Россия будет лидером по экспорту электроэнергии

Благодаря выходу из "Соглашения об утилизации плутония", подписанного президентом В. Путиным в октябре, Россия займет лидирующее положение в атомной энергетике будущего шестого технологического уклада. Эпоху энергии углеводородов в 21 веке сменит эпоха атомной энергии.

 Энергоблок №4 Белоярской АЭС. Фото: Росэнергоатом

Революционные изменения в этой отрасли связаны с компактными и мощными реакторами на быстрых нейтронах (БН), которые сегодня производит только одна страна в мире - Россия. Уже создан и эксплуатируется реактор БН-800 на Белоярской АЭС в Свердловской области, а в будущем будет построена сеть малых АЭС для освоения Арктики. В 21 веке нас ждут атомные поезда, космолеты и атомные плавучие города. В этом году Роскосмос начал разработку космического аппарата с ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ), планируя показать первый образец в 2025 году. Такие корабли смогут совершать долгие перелеты к другим планетам. Широкое внедрение реактора БН во многие сферы жизни произойдет за счет компактности, автоматизации и замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ), ведущего к ликвидации ядерных отходов.

"Нефть" будущего

Этой осенью произошло два важнейших события в энергетике России, которые смогли связать между собой только атомщики. Первое из них - приостановка "Соглашения об утилизации плутония", указ об этом был подписан президентом В. Путиным 1 октября. Второе - промышленный запуск 1 ноября новейшего реактора БН-800 на быстрых нейтронах, который относится к ядерным технологиям будущего. Чтобы оценить вклад в мировую энергетику уникального реактора, стоит отметить, что американский экспертный совет журнала Power по ядерной энергетике присудил БН-800 премию "Лучшие станции". Этой номинации удостаиваются самые инновационные проекты, указывающие вектор развития всей отрасли на ближайшие столетия. Как отметил председатель подкомитета по законодательному обеспечению использования атомной энергии Комитета по энергетике ГД РФ Владимир Поцяпун: "Реактор на быстрых нейтронах БН-800 - это прообраз энергетики будущего. Он уникален, аналогов в мире ему нет, и мы можем только гордиться тем, что Россия заняла передовые позиции в этой области".

Столь знаковый интервал ровно в один месяц от расторжения соглашения до промышленного запуска не может быть случайным совпадением. "Быстрый" реактор, введенный в эксплуатацию на Белоярской АЭС, способен полноценно реализовать свой потенциал только вне российско-американского соглашения, поскольку свои уникальные свойства он раскрывает с использованием плутония-239. Того самого - "оружейного".

Топливо вместо оружия

Пока российская медиа-сфера трубила о перспективах ядерного щита и новых ракетах, российские ученые-энергетики потирали руки. Ведь создание плутония-239 - мелочь по сравнению с потенциалом "быстрого атома". Да и если до конца быть откровенным, то БН-800 как раз идеально утилизирует плутоний. Американцы так и не смогли создать технологию утилизации в рамках соглашения с Россией. США пыталась утилизировать свои 34 тонны путем иммобилизации. Говоря по-простому, длительным захоронением после смешивания с каким-либо веществом. Но такая форма на сотни лет оставляла плутоний радиоактивным. Тогда американцы попытались построить завод по французской технологии переработки - MOX-топлива. Это высокотехнологичное производство позволяет перерабатывать ядерные компоненты, смешивая плутоний и уран. На выходе получаются "таблетки" или "кассеты" топлива, пригодного для дальнейшего использования в "быстрых" реакторах. Но у американцев нет технологии "быстрых" реакторов, а завод MOX-топлива оказался для них слишком сложным и был брошен в ходе строительства. Администрация Барака Обамы закрыла этот проект, тем самым нарушив соглашение по плутонию, и развязала России руки. К моменту выхода из соглашения у нас уже был построен завод MOX-топлива, который стал важным элементом замкнутого ядерного цикла. Переработанный на заводе плутоний вместе с ураном в виде "таблеток" в защитной упаковке возвращается в "жернова" реактора, как воссозданное топливо. До MOX-завода их приходилось хоронить, множа радиоактивный могильник. Теперь полный цикл не только избавил от отходов, но и породил производительность. Завод способен создавать 30 тысяч "таблеток" в сутки, что превосходит потребности АЭС на 20-40%. Это значит, что Россия нашла замену углеводородному топливу на будущее. Теперь осталось создать инфраструктуру для использования и продажи "таблеток".

Конкуренты разбежались

Еще один фактор преимущества быстрого реактора БН-800 перед современными тепловыми - экономия природных ресурсов. Классические реакторы перерабатывают уран-235, а "быстрые" уран-238. Килограмм выплавленного из руды урана стоит 50 долларов, при этом содержит 2 грамма урана-235, остальное приходится на уран-238. А дальше начинается арифметика. На сегодня минерально-сырьевая база земных ресурсов рассчитана на 70 лет интенсивной добычи. Это значит к концу века АЭС будет нечем заряжать, если не перейти на "быстрые" реакторы.

На сегодня ни одна АЭС, кроме Белоярской, не имеет описанного замкнутого ядерного цикла (ЗЯТЦ). Но наши атомщики, хотят пойти дальше и полностью автоматизировать процесс замкнутого цикла. Исходя из опыта российских атомщиков и прогресса, стоит рассчитывать на появление "умного быстрого реактора" к 2025 году. Запуск коммерческого (с привлечением инвестиций) реактора БН-1200 также намечен на 2025 год.

Эти сроки вполне оправданы, поскольку сегодня мировая инфраструктура не готова к массовому потреблению электроэнергии в больших объемах. Западные страны, в принципе, не проявляют интерес к атомной энергетике. Что довольно парадоксально при попытках развивать электротранспорт. Все экспериментальные проекты по "быстрым" реакторам были закрыты. Последней это сделала Япония в 2007 году. Наиболее активно наши атомщики сотрудничают с Китаем, который видит для себя большие перспективы. В 2010 году Россия запустила в Китае "быстрый" реактор на 65 МВт тепловой мощности, который смог выйти в 2014 году на выработку электроэнергии. Реактор реализован на базе предыдущей модели - БН-600.

Очевидно, что наши соседи из Поднебесной делают ставку на передовую атомную энергетику, которая будет обслуживать всю инфраструктуру в 21 веке. В первую очередь, это касается транспорта, который медленно переходит на электропотребление. Для ученых ясно, что никакие солнечные батареи или ветрогенераторы не смогут обеспечить население электроэнергией при массовом переходе транспорта на электротопливо. Нынешние АЭС в Европе вообще не готовы к массовым подключениям водителей вечерами к розетке. А доля ветрогенераторов несопоставимо мала для обеспечения энергопотребления. В итоге, Россия к 2030-2040 годам будет самым крупным поставщиком атомной энергии в самых разных формах. Развитие сети коммерческих АЭС на быстрых реакторах внутри страны также позволит сильно удешевить стоимость электроэнергии для рядового потребителя.

В этом ключе вспоминается историческая цепь развития внешней торговли России. Еще с древних времен, наша страна зарабатывала на экспорте соли, затем пушнины, керосина. К слову, перед революцией мы были основными поставщиками керосина в Западную Европу, обойдя США. Затем была нефть и вот теперь - атомная энергетика. Возможно, это наша историческая судьба.