Материалы портала «Научная Россия»

Энергетическое трио: Россия, Франция, США

Энергетическое трио: Россия, Франция, США
В июне 2013 года в Санкт-Петербурге произошло знаменательное событие: ГК «Росатом», Комиссариат по атомной энергии (СЕА) Франции и Департамент энергетики США подписали Меморандум о взаимопонимании по созданию Международного центра исследований (МЦИ) на ба

В июне 2013 года в Санкт-Петербурге произошло знаменательное событие: ГК «Росатом», Комиссариат по атомной энергии (СЕА) Франции и Департамент энергетики США подписали Меморандум о взаимопонимании по созданию Международного центра исследований (МЦИ) на базе многоцелевого исследовательского реактора на быстрых нейтронах МБИР. Корреспонденты «Научной России» пообщались с ключевыми участниками переговорного процесса с российской и французской стороны.  

Глобальный подход

О проекте и о своём видении перспектив сотрудничества нам рассказал руководитель Департамента ядерной энергетики СЕА Кристоф Беар

— Доктор Беар, поделитесь, пожалуйста, с нашими читателями своими взглядами на устойчивое развитие атомной энергетики и на то, какой вклад могут внести в этот процесс реакторы на быстрых нейтронах. Как мы знаем, у Франции и у России богатый опыт в этой области.
— Я считаю, что устойчивое развитие атомной энергетики невозможно без использования облученного ядерного топлива и реакторов на быстрых нейтронах. Ведь в легководных реакторах используется менее 1% энергетического потенциала природного урана. Так что первый шаг к устойчивому развитию — это легководный реактор с замкнутым топливным циклом, второй шаг — реактор на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом.

— Расскажите вкратце о стратегии развития атомной отрасли во Франции в XXI веке Какова роль Комиссариата по атомной энергии в реализации современных подходов, каких результатов удалось добиться?
— Сегодня около 75% электроэнергии во Франции вырабатывается с помощью атома. Но самое главное — подтверждено направление на утилизацию отработанного топлива и переработку плутония. Мы уже занимаемся утилизацией плутония на легководных реакторах. Есть у нас и долгосрочные планы на международное сотрудничество, о котором я расскажу позже. Атомная энергетика определенно останется во Франции основополагающей на ближайшие десять лет.

— Если сравнивать атомную электростанцию с другими типами электростанций, что вы можете сказать об эффективности, экологичности и т.д.?
— Здесь нужно учитывать ряд параметров: стоимость, количество потребляемого топлива, независимость в выработке электроэнергии. Если оценивать стоимость ядерной энергии, производимой во Франции, то она вполне конкурентоспособна по сравнению с другими энергоносителями. А в плане потребления топлива эта разновидность вообще на первом месте, превосходя даже солнечную энергию, если учитывать полный жизненный цикл продукта.

— «Росатом» объявил комплексный подход к постепенному развитию так называемой «новой технологической платформы», которая предполагает параллельно развивать несколько концепций реакторов четвертого поколения, тесно связанных с вопросами закрытого топливного цикла. Поддерживаете ли вы такую инициативу российских коллег?
— Во-первых, идея одновременного развития реактора и соответствующего топливного цикла очень важна. Я, конечно, полностью поддерживаю то, что делают мои российские коллеги. Во-вторых, встает вопрос: какой тип реактора на быстрых нейтронах нужно развивать? Мы решили не заниматься тяжелометаллическими реакторами и работаем над быстрыми газовыми. Тем не менее, совместно развиваем реактор на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением и, безусловно, разделяем точку зрения российских специалистов.

У меня есть личные обязательства перед российскими коллегами в отношении разработки реактора на быстрых нейтронах, и мы составили план создания совместного реактора этого типа, который называется RFFR — Russian-French Fast Reactor (Российско-французский реактор на быстрых нейтронах).

И, наконец, Франция и Россия при содействии других стран вместе разрабатывают три типа реакторов на быстрых нейтронах, которые были определены на форуме Generation IV. Так что это действительно глобальный подход.

— Какова ваша оценка инициативы по созданию Международного центра исследований (МЦИ) на основе нового мощного исследовательского реактора на быстрых нейтронах (МБИР), который будет построен в России? что вы думаете о целесообразности такого проекта?                                                                                                                                                                                            — МБИР — важнейший инструмент исследований. Кроме того, он станет мощным ресурсом и для России, как не имеющий аналогов в мире. Я также надеюсь, что этот совместный проект даст возможность использовать новые виды топлива и материалов. Данный проект не менее важен и для нас. Мы начали совместную работу над научным аспектом МБИР, с большим нетерпением ждем начала реализации проекта и уверены в его перспективности.

— Поддержка и эксплуатация исследовательских реакторов требует серьезного финансирования, тем более для такого уникального проекта, как МБИР. Каким вы видите участие Франции в проекте МЦИ МБИР?
— Это требует серьезного обсуждения, и сейчас у меня пока еще нет четкой идеи. Что хотелось бы добавить: сейчас мы во Франции строим легководный экспериментальный реактор самого современного типа. Наши два реактора будут взаимодополняющими. Однако мы пока не обсуждали это с российскими коллегами.

— Чем продиктован выбор партнеров — России и США? И чего вы ожидаете конкретно от этого партнерства?
— Это очень просто. Во-первых, наши три страны — лидеры в ядерной энергетике. Во-вторых, МБИР станет инструментом, не имеющим аналогов в мире. Поэтому я уверен, что США, Россия и Франция смогут реализовать этот проект.

 

Новая платформа

В продолжение темы мы побеседовали также с Вячеславом Александровичем Першуковым — доктором технических наук, профессором, заместителем генерального директора — директором Блока по управлению инновациями, членом правления Госкорпорации «Росатом»

— Вячеслав Александрович, глава Комиссариата по атомной энергии Франции Кристоф Беар вкратце обрисовал нам французскую сторону проекта. Но хотелось бы попросить вас рассказать с самого сначала. Почему именно быстрые нейтроны?
— Когда мы говорим о быстрых нейтронах, то затрагиваем очень серьезную тему, связанную с новой платформой атомной энергетики. И это основная задача, которая поставлена перед «Росатомом». Ту же самую задачу ставят перед специалистами правительства других стран, одна из которых — конечно, Франция. Почему быстрые нейтроны? Дело в том, что философия развития будущего атомной энергетики — это замыкание ядерного топливного цикла, уход от зависимости от изотопа урана-235 и вовлечение в топливный цикл энергетического плутония. Для того чтобы это реализовать, нужно создать полномасштабную быструю атомную энергетику. Поэтому тематика быстрых нейтронов оказалась ключевой для перехода на новую платформу.

— Часто приходится слышать, что это экономически нецелесообразная технология. Что вы можете сказать на этот счет?
— Все зависит от того, как считать и при каких сценарных условиях делать такие выводы. Самое правильное — брать в расчет весь жизненный цикл с учетом стоимости и исходного сырья и захоронения отработавшего ядерного топлива. Во-первых, переход на замкнутый ядерный топливный цикл позволяет отказаться от урана-235 и, соответственно, в принципе от урановой горнорудной
промышленности вообще, поскольку отвального урана хватает на тысячу лет вперед, не нужно строить новые шахты и искать месторождения; во-вторых, вовлечение отработанного облученного ядерного топлива в замкнутый цикл дает возможность примерно в 25 раз сократить отходы, которые необходимо захоронить. Таким образом, получается, что это не такая уж и убыточная технология. Другой вопрос, что современные методы оценки основаны на дисконтировании денежных потоков (DCF, discounted cash flow), и через десять лет любой финансовый результат за счет дисконтирования будет равен нулю. Но эта школа монетаристов Чикаго не ориентирована на длительный жизненный цикл для ядерных технологий — примерно 50 лет, в будущем 60 лет. И если будущие доходы таким образом дисконтируются и нивелируются, то, наверное, что-то в методике неправильно, и говорить о неэффективности с использованием результатов, построенных на расчете DCF, вряд ли возможно.

— Совместный проект МБИР — это чисто исследовательский реактор?
— Наверное, стоит уточнить: МБИР — это не совместный проект, это проект, который Россия объявила международным. Другими словами, это центр, который мы специально делаем доступным для мирового сообщества, для стран, которые имеют атомную энергетику, с точки зрения развития их национальных атомных энергетических платформ. Разумеется, на не безвозмездной основе. Но весь объем капитальных вложений наша страна предполагает осуществить самостоятельно, без привлечения финансовых средств партнеров из других государств. Нам важно не только построить реактор, важнее то, зачем мы его строим и какие научные программы собираемся формировать. И здесь мы приходим к одному принципиальному выводу: практически все научные программы сегодня становятся международными, мир очень быстро обменивается информацией, поэтому с самого начала нами закладывается принцип совместного управления программой научных исследований на данном реакторе. Научные программы
мы будем разрабатывать в кооперации с зарубежными партнерами, а также будем стремиться делать прозрачной систему управления Международным центром исследований МБИР, чтобы всем было ясно, каковы реальные затраты на эксплуатацию данной установки. Для нас не существует задачи делать его сверхрентабельным в силу того, что мы стали монополистами, имеющими исследовательский реактор на быстрых нейтронах. Мы делимся своими возможностями со всеми странами мира. Поэтому научные программы будут совместными, управление операционной деятельностью — совместное, а вот собственность на установку будет российская, поэтому все капитальные вложения должны быть сделаны за счет Российской Федерации. Не важно, будет ли это федеральный бюджет или кредитные средства, но ответственность остается у нас.

— Какие конкретно исследования предполагается проводить на этом реакторе, и какие результаты вы ожидаете получить?
— Это изучение новых видов топлива, а также поведения конструкционных материалов активной зоны в условиях сложных теплоносителей (таких как высокотемпературный газ, свинец, натрий, свинец-висмут). В таких условиях пока трудно себе представить, кто бы мог еще проводить подобные эксперименты. Кроме того, есть определенные программы по развитию изотопной продукции. Мы увеличиваем интенсивность нейтронного потока, повышаем температуру облучения — и это область неизведанного в части технологических задач: не научных, а именно технологических, которые позволят обосновать использование
реакторов на быстрых нейтронах в промышленных масштабах.

— В каких еще областях могут найти применение результаты этих исследований?
— В космонавтике, медицине, производстве изотопной продукции — и во многих других сферах.

— В Гатчине будет запущен реактор ПИК, тоже высокопоточный. В чем принципиальное различие между МБИР и ПИК?
— Разные спектры нейтронов и, соответственно, разные предназначения. ПИК — уникальный реактор, он прежде всего сделан для проведения фундаментальных исследований, а МБИР решает прикладные задачи, технологические. Там пишутся страницы в учебник физики, а здесь обосновываются промышленные, энергетические технологии.

— Почему партнерами в проекте МЦИ МБИР стали именно эти три страны — Россия, Франция и США?
— В июне этого года в Санкт-Петербурге мы подписали тройственное соглашение. Выбор трех стран определяется уровнем развития атомной энергетики в каждой из них, а также опытом разработки и эксплуатации быстрых натриевых реакторов. И это даже несмотря на то, что в Америке развитие реакторов на быстрых нейтронах приостановлено исходя из политических соображений. Но Франция и Россия — по-прежнему лидеры, развивающие эту тематику. Кроме того, есть еще быстрая программа в Индии, ученые там работают на достаточно высоком уровне, однако их возможное участие в нашем проекте требует решения ряда специфических вопросов.

— То есть теоретически Индия еще может примкнуть к этому проекту? Как насчет других стран?
— В плане формирования научной программы это может сделать любая страна. Примерно в 2015 г. у нас будет создан управляющий комитет МБИР и начнется формирование научной программы на первый пятилетний цикл. После ее согласования и подтверждения
безопасности эксплуатации реактора при ее проведении будут определены лимиты партнеров по загрузке экспериментальных каналов. При этом у нас будет своя национальная программа по загрузке МБИР, будут свободные коммерческие объемы времени облучения, которое мы как владельцы данной установки можем предоставлять в рамках двусторонних контрактов с заказчиками. Ими могут быть и частные партнеры, наподобие американской компании Terra Power, которая сейчас будет проводить свои эксперименты на БОР-60, это могут быть и Южная Корея, и Япония, и Китай. Главное, что будет международный центр исследований как точка кристаллизации компетенций, позволяющая обеспечить все аспекты, связанные с нераспространением делящихся материалов и опасных радионуклидов. Это очень важно.

— Вы уже несколько раз упомянули коммерческую составляющую проекта…
— Коммерческая сторона присутствует, но не довлеет. Все-таки более важный момент — совместная программа экспериментов, обмен знаниями, результатами исследований, научная кооперация. Это задача непростая, потому что многие из результатов этой деятельности будут потенциально иметь коммерческий характер при их технологическом применении. Я думаю, что
достичь на уровне управляющего комитета договоренностей о правильном позиционировании исследований каждой из стран в плане интеллектуальной собственности будет достаточно серьезной задачей. А договориться больше чем «на троих» — задача весьма непростая.

— Звучит почти как анекдот.
— Да это и объективно сложно. Двое могут договориться, трое — уже много, а когда больше — совсем трудно. Мы знаем это по ITER, где в проекте участвуют семь стран, — там проблема реально существует. В нашем случае Россия, Франция и США просто находятся в большом отрыве от остальных в плане компетенций по быстрым реакторам. Однако данный проект вполне может стать подспорьем для многих стран в развитии собственной атомной энергетики, и в этом смысле МЦИ МБИР представляет собой просто бесценный ресурс. Ведь не исключено, что в проекте со временем обнаружатся и другие возможности для многих стран, о которых мы сейчас даже не догадываемся.

Подготовил Виктор Фридман

вячеслав першуков кристоф беар мбир международное сотрудничество реакторы росатом франция

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий