Плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов»
Проектирование АЭС малой мощности началось в СССР в 1970-х годах. Активное участие в разработке этих проектов принимало ОКБМ в г. Горький. На основе опыта создания и эксплуатации судовых и корабельных реакторов в ОКБМ разрабатывается ряд проектов реакторных установок для автономных атомных энергоисточников малой мощности в диапазоне от 6 до 100 МВт. Наиболее готовый к реализации проект реактора малой мощности КЛТ-40С — модернизированного реактора КЛТ-40 для надводных кораблей — предполагалось размещать на суше, в труднодоступных для доставки топлива местах, и на несамоходных плавучих средствах. Однако в советское время до реализации проектов дело так и не дошло.
В 90-е годы в условиях дефицита электроэнергии появились проекты использования атомных подводных лодок, выведенных из состава флота, в качестве плавучих электростанций. Например, рассматривался вариант электроснабжения Хабаровска с атомной подводной лодки, поставленной на прикол на Амуре. Однако проработка проекта показала его несостоятельность, так как особенности работы реактора АПЛ сводили на нет преимущества проекта.
Руководство Минатома/Росатома не оставляло надежд на реализацию проекта. В начале 2000-х годов прорабатывался договор на строительство плавучей АЭС в кооперации с Китайской народной республикой, на которую возлагалось бы строительство корпуса судна. Но опасения, что атомные технологии Росатома перестанут быть достоянием только России, заставили отказаться от него.
Затем проблема строительства плавучей АЭС вновь актуализировалась в связи с перспективой вывода из эксплуатации Билибинской АЭС. Был объявлен тендер на строительство плавучего энергоблока (ПЭБ), который в мае 2006 года выиграло АО «ПО «Севмаш» (г. Северодвинск). Конструктивно плавучий энергоблок представляет собой гладкопалубное несамоходное судно длиной 140 м, шириной 30 м и водоизмещением 21 000 тонн (проект 20870). Это судно стоечного типа с двойным дном и двойными бортами, с развитой надстройкой, предназначенной в носовой и средней частях для размещения энергетического оборудования, а в кормовой части — жилого блока.
Главным конструктором, изготовителем и комплектным поставщиком энергетического оборудования плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) в рамках договора с концерном «Росэнергоатом» выступило ОАО «ОКБМ Африкантов». Проект ПАТЭС включал две реакторные установки КЛТ-40С тепловой мощностью 150 МВт каждая и две паротурбинные установки производства ОАО «Калужский турбинный завод». В проекте ПАТЭС предусмотрено пять барьеров безопасности, гарантирующих отсутствие выхода радиоактивных веществ за пределы корпуса энергоблока не только при нормальной эксплуатации, но и теоретически при любых возможных авариях.
Плавучий энергоблок был заложен на АО «ПО «Севмаш» 15 апреля 2007 года, плановым сроком окончания строительства назывался 2010 год. Однако в августе 2008 года из-за неоднократного переноса сроков строительства принято решение о передаче работ по строительству ПЭБ на АО «Балтийский завод» в г. Санкт-Петербурге, где 18 мая 2009 года стартовала стапельная сборка.
24 февраля 2009 года Госкорпорация «Росатом» и правительство Якутии подписали соглашение о строительстве четырех плавучих АЭС для обеспечения теплом и электроэнергией северных районов Якутии. После подписания соглашения о сотрудничестве с правительством Республики Саха (Якутия) гендиректор Госкорпорации «Росатом» Сергей Кириенко уточнил, что Россия собирается построить 10 плавучих АЭС для районов Крайнего Севера. Для этого, например, рассматривались площадки в районе поселков Тикси, Усть-Куйга и Юрюнг-Хая. К сожалению, этим планам не удалось сбыться.
К августу 2009 года ОАО «ОКБМ Африкантов» завершило работы по техническому сопровождению и контрольной сборке двух реакторов для плавучей атомной теплоэлектростанции. Их сборка и приемо-сдаточные испытания проводились на ОАО «Нижегородский машиностроительный завод». Изготовление и испытания реакторов для ПАТЭС стало результатом совместной работы коллективов трех предприятий: ОАО «ОКБМ Африкантов» (разработка проекта и техническое сопровождение изготовления и испытаний реактора), ОАО «Ижорские заводы» (изготовление корпуса реактора), ОАО «Нижегородский машиностроительный завод» (изготовление составных частей и сборка реактора).
На тот момент в соответствии с Генеральной схемой размещения энергообъектов в Российской Федерации до 2020 года и в связи с обращением главы Вилючинского городского округа к ГК «Росатом» первым местом размещения ПАТЭС планировался г. Вилючинск Камчатского края, где располагается база атомных подводных лодок Тихоокеанского флота. Здесь даже 13 ноября 2009 года прошли общественные слушания по материалам проектной документации энергоблока и оценки его воздействия на окружающую среду. К этому времени у головного энергоблока появилось предварительное рабочее имя — «Академик Ломоносов».
30 июня 2010 года состоялась торжественная церемония спуска на воду головного ПЭБ для первой в мире плавучей атомной теплоэлектростанции.
Второй, серийный, ПАТЭС планировалось разместить близ г. Певек на Чукотке. Здесь 24 августа 2010 года прошли общественные слушания по материалам «Оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) деятельности по строительству и эксплуатации ПАТЭС».
27 сентября 2013 года на ООО «Балтийский завод — Судостроение» состоялось одно из самых значимых событий при строительстве плавучего энергоблока для головной плавучей атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов» — на плавучий энергоблок был погружен первый из двух парогенерирующих блоков ядерной энергетической установки КЛТ-40С. Погрузка 220-тонного ПГБ была осуществлена специальным плавучим краном «Демаг». С июля 2016 года энергоблок стал на плаву у достроечной набережной на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге, после чего наступил этап швартовых испытаний.
К 2015 году было принято решение о переносе места размещения головного энергоблока в г. Певек, и начались подготовительные работы по береговой инфраструктуре. Особенность плавучего энергоблока заключается в том, что береговые, гидротехнические сооружения не несут на себе никакой нагрузки, кроме как преобразовательной. ПЭБ выдает напряжение 10,5 киловольта, которое нужно повышать минимум до 110 киловольт при транспортировке, и создавать преобразовательную систему для теплоснабжения. 4 октября 2016 года в г. Певеке состоялась торжественная церемония забивки первого (лидерного) шпунта в основание береговой инфраструктуры для плавучей атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов». Главное строящееся морское сооружение — оградительный мол, основная задача которого — обеспечить безопасную акваторию для размещения плавучего энергоблока.
28 апреля 2018 года атомный плавучий энергоблок «Академик Ломоносов» покинул территорию «Балтийского завода» в Санкт-Петербурге. Первоначально предполагалось, что загрузка ядерного топлива в реактора ПЭБ будет произведена непосредственно на Балтийском заводе, после чего энергоблок отправится к месту своего постоянного пребывания. Однако оказалось, что загрузку ядерного топлива в установку нельзя провести в Санкт-Петербурге, чтобы потом буксировать станцию в международных территориальных водах, поскольку в международном морском праве не существует понятия «несамоходный плавучий ядерный объект». Протест против прохождения ПЭБ с ядерным топливом в своих территориальных водах выразили и страны Балтии. Чтобы избежать конфликтов с соседними государствами, было принято решение отбуксировать ПЭБ «Академик Ломоносов» без топлива на борту в Мурманск, а потом уже на базе «Атомфлота» осуществить загрузку топлива.
В Мурманске ПЭБ успешно пришвартовался на площадке ФГУП «Атомфлот» для загрузки ядерного топлива и проведения испытаний. В октябре 2018 года на ПЭБ была осуществлена загрузка ядерного топлива в оба реактора, после чего начался этап физического пуска реакторов. 2 ноября 2018 года в 17:58 по московскому времени реакторная правого борта (установка № 1) достигла минимально контролируемого уровня мощности, 20 ноября состоялся физический пуск реактора левого борта (установка № 2).
31 марта 2019 года реакторные установки №№ 1 и 2 ПЭБ были успешно выведены на 100 % мощность. Их комплексные испытания, которые завершились 24 апреля 2019 года, подтвердили достижение технологических параметров ЯЭУ, заложенных в проекте плавучего энергоблока, и его полную готовность к началу эксплуатации. 26 июня 2019 года Ростехнадзор дал разрешение на эксплуатацию ПЭБ до 2029 года.
23 августа 2019 года в Мурманске состоялась торжественная церемония отправки атомного плавучего энергоблока «Академик Ломоносов» к месту его постоянного базирования в г. Певек. По морю ПЭБ вели два буксира в сопровождении ледокола «Диксон».
Через 3 недели, 14 сентября, ПЭБ завершил свое плавание, успешно пришвартовавшись в месте своего основного базирования — в г. Певек Чукотского автономного округа. Всего по дороге из Санкт-Петербурга в Мурманск, а из Мурманска в Певек «Академик Ломоносов» преодолел около 9 тыс. километров.
На момент прибытия ПЭБ в Певеке завершились все строительные работы по созданию гидротехнических сооружений, обеспечивающих швартовку плавучего энергоблока к мол-причалу.
И уже 19 декабря 2019 года в 11:00 по московскому времени плавучая атомная теплоэлектростанция выдала первую электроэнергию в сеть г. Певека. Для жителей города этот день стал символичным: в преддверии Нового года с энергетическим пуском ПАТЭС в городе зажглась новогодняя ёлка.
Включение генераторов ПАТЭС в сеть было осуществлено после синхронизации с параметрами береговой сети. Этому предшествовало завершение сооружения береговых объектов, обеспечивающих передачу электрической энергии в высоковольтные сети Чукотского автономного округа.
Впоследствии авторитетный американский журнал по энергетике Power назвал начало работы ПАТЭС «Академик Ломоносов» в числе шести мировых достижений 2019 года.
22 мая 2020 года плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов» была введена в промышленную эксплуатацию. Соответствующий приказ подписал генеральный директор АО «Концерн Росэнергоатом» Андрей Петров. Основанием для подписания приказа стало выданное накануне по результатам проверки комиссией Дальневосточного управления Ростехнадзора АО «Концерн Росэнергоатом» заключения о соответствии. Оно подтвердило, что плавучая атомная теплоэлектростанция построена в соответствии с требованиями проектной документации. Кроме того, было получено положительное заключение Росприроднадзора, которое свидетельствует, что ПАТЭС полностью отвечает действующим нормам и правилам, в том числе санитарно-эпидемиологическим, экологическим, пожарным, строительным требованиям.
ПАТЭС «Академик Ломоносов» стала единственной на планете плавучей атомной теплоэлектростанцией, 11-й действующей атомной электростанцией в России и самой северной АЭС в мире.
Плавучий энергетический блок обеспечивает в номинальном режиме выдачу в береговые сети 60 МВт электроэнергии и до 50 Гкалч тепловой энергии для нагрева теплофикационной воды. Электрическая мощность, выдаваемая в береговую сеть без потребления берегом тепловой энергии, составляет около 70 МВт. В режиме выдачи максимальной тепловой мощности около 145 Гкалч электрическая мощность, выдаваемая в береговую сеть, составляет порядка 30 МВт.
Численность эксплуатационного персонала ПАТЭС «Академик Ломоносов» составляет почти 100 человек, меньшая часть которых работают на постоянной основе с проживанием в Певеке, а остальные специалисты — эксплуатационный персонал, ремонтники и судовая команда — задействованы вахтовым методом.
Вскоре, 30 июня 2020 года, ПАТЭС стала выполнять и вторую свою функцию — обеспечивать теплом г. Певек. Первое тепло от плавучей атомной теплоэлектростанции было подано в 5-й микрорайон. С подключением 5-го микрорайона эта часть города была переведена на так называемую «закрытую систему» городского водоснабжения. Традиционно водоснабжение в Певеке осуществлялось по «открытой схеме», когда горячая вода в квартиры поступает напрямую из тепловой сети. Характерным недостатком подобной системы является то, что в случае отключения отопления отключается и горячая вода.
После модернизации городской теплосети в июле 2022 года тепло от плавучей атомной теплоэлектростанции поступило в жилые дома второго по счету микрорайона «Геолог». Таким образом, доля ПАТЭС в обеспечении населённого пункта теплом составила почти три четверти всего жилого фонда г. Певека.
Одной из самых обсуждаемых проблем ПАТЭС являются её экономические показатели. С одной стороны, мощность ПАТЭС не высока и в итоге и стоимость вырабатываемой энергии выглядит завышенной, если сравнивать со средней ценой. С другой стороны, цена строительства аналогичной по мощности станции в условиях Крайнего Севера так же будет немаленькой. В итоге цена производимой энергии уже не выглядит чрезмерной высокой. Второй момент — это первая ПАТЭС в мире, аналогов у станции нет, а уникальность, безусловно, подразумевает определенный перерасход.
В октябре 2021 года плавучую атомную теплоэлектростанцию посетила первая общественная экспедиция, в которую вошли экологи, сотрудники образовательных учреждений, представители общественных объединений. В числе задач, стоящих перед участниками, были сбор и анализ данных о состоянии экологической, радиационной безопасности ПАТЭС, а также экспертная оценка и передача всех полученных данных широкой общественности. Экологи провели измерения как на самой станции, так в районе её размещения. Результаты измерений показали, что радиационный фон в районе расположения плавучей атомной станции и в г. Певеке полностью сформирован естественными источниками: природные радионуклиды и космическое излучение. Средние значения мощности дозы на промплощадке ПАТЭС и в г. Певеке не превышают 0,12 мкЗв/ч.
В ноябре 2021 года проект ядерной реакторной установки для плавучего энергоблока проекта 20870 «Академик Ломоносов» стал лауреатом премии Правительства в области науки и техники. В авторский коллектив проекта вошли 10 руководителей и работников предприятий, принимавших непосредственное участие в реализации проекта плавучего энергоблока: ОКБМ Африкантов, НИЦ «Курчатовский институт», АО «Балтийский Завод», ПАО «ЦКБ «Айсберг», «Концерн «НПО «Аврора» и АО «Концерн Росэнергоатом» в лице филиала «Плавучая атомная теплоэлектростанция» (ПАТЭС).
Библиография9
![Атомные станции малой мощности : новое направление развития энергетики : [Сборник] / под ред. акад. РАН А. А. Саркисова ; Ин-т проблем безопасного развития атомной энергетики РАН.](http://elib.biblioatom.ru/data/atomnye-stantsii-maloy-moschnosti_2011/thumb.jpg)
Фотогалерея11
