Научная статья на тему 'Система атомных станций малой мощности как интегрирующий фактор ТЭК'

Система атомных станций малой мощности как интегрирующий фактор ТЭК Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
130
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА / АТОМНЫЕ СТАНЦИИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ (АСММ) / КОГЕНЕРАЦИЯ / ТЭК / УГЛЕВОДОРОДНОЕ СЫРЬЕ / ТЯЖЕЛАЯ НЕФТЬ / УГОЛЬ / СИНТЕТИЧЕСКОЕ ЖИДКОЕ ТОПЛИВО / РАСШИРЕНИЕ РЕСУРСНОЙ БАЗЫ / РИСКИ / СИСТЕМА АСММ / NUCLEAR ENERGY / NUCLEAR STATION OF LOW POWER (NSLP) / COGENERATION / FEC / HYDROCARBONS / HEAVY OIL / COAL / SYNTHETIC LIQUID FUELS / EXPANSION OF THE RESOURCE BASE / RISKS / SYSTEM NSLP

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Субботин Станислав Анатольевич, Щепетина Татьяна Дмитриевна

Рассматриваются возможности синергетического взаимодействия атомной энергетики в виде атомных станций малой мощности (АСММ) с добывающими отраслями ТЭК для возможностей расширения ресурсной базы углеводородного сырья (УВС) и снижения экологической нагрузки. Анализируются несколько типов атомно-энергетических комплексов по добыче и переработке тяжелой нефти или ожижения угля, особенно содержащего много радиоактивных примесей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Субботин Станислав Анатольевич, Щепетина Татьяна Дмитриевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Small nuclear power plant system as an integrating factor of the fuel and energy complex

The paper considers opportunities for synergetic interaction between the nuclear industry in the form of small nuclear power plants (SNPP) and extractive industries of the Fuel and Energy Complex in order to expand the hydrocarbon resource base and reduce the environmental impact. The paper analyzes several types of nuclear power complexes for extraction and processing of heavy oil or coal liquefaction, especially when coal contains many radioactive impurities.

Текст научной работы на тему «Система атомных станций малой мощности как интегрирующий фактор ТЭК»

УДК 621.039 (470+571)

С.А. Субботин, Т.Д. Щепетина1

СИСТЕМА АТОМНЫХ СТАНЦИЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ КАК ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ФАКТОР ТЭК

Рассматриваются возможности синергетического взаимодействия атомной энергетики в виде атомных станций малой мощности (АСММ) с добывающими отраслями ТЭК для возможностей расширения ресурсной базы углеводородного сырья (УВС) и снижения экологической нагрузки. Анализируются несколько типов атомно-энергетических комплексов по добыче и переработке тяжелой нефти или ожижения угля, особенно содержащего много радиоактивных примесей.

Ключевые слова: атомная энергетика, атомные станции малой мощности (АСММ), когенерация, ТЭК, углеводородное сырье, тяжелая нефть, уголь, синтетическое жидкое топливо, расширение ресурсной базы, риски, система АСММ.

Введение

В мире все большее внимание уделяется вопросам энергетической безопасности, под которой подразумевается защищенность граждан, государства и общества от дефицита энергии и экономически приемлемых энергетических ресурсов. Автономные, безопасные, мобильные атомные станции малой мощности (АСММ) способны решать задачи энергоснабжения любого рода в различных странах мира, создавая тем самым все условия для обеспечения энергетической безопасности таких стран. Кроме того, возрастает социально-экономический потенциал региона локализации АСММ. В связи с этим международный интерес к малой ядерной энергетике увеличивается, о чем свидетельствует рост числа стран как развитых, так и развивающихся, ведущих под эгидой МАГАТЭ научно-исследовательскую деятельность по созданию АСММ нового поколения.

Реальное внедрение АСММ в современных рыночных условиях может произойти только в таких проектах, в которых АСММ будут не самоцелью, а инструментом эффективного решения более глобальных инфраструктурных задач. Перспективной является концепция ко-генерационных производств, в которых за счет энергии, производимой АСММ, может быть получена полезная продукция с высокой добавленной стоимостью. Доходность такого предприятия должна оцениваться по совокупности, поскольку в этом случае есть основания, что она

будет существенно превышать доход от простого производства электроэнергии.

Анализ аспектов энергетической безопасности показывает наличие ряда серьезных угроз, связанных с инфраструктурными особенностями ТЭК, среди которых уязвимость газотранспортных систем, сложность создания больших запасов газа, снижение инвестиций в ТЭК и неуклонно происходящее затруднение доступа к легкодоступным и высококачественным запасам нефти и газа наряду с отставанием прироста разведанных легкодоступных качественных запасов.

Эти угрозы могут быть смягчены или устранены при расширении сферы деятельности атомной энергетики (АЭ) как составной части ТЭК. АЭ вполне может стать гармонизирующим фактором топливно-энергетических структурных изменений через расширенное внедрение АСММ в сферы энергообеспечения смежных отраслей, связанных с добычей и переработкой углеводородов.

Предполагается рассматривать не одиночный проект АСММ, а целый класс ядерных энергоустановок (ЯЭУ) предназначенных для комплексного использования, характеризующихся внутренней самозащищенностью, основывающейся на использовании природных физических законов и адекватных методов конструирования. Данные АСММ могут производить в любой пропорции и наборе электроэнергию и различную когенерационную продукцию.

1 Станислав Анатольевич Субботин - начальник отдела НИЦ «Курчатовский институт», к.т.н., e-mail: Subbotin_SA@nrcki.ru; Татьяна Дмитриевна Щепетина - начальник лаборатории НИЦ «Курчатовский институт», к.т.н. e-mail: Schepetina_TD@nrcki.ru

Перечисленные качества позволяют располагать АСММ в непосредственной близости к удаленным или труднодоступным населенным пунктам, промышленным комплексам, отдельным промышленным объектам и в максимальной степени без потерь использовать не только электроэнергию, но и тепло.

АСММ модульного типа можно полностью изготавливать в заводских условиях и доставлять в снаряженном состоянии на площадку любым из возможных путей (морской, автомобильный, ж/д, воздушный), экономя тем самым на строительных и монтажных работах на площадке.

Срок окупаемости АСММ будет определяться регионом размещения, учитывая, что в удаленных или труднодоступных районах приемлемой является стоимость 1 кВтч во много раз выше, чем в централизованных энергосистемах.

Согласно МАГАТЭ, в настоящее время в 13-ти странах существует около 60-ти инновационных проектов реакторов малой и средней мощности различной степени готовности. Но из более чем 30-ти проектов АСММ без перегрузки ядерного топлива на площадке, разрабатываемых в мире, большинство находится в стадии концептуального проекта или технического предложения [1].

АСММ как гармонизирующий фактор топливно-энергетического комплекса

Возможности расширения сырьевой базы.

Топливно-энергетический комплекс является системообразующим базисом для экономики любой страны и мира в целом. Поэтому определяющим фактором успешного и долгосрочного развития экономики должна являться не прибыль от добычи и продажи ресурсов, а наличие экономически доступных ресурсов с учетом жизненного цикла тех технологий, которые ориентируются на их использование в течение длительного времени, поскольку история развития экономик показывает, что богатеют не те, кто добывает ресурсы, а те, кто научился их эффективно использовать. Рачительное хозяйствование - это использование ресурсов согласно их уникальным свойствам: газ, нефть - как сырье для органического синтеза, уран и торий - как энергоресурс.

Роль АЭ, как гармонизирующего фактора ТЭК, заключается в первую очередь в постепенном замещении газа в электрогенерации и использовании его на собственные технологические нужды отрасли (для энергообеспечения перекачки и сжижения), а также в принципиальном расширении ресурсной базы углеводородного сырья за счет вовлечения в хозяйственный оборот огромных запасов тяжелых нефтей.

Многопродуктовость системы АСММ в первую очередь ассоциируется с их неэлектрическим применением в составе атомных энерготехнологических комбинатов - АЭТК. Список энерготехнологических применений АСММ обычно представляется следующим:

• получение пресной воды;

• газификация угля и производство синтетических моторных топлив (СЖТ);

• горячая вода (пар) для глубокого извлечения тяжелой нефти;

• производство водорода для переработки неконвенционных нефтей в СЖТ;

• экономия газа на собственные технологические нужды (на перекачку 10-15%, на сжижение 25-30%);

• высокотемпературный сегмент технологий переработки сырья;

• глубокая переработка полезных ископаемых;

• производство сельхозпродуктов в условиях искусственного климата.

Актуальность использования ЯЭ для опреснения морской воды становится все более очевидной. В настоящее время приблизительно 23 млн м3/сутки опресненной воды производятся 12500 станциями, сооруженными в различных частях мира. Для энергоснабжения этих станций в значительной степени используют источники энергии на органическом топливе, поэтому выбор эффективного энергоисточника является одним из наиболее принципиальных вопросов повышения экономической эффективности процесса опреснения. В этом плане использование ядерных реакторных установок в качестве энергоисточников в составе опреснительных систем может оказаться весьма перспективным.

Перспективы применения АСММ видны для расширения сырьевой базы при максимальном

сохранении и использовании сложившихся глобальных инфраструктур добычи УВС и производства нефтепродуктов. Именно здесь открывается актуальная инновационная ниша для практической реализации АСММ, как ведущей силы гармонизации ТЭК, через организацию техногенного водородного цикла, который позволит организовать сбалансированный ТЭК, и в котором каждый энергоресурс как бы помогает друг другу в повышении качества использования и системной эффективности всего ТЭКа.

Уникальная возможность использования нефтепродуктов на транспорте создала большую потребительскую ренту этому ресурсу по отношению ко всем остальным энергоносителям. И за многие десятилетия масштабного использования жидкие моторные топлива стали системообразующим жизненно важным элементом для глобальной транспортной инфраструктуры.

Однако время простых решений заканчивается, и мы постепенно подходим к границе смены технологических укладов, основанных на использовании доступных качественных ресурсов нефти. Если в 1950 г. на добычу 200 баррелей нефти тратили 1 баррель энергии, в 2008 г. -1 баррель энергии, тратили на добычу 5 баррелей нефти, то в среднем по России тратится 1 баррель энергии чтобы добыть 2 барреля нефти.

С другой стороны, на высоких государственных уровнях разных стран в последнее время декларируются в качестве перспективы: водородная энергетика, водородная экономика, водородная цивилизация. Как важнейший вариант решения экологических проблем предлагается «энергоэкологическая революция» на основе применения водорода. Кроме задачи снижения выбросов этот «водородный вектор» нацелен на сохранение природных ресурсов нефти и газа для будущих поколений и как ценного сырья для производства пластмасс и другой химической продукции, а также в качестве топлива для транспортных средств. Связующим звеном этих разных тенденций в ТЭК может стать атомная энергетика в виде системы АСММ.

Консолидация нефтяной и атомной отраслей экономики. Консолидация усилий атомной и нефтяной отраслей может дать ощутимый синер-гетический эффект как на уровне всего ТЭКа, так и в социально-экономических сферах. Атом-

ная энергетика в общей стратегии ТЭК - это не альтернатива и не конкурент, а потенциал сохранения эффективности нефтегазового комплекса на долгие годы, способный повысить надежность и безопасность энергоснабжения. АЭ становится «источником источника» энергии и других ресурсов.

Разработка месторождений тяжелых и вязких нефтей становится все более актуальной. Извле-каемость нефти в виде легких фракций зачастую составляет 30-35%, поэтому при сокращении отдачи встает вопрос или прекращения добычи и ликвидации созданной вокруг месторождения производственной, транспортной и социально-бытовой инфраструктуры, или о переходе на добычу оставшихся тяжелых фракций с помощью других методов. Как правило затраты на добычу возрастают в 3-4 раза.

Следует подчеркнуть, что продление жизни месторождений с падающей добычей, в недрах которых остается еще 65-70% УВС, по принципу организации на них атомных энерготехнологических комплексов является актуальной задачей как социально-экономического, так и энергоресурсного плана. Это обусловлено еще и тем, что разведка и освоение новых месторождений связаны с огромными инвестиционными вложениями, которые необходимо будет сделать в довольно короткое время, что трудно сделать даже в мобилизационном типе экономик, не говоря о либеральной рыночной экономике.

К числу наиболее прогрессивных и энергетически целесообразных способов разработки месторождений тяжелых и вязких нефтей следует отнести использование атомной энергии для энергообеспечения процессов добычи и первичной или глубокой переработки тяжелых нефтей для обеспечения их транспортировки по обычным трубопроводным и продуктопроводным системам. Для этого применяется закачивание водяного пара в пласты. Если, например, для выработки пара необходимы парогенераторы производительностью 10-50 т пара в час при давлении 2,5-5,0 МПа, то эквивалентная мощность реакторной установки составит около 25 МВт. Это средний уровень мощностей из разряда реакторов малой мощности. Параметры пара практически совпадают с показателями современных хорошо освоенных реакторных

установок водо-водяного типа. Помимо технологических процессов, АСММ может снабжать электро- и теплоэнергией жилой поселок и других промышленных потребителей.

Следует особо подчеркнуть, что при организации АЭТК на истощающихся месторождениях сохраняется и продолжает использоваться производственная и бытовая инфраструктуры, имеющиеся дороги и трубопроводы, работа месторождения продолжается и снимается угроза социальной напряженности. Наблюдается закономерность, что нефтепереработка удваивает доход, получаемый от нефти, а нефтехимия утраивает его.

Это можно проиллюстрировать таким примером:

• для добычи 1 т тяжелой нефти в час необходимо 5 т пара;

• АСММ мощностью 100 МВт тепловых может произвести 30 МВт эл., то есть 210 млн кВт.ч в год, при цене 10 цент/кВт.ч выручка составит 21 млн долл. в год;

• та же АСММ мощностью 100 МВт тепл. может произвести 200 т/час пара для добычи 40 т/час тяжелой нефти, что даст минимум 20 т/час синтетической нефти, или 900 тыс. баррелей синтетической нефти в год, при ее цене 60 долл./баррель, выручка составит 54 млн долл. в год.

Для решения таких задач на первых порах вполне подойдут наиболее освоенные типы АСММ (водо-водяного типа), но наиболее экономически эффективными будут выглядеть высокотемпературные реакторы (типа ВТГР) с прямым использованием тепла для процессов получения водорода и радиационно-термиче-ского крекинга минуя преобразование в электричество.

Применение ВТГР для производства жидкого топлива из угля. Как показали ранее выполненные исследования, ВТГР является наиболее перспективным многоцелевым реактором-кандидатом для энерготехнологических приложений, позволяющим производить не только электричество, но и высокопотенциальное тепло [4]. Это обстоятельство обуславливает попытки рассмотрения возможностей его применения в качестве энергоисточника для производства синтетического жидкого топлива из угля как инновацион-

ную ядерно-энергетическую систему, совмещающую высокотемпературный газовый реактор и химическое производство жидкого топлива из угля на одной площадке.

Например, в Забайкальском крае практически нет месторождений бурого угля, не загрязненных естественными радионуклидами, причем запасы таких углей довольно существенны. Поэтому переработка такого угля в синтетическое жидкое топливо (особенно в случае применения непрямого сжижения) приведет к существенному снижению выброса в атмосферу радиоактивных веществ. Следует отметить, что радиоактивность угля не является характерной чертой российских месторождений - эта проблема всей мировой угольной энергетики. Российские бурые угли просто не являются исключением из общего правила [5].

Одна тонна энергетического угля дает выход примерно в 1200 м3 синтез-газа, что, в свою очередь, позволяет получить приблизительно 530570 кг жидкого синтетического топлива. С учетом того что предполагаемая производительность завода по производству синтетического жидкого топлива из угольного сырья составляет 500 тыс. т, ежегодная добыча угля должна составлять не менее 943400 т.

Производство синтетического жидкого топлива (СЖТ) из бурого угля сопряжено с потреблением тепловой энергии, которая в традиционных технологиях обеспечивается сжиганием части сырья, то есть угля. Вовлечение тепла атомных реакторов для целей энергообеспечения отдельных процессов в технологии производства СЖТ позволит сэкономить более половины традиционно потребляемого сырья, а также предотвратить попадание в атмосферу радиоактивности вместе с продуктами сгорания.

Поскольку метод непрямого ожижения угля позволяет получать конечный высокочистый продукт, то применение такой технологии позволит использовать даже так называемый комплексный уголь, непригодный вследствие его высокой радиоактивности для использования в качестве топлива в отопительных котельных и домашних бытовых печах, а также на ТЭС. Такого угля, например, на Уртуйском месторождении уже добыто 750 тыс т.

Примечание: (У) и (Ср) - для концентрации урана по значениям, характерным для уртуйского угля и по средневзвешенному значению концентрации урана в углях региона. * - варианты без применения атомной энергии; ** - варианты с использованием атомной энергии.

Таблица 1

Оценка ежегодных предотвращенных объемов выхода урана в окружающую среду, расходы угля при использовании и без использования АЭ для производства СЖТ

Год начала этапа 2035 2040 2085 (мин) 2085 (макс)

Мощность реакторов, ГВт тепл. 0,6 1,2 (пилотный кластер) 4,8

(8 модулей) 7,2

(12 модулей)

Производство СЖТ, тыс. т в год 416,1 832,2 3 328,8 4 993,2

Потребление угля для его переработки в СЖТ*, тыс. т в год 1450 2900 11 600 17 400

Потребление угля для его переработки в СЖТ **, тыс. т в год 725 1 450 5 800 8 700

Предотвращенные выбросы:

летучей золы*, тыс. т 10,37 20,74 82,94 124,41

урана*, т в год (У) 9 18 75 112

урана*, т в год (Ср) 6 13 54 80

летучей золы**, тыс. т 5,18 10,37 41,47 62,21

урана**, т в год (У) 5 9 37 56

урана**, т в год (Ср) 4 6 26 40

Приведенные оценки позволяют сделать вывод, что энерготехнологический кластер, сочетающий высокотемпературные газовые реакторы и производство жидких моторных топлив путем переработки угля, может иметь длительную перспективу с точки зрения обеспечения сырьевыми ресурсами для производства топлива, а именно бурыми углями.

Выполненные оценки ежегодных объемов производства синтетического жидкого топлива и предотвращенных выбросов урана в окружающую среду показали, что применение ВТГР в качестве энергоисточника для химического производства синтетического жидкого топлива позволит снизить воздействие предлагаемой технологии на окружающую среду.

В табл. 1 приведены результаты оценок ежегодных объемов выхода в окружающую природную среду урана (в золошлаковых отходах и газоаэрозольных выбросах).

Инвестиционная привлекательность АСММ

При выборе проекта, сравнивая и рассматривая разные альтернативы, в первую очередь инвесторы обращают внимание на одномоментные или на удельные капитальные затраты, что не всегда целесообразно. Одномоментная экономия не всегда приводит к экономии в целом. Следует учитывать, что затраты нужно просчитывать на весь цикл жизни проекта вплоть до его вывода из эксплуатации. Сосредоточение экономии на удельных капитальных затратах приводит к меньшей суммарной прибыли самого проекта, особенно в эпоху снижения ставок рефинансирования основных резервных валют.

Эксплуатационная надежность - так же один из важнейших параметров проекта АЭС. Бесперебойная поставка электроэнергии зачастую является миссией всех энергогенерирующих ком-

паний. Путем диверсификации мощностного ряда установок на стадии эксплуатации можно снизить риски с перебоями поставки электричества, в первую очередь потому, что в работе остаются (п-1) блоков/модулей, если случится какая-то аварийная остановка одного модуля или необходима будет перегрузка топлива. Это позволяет компании непрерывно получать прибыль от работы на площадке других модулей за время не только плановой перегрузки топлива, но и в случае аварийного останова одного модуля [2].

Путем снижения единичной мощности, кроме явно выраженных количественно экономических рисков, можно минимизировать риски, связанные с ядерной и радиационной безопасностью. В системе ЯЭ, основанной на АСММ, значительно легче выполнить требования по безопасности, экологической приемлемости, нераспространению ядерных материалов в силу принципиальных физических отличий АСММ от АС большой мощности. Атомно-энергети-ческое сообщество имеет достаточно большой опыт проектирования и эксплуатации реакторов большой мощности. Основным априорным преимуществом малых реакторов перед большими в области безопасности считается именно «эффект масштаба». Если согласиться с тем, что безопасность можно измерять, например, математическим ожиданием выхода радионуклидов в среду обитания, и что риск пропорционален произведению этого математического ожидания на количество радионуклидов, которые могут выйти в среду обитания, то понижение единичной мощности реактора при других равных условиях (уровень знаний, технологий, технических и финансовых возможностей) при-

водит к принципиальному улучшению безопасности (понижение единичной мощности блока в 10 раз, например, от 1000 до 100 МВт, приводит к снижению интегральной опасности в 1000 раз, как это приводится в работе [3]). Это означает, что при выборе варианта компоновки АЭС мощностью 1000 МВт из 10-ти модулей единичной мощностью по 100 МВт даст снижение интегрального риска в 100 раз.

Таким образом, блоки АСММ могут занять определенное место и в крупных энергосистемах, как альтернатива блокам большой единичной мощности, объединив преимущества снижения рисков как экономических, так и ядерно-радиационных.

В связи с тем что несколько блоков модульных станций можно строить одновременно и вводить в эксплуатацию по мере готовности в более короткие сроки нежели крупные АЭС, следует сделать вывод, что снижается риск роста затрат от увеличения срока строительства АЭС. Конструктивные особенности модульных атомных станций малой и средней мощности, собираемых в заводских условиях, позволяют устанавливать реакторные установки (РУ) на площадке уже готовыми к эксплуатации, что снижает сроки строительства, транспортировки и наладки АЭС, в отличие от АЭС большой мощности, монтируемых непосредственно на площадке.

Например, серийное и промышленное производство модульных РУ средней мощности с блоком мощностью 300 МВт эл. позволит довести сроки строительства одного энергоблока до 3-3,5 лет, что сократит сроки начала возврата кредитов и увеличит коммерческую привлекательность и конкурентоспособность атомных

Таблица 2

Сравнительная характеристика рисков больших и малых АС

Риски и вызовы Блок АЭС 1000 МВт Модульные АЭС малой и средней мощности

Риск роста затрат от увеличения срока строительства Достаточно велик Снижается за счет небольшого габарита и сборки в заводских условиях

Проблема поиска инвестора Только крупные компании, не менее 5-6 млрд долл. Расширение круга инвесторов, риски кратно меньше

Относительные удельные капитальные затраты 1 1,2 -2,0

Окончание табл. 2

Риски и вызовы Блок АЭС 1000 МВт Модульные АЭС малой и средней мощности

Риски с перебоями поставки электричества Риск присутствует, ущерб большой Риск присутствует, но ущерб снижается в несколько раз в зависимости от количества модулей

Использование для технологических целей В ближайшее время неприменимо Широкие возможности приближения к населенным пунктам и производствам

Минимальный резерв мощности в энергосистеме Равен мощности блока (1000 МВТ) Равен мощности блока (100-300-500 МВт)

Риски, связанные с ядерной и радиационной безопасностью Оцениваются вероятностными методами Детерминистически снижается и вероятность рисков, и величина самого ущерба

Риски на стадии вывода из эксплуатации Большой объем демонтажа, высокие дозозатраты Крупно-модульный демонтаж, снижается и вероятность рисков и величина облучения

Экспортные риски Рынок относительно невелик, конкуренция высокая Появление новых рыночных ниш и конкурентных преимуществ

Возможность страхования гражданской ответственности В полном объеме нет, почти невозможно Возможно по многим программам страхования

Наличие площадок размещения Ограничено В рамках региональной энергетики практически повсеместно

Повторное использование промплощадки Практически невозможно Возможно

Приемлемость обществом Психологические барьеры (особенно после аварий ЧАЭС и Фукусимы) Возможность наглядной доказательности повышенной безопасности блоков МСМ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

станций с такими энергоблоками, в то время как строительство одного блока АЭС большой мощности занимает минимум 5-6 лет.

Другими словами это означает, что за те два года, пока достраивается (по плану) блок АЭС большой мощности, с продажи электроэнергии от первого модуля станции, в данном случае модуль мощностью 300 МВт эл., даст возможность получить до 10 млн долл. прибыли (выручка составит около 20 млн долл.). Можно кратко резюмировать преимущества системы АС малых и средних мощностей в виде табл. 2.

Заключение

Объединение потенциалов различных технологий дает эффект, заведомо превышающий их экономические показатели при раздельном функционировании. Такую стратегическую задачу можно считать прорывным мегапроектом со значительным синергетическим эффектом.

Например, если производство чисто электроэнергии АС дает условно единичную доходность, а энергообеспечение добычи тяжелых нефтей обычными способами при генерации технологического пара с помощью углеводородного топлива может поглощать до половины добываемого сырья, то использование только тепловой энергии от АС для добычи нефти позволит оценивать совокупный доход такого АЭТК в среднем в 3 единицы.

Простое сжигание угля может привести к серьезным экологическим последствиям в виде накапливающегося загрязнения среды радионуклидами, содержащимися в угле и трудно поддающихся улавливанию. Переработка высокорадиоактивного угля в СЖТ с использованием энергии самого угля также малоэффективна в этом плане, так как выбросы аэрозолей в атмосферу остаются. Вовлечение АЭ в решение системных задач ТЭКа позволяет как расширить ресурсную базу существующих топлив, так и

ввести дополнительные синергетические ресурсы при одновременной заботе о чистоте окружающей среды.

Ключевую роль в реализации таких проектов будет играть создание энергообеспечиваю-щей структуры, которая может располагаться максимально близко к местам добычи и обладать высокой экологичностью и безопасностью - системы АС малой и средней мощности.

Преимущества системы АСММ в расширении ресурсной базы УВС, а также в повышении безопасности, надежности энергопоставок и снижении многих существенных рисков по всему жизненному циклу энергоисточников при переходе от блоков большой мощности к блокам малой или средней мощности на первых этапах развития потребуют дополнительных инвестиций, но это компенсируется снижением рисков в будущем и, соответственно, ростом инвестиционной привлекательности всего ТЭК.

Для реализации развития ТЭК в направлении экономичного производства водорода, эффективного использования сырья, адекватного энергообеспечения всех технологических процессов и социальных потребностей необходимо сформулировать системную задачу, сочетающую микроэкономические и макроэкономические подходы и институциональные преобразования в хозяйственной сфере, призванные согласовывать риски и выгоды, разнесенные по значительным временным интервалам и различным технологиям и регионам, и способствующие единению долговременных интересов федеральной и региональной, законодательной и исполнительной ветвей власти, привлечению крупного капитала, координированию усилий государства, бизнеса и науки по развитию водородной экономики и оздоровлению окружающей среды.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зайцев И., Коровяков О., Удянский Ю. Маркетинговые исследования атомных станций малой и средней мощности // Клуб 3Д. Инновационное проектирование. 2012. № 6. С. 139-154.

2. Размер имеет значение - чем меньше, тем лучше //[Электронныйресурс] www.atominfo.ru/ news/air4641. htm

3. Hatori S. Energy source for human demand // Advanced Nuclear Systems Consuming Excess

Plutonium. - Kluwer Academic Publishers, Netherlands, 1997. P. 69-77.

4. Пономарев-Степной Н.Н., Столяревский А.Я., Пахомов В.П. Атомно-водородная энергетика. М.: Энергоатомиздат, 2008 г., 108 с.

5. Сидорова Г.П., Крылов Д.А. Радиоактивность углей и золошлаковых отходов угольных электростанций / Чита: ЗабГУ, 2016. 237 с.

Поступила в редакцию 23.05.2017 г.

SA. Subbotin, T.D. Shchepetina2

SMALL NUCLEAR POWER PLANT SYSTEM AS AN INTEGRATING FACTOR OF THE FUEL AND ENERGY COMPLEX

The paper considers opportunities for synergetic interaction between the nuclear industry in the form of small nuclear power plants (SNPP) and extractive industries of the Fuel and Energy Complex in order to expand the hydrocarbon resource base and reduce the environmental impact. The paper analyzes several types of nuclear power complexes for extraction and processing of heavy oil or coal liquefaction, especially when coal contains many radioactive impurities.

Key words: nuclear energy, nuclear station of low power (NSLP), cogeneration, FEC, hydrocarbons, heavy oil, coal, synthetic liquid fuels, expansion of the resource base, risks, system NSLP .

2 Stanislav A. Subbotin - Head of Department at the Research Center «Kurchatov Institute», PhD in Engineering, e-mail: Subbotin_SA@nrcki.ru; Tatyana D. Shchepetina - Head of Laboratory at the Research Center «Kurchatov Institute», PhD in Engineering, e-mail: Schepetina_TD@nrcki.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.