИАР (Дмитровград) и на ВАУ-6С в НИТИ им. А.П.Александрова. Это направление, в частности, могло бы быть использовано в качестве замещающих мощностей на Билибинской АТЭЦ, где энергоблоки ЭГП-6 практически выработали свой ресурс. Авария на АЭС Фукусима не связана с типом реактора и не компрометирует направление ВВЭРК (BWR);

– активно продвигаемый проект БРЕСТ со свинцовым теплоносителем в рамках громкой программы “Прорыв” может оказаться прорывом “в никуда” из-за сложной дорогостоящей технологии. На начальной стадии 20 лет тому назад заявлялось, что этот реактор будет обладать уникальным качеством – полным исключением вероятности реактивностной аварии. В настоящее время перспектива реализации этого качества “предельной безопасности” разработчиками не подтверждается; 

– важная проблема освоения водяного теплоносителя сверхкритических параметров (СКД) с целью ухода от существующего “низкого температурного потолка” в ВВЭР не обеспечена необходимым размахом научных исследований, где определяющая роль будет принадлежать физикам по созданию безопасного  реактора, у которого реактивность будет практически нечувствительной к изменению плотности теплоносителя. За решение этой проблемы еще в 1960-е гг. брался С.М.Фейнберг в ИАЭ им. И.В.Курчатова в варианте корабельного реактора на промежуточных нейтронах.  

Приведённые выше соображения свидетельствуют о том, что перед “Росатомом” в запланированном атомном “Ренессансе” стоят сложнейшие задачи выполнения грандиозных планов на российских площадках и за рубежом в условиях нестандартного рынка, нынешнего далеко не лучшего состояния производственной базы и экономики страны в целом, с обеспечением высокого уровня безопасности сооружаемых объектов атомной энергетики. Наряду с этим актуальной является комплексная задача оптимизации стратегической направленности развития атомной энергетики России с учётом как ближайшей необходимости выбора типа замещающих мощностей при выводе АЭС из эксплуатации, так и новейших научных решений на более дальнюю перспективу.

Литература
1.             Благовещенский А.Я. Некоторые вехи создания и развития корабельной ядерной энергетики (воспоминания, впечатления, размышления). Научно-технические ведомости СПбГПУ  2012. № 2 – 2 (147)
2.              Благовещенский А.Я. Концепция расширенного использования естественной циркуляции. Атомная стратегия №61 декабрь 2011 г.  


По материалам выступления на Курчатовских чтениях 2013 г. организованных НИТИ им. А.П.Александрова



 






Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=4429