Ядерно-енергетична галузь – гарант сталого розвитку економіки та суспільства ( ЧАСТИНА 2)

...Продовження репортажу

В Києві 3 та 4 липня 2019 року відбулася Міжнародна конференція «Український Ядерний Форум-2019: Ядерна енергетика - стан та тенденції розвитку» з нагоди 10-річчя створення Асоціації «Український ядерний форум» . Організаторами заходу виступили Асоціація «Український Ядерний Форум» та громадська організація «Українське ядерне товариство». Участь у конференції взяли близько 170 осіб, зокрема, керівники підприємств ядерно-енергетичної галузі України, представники Міністерства енергетики та вугільної промисловості, Міністерства екології та природних ресурсів України, МАГАТЕ, Форатома (FORATOM), ВАО АЕС (WANO), Всесвітньої ядерної асоціації (WNA), закордонних компаній – партнерів Енергоатома, серед яких Westinghouse Electric, Holtec International, UJV Rez a.s., Urenco, Fortum, представники іноземних посольств в Україні, експрети галузі, науковці, представники ЗМІ.

Атомно-промисловий комплекс: виклики сьогодення та майбутнього

Відкриваючи третю сесію Конференції на тему «Атомно-промисловий комплекс: виклики сьогодення та майбутнього» генеральний директор Асоціації «Український ядерний форум» Микола Кухарчук підкреслив, що атомна енергетика України знаходиться сьогодні на високому рівні і продовжує розвиватись. «Але перед атомною енергетикою стоять дуже серйозні виклики, серед яких необхідність підвищення ефективності та надійності існуючих потужностей. Актуальним для Енергоатома є питання імпортозаміщення обладнання для АЕС, і над цим завданням Компанія працює у кооперації з провідними вітчизняними підприємствами. Вже зараз ми маємо думати про будівництво нових потужностей, які прийдуть на заміну атомним енергоблокам, що будуть виводитись з експлуатації після 2030 року. В якості варіанту для заміщення старіючих енергоблоків НАЕК «Енергоатом» розглядає один з найперспективніших напрямів розвитку світової атомної генерації - малі модульні реактори. Виклики, які постають перед українською атомною енергетикою, не є унікальними, з аналогічними проблемами стикаються і наші колеги з європейських країн, тому обмін досвідом з їхнього вирішення є дуже корисним для усіх нас», - наголосив Микола Кухарчук.

Про діяльність у сфері оптимізації ланцюга постачань в ядерній енергетиці розповів віце-президент з питань ядерної безпеки фінської компанії Fortum Пітер Тоумінен. «Зараз ми переживаємо період трансформації світової ядерно-промислової галузі, і для збереження її ефективності та успішності ми маємо бути більш відкритими для інноваційних технологій та нових ідей. Ми маємо підвищувати внутрішню ефективність галузі, використовуючи наші найкращі практики, ставати більш гнучкими. Нам необхідно зосередитись на гармонізації процесів ліцензування обладнання в країнах, які експлуатують АЕС, стандартизувати конструкції обладнання та комплектуючих для атомної енергетики», - наголосив Пітер Тоумінен.

Поточна ситуація із ланцюжком постачанням обладнання для атомної енергетики, на його переконання є дуже складною. «Атомний ланцюжок постачання стає все більш тонким, а інтерес промисловості до участі у постачанні обладнання та матеріалів в інтересах ядерної енергії зменшується, адже відповідний ринок дуже вузький. Водночас нові постачальники, які все ж таки з’являються, не знайомі з жорсткими ядерними вимогами до обладнання важливого для безпеки експлуатації АЕС, занадто складними для виконання. Занадто високими є й економічні ризики постачання обладнання для атомної енергетики», - переконаний представник фінської компанії.

В якості прикладу Пітер Тоумінен привів вартість сертифікованого за другим класом безпеки комплекту кріплень для фланцевого з’єднання труб на АЕС. «Вартість такого комплекту складає 20 тисяч євро, тоді як аналогічний комплект, але не сертифікований для використання на атомній станції, буде коштувати 190 євро. Відтак ми маємо працювати над здешевленням процесу ліцензування обладнання для АЕС, шляхом гармонізації відповідних вимог», - наголосив експерт.

На його думку, національні ядерні регулятори країн Європи мають проаналізувати проблему, та визначитись із тим, що необхідно зробити для зміни існуючих схем ліцензування та схвалення обладнання для АЕС регулюючими органами. Зокрема, Пітер Тоумінен висловив переконання щодо необхідності розширення використання на АЕС високоякісного стандартного обладнання, виготовленого, випробуваного та перевіреного відповідно до звичайних, відомих галузевих стандартів.

Про вирішення завдань з імпортозаміщення, над якими працює Компанія, розповів віце-президент НАЕК «Енергоатом» Володимир Пишний. Він підкреслив, що хоча робота з імпортозаміщення і була певною мірою ініційована Урядом України у середині 2014 року, але з того часу жодних конкретних питань за цим напрямом на урядовому рівні не обговорювалось.

«На даний час ми розуміємо, що інтереси промисловості, яка працює з атомною енергетикою, можуть розглядатися і підтримуватися тільки самою ядерно-енергетичною галуззю. Спільними зусиллями ми повинні знаходити ресурси і шляхи співпраці щодо забезпечення АЕС України обладнанням, запасними частинами, матеріалами та необхідною нормативно-технічною документацією. Прикладом плідної співпраці з організації розробки виробничо-конструкторської документації, технічних умов, організації освоєння і виготовлення нової продукції з більш високими показниками ресурсу і якості можна назвати роботу Енергоатома з такими підприємствами, як ПАТ «Турбоатом», ВАТ «Центральне конструкторське бюро арматуробудування», ПАТ «Імпульс», ПАТ «Хартрон», ПАТ «Моноліт», ПАТ "Сумський завод" Насосенергомаш". І це далеко не повний перелік підприємств, які підключились до роботи з імпортозаміщення, і зараз активно працюють, створюючи в Україні прозорий та конкурентний ринок обладнання для атомної енергетики», - зазначив Володимир Пишний.

Він повідомив, що відокремлені підрозділи НАЕК «Енергоатом», які спеціалізуються на машино- та приладобудуванні, розпочали проведення реінжинірингу обладнання та запасних частин, котрі наразі не виробляються на підприємствах України. «Для розробки і освоєння виробництва високотехнологічного та наукомісткого обладнання Енергоатом активно підключає профільні інститути Національної академії наук України. Такі підрозділи Компанії, як «Атоменергомаш», «Атомремонтсервіс», КБ «Атомприлад», «Автоматика та машинобудування», «Аварійно-технічний центр» демонструють щорічний приріст номенклатури і кількість продукції, яка випускається власними силами на наявному обладнанні», - вважає віце-президент Енергоатома.

Володимир Пишний констатував, що поточна ситуація на промислових підприємствах України характеризується зменшенням висококваліфікованих робітників та падінням технічної оснащеності. «Разом із тим в Україні зберігається величезний резерв виробничих потужностей промислових підприємств, певний ресурс досвідчених робітників та інженерів. У нас дуже добра база металургійного виробництва - Електромашспецсталь, Новокраматорський машинобудівельний завод. Це, в якійсь мірі, компенсує економічні витрати на випуск необхідної вітчизняної продукції», - додав представник Енергоатома.

Він підкреслив, що Енергоатом розробив низку заходів зі збереження виробничих можливостей вітчизняних підприємств, задіяних у виробництві обладнання для атомної енергетики. «Перше - максимальне укрупнення і перспективність планування замовлень обладнання для АЕС на 3-5 років. Друге - визначення профільних підприємств України за видами обладнання та організації на їх базі кооперованих виробництв з провідною роллю в цій роботі спеціалізованих відокремлених підрозділів Енергоатома. Третє - на базі профільних підприємств створити регіональні «парки», що об'єднують виробничі майданчики, верстатну та інструментальну оснастку, конструкторсько-технологічні та наукові ресурси промислових центрів України, таких, як Харків, Суми, Київ, Запоріжжя, Краматорськ, Рівне та інші», - зазначив Володимир Пишний.

Підсумовуючи, віце-президент Енергоатома, наголосив, що у своїй діяльності з оптимізації ланцюжків постачання в ядерній галузі України Компанія має намір розробити і впровадити національні стандарти на основі рекомендацій МАГАТЕ. «Ми отримали рекомендації МАГАТЕ у сфері організації виробництва та постачання, що дозволить нам рухатись в напрямку гармонізації стандартів з нашими європейськими партнерами, про необхідність чого для усієї ядерно-промислової галузі говорив пан Пітер Тоумінен», - додав Володимир Пишний.

Технологіям компанії Westinghouse Electric Company з підвищення потужності діючих енергоблоків АЕС та перспективним проєктам була присвячена презентація головного інженера з якості Westinghouse Electric Ріка Істерлінга. Він повідомив, що ядерне паливо для реакторів ВВЕР-1000, яке компанія “Westinghouse” постачає в Україну, може забезпечити нарощення теплової потужності діючих енергоблоків до 7 відсотківів. «Але існуюча конфігурація ядерної парогенеруючої установки енергоблоків ВВЕР-1000 забезпечує нарощення теплової потужності до 4 відсотків. За умови виконання модернізації турбіни та модифікації сепаратора вологи досягається нарощення теплової потужності до 6 відсотків», - уточнив Рік Істерлінг. Серед технічних рішень з підвищення безпеки та надійності експлуатації енергоблоків ВВЕР-1000, які може запропонувати Westinghouse, Рік Істерлінг, зокрема, назвав систему моніторингу концентрації водню, інтегровані системи регуляторів нормальної експлуатації та аварійних регуляторів, системи електрощитів - командний інтерфейс електроживлення та інші.

Він також повідомив, що серед перспективних розробок Westinghouse у сфері малих модульних реакторів багаторічна ядерна батарея, яка усуває необхідність постачання палива, забезпечуючи доступну енергію для віддалених поселень.

Керівник департаменту з розвитку бізнесу компанії URENCO Девід Флетчер ознайомив учасників конференції з новими розробками компанії, серед яких нове покоління ядерного палива та мікро модульний реактор U-Battery (Група URENCO - провайдер послуг із збагачення урану для компаній світової індустрії ядерної енергетики. Штаб-квартира групи розташована в Лондоні, Велика Британія. У 2016 році URENCO та НАЕК «Енергоатом» уклали угоду про постачання збагаченого урану).

Говорячи про реактор U-Battery, Девід Флетчер повідомив, що один такий реактор має потужність 10 МВт і може постачатись у форматі когенерації. З можливістю виробництва електроенергії та тепла. В реакторі використовується газове охолодження - гелій в первинному контурі, азот у вторинному контурі (без води). «Висока цілісність палива TRISO яке використовується в цьому реакторі, забезпечує простоту та надійність конструкції. Реактор може бути встановлений, як на поверхні землі, так і під землею. Установка може бути одиночною або в декількох блоках», - повідомив представник URENCO.

Підсумовуючи, він наголосив, що наступний етап розвитку ядерної промисловості потребує підтримки та стимулювання з боку урядів країн, які бажають і надалі мати у своєму розпорядженні надійне, безпечне і доступне джерело електроенергії, яким є атомна енергетика.

Програмі підвищення потужності енергоблоків українських АЕС була присвячена доповідь директора з виробництва НАЕК «Енергоатом» Петра Котіна. Він наголосив, що проєкти підвищення потужності ядерних установок вважаються пріоритетними для АЕС в усьому світі, і за важливістю їм передує лише забезпечення безпеки АЕС. «Світовий досвід підтверджує, що реакторні установки типу ВВЕР-440 та ВВЕР-1000 спроєктовані з великим запасом консерватизму, а їх основне обладнання має суттєвий потенціал для збільшення потужності. Наприклад, потужність двох енергоблоків ВВЕР-440 фінської АЕС «Ловійса» підвищено до 507 МВт и 502 МВт. На угорській АЕС «Пакш» підвищено потужність енергоблоків проєкту ВВЕР-440 до 472 МВт, 506 МВт, 491 МВт та 466 МВт. На АЕС Темелін (Чехія) експлуатуються 2 енергоблоки ВВЕР-1000, потужність яких підвищено до 1028 МВт і 1026 МВт», - зазначив Петро Котін.

Він повідомив, що «НАЕК «Енергоатом» вже виконав низку заходів із визначення необхідних модернізацій обладнання і подальших кроків щодо підвищення потужності енергоблоків з ВВЕР-1000. Компанія визначила пілотні енергоблоки, встановила граничні значення етапів підвищення потужності (101,5; 104; 107; 110-114 відсотків), розпочала реалізацію заходів щодо підвищення теплової потужності енергоблоків ВВЕР-1000 до 101,5 відсотків. На трьох пілотних енергоблоках вже завершується пілотна експлуатація цього режиму». – додав представник Енергоатома.

Петро Котін нагадав, що виконання програми підвищення потужності та програми підвищення ефективності енергоблоків АЕС включено складовою частиною в проєкт «Енергетичний міст «Україна - Європейський Союз». Енергоатом провів низку переговорів і досягнув взаєморозуміння з потенційними виконавцями “великих” модернізацій обладнання енергоблоків, продовжуються роботи з підготовки проєктів підвищення потужності блоків українських АЕС до 110 відсотків.

«В рамках проєкту «Енергетичний міст «Україна - Європейський Союз» енергоблок №2 Хмельницької АЕС буде приєднано до європейської мережі системних операторів – ENTSO-E. Завдяки коштам, отриманим від експорту електроенергії з цього енергоблоку, буде добудовано енергоблоки №3 та №4 Хмельницької АЕС. Частиною реалізації проєкту енергомосту є збільшення енерговиробництва на енергоблоках АЕС України, що дозволить компенсувати обсяги електроенергії, яка експортуватиметься до країн ЄС. Із впровадженням цих заходів Енергоатом сумарно забезпечить зростання виробництва електроенергії на 20 відсотків, що еквівалентно виробництву від 6,9 до 14,8 млрд додаткових кВт-год щорічно. Це повністю компенсує роботу енергоблока №2 ХАЕС на експорт», - підсумував Петро Котін.

Інноваційним рішенням для діючих атомних енергоблоків, перспективним реакторним технологіям, а також рішенням в сфері ядерного паливного циклу були присвячені четверта та п'ята сесії Міжнародної конференції «Український Ядерний Форум-2019: Ядерна енергетика - стан та тенденції розвитку».

«Інновації для діючих атомних енергоблоків і перспективи реакторних технологій»

Відкриваючи четверту сесію Конференції, директор відокремленого підрозділу «Науково-технічний центр» НАЕК «Енергоатом» Микола Власенко зазначив, що існуючи реакторні технології, як власне і самі атомні енергоблоки, з часом застаріють та вичерпують свій ресурс. «Відтак, у майбутньому нам доведеться переходити на нові реакторні технології, але такий перехід є дуже складним процесом. Обумовлено це, зокрема, новими дуже жорсткими вимогами до матеріалів конструкції майбутніх реакторів, які мають витримати термін експлуатації до 100 років. Крім того, варто пам’ятати, що нові реакторні технології, передбачають виробництво не лише електроенергії, яка буде лише одним з елементів, тоді як інші елементи – це задоволення потреб хімічного виробництва, опріснення води тощо. Однією з найбільш перспективних майбутніх реакторних технологій може стати використання малих модульних реакторів та мікро реакторів», - наголосив Микола Власенко.

З доповіддю, присвяченою можливості довгострокової експлуатації енергоблоків АЕС України, виступив головний фахівець Відділу радіаційного матеріалознавства ВП «Науково-технічний центр» (НТЦ) НАЕК «Енергоатом» Едуард Чалий. Він зазначив, що одним з пріоритетних завдань Енергоатома є подовження терміну експлуатації енергоблоків АЕС, і в рамках відповідних заходів НТЦ працює над розробкою «Узагальненої програми контролю змін властивостей металу корпусів реакторів енергоблоків АЕС за зразками–свідками на період понад проектної експлуатації». Едуард Чалий зазначив, що продовження термінів експлуатації енергоблоків АЕС є загальносвітовою практикою - з 449 діючих у світі атомних енергоблоків 190 працюють вже понад 30 років, а 77 більше 40 років.

«Однією з найважливіших складових заходів з продовження експлуатації є управління старінням та оцінка технічного стану елементів енергоблоку, головним з яких є корпус реактора. Саме корпус реактора, як незамінний елемент, визначає максимально можливий строк експлуатації всього енергоблоку. Контроль стану металу корпусу реактору здійснюється неруйнівними (візуальний та ультра-звуковий контроль) та руйнівними методами за допомогою зразків-свідків. Останні є невеличкими за розміром зразками металу, з якого виготовлений корпус реактору. Зразки-свідки у спеціальних капсулах знаходяться всередині реактору та піддаються впливам усіх тих факторів старіння, які впливають і на корпус реактора. Відтак, аналіз зразків-свідків дає можливість оцінювати поточний стан корпусу реактора та робити прогнозні оцінки», - пояснив Едуард Чалий.

Він наголосив, що у майбутньому за результатами «Узагальненої програми контролю змін властивостей металу корпусів реакторів енергоблоків АЕС за зразками–свідками на період понад проектної експлуатації» НАЕК «Енергоатом» буде мати можливість супроводжувати безпечну експлуатацію корпусів реакторів на строк понад 60 років.

Технічний директор міжнародних проектів Інституту ядерних досліджень ÚJV Rez, a. s. (Чехія) Володимир Кргоунек ознайомив присутніх з результатами досліджень чеських фахівців у сфері підвищення безпеки експлуатації енергоблоків ВВЕР-1000. Зокрема він повідомив, що інститутом ÚJV Rez виконано значний обсяг досліджень та розрахунків з метою вдосконалення систем захисту енергоблоків типу ВВЕР-1000 третього покоління для пом’якшення наслідків позапроектних аварій.

Об'єктом досліджень інституту стало розплавлення ядерних паливних елементів реактора у випадку важкої аварії та вирішення проблеми утримання коріуму (розплаву активної зони) всередині корпусу реактора. «На підставі отриманих в експерименті даних ми впевнені, що метод утримання коріуму в корпусі реактора може бути успішно застосований при добудові ХАЕС. ÚJV Rez, a.s. готовий співпрацювати з Енергоатомом щодо оптимізації нижньої частини контейнмента енергоблока для отримання оптимального плану заходів щодо утримання коріуму в корпусі реактора при зовнішньому охолодженні», - зазначив Володимир Кргоунек.

Генеральний директор компанії Holtec Ukraine Сергій Тараканов виступив з презентацією «Впровадження технології SMR-160: підготовчі заходи та процедура ліцензування». Він зазначив, що Україна сьогодні успішно долає залежність від РФ у сферах підтримки експлуатації енергоблоків АЕС, продовженні термінів експлуатації енергоблоків, постачанні свіжого палива на АЕС та поводжені з відпрацьованим ядерним паливом. «Створення міжнародного консорціуму, метою якого є впровадження в Україні технології малих модульних реакторів SMR-160 може зробити Україну повноцінним гравцем на світовому ринку реакторних технологій», - наголосив Сергій Тараканов.

Він нагадав, що SMR-160, розробкою якого займається американська компанія Holtec International, є енергетичним атомним реактором, що базується на існуючій водо-водяній реакторній технології, основна частина елементів реактору виготовляється в заводських умовах. «Реактор має глибокоешелонований захист та різнопринципні системи безпеки, включаючи надійні активні системи. Однією з головних конкурентних переваг SMR-160 є низька вартість експлуатації, гнучкість розміщення та підвищена здатність до масштабування», - додав директор Holtec International.

Він повідомив, що партнерами Holtec за цим проектом вже стали такі компанії, як Mitsubishi Electric, канадська SNC Lavalin, американська Exelon Generation, ведуться переговори про з ПАТ «Турбоатом», який може долучитись до проекту, як виробник турбінного обладнання.

«Серед наступних кроків з реалізації проекту програма комплексних та окремих випробувань для уточнення та підтвердження характеристик пасивних систем безпеки енергоблока SMR-160, яка виконуватиметься в рамках гранту Департаменту енергетики США. У 2020 році у Канаді продовжуватиметься другий етап експертизи проекту. В Україні мають відбутися пріоритетні підготовчі заходи для вивчення можливості широкої реалізації проекту по усій країні, починаючи з будівництва шести енергоблоків SMR-160 на Рівненській АЕС. Це передбачає опрацювання питань передачі реакторних технологій до українського консорціуму та будівництва заводу з виробництва основних компонентів реакторної установки», - підсумував Сергій Тараканов.

Керівник служби проектної безпеки та паливовикористання ВП «Науково технічний центр» (НТЦ) Олег Годун також присвятив свою доповідь перспективам співробітництва НАЕК «Енергоатом» та компанії Holtec International.

Зокрема, він зазначив, що умови функціонування ОЕС України, наявна «ядерна інфраструктура», досвід виробництва обладнання для АЕС з реакторами типу ВВЕР є достатніми передумовами для впровадження в Україні інноваційних реакторних технологій. Олег Годун наголосив, що попередні дослідження доводять економічну доцільність вибору технології SMR-160 для подальшої диверсифікації наявного в Україні реакторного парку. Представник НТЦ повідомив, що вже розпочато оновлення розрахункової бази для створення умов з ліцензування будівництва SMR-160 в Україні, а найближчим часом буде проведено порівняльну оцінку відповідної нормативної документації України, США та Канади.

Директор Державного науково-технічного центру p ядерної та радіаційної безпеки Ігор Шевченко ознайомив учасників Конференції з процесом підготовки нормативної бази для впровадження в Україні технології малих модульних реакторів (ММР). Він наголосив, що малі модульні реактори мають очевидні переваги та перспективи, але їхньому впровадженню передуватимуть серйозні виклики з якими доведеться зіштовхнутись вітчизняному ядерному регулятору.

Керівник ДНТЦ ЯРБ звернув увагу на відсутність референтності й апробації технології ММР та необхідність виконання досліджень для підтвердження ефективності відповідних технічних рішень. «Застосування нових технологій істотно впливає на умови ліцензування. Для того, щоб розпочати процес ліцензування таких реакторів в Україні слід провести аналіз існуючої національної нормативної бази на предмет її застосовності до ММР з урахуванням їх проектних особливостей і «диференційного підходу». Тому зараз ведеться аналіз нормативної бази Nuclear Regulatory Commission (NRC, США), Canadian Nuclear Safety Commission (СNSС, Канада), МАГАТЕ, Western European Nuclear Regulators Association (WENRA), яка використовується під час розробки SMR-160, та визначення взаємозв'язків відібраних документів з існуючою нормативною базою України. Крім того, міжнародний досвід свідчить про позитивну практику раннього залучення регулюючого органу до ліцензійного процесу», – зазначив Ігор Шевченко.

ПРОДОВЖЕННЯ РЕПОРТАЖУ ЧИТАТИ ЗА ПОСИЛАННЯМ...

З усіма презентаціями можна ознайомитися детельніше за посиланням:

https://1drv.ms/f/s!AjfjaOUNmEoetj37WnFL3UEmcVXe

Більше фото з конференції:

https://1drv.ms/u/s!Av-5sBGyUa8OgRkF72A24ecIxqch?e=nXdt8L

Петро Черних, Ольга Кошарна

АСОЦІАЦІЯ «УКРАЇНСЬКИЙ ЯДЕРНИЙ ФОРУМ»