Строительство ХАЭС — теория рисков и практика безопасности

Строительство ХАЭС — теория рисков и практика безопасности

Авария на японской «Фукусиме» нанесла серьезный удар по мировой ядерной энергетике и создала крайне негативный фон для любых начинаний в этой сфере.

Авария на японской «Фукусиме» нанесла серьезный удар по мировой ядерной энергетике и создала крайне негативный фон для любых начинаний в этой сфере. В начале нынешнего года Европу накрыла настоящая волна «атомофобии». Докатилась она и до Украины. Различные экологические и другие общественные организации сочли своим долгом в год 25-летия Чернобыльской катастрофы обрушить на рядовых украинцев поток негативной информации о проектах развития атомной отрасли. Звучали призывы отказаться от продления сроков эксплуатации энергоблоков украинских АЭС и разработать план их полного закрытия. Едва ли не основной удар критики пришелся на проект строительства 3-го и 4-го энергоблоков Хмельницкой станции. Главной претензией противников ядерной энергетики к этому проекту стал якобы недостаточный уровень безопасности реакторов, предлагаемых к использованию в новых энергоблоках ХАЭС.

Но если абстрагироваться от тенденциозных высказываний и попытаться разобраться в ситуации, то окажется что в проекте ХАЭС учтены даже откровенно надуманные угрозы. 

Чтобы не думать о последствиях аварии, ее не следует допускать

В августе с.г. УНИАН опубликовал мнение экспертов о том, можно ли использовать ранее возведенные конструкции при строительстве 3-го и 4-го энергоблоков Хмельницкой АЭС. Однако, без ответа остались вопросы о выбранной для этих блоков реакторной установке.  Соответствует ли она современным требованиям безопасности? Можно ли ее интегрировать в конструкции, уже построенные на площадке ХАЭС?

Если говорить о гипотетических угрозах для наших АЭС, то по этому поводу достаточно исчерпывающую информацию обнародовала Государственная инспекции ядерного регулирования. Там отмечают, что совпадение 9-ти бального землетрясения и цунами с высотой волны свыше 12 метров, приведшее к аварии на «Фукусиме-1», украинским станциям не грозит ни при каких обстоятельствах. В ГИЯРУ так же уточнили, что энергоблоки наших АЭС рассчитаны на максимально-проектное землетрясение силой 7 баллов. На площадках действующих отечественных АЭС такого высокого уровня сейсмического воздействия зафиксировано не было и по оценкам экспертов оно не предполагается.

Что касается волны цунами, несмотря на то, что такое явление принципиально невозможно в местах, где расположены действующие энергоблоки наших АЭС, они спроектированы с учетом всех возможных экстремальных факторов (смерч, ураган, колебания температур и др.). Более того, атомным станциям Украины не угрожает затопление даже в случае аварии на гидротехнических сооружениях, расположенных вблизи АЭС.

Как отмечает Александр Рыбчук - директор по новым ядерным установкам обособленного предприятия «Атомпроектинжиниринг» НАЭК «Энергоатом», «в Украине не эксплуатируются реакторные установки такого типа, как в Японии на АЭС "Фукусима-1" (одноконтурные, кипящие). Все 15 энергоблоков, действующие в Украине, относятся к типу двухконтурных установок с водой под давлением и обладают ресурсами систем охлаждения и систем безопасности, многократно превышающими возможности одноконтурных блоков. Кроме того, при подготовке  проекта строительства 3-го и 4-го энергоблоков ХАЭС применяются самые современные требования  для блоков 21 столетия, гарантирующие безопасность атомной энергетики».

Напомним, что изначально проект Хмельницкой АЭС предполагал строительство четырех энергоблоков с реакторной установкой типа В-320, мощность каждого энергоблока должна была составлять 1000 МВт. Реакторы В-320 - второе поколение водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР).

Уже в 2008-м году,  когда Минтопэнерго Украины проводило международный конкурс на строительство 3-го и 4-го энергоблоков станции, были учтены возросшие требования к обеспечению безопасности объектов.  В результате украинское правительство выбрало и утвердило проект российской компании «Атомстройэкспорт» - усовершенствованную реакторную установку В-392. Проект успешно прошел все этапы анализа на соответствие требованиям EUR - Клуба европейских эксплуатирующих организаций - и получил соответствующий сертификат.

Модификации реакторной установки В-392 внедряются в разных странах мира. К примеру, на Тяньваньской АЭС в Китае уже работают два блока такой установкой, и планируется построить еще два аналогичных блока. Близится к завершению возведение таких же двух блоков на АЭС Кудан-Кулам в Индии. Если в качестве примера Китай или Индия выглядят не достаточно убедительно, то напомним, что реакторную установку В-392 планируется использовать на болгарской АЭС «Белене», а это - страна Евросоюза с его высокими требованиями к безопасности АЭС.

После аварии на АЭС «Фукусима-1» был проведен дополнительный анализ уровня безопасности эксплуатируемых в Украине реакторов. Результаты анализа показали,  что действующие отечественные энергоблоки спроектированы таким образом, что имеют гарантированно высокую устойчивость к воздействиям экстремальных природных воздействий и их комбинаций.

По мнению Александра Рыбчука, «основным преимуществом В-392 перед предшественницей В-320 является значительно более высокий уровень безопасности».  Эксперт пояснил, что по сравнению с установками В-320 усовершенствованный реактор В-392 имеет больше пассивных систем безопасности, которые можно назвать вторым защитным эшелоном. Они будут задействованы в любом из возможных аварийных сценариев, когда по какой-либо причине откажут активные системы безопасности. Так снижается риск возникновения аварий и исключается развитие маловероятных тяжелых аварий.

Заместитель главного инженера ПАО «Киевский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт» (КИЭП) Виктор Шендерович также считает, что системы безопасности усовершенствованного реактора В-392 обеспечивают преодоление различных аварий. «К примеру, для преодоления аварий с отказом системы аварийной защиты предусмотрен ввод в активную зону высококонцентрированного бора. Аварии с прекращением электроснабжения (подобные той, которая произошла на АЭС «Фукусима-1») могут быть преодолены за счет пассивной системы отвода тепла от парогенераторов к воздуху и пассивной системы гидроемкостей для залива  активной зоны реактора. Для преодоления аварий с возможным выходом водорода в пространство защитной оболочки энергоблок оснащается пассивными дожигателями (рекомбинарторами) водорода. В итоге, благодаря расширенному объему пассивных систем безопасности и соответственно резкому снижению вероятности «тяжелых» аварий, авторы проекта энергоблоков № 3 ,4 не считают обязательным применение системы для улавливания разрушенного топлива (так называемой «ловушки») при повреждении корпуса реактора. При этом главным принципом безопасности является недопущение аварий и предотвращение их развития», - подчеркивает В.Шендерович.

После аварии на японской АЭС «Фукусима-1» наметилась тенденция анализировать возможные аварии вне зависимости от причин их возникновения и разрабатывать приемлемые методы предотвращения их развития. Идеология проекта новых энергоблоков, в том числе №3, 4 ХАЭС, обеспечивают значительно более высокий уровень безопасности, а значит - страхует от возникновения и развития аварий подобных аварии на АЭС «Фукусима-1». Конечно, при соблюдении высоких требований к эксплуатации.

По результатам анализов опыта преодоления аварии на АЭС «Фукусима-1», вероятно, будут выработаны рекомендации по повышению безопасности энергоблоков, в том числе – типа ВВЭР. Эти рекомендации будут учтены при проектировании энергоблоков с учетом конкретных технических решений – для 3-го и 4-го блоков Хмельницкой АЭС.

Достройка или строительство с «нуля»

В контексте безопасности новых энергоблоков ХАЭС существует и один специфический нюанс. Дело в том, что часть строительных конструкций уже возведена. Так что критиков достройки ХАЭС беспокоит вопрос - следует ли использовать существующие конструкции или стоит их снести и начинать строительство практически с «нуля». При этом особое внимание уделяется тому, «впишется» ли выбранная реакторная установка в уже возведенные конструкции.

Главный инженер ПАО «КИЭП» Владимир Чернавский поясняет: «При подготовке  ТЭО строительства 3-го и 4-го энергоблоков ХАЭС были выполнены проектные разработки, которые показали, что корпус усовершенствованного реактора В-392 может быть размещен в уже существующей шахте. Также возможен  монтаж и размещение  парогенераторов в возведенных строительных конструкциях - с учетом их незначительных конструктивных отличий от используемых в настоящее время парогенераторов. Подтверждена и возможность размещения дополнительных систем безопасности с использованием существующих строительных конструкций и необходимыми дополнительными строительными конструкциями, которые должны достраиваться».

По предварительным подсчетам использование части существующих конструкций при строительстве энергоблоков ХАЭС позволит сэкономить около 100 млн. долл. Вместе с тем руководство «Атомпроектинжиниринг» не зацикливается исключительно на экономических показателях достройки ХАЭС. Украинские специалисты, не забывая об экономии бюджетных средств, руководствуются в первую очередь соображениями безопасности.

«Главный вопрос – выдержат ли уже существующие конструкции планируемую нагрузку. После комплексной проверки мы получили выводы квалифицированных экспертов, которые свидетельствуют, что выдержат. Просчитана прочность и устойчивость существующих строительных конструкций с увеличенными нагрузками, которую даст новое оборудование. Учтены и экстремальные природные катаклизмы. Все, что не пройдет интеграцию, что будет мешать размещению новой реакторной установки, или что в свое время пришло в негодность, мы снесем», - отмечает генеральный директор «Атомпроектинжиниринг» Владимир Бронников.

В поисках альтернативы

Приводя аргументы в пользу российского проекта усовершенствованного реактора В-392 нельзя игнорировать и мнение о том, что Украине следовало бы рассмотреть возможность сотрудничества и с другими странами, имеющими опыт в создании ядерных реакторов. Однако, по мнению специалистов, существует ряд объективных причин в пользу избранного проекта.

Например, мощность реактора. По проекту 3-й и 4-й блоки Хмельницкой АЭС, как и большинство блоков, работающих в Украине, будут иметь мощность 1000 МВт, хотя в мире уже несколько лет наблюдается тенденция увеличения мощности и строятся реакторы мощностью 1600 МВт.

Однако, по словам директора Научно-технического центра НАЭК «Энергоатом» Николая Власенко, увеличение единичной мощности энергоблока сверх 1000 мВт потребует модернизации  украинской энергосистемы, а  значит  государству придется пойти на большие капитальные вложения.  «Дело в том, что для  управления энергосистемой важно мобильно реагировать на изменения графика нагрузок. При существующем в Украине неравномерном потреблении электроэнергии увеличение мощности нового блока создаст проблемы с балансированием работы всей системы. Причем, чем больше мощность вводимого в строй блока, тем более мобильной должна быть вся генерация, а у нас нет такой свободы маневра для «вписывания» блоков большей мощности. Более актуальным является повышение маневренных характеристик действующих атомных блоков. Кроме того, маневренность должна стать основным критерием для блоков, вновь вводимых  в эксплуатацию. Усовершенствованный проект с реакторной установкой В-392 обеспечивает возможность работы блока в таком режиме.», - пояснил Н.Власенко.

В пользу российского проекта говорит и тот факт, что для его реализации Украина может задействовать собственные технические ресурсы. Как сообщил УНИАН вице-президент НАЭК по ремонтам и заводскому производству Владимир Пышный, не менее половины оборудования для 3-го и 4-го блоков ХАЭС будет выпускаться украинскими предприятиями. «В частности, речь идет о насосах, трубопроводах, арматуре, электротехническом оборудовании и промышленной  электронике. Возводить и эксплуатировать блоки смогут отечественные специалисты, имеющие недавний опыт достройки 2-го блока Хмельницкой и 4-го блока Ровенской АЭС с реакторами ВВЭР-1000, а отечественные вузы традиционно готовят кадры для работы на блоках с такими реакторами. В итоге половина из 38 млрд. грн., в которые, по предварительным оценкам, обойдется создание двух блоков, останутся в Украине», - отметил В.Пышный.

Если же для новых энергоблоков ХАЭС будут выбраны реакторы разработки США или Франции, возможность привлечения к их строительству и обслуживанию  научного и технического потенциала Украины будет существенно ограничена. Следует также помнить, что основное оборудование (реактор, парогенератор) современных энергоблоков по проектам западных компаний (Westinghouse, Areva, General Electric) имеет значительные габариты, вес некоторых единиц оборудования достигает 800 тонн.  Такие детали можно доставить только морем, а значит, перевозка железнодорожным транспортом исключается. Поэтому большинство АЭС  в мире размещаются на морском побережье. Но украинское законодательство размещать у моря ядерные объекты запрещает. В итоге, по мнению экспертов, у нас фактически нет альтернативы российской разработке, как с экономической, так и с технической точек зрения.

В заключение стоит напомнить всем противникам ядерной энергетики, что теория в данном вопросе часто уводит очень далеко от практики. Посмотрим, что происходит сейчас в Европе. К примеру, Германия, планируя закрыть свои атомные станции, одновременно намерена заполнять образовавшийся дефицит электроэнергии закупками во Франции, где на долю  АЭС приходится до 80% всей вырабатываемой электроэнергии. Таким образом, немецкие потребители электроэнергии будут исправно вносить вклад в развитие атомной энергетики Франции, которая следовать примеру осторожных немцев не спешит. Так чего больше в немецком решении закрыть АЭС - логики или эмоций? Для Украины это очень важный вопрос, ведь мы далеко не так богаты как немцы или французы и просто не в состоянии позволить себе принимать эмоциональные решения. При соблюдении строжайших мер безопасности атомная энергетика является для Украины одним из важнейших компенсаторов все возрастающих затрат на приобретение углеводородов. Только благодаря дешевой  электроэнергии, производимой украинскими АЭС (в пик нагрузок до 50% от общего объема) украинский энергорынок в состоянии сохранять приемлемую для потребителя цену. Не приведет ли отказ от строительства новых реакторов и продления эксплуатации уже существующих страну к энергетическому коллапсу?

Петр Черных

Если вы заметили ошибку, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter