CC BY
160
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 620.98:621.039
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ АРКТИЧЕСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Н. Н. Мельников, С. А. Гусак, В. А. Наумов
ФГБУН Горный институт КНЦ РАН
Аннотация
Труднодоступные регионы Российской Арктики, где сконцентрированы основные национальные ресурсы полезных ископаемых России, испытывают острый недостаток энергии для их развития. Несмотря на исключительную привлекательность уникальных месторождений золота, цветных и редкоземельных металлов, практическое отсутствие или слаборазвитая энергетическая инфраструктура является одной из главных причин, по которым перспективные проекты освоения этих месторождений до сих пор остаются нереализованными. В настоящей статье кратко рассмотрены направления развития энергетической инфраструктуры труднодоступных и удаленных территорий арктических регионов. Основное внимание уделяется атомным станциям малой мощности (АСММ), которые рассматриваются в качестве альтернативных источников энергии. Кратко представлены результаты оценки отдельных аспектов безопасности АСММ, и приведены основные результаты исследований, которые характеризуют возможности повышения уровня безопасности атомных энергоисточников при их подземном размещении. Ключевые слова:
атомные станции малой мощности, реакторные установки, энергоснабжение, арктические регионы России.
USE OF SMALL NUCLEAR POWER PLANTS FOR POWER SUPPLY OF THE ARCTIC SOLID MINERAL DEPOSITS
Nikolay N. Melnikov, Sergey A. Gusak, Vadim A. Naumov
Mining Institute of the KSC of the RAS
Abstract
Inaccessible regions of the Russian Arctic, containing main national mineral resources, are experiencing acute shortage of energy, required for the development. Despite the critical appeal of the unique gold, non-ferrous and rare earth metals deposits, underdeveloped or almost absent energy infrastructure is one of the main reasons why promising projects for the deposits development have not been yet implemented. The paper outlines the trends of the energy infrastructure development in inaccessible and remote areas of the Arctic regions. Particular attention is given to the small nuclear power plants (SNPP) which are considered as alternative energy sources. Results on evaluation of certain aspects of SNPP safety are briefly given and main study results are reported which characterize possibilities of raising a safety level of nuclear energy sources under their underground placement.
Keywords:
small nuclear power plants, reactor units, power supply, Russian Arctic regions.
Инновационное развитие арктических регионов России, о котором сейчас так много дискутируют, требует тесного взаимодействия государства, бизнеса и науки. Обязательным условием реальной инновационной политики в сферах, которые характеризуются недостаточной
Введение
инвестиционной деятельностью, является целенаправленная концентрация усилий государства. В настоящее время именно к таким сферам следует отнести освоение месторождений большинства видов твердых полезных ископаемых в арктических регионах России, где решающее значение приобретает проблема энергообеспечения вновь создаваемых горнопромышленных предприятий.
Актуальность проблемы энергоснабжения при освоении перспективных месторождений, связанной с отсутствием или недостаточным развитием энергетической инфраструктуры, в наибольшей степени проявляется на удаленных и труднодоступных территориях восточных арктических регионов России, которые расположены в зонах децентрализованного энергоснабжения. Для энергетической инфраструктуры таких регионов характерно следующее: наличие множества обособленных энергоузлов, разрозненность потребителей энергоресурсов, северный завоз органического топлива. Северный завоз является отдельной проблемой, которая определяет энергетическую безопасность удаленных и труднодоступных территорий. При осуществлении этой дорогостоящей процедуры доля транспортной составляющей в структуре стоимости топлива может достигать 70 %, что обусловливает высокую себестоимость производства энергии — в 5-10 раз выше, чем на электростанциях локальных энергоузлов. Ежегодные субвенции на выравнивание тарифов, предоставляемые из бюджетов различных уровней, оцениваются в несколько десятков миллиардов рублей, что составляет в некоторых регионах до 20-30% от расходов бюджета [1, 2]. В качестве примера приведем результаты исследований, выполненных специалистами Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова с целью количественной оценки надежности топливо- и энергообеспечения отдельных районов Якутии [3]. Эти исследования проводились на основе индикативного метода анализа энергетической безопасности территорий регионального уровня, сущность которого заключается в определении степени кризисности состояния энергетической безопасности (нормальная, предкризисная или кризисная) путем сравнения индикативных показателей, рассчитанных для изучаемого объекта, с их пороговыми значениями. В обобщенном виде их результаты иллюстрирует рис. 1, на котором приведено районирование территории Якутии по степени обеспеченности электрической и тепловой энергией и всеми видами топлива.
Как видно из рис. 1, все арктические районы Якутии в части обеспеченности топливом относятся к территориям с кризисной ситуацией, которая обусловлена, прежде всего, сильной зависимостью энергоизолированных районов от внешних поставщиков дизельного топлива.
Использование атомных станций малой мощности для энергоснабжения.
Указанный фактор, характерный для децентрализованной зоны энергетического комплекса Якутии, определяет специфику республиканской тарифной политики — перекрестное субсидирование населения, которое заключается в распределении высоких тарифов дизельной энергетики между остальными потребителями в централизованной зоне, в основном промышленного сектора. Такая тарифная политика вынуждает потребителей промышленного сектора строить собственные генерирующие мощности, что негативным образом сказывается на инвестиционной привлекательности, развитии энергетики и на энергетической безопасности всей республики [3].
Аналогичная ситуация свойственна большинству территорий в зонах децентрализованного энергоснабжения, характеризующихся суровым климатом, тяжелыми условиями, высокой стоимостью доставки топлива и грузов, удаленностью от центров снабжения. Поэтому в рамках мероприятий, предусмотренных Стратегией развития Арктической зоны Российской Федерации, развитие энергетической инфраструктуры арктических регионов России, в том числе на основе использования возобновляемых и альтернативных источников энергии, рассматривается в качестве одной из приоритетных задач [4].
Направления развития энергетической инфраструктуры арктических регионов России
Региональные стратегические и программные документы, направленные на развитие энергетической инфраструктуры арктических регионов, предусматривают строительство объектов малой энергетики, которой отводится определяющая роль в обеспечении энергетической безопасности удаленных и труднодоступных территорий. Планируется, что решение этой задачи будет базироваться в основном на применении традиционных энергоисточников, работающих на углеводородном топливе, и возобновляемых источников на основе гибридных (ветродизельных) электростанций. В качестве альтернативных
а
б
Рис. 1. Карты районирования субъектов Республики Саха (Якутия) по обеспеченности электрической и тепловой энергией (а) и топливом (б) [3]
Н. Н. Мельников, С. А. Гусак, В. А. Наумов энергоисточников в системе локальной энергетики для энергоснабжения арктических месторождений полезных ископаемых рассматриваются атомные станции малой мощности (АСММ).
Исследования по обоснованию различных вариантов развития энергоснабжения децентрализованной зоны восточных регионов России ведутся с 1980-х гг. в Институте систем энергетики им. Л. А. Мелентьева Сибирского отделения РАН. На основе выполненных исследований были определены приоритетные направления развития локальной энергетики и сформулированы условия их конкурентоспособности по сравнению с традиционной схемой «дизельная электростанция (ДЭС) + котельная», которая рассматривается как раздельная схема энергоснабжения, когда электрической энергией потребитель обеспечивается от дизельной электростанции, а тепловой — от котельной [1, 5, 6].
Кратко представляя результаты этих исследований, можно отметить вывод о том, что для промышленных потребителей восточного арктического сектора как существующих, так и новых, ориентированных на автономное энергоснабжение, более целесообразно использовать когенерационную схему (комбинированное обеспечение электрической и тепловой энергией от одного источника). Использование в качестве такого энергоисточника мини-ТЭЦ на местных видах топлива — угле или природном газе локальных месторождений является довольно капиталоемким вариантом. Однако себестоимость производства электроэнергии на них в два раза ниже, чем на дизельных электростанциях, что позволяет рекомендовать этот вариант для потребителей, расположенных вблизи месторождений угля и газа. В буферной зоне трасс газопроводов, кроме того, эффективен перевод ДЭС на природный газ и с использованием оборудования с когенерацией тепла. Результаты исследований по определению зон экономической целесообразности использования газа на дизельных электростанциях свидетельствуют о достаточно высокой эффективности этого мероприятия.
Проведенный сравнительный анализ технико-экономических показателей проектов возобновляемых источников энергии показал, что данные проекты для промышленных потребителей характеризуются значительными энергетическими нагрузками и пока не являются коммерчески привлекательными.
Для новых горнопромышленных предприятий, которые предполагается размещать в арктических регионах, где отсутствует энергетическая инфраструктура, в качестве альтернативы традиционному варианту следует рассматривать строительство АСММ [5]. Условия эффективности АСММ по сравнению с условиями традиционной схемы «ДЭС + котельная», полученные авторами рассматриваемых исследований, приведены в работе [6].
На основе многофакторного анализа транспортной и энергетической инфраструктуры в труднодоступных районах специалистами вышеупомянутого института были определены первоочередные проекты использования АСММ при освоении перспективных месторождений полезных ископаемых в арктических регионах:
• медно-порфировое месторождение «Песчанка» в Чукотском автономном округе;
• Томторское месторождение ниобий-редкоземельных руд и месторождение рудного золота «Кючус» в Якутии.
Кроме того, использование АСММ в качестве альтернативного энергоисточника рассматривается и для горнодобывающего предприятия по добыче и переработке свинцово-цинковых руд Павловского месторождения на арх. Новая Земля [7].
Использование атомных станций малой мощности для энергоснабжения.
Возможность использования АСММ для энергоснабжения перспективных месторождений твердых ископаемых в труднодоступных районах нашла свое отражение и в региональных программах, которые предусматривают мероприятия, направленные на развитие автономной энергетики в децентрализованных зонах энергоснабжения [8, 9].
Исходя из анализа перспективных электрических нагрузок предприятий на указанных месторождениях, которые варьируются от 20 до более чем 200 МВт, можно выделить два диапазона требуемой единичной мощности атомных энергоблоков [5]:
• 6-12 МВт для электроснабжения изолированных потребителей с уровнем электрической нагрузки 6-30 МВт;
• 50-100 МВт для организации энергоснабжения крупных потребителей и/или для работы в энергосистеме.
Анализ современного состояния российских разработок реакторных установок малой мощности, рассматриваемых в работе руководителя рабочей группы Росатома по отбору предложений для реализации атомных станций малой мощности Е. О. Адамова [10], позволяет сделать вывод о том, что для покрытия перспективных нагрузок потенциальных потребителей могут быть созданы АСММ в широком энергетическом диапазоне.
Энергетическая потребность объектов, обусловливающая целесообразность и объем использования атомных энергоисточников, является одним из основных критериев в широком спектре разнообразных факторов, которые в совокупности определяют конкурентоспособность и инженерно-техническую возможность использования АСММ для энергоснабжения того или иного конкретного потребителя. Анализ таких факторов и соответствующих требований к атомным энергоисточникам является предметом самостоятельной работы. В настоящей статье кратко рассмотрим некоторые аспекты безопасности АСММ.
Аспекты безопасности АСММ
Несомненно, важнейшим требованием к АСММ, которые могут быть использованы для энергоснабжения при освоении и разработке месторождений полезных ископаемых, является обеспечение гарантированного уровня ядерной и радиационной безопасности. Повышение безопасности атомных станций — ключевая задача в решении проблемы развития атомной отрасли в целом. Вместе с тем, фактор безопасности таких объектов приобретает особое значение в контексте использования АСММ в арктических регионах с возможностью размещения атомных энергоисточников вблизи от потребителей энергетической продукции. С этой точки зрения реакторные установки малой мощности обладают потенциалом для существенного улучшения в области безопасности по сравнению с большой атомной энергетикой. Современные разработки проектов АСММ, направленные на снижение требований к защитным мерам за пределами площадки и уменьшение радиуса защитной зоны вокруг станции, базируются на конструктивных и инженерно-технических решениях, среди которых выделим следующие [11, 12]:
• снижение последствий потенциальных выбросов вследствие меньшей топливной загрузки активных зон реакторов, меньшей запасенной неядерной энергии и меньшей суммарной мощности остаточного энерговыделения;
• применение преимущественно многократно резервированных пассивных систем безопасности;
• модульно-блочная структура реакторных установок, основанная на интегральной компоновке первого контура.
Указанные решения, направленные на повышение уровня безопасности, реализуются практически во всех современных российских разработках атомных станций малой мощности, которые основаны на многолетнем опыте проектирования и эксплуатации судовых реакторных установок, сформировавшем потенциал отечественных реакторных технологий в области создания АСММ. Не затрагивая другие аспекты безопасности атомных станций, которые должны отвечать нормативным документам, регламентирующим проектирование, строительство и эксплуатацию таких объектов, остановимся на требованиях к обеспечению безопасности при сейсмических воздействиях природного характера.
Требования к обеспечению безопасности при землетрясениях
Согласно требованиям «Норм проектирования сейсмостойких атомных станций» [13], атомная станция должна обеспечивать безопасность при сейсмических воздействиях до максимального расчетного землетрясения (МРЗ) включительно и выработку (выдачу) энергетической продукции вплоть до уровня проектного землетрясения (ПЗ) включительно. При этом ПЗ определяется как землетрясение максимальной интенсивности на площадке станции с повторяемостью один раз в 1 000 лет, а МРЗ — как землетрясение максимальной интенсивности на площадке атомного объекта с повторяемостью один раз в 10 000 лет. На первой стадии разработки ТЭО (обоснование инвестиций) сейсмичность района размещения атомной станции допускается принимать на основе комплекта карт общего сейсмического районирования территории РФ ОСР-97, которые позволяют оценивать степень сейсмической опасности на различных уровнях, отражающих расчетную интенсивность сейсмических сотрясений в баллах шкалы МЗК-64, ожидаемую на данной площадке с заданной вероятностью в течение 50 лет [14, 15]. В соответствии с нормативным документом [13], сейсмичность района размещения атомной станции для средних грунтов может оцениваться:
• для проектного землетрясения — по карте ОСР-97-В, которая соответствует 5 %-й вероятности превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет (период повторяемости сотрясений (Т) — один раз в 1 000 лет);
• для максимального расчетного землетрясения — по карте ОСР-97-О, которая соответствует 0,5 %-й вероятности превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет (Т = 10 000 лет).
В 2009-2012 гг. в ОАО «Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве», являющемся ведущим отраслевым предприятием в России в области инженерных изысканий в строительстве, с участием Института физики Земли РАН и специалистов других академических и ведомственных учреждений была выполнена работа, целью которой являлось создание комплекта актуализированных карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-2012, предназначенного для замены действующих уже свыше 15 лет нормативных карт ОСР-97 (предыдущие карты ОСР территории СССР традиционно обновлялись в среднем каждые 10 лет). После опубликования макетов карт ОСР-2012 и широкого их обсуждения научной общественностью стала очевидна необходимость их дальнейшего совершенствования, которое продолжалось в течение 2013-
Использование атомных станций малой мощности для энергоснабжения... 2015 гг. и завершилось созданием макетов карт ОСР-2016, основанных на модифицированной базе исходных данных ОСР-2012 и ОСР-2014, дополненных территорией Крыма, характеризующейся высокой сейсмической активностью. Созданный в результате работ 2014-2015 гг. комплект актуализированных карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-2016 предлагается в качестве нормативного документа для осуществления сейсмостойкого строительства взамен действующих с 1997 г. карт ОСР-97 [16]. Согласно новому комплекту карт ОСР-2016, сейсмичность района размещения атомной станции может оцениваться на основе карт, отражающих расчетную интенсивность сейсмического воздействия с заданной вероятностью для объектов атомной отрасли в соответствии с комплектом карт ОСР-97 и нормативными требованиями [13]:
• для проектного землетрясения — по карте ОСР-2016-В;
• для максимального расчетного землетрясения — по карте ОСР^^^.
На рис. 2 и 3 приведены фрагменты соответствующих карт, иллюстрирующих сейсмическое районирование Якутии и Чукотского АО. Эти рисунки позволяют предварительно оценить прогнозируемый уровень сейсмической опасности в районах расположения рассматриваемых месторождений полезных ископаемых и интенсивность ПЗ и МРЗ в соответствии с требованиями нормативного документа [13].
Интенсивность сейсмических сотрясений в баллах < 5 6 7 8
9
Рис. 2. Сейсмическое районирование Якутии и Чукотского АО для оценки интенсивности ПЗ в районе размещения атомной станции (фрагмент карты ОСР-2016-В [16])
Проектные решения по сейсмостойкости АСММ, которые могут быть размещены в районе месторождения «Песчанка» в Чукотском АО, должны обеспечивать выработку энергетической продукции при сейсмических воздействиях, которые характеризуются интенсивностью в 6 баллов по шкале MSK-64. При этом ядерная и радиационная безопасность атомного энергоисточника должна быть обеспечена при интенсивности сейсмических воздействий вплоть до 8 баллов.
Рис. 3. Сейсмическое районирование Якутии и Чукотского АО для оценки интенсивности МРЗ в районе размещения атомной станции (фрагмент карты 0СР-2016-Э [16])
Для АСММ, размещаемых на месторождениях «Томтор» и «Кючус», интенсивность проектного землетрясения составляет 5 и 7 баллов соответственно. Сейсмическое воздействие, которое характеризуется интенсивностью МРЗ в этих районах, оценивается на уровне 6 и 8 баллов для Томторского и Кючусского месторождений соответственно.
В сейсмическом отношении территория арх. Новая Земля стабильна. В геологической истории новейшего периода отсутствуют признаки современной тектонической активности. Согласно комплекту карт ОСР-2016, прогнозируемая интенсивность проектного землетрясения в районе Павловского месторождения прогнозируется на уровне 5 баллов, а интенсивность максимального расчетного землетрясения не превышает 7.
Отметим, что карты общего сейсмического районирования территории Российской Федерации могут быть использованы для предварительного уточнения сейсмичности района размещения атомной станции с учетом грунтовых условий площадки и их возможных
Использование атомных станций малой мощности для энергоснабжения. изменений в процессе строительства и эксплуатации объекта. Окончательно сейсмичность площадки атомной станции должна определяться по результатам сейсмического микрорайонирования [13].
В заключение также необходимо отметить, что инновационные проекты АСММ для освоения арктических месторождений в подавляющем большинстве базируются на многолетнем опыте проектирования и эксплуатации судовых реакторных установок, позволяющем обеспечить сейсмостойкость атомного энергоисточника до 9 баллов по шкале MSK-64.
Повышение безопасности при подземном размещении атомных энергоисточников
Использование АСММ в качестве автономных источников энергии и необходимость их приближения к потребителям энергии, особенно в удаленных и труднодоступных районах, обусловливают дополнительные требования по снижению рисков радиационного воздействия атомных энергоисточников на окружающую среду и население. В совокупности с барьерами безопасности, которые предусматриваются в современных разработках реакторных установок, комплексная безопасность, включая локализацию последствий аварий, решение задачи физической защиты и защиты от внешних воздействий техногенного и природного характера, может быть гарантированно обеспечена при подземном размещении реакторных установок.
В конце 1980-х и начале 1990-х гг. Горный институт Кольского научного центра РАН при сотрудничестве с ведущими научно-исследовательскими, проектно-конструкторскими и технологическими организациями страны выполнил комплексные научно-исследовательские работы, направленные на обоснование концепции создания в СССР головных подземных атомных станций в рамках Государственной научно-технической программы «Экологически чистая энергетика». Основные результаты этих НИР опубликованы в работах [17-19]. Ниже приведены некоторые результаты, характеризующие потенциальные преимущества подземного размещения атомных станций.
В рамках исследований по безопасности, наряду с типичными внешними событиями, которые учитываются при проектировании системы защитной оболочки для наземных атомных станций, были рассмотрены вероятные внешние воздействия на подземные станции, характерные для диверсий, террористических актов и локальных военных конфликтов. В частности, были изучены внешние воздействия заглубляющихся в скальный грунт боеприпасов, которые представляют наибольшую опасность для подземной атомной станции. При этом в расчетных характеристиках воздействий учитывалось, что современные средства доставки боеприпасов обеспечивают высокоточное поражение цели, что обусловливает вероятность попадания нескольких последовательных боеприпасов в одну точку.
Результаты расчетов, выполненных на основе математических моделей, учитывающих упругопластические деформации и структурные нарушения массива, показали, что при размещении реакторной выработки на глубине 50 м и более рассмотренные экстремальные динамические воздействия не приводят к существенным нарушениям устойчивости подземного сооружения.
Наибольшее влияние на устойчивость выработки и деформируемость вмещающего массива, наряду с нагрузками от управляемых боеприпасов, оказывают землетрясения. В настоящее время в мировой практике накоплен достаточно большой опыт проектирования
Н. Н. Мельников, С. А. Гусак, В. А. Наумов и строительства наземных атомных станций в сейсмически активных районах. Анализ этого опыта позволяет сделать вывод о том, что в целом проблема обеспечения сейсмостойкости таких объектов решается успешно при соответствующем выборе района размещения атомного энергоисточника. Что касается подземных атомных станций, то результаты исследований в области создания таких объектов показывают, что по сравнению с наземными станциями задача обеспечения сейсмостойкости имеет ряд особенностей. Так, например, установлено, что напряженное состояние подземного сооружения при сейсмических воздействиях определяется не только инерционными нагрузками от масс сооружений, но и сейсмонапряженным состоянием вмещающего грунтового массива вследствие распространения в нем волн напряжений (так называемое «неинерционное давление»), причем устойчивость подземных сооружений определяется последними. При этом могут иметь место эффекты дифракции и интерференции сейсмических волн, обусловленные близким расположением подземных сооружений к дневной поверхности или границе раздела грунтовых слоев с различными физическими свойствами.
Практически во всех исследованиях, проведенных в ряде стран (США, Канада, Япония), указывается на снижение интенсивности сейсмических воздействий на сооружения подземной атомной станции по сравнению с наземным расположением. Аналогичные в качественном отношении выводы были получены и по результатам исследований Горного института КНЦ РАН для конкретных горно-геологических условий возможной площадки размещения подземной станции на Кольском п-ове.
Результаты исследований различных авторских коллективов позволили установить, что для подземной атомной станции опасность представляет не столько интенсивность землетрясения на дневной поверхности, сколько наличие, состояние и поведение активных разломов в зоне размещения подземных сооружений. Подтверждением этого являются отчеты о некоторых землетрясениях, свидетельствующие о наличии разрушений только в тех случаях, когда подземные объекты попадают на разломы. Из этих соображений можно сделать вывод о том, что целесообразно не ограничивать расчетную интенсивность землетрясений, а ужесточить требования к выбору площадок для подземных объектов, не допуская размещения подземных выработок в зоне активных разломов и трещин. Ограничения в расчетной интенсивности землетрясений могут быть рекомендованы для коммуникационно-входного комплекса в связи с возможной неустойчивостью склонов при сейсмическом воздействии.
Наряду с изучением внешних динамических воздействий, в исследованиях Горного института КНЦ РАН была выполнена оценка безопасности подземных атомных станций при эксплуатации, проектных и запроектных гипотетических авариях. Результаты этих исследований позволили сделать вывод о том, что подземные комплексы и скальные массивы могут использоваться в качестве эффективных аккумуляторов тепла и радиоактивных выбросов при локализации крупных аварий, в том числе связанных с плавлением ядерного топлива. Небольшие поперечные сечения, связывающие реакторную выработку с атмосферой (шахты, подходные выработки, коммуникационные каналы и т. п.), и современные быстродействующие конструкции затворов создают благоприятные условия их полного перекрытия и организации пассивного отвода радиоактивных выбросов на конденсирующие и фильтрующие устройства в пределах подземного комплекса атомной станции.
Использование атомных станций малой мощности для энергоснабжения. Заключение
В экстремальных природно-климатических условиях Арктики в особой степени проявляется актуальность проблемы энергетической безопасности удаленных и труднодоступных территорий, современное состояние энергетического комплекса которых является слабым звеном производственной инфраструктуры арктических регионов и одним из основных факторов, сдерживающих развитие промышленности во многих районах и освоение потенциально привлекательных месторождений полезных ископаемых. Именно поэтому создание альтернативных источников энергии и модернизация энергетической инфраструктуры в арктических регионах страны рассматривается в качестве одной из приоритетных задач, решение которых направлено на достижение главных целей государственной политики Российской Федерации в Арктике.
Для решения проблемы энергообеспечения удаленных и труднодоступных регионов различными специалистами выполнен многофакторный анализ энергетической инфраструктуры арктических территорий, который позволил определить условия и области возможного эффективного использования АСММ в качестве источников энергии для энергообеспечения потребителей в децентрализованной зоне энергетического комплекса российской Арктики.
На сегодня в России сформирован широкий спектр современных разработок атомных энергоисточников малой мощности, которые базируются на многолетнем опыте проектирования и эксплуатации судовых реакторных установок и характеризуются свойствами внутренней самозащищенности, направленными на повышение уровня безопасности.
Подземное размещение АСММ позволяет обеспечить гарантированный уровень их безопасности и повысить эффективность их использования за счет размещения вблизи от потребителей энергетической продукции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Освоение минерально-сырьевых ресурсов Севера: варианты энергоснабжения / И. Ю.Иванова [и др.] // Регион: экономика и социология. 2011. № 4. С. 187-199. 2. Смоленцев Д. О. Развитие энергетики Арктики: проблемы и возможности малой генерации // Арктика: экология и экономика. 2012. № 3 (7). С. 22-29. 3. Старостина Л. В., Киушкина В. Р. Индикативный анализ топливо- и энергообеспеченности Республики Саха (Якутия). URL: http: // naukovedenie.ru / PDF / 39 tvn 113. pdf (дата обращения: 17.05.2015). 4. Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года: утв. Президентом РФ 8 февр. 2013 г. № Пр-232. URL: http: //government.ru/news/432/ (дата обращения: 15.01.2015). 5. Иванова И. Ю., Тугузова Т. Ф., Ижбулдин А. К. Приоритеты развития локальной энергетики Арктической зоны на востоке РФ. URL: http://sei.irk.ru/energy21/papers/ Иванова % 20ИЮ % 20 и % 20 др % 20 % 20 Приоритеты % 20развития % 20локальн ой%20энергетики %20 арктической%20зоны.pdf (дата обращения: 30.11.2015). 6. Санеев Б. Г. Роль атомных станций малой мощности в зонах децентрализованного энергоснабжения на Востоке России // Атомные станции малой мощности: новое направление развития энергетики / под ред. акад. РАН А. А. Саркисова. М.: Наука, 2011. С. 88-100. 7. В развитии арктической энергетики заказчики делают ставку на атомные станции малой мощности. URL: http://www.innov-rosatom.ru/news/181/ (дата обращения: 12.10.2015). 8. Петров Н. А., Санеев Б. Г., Сафронов А. Ф. Основные положения Энергетической стратегии Республики Саха (Якутия) до 2030 года. URL: www.sei.irk.ru/symp2010/ papers.html (дата обращения: 16.06.2016). 9. Об утверждении Схемы территориального планирования Архангельской области: постановление Правительства Архангельской обл. от 22 дек. 2012 г. № 608-пп. URL: http://docs.cntd.ru/document/462601002 (дата обращения: 15.03.2016). 10. Адамов Е. О. Состояние разработок АСММ в мире и России, приоритеты и перспективы их создания. URL: http://www.innov-rosatom.ru/files/articles/5e334977fec5bf72d7 dedcb904a914c0.pdf (дата обращения: 06.10.2015). 11. Кузнецов В. В. Обзор существующих и перспективных атомных станций малой мощности в Российской Федерации и за рубежом // Атомные станции малой мощности: новое направление развития энергетики / Субки М. Хадид [и др.]; под ред. акад. РАН А. А. Саркисова. М.: Наука, 2011. С. 159-178. 12. Проектные и технологические разработки для реакторов малой и средней мощности — перспективы и проблемы внедрения // Атомные станции малой
мощности: новое направление развития энергетики / под ред. А. А. Саркисова. М.: Академ-Принт, 2015. Т. 2. С. 14-35. 13. Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций. НП-031-01. URL: http://www.bestpravo.ru/rossijskoje/vr-pravo/z2w.htm (дата обращения 26.02.2013). 14. Комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации — ОСР-97. URL: http://seismos-u.ifz.ru/ocp-97_abc_big.htm (дата обращения 19.02.2013). 15. ОСР-97-D. URL: http://seismos-u.ifz.ru/ocp-97d.htm (дата обращения 24.07.2013). 16. Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации: пояснительная записка к комплекту карт 0СР-2016 и список населенных пунктов, расположенных в сейсмоактивных зонах. URL: http://seismos-u.ifz.ru/documents/_zapiska_ 0CP_2016.pdf (дата обращения: 11.11.2016). 17. Использование подземного пространства страны для повышения безопасности ядерной энергетики: материалы междунар. конф.: в 3 ч. Апатиты: КНЦ РАН, 1995. Ч. 1. 85 с. 18. Использование подземного пространства страны для повышения безопасности ядерной энергетики: материалы междунар. конф.: в 3 ч. Апатиты: КНЦ РАН, 1995. Ч. 2. 274 с. 19. Мельников Н. Н., Конухин В. П., Наумов В. А. Подземные атомные станции. Апатиты: КНЦ РАН, 1991. 138 с.
Сведения об авторах
Мельников Николай Николаевич — доктор технических наук, профессор, академик РАН, научный руководитель Горного института КНЦ РАН E-mail: [email protected]
Гусак Сергей Андреевич — кандидат технических наук, доцент, заведующий лабораторией Горного института КНЦ РАН E-mail: [email protected]
Наумов Вадим Алексеевич — кандидат физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Горного института КНЦ РАН E-mail: [email protected]
Author Affiliation
Nikolay N. Melnikov — Dr. Sci. (Engineering), Professor, Academician of the RAS, Research Manager of the Mining Institute of the KSC of the RAS E-mail: [email protected]
Sergey A. Gusak — Ph D (Engineering), Associate Professor, Head of Laboratory of the Mining Institute of the KSC of the RAS E-mail: [email protected]
Vadim A. Naumov — Ph D (Physics and Mathematics), Associate Professor, Leading Researcher of the Mining Institute of the KSC of the RAS E-mail: [email protected]
Библиографическое описание статьи
Мельников, Н. Н. Использование атомных станций малой мощности для энергоснабжения арктических месторождений твердых полезных ископаемых / Н. Н. Мельников, С. А. Гусак, В. А. Наумов // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2017. — № 1. — С. 66-77.
Reference
Melnikov Nikolay N., Gusak Sergey A., Naumov Vadim A. Use of Small Nuclear Power Plants for Power Supply of the Arctic Solid Mineral Deposits. Herald of the Kola Science Centre of the RAS, 2017, vol. 1 (9), pp. 66-77. (In Russ.).
