Плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов» — головной проект серии мобильных транспортабельных энергоблоков малой мощности. Энергоустановка ПАТЭС имеет максимальную электрическую мощность болеее 70 МВт и включает две реакторные установки КЛТ-40С. АО «ОКБМ Африкантов» является главным конструктором, изготовителем и комплектным поставщиком оборудования этих реакторных установок тепловой мощностью 150 МВт каждая — реакторов, ИМ СУЗ, насосов, оборудования обращения с топливом, вспомогательного оборудования и др.
Плавучий энергоблок, предлагаемый для энергообеспечения крупных промышленных предприятий, портовых городов, комплексов по добыче и переработке нефти и газа на шельфе морей создан на основе серийной энергетической установки атомных ледоколов, проверенной в течение их длительной эксплуатации в Арктике.
Выполненные институтами и предприятиями Госкорпорации «Росатом» исследования и проектные проработки показали возможность создания на основе освоенных в России судовых реакторов энергоисточников нового класса для коммерческого производства электричества, опресненной воды, промышленного и бытового тепла - плавучих атомных энергоблоков мощностью от 3,5 до 70 мегаватт (эл.) и более.
Плавучий энергоблок (ПЭБ) - это автономный энергетический объект, который целиком создается на судостроительном заводе как несамоходное судно и затем буксируется морским или речным путем к месту его эксплуатации. Заказчику поставляется полностью построенный, испытанный и готовый к работе энергетический объект с жилыми помещениями и полной инфраструктурой, обеспечивающей проживание эксплуатационного персонала и техническое обслуживание самого объекта, то есть реализуется технология сдачи «под ключ».
Строительство ПЭБ в заводских условиях позволяет максимально сократить сроки и стоимость сооружения станции, обеспечивая одновременно самые высокие требования к качеству. Исключаются дорогостоящие строительные работы на месте размещения ПАТЭС. При необходимости ПЭБ может быть перебазирован с одной площадки на другую.
Плавучие энергоблоки наилучшим образом приспособлены для работы в труднодоступных районах по берегам морей или крупных рек, удаленных от систем централизованного энергоснабжения. В России это, прежде всего, районы Крайнего Севера и Дальнего Востока, которые не охвачены единой энергетической системой и нуждаются в надежных и экономически приемлемых источниках энергии. Здесь уже в настоящее время существует острая потребность в нескольких десятках теплоэлектростанций малой мощности для стимулирования развития экономической активности и обеспечения современных условий жизни местного населения. Типичные поселки Севера имеют от сотен до нескольких тысяч человек. Потребности такого поселка в электроэнергии составляют соответственно от нескольких единиц до нескольких десятков МВт. Аналогичны промышленные потребности большинства рудников и горно-обогатительных комбинатов.
Для экспорта в прибрежные районы стран и регионов с засушливым климатом разработан вариант атомного энергоопреснительного комплекса (ПАЭОК), который производит не только электроэнергию, но и качественную питьевую воду из морской воды. В составе такого комплекса — ПЭБ и плавучий водоопреснительный комплекс, в котором может использоваться либо технология обратного осмоса (RO), либо- многоступенчатые испарительные установки (MED). Интерес к таким комплексам проявляют многие страны Африки, Азии и Европы, испытывающие острый дефицит пресной воды.
Обогащение топлива, применяемого в установках плавучего энергоблока, не превышает предельного уровня, установленного МАГАТЭ для соблюдения режима нераспространения ядерного оружия. Это позволяет использовать атомные плавучие энергоисточники в рамках международного законодательства в том числе и в развивающихся странах.
Работа станции в прибрежных районах мирового океана ставит вопрос об их устойчивости к экстремальным природным воздействиям, таким как цунами, смерчи и т.п. АО «ОКБМ Африкантов» располагает комплексом технологий для изготовления атомной энергоустановки таким образом, чтобы она выдерживала любой заданный в проекте уровень динамических нагрузок. Это подтверждено практикой: реакторные установки атомного подводного крейсера «Курск», созданные специалистами ОКБМ, не только выдержали мощный взрыв, но и автономно обеспечили вывод реактора из работы, поддержание его в безопасном состоянии. Даже продолжительное пребывание разрушенного корабля под водой не привело к выходу радиоактивности в окружающую среду.
Плавучая атомная станция – впрочем как и любая другая — согласно современным нормам безопасности изначально проектируется с «запасом прочности», превышающим предельно возможные в данной местности нагрузки, такие как удар волны цунами по станции, столкновение с другим судном или с береговым сооружением в результате такого удара.
Говоря о безопасности плавучих АЭС важно отметить, что сотни судов и военных кораблей с атомными энергетическими установками, эксплуатируются в составе флотов России, Соединенных Штатов, Китая, Великобритании, Франции. Атомные ледоколы, ракетные крейсера, авианосцы и атомные подводные лодки базируются в портах, нередко находящихся вблизи крупных городов (например, в Мурманске).
Ремонт станции и перегрузка топлива будут выполняться в условиях существующих в нашей стране специализированных предприятий технологического обслуживания атомных судов, располагающих необходимым оборудованием и квалифицированным персоналом.
После 40 лет работы энергоблок будет заменен новым, в то время как старый возвращается на специализированное технологическое предприятие для утилизации. Как в процессе, так и после окончания работы плавучей АТЭС на месте ее эксплуатации не остается никаких экологически опасных веществ и материалов (принцип «зеленой лужайки»).
«Академик Ломоносов» будет иметь водоизмещение 21,5 тыс. т. Длина судна составит 144 м, ширина - 30 м. Команда будет насчитывать 69 человек. Согласно проекту ПАТЭС будет лишена собственных двигателей: ее будет транспортировать буксир. Станция будет иметь два реактора. Мощность каждого реактора - 35 МВт, тепловая мощность - 140 гигакалорий в час. Станция может также использоваться для опреснения воды. Она способна производить до 240 тыс. куб. м пресной воды в сутки.
Согласно официальным данным от разработчиков проекта, такие характеристики позволят одной плавучей электростанции снабжать электричеством и теплом город с населением до 200 тысяч человек.
Заявленный срок работы одной ПАТЭС – 40 лет. По истечении этого времени судно с атомной энергоустановкой планируется буксировать на соответствующее предприятие для замены энергоблока, отработавшего свой ресурс. На его место предполагается устанавливать новый агрегат, после чего плавучую электростанцию можно будет возвращать на старое место службы или переводить на новое.
Подписан приказ о начале швартовных испытаний первого в мире плавучего энергетического блока (ПЭБ) "Академик Ломоносов" . Согласно графику строительства ПЭБ, испытания начнутся 1 июля 2016 года.
Проведение швартовных испытаний на заказе – это важнейший этап строительства, определяющий начало его финальной стадии. Швартовные испытания пройдут по особой технологической схеме и будут совмещены с достроечными работами в помещениях перегрузочного комплекса, аппаратных и машинных отделений, что потребует от завода высокой организованности и повышенных мер безопасности.
Испытания будут проходить последовательно, чтобы не допустить совмещения строительства и испытаний в одних и тех же районах и помещениях строящегося ПЭБ. Плановый срок окончания швартовных испытаний 30 октября 2017 г.
После этого ПАТЭС «Академик Ломоносов» уже выйдет с завода как готовый объект, который будет доставлен по Северному морскому пути к месту работы и подключен к береговой инфраструктуре, сооружаемой в порту г. Певеке . Готовность энергоблока к транспортировке должна быть достигнута к концу 2017 г. В сентябре 2019 г. «Росэнергоатом» планирует приступить к установке энергоблока на штатное место, а в конце осени 2019 г. – начать испытания ПАТЭС и ввести ее в эксплуатацию.
ПЭБ проекта 20870 "Академик Ломоносов" - это несамоходное судно с двумя атомными реакторными установками "КЛТ-40" на борту, предназначенное для обеспечения электроэнергией и теплом труднодоступных объектов в северных морях, а также для опреснения морской воды. Согласно теххарактеристикам, ПЭБ способен в номинальном режиме выдавать в береговые сети до 70 МВт электроэнергии и 300 МВт тепловой энергии, что достаточно для поддержания жизнедеятельности города с населением 200 000 человек.
Срок эксплуатации энергоблока составляет сорок лет. При этом каждые три года необходимо совершать перезарядку реакторов. Эксплуатировать ПЭБ будет постоянный экипаж судна из 69 человек.
Строительство гидротехнических и береговых сооружений для первой в мире плавучей АТЭС >>
«Академик Ломоносов» проекта 20870 предназначен для работы в составе плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС). Станция оснащена реакторными установками КЛТ-40С, которые способны вырабатывать до 70 МВт электроэнергии и 50 Гкал/ч тепловой энергии в номинальном рабочем режиме.
Плавучий энергоблок заменит выбывающие к 2019 году на Чукотке генерирующие мощности - Билибинскую АЭС и Чаунскую ТЭЦ , что важно с точки зрения гарантированного и устойчивого энергообеспечения региона.
Российская Федерация – абсолютный мировой монополист в области плавучих атомных электростанциях, которые перспективно использовать в прибрежном инфраструктурном строительстве.
В настоящее время ПАТЭС «Академик Ломоносов» (проект 20870) достраивается на «Балтийском заводе». По плану, она должна быть сдана в сентябре 2016 г. , но учитывая "экспериментальный характер" первой ПАТЭС, окончательные сроки ее сдачи и бюджет остаются "плавающими". Несмотря на соглашение с Балтзаводом о сдаче ПАТЭС осенью 2016 года, в "Росатоме" признают, что на достройку и испытания потенциально есть время до 2019 года. Ожидается, что плавучий энергоблок весной 2018 года отбуксируют с Балтийского завода в Мурманск на площадку Росатомфлота, где осенью состоится загрузка ядерного топлива в реактор и физический пуск энергоблока .
Сама идея использования атомной энергии в транспортных установках не является новой. Подобные проекты разрабатывались в Англии, Германии и в США. Но эти страны к настоящему моменту отказались от проектов плавучих АЭС, посчитав их бесперспективными.
Атомфлот планирует построить док для нового ледокола ЛК-60 >>
Впервые плавучие реакторы использовались в США для обеспечения энергией Панамского канала (1966–1976 гг.) и американской исследовательской базы в Антарктике (1962–1972 гг.). Например, американская плавучая станция Sturgis (мощность 10 МВт) с 1976 г. находилась в нерабочем состоянии на стоянке в штате Виргиния, и недавно ее отбуксировали в Галвестон для утилизации.
Недавно китайская корпорация CGN (China General Nuclear Power Corporation) объявила об официальном запуске проекта плавучей станции с реактором малой мощности ACPR50S.
Как сообщил представитель корпорации Хуан Сяофэй в городе Шэньчжэнь (провинция Гуандун, Южный Китай), CGN заключила соглашение с корпорацией Dongfang Electric Corporation о покупке корпуса реактора под давлением.
Проект ACPR50S считается наиболее оптимальным решением комбинированных поставок тепла, электроэнергии и пресной воды для работ по освоению морских ресурсов, а также для поставок электроэнергии и оказания помощи при возникновении чрезвычайных ситуаций в островных и прибрежных районах.
В Советском Союзе в 80-х годах разрабатывали проект плавучей АЭС «Волнолом 3» с реактором АБВ-6 (мощность 12 МВт) для использования на полигоне МО на Новой Земле. Однако работы над созданием этой ПАТЭС были прекращены в начальной стадии.
Спущен на воду самый большой в мире атомный ледокол >>
Первый гражданский проект ПАТЭС в России появился в начале 90-х годов. В ходе выполнения Постановления Правительства России от 9 июня 1992 года за №389 о путях преодоления кризиса топливного энергетического комплекса Дальнего Востока и Восточной Сибири группа экспертов Минатома в 1993 году предложила использовать АЭС малой мощности (100–180 МВт) на основе реакторов судовых и корабельных атомных энергетических установок. По заказу Минатома России в период 1992–1994 гг. был проведен ряд конкурсов на лучший проект атомной станции малой мощности, организовано АО «Малая энергетика». В классе реакторных установок свыше 50 МВт первое место в конкурсе было присуждено проекту АЭС на основе плавучего энергоблока с двумя реакторными установками типа КЛТ-40С.
Активная фаза строительства головного плавучего энергоблока для первой российской ПАТЭС началась в 2007 г. Малайзия, Индонезия, Южная Корея, Мозамбик, Намибия, ЮАР, Индия, Вьетнам проявили большой интерес к проекту, и Росатом планирует передавать ПАТЭС в лизинг этим странам. В качестве перспективного рынка Росатом рассматривает также страны Южной Америки.
Отправилась из Петербурга в большое путешествие. Первая остановка — Мурманск, где состоялась загрузка ядерным топливом. Конечная точка — чукотский порт Певек, самый северный город России. Плавучая АЭС обеспечит Чукотку электроэнергией и теплом. А пока впереди у "Академика Ломоносова" Северный Ледовитый океан.
От причала Балтийского завода отходит первая в мире плавучая атомная станция "Академик Ломоносов". Со скоростью пешехода — примерно 6 километров в час, со скоростью Ломоносова, шедшего от Холмогор до Москвы. И этот неспешный старт — тоже начало большого пути.
ПАТЭС буксируют в Мурманск, где реакторы заправят топливом и оттуда доставят в морской порт Певек. "Академик Ломоносов" станет самой северной атомной станцией в мире. Впрочем, она мобильна и работать может вообще в любой точке.
"В России и во всем мире впервые появляется возможность транспортировать источник безопасной экологической энергии, мирный атом. Это особенно актуально у нас в районе Крайнего Севера, где нет возможности подвести традиционные источники топлива и не загрязнять уникальную экологическую среду", — отметил Виталий Трутнев, директор Дирекции по сооружению и эксплуатации плавучих атомных теплоэлектростанций филиала АО "Концерн Росэнергоатом".
Есть капитанский мостик, но нет ни винтов, ни руля. Мощностные характеристики судна важнее мореходных. Максимальная электрическая мощность "Академика Ломоносова" — 80 мегаватт. ПАТЭС способна осветить и обогреть город с населением в 100 тысяч человек.
Центр принятия решений — пульт управления, где следят за работой двух ядерных реакторов. Все возможные и невозможные ситуации отработаны на суше — в академии Росатома построили точную копию центрального пульта управления плавучего энергоблока. Коридоры, лестницы и палубы "Академика Ломоносова" представляют собой пять контуров защиты и самый большой, собственно, корпус судна.
Расчеты конструкторов прошли проверку в бассейне Крыловского научного центра, где испытывают модели атомных ледоколов, намораживая в миниатюре ледовые поля, торосы и айсберги.
Один из отсеков построен, чтобы, находясь в море, безопасно для окружающей среды перегружать ядерное топливо из специального хранилища в реакторы и, наоборот, выгружать отработавшее.
Это уникальное свойство - "Академику Ломоносову" не требуется доковое обслуживание, он обслуживает себя сам. Только раз в 12 лет должен проходить регламентные работы.
Ошвартовавшись в Певеке, ПАТЭС заменит мощности Билибинской АЭС. Произойдет это в следующем году. И в зависимости от первых результатов работы станет понятно, сколько еще плавучих станций требуется России.
Единственный в мире плавучий атомный энергоблок "Академик Ломоносов" прошел на буксирах на Неве под вантовым мостом Западного скоростного диаметра и покинул город. Посмотреть на транспортировку пришли тысячи жителей Северной столицы.
"Атомную батарейку" построили на "Балтийском заводе". Ядерного топлива на энергоблоке пока нет, оно будет загружено в Мурманске, куда ПАТЭС сейчас и транспортируют. В долгий путь "Академика Ломоносова" пришли проводить сотни сотрудников предприятия. Чтобы добраться до столицы Заполярья, ПАТЭС потребуется 18-20 дней.
ПАТЭС выглядит необычно. Это огромное судно, длиной 110 метров и шириной 30, высота борта без надстройки 10 метров. По размерам "Академик Ломоносов" не уступает атомным ледоколам проекта 3310, а это, к слову, самые крупные атомные ледоколы в мире.
У причала станцию удерживали на специальных буксирах. Но чтобы осуществить транспортировку, станцию присоединили к трем другим буксирам. Их задача - вывести судно из города.
Подготовка к буксировке заняла больше времени, чем ожидалось. Что неудивительно: опыта по транспортировке таких объектов нет, это первая плавучая АЭС в мире. Начало буксировки прошло успешно, платформа неспешно отошла от причала и направилась в сторону Финского залива.
Примерно за две недели до начала буксировки подвергли швартовным испытаниям. С помощью буксиров отвели от берега на 13 метров и удерживали в неподвижном положении посредством тех самых инженерных устройств, с помощью которых "Ломоносов" будет жестко пришвартован к гидротехническим сооружениям ПАТЭС уже на месте работы в Певеке.
Как сообщила пресс-служба Балтийского завода, объект проверили прежде всего на адаптацию к приливам и отливам, при которых специальные штанги и шарниры должны обеспечивать вертикальную (около 2 метров) и горизонтальную (1,3 метра) амплитуды движения отдельных элементов и надежность их крепления к судовой части. Проверку работоспособности также прошли шланги, по которым внутрь энергоблока и обратно будут подаваться и выводиться жидкости.
В ходе мероприятий проводилось испытание транспортного въезда с берега в помещение ПЭБ. Между энергоблоком и берегом разворачивался специальный мост и по нему в технологические ворота энергоблока въезжали и выезжали грузовые автомобили. В мероприятиях приняли участие порядка 50 человек. Это инженерно-технические работники Балтийского завода, капитанская служба предприятия, специалисты АО "Эра". Было задействовано три буксира и несколько кранов.
Буксировка атомной станции будет проходить в два этапа. Вначале ПАТЭС доставят в Мурманск, а уже весной следующего года после всех испытаний, доставят в чукотский город Певек. В "Росэнергоатоме" рассчитывают, что по Северному морскому пути станцию проведут на буксирах без участия ледоколов. Планируется, что станция сможет заменить Билибинскую атомную станцию и Чаунскую ТЭЦ. К слову, сейчас в самом Певеке для выработки электроэнергии используют уголь, который завозят из Якутии с Зырянского угольного месторождения.
Справка "РГ"
В основу проекта ПАТЭС "Академик Ломоносов" легли судовые реакторные установки типа КЛТ-40С (мощность - 35 МВт, на ПАТЭС используется двухблочная установка мощностью 70 МВт), которые имеют большой опыт успешной эксплуатации на атомных ледоколах "Таймыр" и "Вайгач" и лихтеровозе "Севморпуть". Общая электрическая мощность станции составит 70 МВт. В состав комплекса ПАТЭС входят: ПЭБ - основной (базовый) элемент станции; гидротехнические сооружения (специальный мол-причал для установки ПЭБ); объекты береговой инфраструктуры, предназначенные для обеспечения технологического цикла передачи электрической и тепловой энергии с ПЭБ в береговые сети, а также выполняющие вспомогательные функции.
На площадке размещения строятся только вспомогательные сооружения, обеспечивающие установку плавучего энергоблока и передачу тепла и электроэнергии на берег. Согласно проекту, перегрузка топлива будет производиться раз в 7 лет, для этого станция будет буксироваться на завод-изготовитель.