У подобных станций есть преимущество — надежная работа в случае перебоев с поставками базового топлива (как правило, газа). Во время перебоев здесь может сжигаться дизельное топливо или сырая нефть. Однако этим их достоинства исчерпываются, поскольку газ значительно дешевле дизельного топлива. При расчете затрат на приобретение топлива для выработки 1000 кВт·ч энергии получается, что газ оказывается дешевле дизеля почти в семь раз (см. график 4 ).
Любой альтернативный киловатт, таким образом, оказывается поистине золотым. И потому не может конкурировать с традиционной генерацией.
Быстрые нейтроны
Однако поборникам новых технологий не стоит отчаиваться. Жизнеспособная альтернатива традиционной тепловой генерации все же есть, хотя и не в рамках так называемой альтернативной энергетики. Речь идет об атомной генерации.
Александр Григорьев (ИПЕМ), отдавая должное водородным накопителям энергии, которые уже в обозримом будущем могут сыграть поистине революционную роль в развитии энергетики, указывает, что первую скрипку в энергетической симфонии XXI века будет играть атомная энергетика: «У атомной энергетики есть определенная цикличность, и циклы эти связаны, как правило, с аварийными ситуациями на АЭС: Три-Майл-Айленд, Чернобыль, Фукусима — каждый такой случай останавливает распространение атомной генерации, а то и приводит к некоторому откату назад. Потом все понемногу успокаиваются и потихоньку начинают возвращаться к идее развития атомной энергетики».
Перспективным направлением атомной генерации могут стать реакторы на быстрых нейтронах. В таких реакторах существенно изменен спектр нейтронов — это нейтроны с бо́льшими энергиями, чем, скажем, в обычном российском водо-водяном энергетическом реакторе (ВВЭР), поэтому их называют реакторами на быстрых нейтронах (БН). Вместо воды, которую традиционно применяют в качестве теплоносителя, в реакторах БН используют натрий.
Россия сегодня — единственная в мире страна, которая занимается разработкой и эксплуатацией подобных реакторов. БН строили японцы, но эксплуатировать не стали. Строили и французы, однако довольно быстро свернули программу.
Как рассказал Александр Полушкин, реактор на быстрых нейтронах мощностью 350 МВт работал в Казахстане на Мангышлаке: «Отработал ресурс и был остановлен. До сих пор работает третий энергоблок на Белоярской АЭС (мощность 600 МВт). Мы продлили его эксплуатацию, он будет работать еще 15 лет. И сейчас, вот буквально в эти дни, идет подготовка к пуску на Белоярской АЭС четвертого блока мощностью 800 МВт». БН-реактор несколько дороже традиционных — на сколько именно, в «Атомстройэкспорте» пока затрудняются ответить: ждут пуска первого современного реактора этого типа на Белоярской АЭС, после чего будет дана точная оценка.
У реактора на быстрых нейтронах есть и ощутимые преимущества по используемому топливу. Природный уран представлен двумя основными изотопами — уран-235 и уран-238. Обычный реактор использует только уран-235, тогда как уран-238 не используется и поступает в отходы. Однако на этот изотоп приходится свыше 99% всего содержащегося на планете урана. Реактор на быстрых нейтронах использует уран-238 в качестве топлива. Кроме того, расщепляя уран-238 и получая тепло и электричество как товарный продукт, реактор трансформирует этот изотоп в плутоний, который также является топливом для АЭС. То есть реактор на быстрых нейтронах, расходуя уран-238, воспроизводит топливо, в основе которого лежит плутоний.
Как указал Александр Полушкин, «реактор на быстрых нейтронах становится дополнением к АЭС, созданным по технологии ВВЭР. Отработанное топливо после использования на реакторах ВВЭР можно загружать в реакторы БН. Они “дожигают” уран-238, вырабатывают плутоний, который после определенного рециклирования в смеси с ураном — мы это называем “МОКС (МОХ)-топливо” — может опять вернуться в реакторы ВВЭР и работать там. Получается замкнутый топливный цикл. Вот это и есть ближайшая перспектива развития атомной энергетики».
Результат может оказаться ошеломляющим. Атомщики утверждают, что вовлечение в топливный цикл урана-238 сделает запасы ядерного топлива практически неисчерпаемыми. По крайней мере, его хватит на многие сотни лет.
Кроме того, по словам Александра Полушкина, сокращается количество отходов: «Сегодня ядерное топливо, которое отработано в реакторах ВВЭР, мы храним — для будущих поколений. Мы это не называем отходами. Это ценное сырье для будущей атомной энергетики. Но пока оно стоит мертвым грузом в хранилищах. Реакторы на быстрых нейтронах позволят вовлечь в топливный цикл все отработавшее топливо, которое осталось после ВВЭР. Получается замкнутый топливный цикл. Об этом говорит весь мир. Уже в 1966 году, будучи студентом, я слушал лекции об этом. Но реализуем эту идею только мы — и только теперь».
Читать дальше
