АТОМНЫЕ СТАНЦИИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ НА АРК ТИЧЕСКИХ ТЕРРИТОРИЯХ: ВОПРОСЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
Новые технологии освоения Арктики
DOI: 10.25283/2223-4594-2019-2-120-128
УДК 621.039.4.003
АТОМНЫЕ СТАНЦИИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
НА АРКТИЧЕСКИХ ТЕРРИТОРИЯХ: ВОПРОСЫ
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ
И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
А. О. Пименов, Д. Г. Куликов, А. П. Васильев, Н. А. Молоканов
АО «НИКИЭТ» (Москва, Российская Федерация)
Статья поступила в редакцию 30 ноября 2018 г.
Специфика организации энергоснабжения удаленных и труднодоступных территорий главным образом
Новые технологии
освоения Арктики
обусловлена отсутствием крупных локальных потребителей электроэнергии и низкой единичной мощ-
ностью (до десятка мегаватт). Как правило, ситуация осложняется сезонной доступностью и низким
уровнем развития транспортной инфраструктуры. Возможные пути комплексного решения вопросов
энергетики — либо расширение зоны центрального энергоснабжения, либо децентрализация и диверси-
фикация генерирующих мощностей. В статье рассмотрены вопросы организации децентрализованной
энергетической сети с использованием малых атомных станций. Приведен краткий анализ вариантов
локального энергоснабжения с использованием атомной энергии, оценена конкурентная среда, приведены
основные технико-экономические показатели и представлено краткое описание разрабатываемых в на-
стоящее время объектов малой атомной генерации, их экономические показатели.
Ключевые слова: распределенная энергетика, атомная станция малой мощности, экономическая эффективность
генерации.
Введение
Ключевые проблемы и специфика энергоснабже- генерирующих мощностей. Зона централизованного
ния удаленных и труднодоступных территорий скла- энергоснабжения в нашей стране занимает немно-
дываются главным образом из отсутствия крупных гим больше трети общей площади, и дальнейшее ее
локальных потребителей электроэнергии и низкой расширение с учетом специфики удаленных регио-
единичной мощности типового потребителя (до де- нов, климатических условий и стоимости развития
сятка мегаватт). Зачастую ситуация осложняется центральной энергосистемы нецелесообразно. Схе-
сезонной доступностью и низким уровнем развития ма децентрализованной энергетической сети может
транспортной инфраструктуры. Возможные глобаль- быть построена на основе традиционных дизель-
ные пути комплексного решения вопросов энергети- электрических станций, на возобновляемых энерге-
ки — это расширение зоны сетевого энергоснаб- тических источниках и с использованием атомной
жения либо децентрализация и диверсификация генерации. Эксплуатация дизель-электрических
станций отягощается значительной логистической
составляющей в структуре стоимости топлива и, как
© Пименов А. О., Куликов Д. Г., Васильев А. П., следствие, высокими эксплуатационными затратами
Молоканов Н. А., 2019 и себестоимостью генерации.
120 Арктика: экология и экономика № 2 (34), 2019
Атомные станции малой мощности на арктических территориях:
вопросы экономической целесообразности и экологической безопасности
Экономическая целесообразность Экономическая целесообразность создания атом-
использования возобновляемых ных станций малой мощности (АСММ) в краткосроч-
источников электроэнергетики ной перспективе согласно современным проектам
В последние годы технологии преобразования и в рамках существующей нормативной правовой
солнечной и ветровой энергии демонстрируют рост базы атомной энергетики может быть достигнута
экономической эффективности. Себестоимость ки- за счет серийного заводского производства крупно-
ловатта солнечной энергии только за последние блочных элементов станции благодаря существен-
полтора года упала в полтора раза и показывает ному снижению максимальных уровней капитальных
устойчивую тенденцию к снижению. Доля солнеч- и эксплуатационных затрат. Уже в настоящее время
ной энергетики в общей энерговыработке Единой АСММ при размещении в зонах децентрализованно-
энергетической системы (ЕЭС) России в 2016 г. со- го энергоснабжения способны конкурировать с аль-
ставила 0,044%, при этом средний коэффициент тернативными для региона методами генерации,
использования установленной мощности (КИУМ) в первую очередь с дизель-электрическими станци-
для солнечной электростанции составил 13,13%. ями в районах со значительной логистической со-
Ветроэнергетические установки (ВЭУ) наиболее ставляющей стоимости энергоносителей, а также
распространены в странах Западной Европы, США, с дотационной энергетикой от возобновляемых ис-
Индии и Китае. Доля ВЭУ в общей энерговыработке точников энергии с учетом их фактического КИУМ.
ЕЭС России в 2016 г. составила 0,013%, при этом Помимо экономических показателей среди преи-
средний КИУМ для ветроэлектрической станции со- муществ использования малых атомных источников
ставил 5,25%. можно отметить следующие:
К недостаткам существующих методов альтер- • Снижение эмиссии парниковых газов за счет за-
нативной генерации можно отнести низкую эффек- мены существующих энергетических мощностей,
тивность преобразования, высокую зависимость от основанных на сжигании органического топлива.
климатических условий и значительную площадь В соответствии с Киотским протоколом, допол-
отчуждаемых территорий, непроработанность во- нительным документом к рамочной конвекции об
просов утилизации солнечных модулей. Природно- изменении климата, ратифицированным большин-
климатические условия, характерные для северных ством стран, определены количественные обяза-
регионов нашей страны, делают затруднительным тельства по сокращению выбросов в атмосферу
повсеместное внедрение электрогенерирующих шести типов газов. При развитии рынка торговли
мощностей, основанных на преобразовании сол- эмиссионными квотами на загрязнение окружа-
нечной, ветровой или приливной энергии. Полно- ющей среды атомная энергогенерация может
ценным — надежным и безопасным — решением получить дополнительное преимущество за счет
проблемы дефицита электроэнергии является раз- снижения обязательных отчислений, дополнитель-
вертывание локальных генерирующих сетей на базе ных дотаций и роста интереса частных инвесторов
атомных энергоисточников. к малой ядерной энергетике.
Основное назначение ядерных энергетических ис- • Снижение времени возведения АЭС за счет мо-
точников, включая малые, — электроснабжение на- дульности энергоустановки и ограничения работ
селения и промышленности. За редким исключением по капитальному строительству на площадке раз-
в виде проектов атомных станций теплоснабжения мещения. Ввиду ограниченной транспортной до-
на базе бассейновых или растворных реакторов все ступности потенциальных регионов размещения
представленные в печати проекты предназначены АСММ и связанных с этим логистических слож-
для генерации электрической энергии. ностей поставка оборудования должна осущест-
Целесообразность создания малых атомных энер- вляться в виде отдельных модулей с ограничен-
гетических источников зависит от целого ряда фак- ными массогабаритными характеристиками. Мо-
торов и должна быть индивидуально рассмотрена дульный подход к организации АСММ позволяет
для каждого из потенциальных мест размещения. существенно сократить время на монтажные и пу-
Среди таких факторов могут быть необходимость сконаладочные работы на площадке размещения.
наличия локального источника надежного и не- • Возможность оперативного наращивания гене-
зависимого энергоснабжения для объектов обо- рируемых мощностей за счет размещения допол-
ронного и стратегического значения, возможность нительных модулей. Увеличение установленной
обеспечения конкурентных преимуществ в сравне- мощности путем размещения на подготовлен-
нии с альтернативными для региона методами ге- ной площадке дополнительных блоков (моду-
нерации и обеспечение стратегических целей Госу- лей) АСММ возможно параллельно с ростом
дарственной корпорации по атомной энергии «Рос- энергопотребления.
атом» по выпуску нового продукта для российского • Возможность реализации серийного производства
и международного рынков и повышению доли на с полным циклом заводской отработки и испыта-
формируемых международных рынках малой атом- ний. Серийное производство типовых поставочных
ной генерации. модулей при масштабной реализации АСММ и при-
121
Новые технологии освоения Арктики
емо-сдаточные испытания в заводских условиях • нерадиационные факторы воздействия на на-
позволят существенно повысить качество монта- селение и окружающую среду не должны пре-
жа и снизить сроки строительства на площадке вышать критериев, установленных российскими
размещения и себестоимость объекта. природоохранными и санитарно-гигиеническим
• Снижение специальных требований к площадке нормативными документами;
размещения (климатических, социальных). Массо- • обеспечение радиационной безопасности челове-
габаритные характеристики, заводское изготовле- ка и радиоэкологической безопасности окружаю-
ние модулей АСММ и сокращение объемов капи- щей природной среды является основной задачей
тального строительства на площадке размещения при проектировании АСММ;
позволяют говорить о снижении специальных тре- • оценка влияния АСММ на окружающую природную
бований к месту размещения станции. Предпола- среду выполняется с учетом перечня всех техниче-
гаемое отсутствие сопутствующих ядерно опасных ских и организационных мероприятий по предот-
работ на площадке размещения и высокий уровень вращению или снижению отрицательного воздей-
безопасности и защищенности от внешних воздей- ствия атомных станций на биосферу.
ствий позволяет располагать АСММ в непосред- Экологическая безопасность современных проек-
ственной близости от населения. тов АСММ обеспечивается за счет:
• Возможность транспортировки сверхмалых АСММ • применения системы физических барьеров без-
в подготовленном к работе состоянии. Оборудова- опасности, включающей: топливную матрицу,
Новые технологии
освоения Арктики
ние АСММ мегаваттного и субмегаваттного класса оболочку твэла, герметичный первый контур,
заводского изготовления может поставляться еди- страховочный корпус, локализующую арматуру,
ным модулем с компактно размещенными ядер- защитную оболочку; каждый физический барьер
ным энергетическим источником и системой пре- спроектирован с учетом требований норматив-
образования энергии. ной документации, регулирующей безопасность
в области использования атомной энергии;
Обеспечение экологической в проекте предусматриваются технические сред-
безопасности АСММ ства и меры по контролю за состоянием физиче-
Атомная станция отличается от любого промыш- ских барьеров и их защите;
ленного объекта тем, что при аварии на атомном • применения в составе реакторных установок (РУ)
объекте в окружающую среду могут попасть радио- реакторов интегрального типа, что обеспечива-
активные элементы, являющиеся результатом жиз- ет компактность оборудования и сред, имеющих
недеятельности атомной станции и потенциально естественную или наведенную радиоактивность,
представляющие серьезную опасность для окружа- и повышает надежность установки за счет сокра-
ющей среды и населения. Принятые в современных щения коммуникаций, находящихся под давлением
проектах АСММ технические решения направлены теплоносителя первого контура;
на исключение выхода радиоактивных материалов • использования широкого спектра технических
за пределы станции и на обеспечение соблюдения средств безопасности для предотвращения пере-
всех требований природоохранного и санитарно-ги- растания аварийных ситуаций в аварии и умень-
гиенического законодательства России. шения их возможных последствий пассивного
Концепция обеспечения экологической безопас- принципа действия, т. е. вводящихся в действие
ности основывается на принципах экологической без вмешательства оператора и не требующих это-
и радиационной безопасности: го вмешательства по крайней мере в течение как
• экологическая безопасность — состояние защи- минимум первых 72 часов после возникновения
щенности природной среды и жизненно важных аварии;
интересов человека от возможного негативного • использования своевременной утилизации эксплу-
воздействия атомной станции, чрезвычайных си- атационных радиоактивных отходов, уменьшения
туаций природного и техногенного характера, их (лимитов) объемов хранения и исключения нако-
последствий; пления эксплуатационных радиоактивных отходов
• радиационная безопасность населения — состоя- (РАО);
ние защищенности настоящего и будущего поколе- • применения замкнутых циклов использования ра-
ний людей от вредного для здоровья воздействия бочих сред при вентиляции и кондиционировании
ионизирующего излучения. воздуха помещений РУ, при охлаждении оборудо-
Критерии обеспечения экологической безопасно- вания систем РУ;
сти устанавливаются в соответствии со следующими • использования в конструкции РУ малоактивиру-
основными принципами: емых конструкционных материалов, обеспечива-
• облучение персонала и населения в регионе атом- ющих низкий уровень их наведенной активности
ной станции не должно превышать пределов, уста- в течение всего срока эксплуатации РУ;
новленных российскими природоохранными и сани- • решения комплекса вопросов по снятию с эксплу-
тарно-гигиеническим нормативными документами; атации АС.
122 Арктика: экология и экономика № 2 (34), 2019
Атомные станции малой мощности на арктических территориях:
вопросы экономической целесообразности и экологической безопасности
Рис. 1. Транспортабельная АСММ с газоохлаждаемым реактором АТГОР
Fig. 1. A transportable SNPP with the ATGOR gas-cooled reactor
Варианты проектов АСММ
НИКИЭТ в инициативном порядке ведет работу по гионах с децентрализованным энергоснабжением
проектированию РУ АСММ малой и средней мощ- (рис. 2). Проект предусматривает поставку в виде
ности. В основе этих проработок лежит опыт инсти- функциональной и готовой к эксплуатации атомной
тута в области проектирования, изготовления и экс- станции в составе четырех транспортабельных моду-
плуатации транспортных ядерных энергетических лей, компактно размещенных на колесных платфор-
установок для объектов различного назначения. мах высокой проходимости. В основе разработки
Сегодня перечень решений института по локально- лежит интегральный водо-водяной реактор. Тепло-
му энергообеспечению охватывает весь диапазон вая мощность энергоустановки — 6 МВт. Электро-
мощностей — от установок мегаваттного класса генерацию обеспечивают две серийные турбогене-
до верхнего диапазона малых мощностей. С точки раторные установки российского производства.
зрения фактической реализации проектов АСММ Возможна организация теплоснабжения в ре-
наибольшие сложности возникают в ходе обосно- жиме когенерации. Особенности проекта — мини-
вания и обеспечения правового регулирования при мальные сроки ввода и вывода из эксплуатации
создании «нетиповых» объектов атомной генерации. и сниженные требования к площадке размещения.
К ним в первую очередь относятся установки с не- Референтность основных технических решений обе-
традиционными видами топливной композиции или спечена находящимися в эксплуатации объектами.
теплоносителя, а также нестандартного исполнения: Атомная станция малой мощности с реакторной
мобильные, плавучие или транспортируемые. установкой ШЕЛЬФ — это семейство атомных энер-
Транспортабельная гибридная атомная станция
малой мощности с ядерным газоохлаждаемым ре-
актором (АТГОР) в качестве основного источника
тепла дополнительно оснащена установкой резерв-
ного и пускового энергоснабжения на органическом
топливе. В системе преобразования тепла в элек-
трическую энергию предполагается использовать
газотурбинную установку на базе серийно выпуска-
емых газотурбинных двигателей с разомкнутым цик-
лом (рис. 1).
Область применения РУ АТГОР видится в ка-
честве источника электроэнергии для оборонных
объектов в Арктике, а также отдаленных пунктов,
не подключенных к Единой энергосистеме России.
Электрическая мощность — от 0,2 до 8 МВт в за-
висимости от комплекта поставки. Поставка пред-
усмотрена в виде транспортируемых модулей на
колесной платформе. Проработана концепция соз-
дания транспортабельной АСММ, выполнена пред-
варительная технико-экономическая оценка.
Рис. 2. Транспортируемый модуль с реакторной установкой
Блочная транспортабельная энергоустановка ВИТЯЗЬ на базе полуприцепа
«Витязь» мегаваттного класса предназначена для Fig. 2. Transportable module with reactor installation VITYAZ on
локального энергообеспечения потребителя в ре- the semi-trailer basis
123
Новые технологии освоения Арктики
Рис. 3. Энергетическая капсула с реакторной установкой
ШЕЛЬФ
Новые технологии
освоения Арктики
Fig. 3. Energy capsule with the SHELF reactor facility
гоисточников различного исполнения на базе уни-
фицированной реакторной установки (рис. 3). АСММ
с реакторной установкой ШЕЛЬФ предназначена Рис. 4. Реакторная установка повышенной безопасности
УНИТЕРМ
для обеспечения потребителя в удаленных и трудно- Fig. 4. UNITHERM enhanced-safety reactor facility
доступных регионах. АСММ обеспечивает электро-
генерацию на уровне 6,6 МВт при тепловой мощно-
сти энергоблока 28 МВт. НИИАР с 1964 г. Практически все схемные и техни-
Трехконтурная водоохлаждаемая реакторная ческие решения для разрабатываемых РУ КАРАТ-45
установка УНИТЕРМ отвечает самым современным и КАРАТ-100 являются идентичными. Электрическая
требованиям по безопасности, надежности и эколо- мощность одноблочной АСММ с кипящим реакто-
гической чистоте (рис. 4). Она разрабатывалась из ром типа КАРАТ — 45/100 МВт. Атомная теплоэлек-
соображений обеспечения максимально возможно- троцентраль (АТЭЦ) с кипящим корпусным реакто-
го уровня естественной безопасности. ром (ККР) предназначена для производства элек-
Серийно изготовленная и испытанная в заводских трической энергии и тепла в виде пара и горячей
условиях модульная реакторная установка, приве- воды в режиме когенерации (рис. 5). Технические
зенная на место эксплуатации, в течение длитель- решения, принятые в проекте, и уникальные свой-
ного времени (до 15 лет) может работать без пере- ства внутренней безопасности позволяют исполь-
грузки активной зоны, а затем вывозится на завод зовать АТЭЦ с ККР в качестве базовой установки
для перезарядки или утилизации по окончании сро- для развития региональной и локальной энергети-
ка службы и заменяется новым модулем со свежим ки. Текущая стадия разработки: технические пред-
топливом. ложения кипящих корпусных аппаратов КАРАТ-45
В процессе автономной работы мощность реак- и КАРАТ-100, материалы технического проекта ККР
торной установки АСММ УНИТЕРМ самостоятельно ВК-300.
меняется в зависимости от нагрузки, задаваемой Наряду с первоочередными вопросами надежно-
потребителем без ограничения числа маневрирова- сти и безопасности большое внимание в НИКИЭТе
ний мощностью. уделяется экономическим показателям разрабаты-
Полное соответствие АСММ УНИТЕРМ требовани- ваемых объектов использования атомной энергии
ям нормативных документов, а также требованиям и обеспечению их конкурентоспособности. Совре-
МАГАТЭ к перспективным атомным станциям позво- менный этап характеризуется внедрением в процесс
ляет отнести АСММ УНИТЕРМ к числу инновацион- экономических оценок и исследований стоимостно-
ных проектов, внедрение которых могло бы содей- ориентированных подходов, методов стоимостного
ствовать успешному решению задачи развития энер- инжиниринга и комплексного управления стоимо-
гетической инфраструктуры и экономики регионов стью (Total Cost Management — ТСМ).
России с децентрализованным энергоснабжением. Учтены отчисления в резервы по нормативам,
Современные АЭС малой мощности с корпусными установленным в процентах от выручки: в резерв на
кипящими реакторами КАРАТ-45, КАРАТ-100 и ВК- обеспечение ядерной, радиационной, технической
300 разработаны на базе и с учетом опыта работы и пожарной безопасности, резерв на обеспечение
действующего реактора ВК-50, работающего в ГНЦ физической защиты, учета и контроля ядерных ма-
124 Арктика: экология и экономика № 2 (34), 2019Атомные станции малой мощности на арктических территориях:
вопросы экономической целесообразности и экологической безопасности
Труба спецвентиляции
Реакторный блок
Машинный зал
Здание инженерного
обеспечения
Транспортный шлюз
Здание БЩУ
Рис. 5. Общий вид энергоблока с кипящим корпусным реактором (БЩУ — блочный щит управления)
Fig. 5. General view of a power unit with a boiling-water pressure vessel reactor (БЩУ — Main control room)
териалов, резерв для финансирования затрат по и 1078 руб./Гкал за электрическую и тепловую
захоронению РАО, резерв на обеспечение вывода энергию соответственно.
из эксплуатации. Резерв на обеспечение вывода из Приведенные расчетные результаты хорошо ил-
эксплуатации носит целевой накопительный харак- люстрируют тенденцию роста себестоимости гене-
тер. Накопленные средства идут на финансирование рации электрической энергии на атомной станции
работ по выводу объекта из эксплуатации по окон- за счет увеличения удельных капиталовложений
чании его жизненного цикла. (т. е. затраты в денежном выражении, приходящиеся
Капитальные вложения в АСММ на базе реактор- на единицу мощности, например на 1 МВт) с умень-
ной установки ШЕЛЬФ для головного энергоблока шением установленной мощности энергоисточника.
с учетом его размещения в сценарных условиях В этой связи на сегодня зона экономически эффек-
Арктики составляют 6,7 млрд руб., для серийного — тивного использования атомных энергетических
5,2 млрд руб. (без НДС в ценах 2016 г. без учета источников мегаваттного и субмегаваттного клас-
затрат на НИОКР, транспортировку, строительство са существенно ограничена за счет высоких (до
вспомогательных зданий и сооружений, первона- 30 руб./кВт·ч и выше для установок ВИТЯЗЬ, АТГОР)
чальную топливную загрузку). Эксплуатационные показателей себестоимости.
затраты при этом составят 540 млн руб./год (для се- В рамках предварительной проектной проработки
рийного — 494 млн руб./год). Общая себестоимость были рассмотрены варианты реализации головных
генерации электрической энергии на головном бло- образцов АСММ на территории России. С учетом
ке — 14,3 руб./кВт·ч, на серийном — 13,2 руб./кВт·ч. реально достижимых в настоящее время экономи-
Предварительная оценка себестоимости генера- ческих показателей для наших проектов это в пер-
ции АСММ с реакторной установкой УНИТЕРМ, так- вую очередь опорные зоны развития на арктических
же размещенной в условиях Арктики и арктического территориях страны. В различное время были про-
шельфа России, составляет 17,0 руб./кВт·ч. работаны вопросы локального энергоснабжения
Значительно более высокую эффективность с использованием АТЭЦ в Архангельской области,
и конкурентоспособность показывают более мощ- энергообеспечения Чаун-Билибинского энергетиче-
ные энергетические блоки малых атомных стан- ского узла, тепло- и электроснабжения мощностей
ций при их размещении на европейской терри- горно-обогатительного комбината «Павловское»,
тории России: 2,17 руб./кВт·ч для электрической локальные энергетические вопросы на предприяти-
и 1259 руб./Гкал для тепловой энергии на энерго- ях промышленности.
блоке с кипящим корпусным реактором КАРАТ-45. Помимо генерации электрической энергии
Себестоимость генерации на КАРАТ-100 по пред- бо́льшая часть разрабатываемых в институте уста-
варительным оценкам составит 1,86 руб./кВт·ч новок способна работать в режиме когенерации —
125Новые технологии освоения Арктики
с одновременным отпуском тепловой и электриче- Несмотря на это, конструктивный и технологиче-
ской энергии. Возможность организации отдель- ский облик атомной станции малой мощности для
ного контура теплоснабжения помимо повышения серийной реализации, а также правовая база для ее
эффективности и потребительских свойств атом- эксплуатации на сегодня не сформированы. Полно-
ной станции за счет повышения КПД позволяет ценная проработка и создание опытно-демонстра-
эффективно использовать «бросовое» тепло как ционных энергетических объектов на базе инно-
для организации систем опреснения и водоочист- вационных разработок возможны только при госу-
ки, так и для создания пристанционных аграрных дарственном участии. Сегодня же бо́льшая часть
хозяйств — агробиокомплексов. работ по малой атомной энергетике ведется иници-
Основу агробиокомплекса будут составлять теп- ативными группами за счет ограниченного объема
лицы каркасного типа, легко собираемые из много- собственных средств исследовательских институ-
слойных блоков с утеплителем, покрытых снаружи тов и главным образом направлена на повышение
материалом, защищающим от внешних климатиче- коммерческой привлекательности существующих
ских условий. В них можно выращивать широкий проектов с расчетом на потенциального внешнего
спектр сельскохозяйственных культур с использо- заказчика.
ванием современных автоматизированных систем
управления процессами. Кроме производства тра- Работа выполнена в инициативном порядке за
диционной аграрной продукции агробиокомплексы счет собственных средств предприятия.
Новые технологии
освоения Арктики
могут быть оснащены различными модулями: био-
реактором для производства микроводоросли (спи- Литература
рулина) в качестве природного источника белка (до 1. Прогноз развития энергетики мира и России до
60—70%), а также модулем замкнутого биологиче- 2040 года / Ин-т энергет. исслед. РАН; Аналит. центр
ского цикла для переработки всех образующихся при Правительстве РФ. — М., 2014. — URL: https://
органических отходов. www.eriras.ru/files/prognoz-2040.pdf.
Комплексное решение (тепло- и электроснабже- 2. Гольцов Е. Н., Гречко Г. И., Куликов Д. Г. и др.
ние, водоочистка и пристанционный агрокомплекс) Малая атомная энергогенерация // Арктич. ве-
позволит существенно повысить уровень жизни домости: Информ.-аналит. журн. — 2017. — № 4
и доступность качественной сельскохозяйственной (23). — С. 44—53.
продукции в удаленных и арктических регионах без 3. Пименов А. О., Куликов Д. Г., Гольцов Е. Н., Греч-
привязки к климатическим условиям. ко Г. И. Энергообеспечение в Арктике: Перспективы
и проблематика развития малой атомной генера-
Заключение ции в качестве источника энергоснабжения место-
Применение АСММ позволит автономно, эффек- рождений и удаленных объектов // Деловой журн.
тивно и надежно обеспечить электроэнергетическое NEFTEGAZ.RU. — 2018. — № 1. — С. 24—29.
и тепловое снабжение опорных зон, а также граж- 4. Драгунов Ю. Г., Шишкин В. А., Гречко Г. И.,
данских и оборонных объектов в удаленных и труд- Гольцов Е. Н. Малая ядерная энергетика: зада-
нодоступных районах Заполярья, Крайнего Севера, чи и ответы // Атом. энергия. — 2011. — Т. 111,
материковой зоны и архипелагов Арктики. вып. 5. — С. 293—297.
Российские проектные и исследовательские ор- 5. Гольцов Е. Н., Гречко Г. И., Куликов Д. Г. и др. Ав-
ганизации накопили значительный опыт разработ- тономные атомные энергоисточники для энерго-
ки и эксплуатации реакторных установок различ- обеспечения объектов Министерства обороны РФ //
ной мощности, в том числе транспортных энерге- Нац. оборона. — 2017. — № 9 (183). — С. 42—43.
тических установок, наиболее схожих с объектами 6. Гольцов Е. Н., Гречко Г. И., Куликов Д. Г. и др. Об
малой атомной энергетики по потребительским инновационных проектах атомных станций малой
параметрам, режиму эксплуатации и диапазону мощности для автономного энергообеспечения
мощностей. объектов // Тр. 12-й Международной конферен-
АО «НИКИЭТ» обладает всеми необходимыми ции и выставки по освоению ресурсов нефти и газа
компетенциями, технологиями, специалистами и ко- российской Арктики и континентального шельфа
операционными связями по всему циклу создания стран СНГ (RAO / CIS Offshore 2015). 15—18 сентя-
АСММ от технического задания до поставки на ме- бря 2015 года, Санкт-Петербург. — СПб.: Химиздат,
сто эксплуатации. 2015. — 658 с.
Информация об авторах
Пименов Александр Олегович, кандидат технических наук, заместитель генерального директора по стра-
тегическому управлению и инновационным проектам — руководитель Центра ответственности по частному
проекту БРЕСТ-ОД-300, АО «НИКИЭТ» (107140, Россия, Москва, Малая Красносельская ул., д. 2/8), e-mail:
pimenov@nikiet.ru.
126 Арктика: экология и экономика № 2 (34), 2019Атомные станции малой мощности на арктических территориях:
вопросы экономической целесообразности и экологической безопасности
Куликов Денис Германович, главный конструктор реакторных установок атомных станций малой мощ-
ности, АО «НИКИЭТ» (107140, Россия, Москва, Малая Красносельская ул., д. 2/8), e-mail: d.kulikov@nikiet.ru.
Васильев Альберт Петрович, кандидат физико-математических наук, главный научный сотрудник, АО
«НИКИЭТ» (107140, Россия, Москва, Малая Красносельская ул., д. 2/8), e-mail: avasiliev@nikiet.ru.
Молоканов Николай Анатольевич, начальник отдела технико-экономического анализа, АО «НИКИЭТ»,
(107140, Россия, Москва, Малая Красносельская ул., д. 2/8), e-mail: molokanov@nikiet.ru.
Библиографическое описание данной статьи
Пименов А. О., Куликов Д. Г., Васильев А. П., Молоканов Н. А. Атомные станции малой мощности на арк-
тических территориях: вопросы экономической целесообразности и экологической безопасности // Арктика:
экология и экономика. — 2019. — № 2 (34). — С. 120—128. — DOI: 10.25283/2223-4594-2019-2-120-128.
SMALL NUCLEAR POWER PLANTS IN THE ARCTIC REGIONS: ISSUES
OF ECONOMIC FEASIBILITY AND ENVIRONMENTAL SAFETY
Pimenov A. O., Kulikov D. G., Vasilyev A. P., Molokanov N. A.
JSC NIKIET (Moscow, Russian Federation)
The work was performed in a proactive manner at the expense of the company’s own funds.
The article was received on November 30, 2019
Abstract
The specifics of power supply in remote and hard-to-reach territories is mainly due to the absence of major local
electricity consumers and low unit capacity (up to 10 MW). As a rule, the situation is complicated by seasonal ac-
cessibility and underdevelopment of the transport infrastructure. Potentially, power supply issues can be compre-
hensively addressed either by expanding the centralized power supply area, or by decentralizing and diversifying
the generating capacity. Renewable power generation has demonstrated over recent years a growth in economic
efficiency but the natural and climatic conditions typical of northern territories hamper widespread deployment
of electricity generating facilities based on conversion of solar, wind or tidal energy. The article deals with the
organization of a decentralized power grid using small nuclear power plants (SNPP). The economic feasibility
of creating an SNPP in the short term can be achieved through the serial factory production of the plant large-
block elements thus significantly reducing maximum levels of capital and operating costs. Already, as of today,
SNPPs, when deployed in the decentralized power supply zones are able to compete with diesel-electric plants
in the areas with substantial logistic component of the energy cost. By all means the potentiality of radioactive
elements’ release into the environment as the operation process result makes a nuclear plant different from
conventional facilities. The article describes the approaches to ensure environmental safety. A brief analysis of
local power supply options using atomic energy as per JSC NIKIET’s designs is also presented, the competitive
environment is evaluated, the main technical and economic indicators are given, and small nuclear generation
facilities developed today are described shortly along with their economic indices.
Keywords: distributed power, small nuclear power plant, generation efficiency.
References
1. Prognoz razvitiya energetiki mira i Rossii do 2040 vedomosti: Inform.-analit. zhurn, 2017, no. 4 (23), pp.
goda. [Predicted Evolution of Power Globally and in 44—53. (In Russian).
Russia until 2040]. In-t energet. issled. RAN; Analit. 3. Pimenov A. O., Kulikov D. G., Gol’tsov E. N., Grechko
tsentr pri Pravitel’stve RF. Moscow, 2014. Available G. I. Energoobespechenie v Arktike: Perspektivy i
at: https://www.eriras.ru/files/prognoz-2040.pdf. (In problematika razvitiya maloi atomnoi generatsii v
Russian). kachestve istochnika energosnabzheniya mestorozh-
2. Gol’tsov E. N., Grechko G. I., Kulikov D. G., Pimenov denii i udalennykh ob”ektov. [Power supply in the Arctic
A. O., Tret’yakov I. T. Malaya atomnaya energogen- Region. Prospects and problems of the small nuclear
eratsiya. [Small Nuclear Power Generation]. Arktich. generation evolution as a source of power supply for
127Новые технологии освоения Арктики
deposits and remote sites] Delovoi zhurn. NEFTEGAZ. tion Ministry of Defense]. Nats. oborona, 2017, no. 9
RU, 2018, no. 1, pp. 24—29. (In Russian). (183), pp. 42—43. (In Russian).
4. Dragunov Yu. G., Shishkin V. A., Grechko G. I., Gol’tsov 6. Gol’tsov E. N., Grechko G. I., Kulikov D. G., Nikel’ K.
E. N. Malaya yadernaya energetika: zadachi i otvety. A., Pimenov A. O., Tret’yakov I. T. Ob innovatsionnykh
[Small Nuclear Power: Challenges and Answers]. Atom. proektakh atomnykh stantsii maloi moshchnosti dlya
energiya, 2011, vol.. 111, iss. 5, pp. 293—297. (In avtonomnogo energoobespecheniya ob”ektov. [On in-
Russian). novative designs of small nuclear power plants for
5. Gol’tsov E. N., Grechko G. I., Kulikov D. G., Pimenov A. autonomous power supply to facilities]. Tr. 12-i Mezh-
O., Dunaitsev A. A. Avtonomnye atomnye energoistoch- dunarodnoi konferentsii i vystavki po osvoeniyu resur-
niki dlya energoobespecheniya ob”ektov Ministerstva sov neſti i gaza rossiiskoi Arktiki i kontinental’nogo
oborony RF. [Independent nuclear power sources for shel’fa stran SNG (RAO. CIS Offshore 2015). 15—18
power supply to installations of the Russian Federa- sentyabrya 2015 goda, Sankt-Peterburg. St. Peters-
burg, Khimizdat, 2015, 658 p. (In Russian).
Information about the authors
Pimenov Aleksandr Olegovich, PhD of Engineering Science, Deputy Director General for Strategic Manage-
Новые технологии
освоения Арктики
ment and Innovative Designs — Head of the Responsibility Center for the BREST-OD-300 Project, JSC NIKIET
(2/8, Malaya Krasnoselskaya st., Moscow, Russia, 107140), e-mail: pimenov@nikiet.ru.
Kulikov Denis Germanovich, Chief Designer for Small Nuclear Power Plants, JSC NIKIET (2/8, Malaya Krasno-
selskaya st., Moscow, Russia, 107140), e-mail: d.kulikov@nikiet.ru.
Vasilyev Albert Petrovich, PhD of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher, JSC NIKIET (2/8, Ma-
laya Krasnoselskaya st., Moscow, Russia, 107140), e-mail: avasiliev@nikiet.ru.
Molokanov Nikolay Anatolyevich, Head of the Technical and Economic Analysis Department, JSC NIKIET (2/8,
Malaya Krasnoselskaya st., Moscow, Russia, 107140), e-mail: molokanov@nikiet.ru.
Bibliographic description
Pimenov A. O., Kulikov D. G., Vasilyev A. P., Molokanov N. A. Small Nuclear Power Plants in the Arctic Re-
gions: Issues of Economic Feasibility and Environmental Safety. Arctic: Ecology and Economy, 2019, no. 2 (34),
pp. 120—128. DOI: 10.25283/2223-4594-2019-2-120-128. (In Russian).
© Pimenov A. O., Kulikov D. G., Vasilyev A. P., Molokanov N. A., 2019
128 Арктика: экология и экономика № 2 (34), 2019Вы также можете почитать
