08.12.2022 г.
Альтернатива «большому» атому

АЭС малой мощности, ветроэлектростанции и системы накопления энергии — направления, которые активно развиваются в России благодаря предприятиям атомной отрасли страны

Их работа не ограничивается строительством и эксплуатацией атомных электростанций большой мощности, проводкой караванов судов по Северному морскому пути и экомониторингом арктических территорий. Важное место занимает создание альтернативных большим АЭС источников энергии и способов их накопления. По ряду направлений атомная отрасль — признанный мировой лидер, практически не имеющий конкурентов на рынке.

АЭС малой мощности для труднодоступных районов

22 ноября на XII Международном форуме «Атомэкспо-2022» в Сочи прошло пленарное заседание «Большие возможности малой мощности», на котором обсуждались перспективы и актуальная повестка развития проектов атомных станций малой мощности (АСММ) в труднодоступных и изолированных регионах мира.

Кирилл Комаров, первый заместитель генерального директора Росатома, отметил на заседании, что АСММ могут занять свою нишу в «энергомиксе» многих стран. Эти станции — низкоуглеродные источники энергии по предсказуемой на десятки лет цене, которые обеспечат потребителям энергонезависимость, что особенно актуально в текущей рыночной ситуации. «В мире есть запросы на экологичные, экономически обоснованные и гибкие решения для труднодоступных территорий, островных стран, освоения месторождений природных ресурсов, и АСММ идеально на них отвечают. К преимуществам таких проектов относятся компактность и модульность, т. е. возможность тиражировать модули по мере роста потребности в электроэнергии», -сказал Комаров.

Заместитель генерального директора МАГАТЭ Михаил Чудаков рассказал, что сейчас у 20 стран существует более 80 проектов АСММ и в этом отношении Россия занимает лидирующие позиции, так как уже имеет готовые решения, в том числе благодаря накопленному опыту эксплуатации технологий малой мощности на атомном ледокольном флоте. По его словам, сегодня в мире наблюдается огромный интерес к технологиям малой мощности — в том числе со стороны таких стран, как Малайзия, Индонезия, Филиппины и Бразилия.

Но прежде всего АСММ, разработкой которых Росатом давно и активно занимается, нужны самой России. Они позволят снять проблему энергообеспечения в отдаленных и труднодоступных районах, где сейчас она решается за счет ископаемого топлива, как правило дизельного — дорогостоящего и загрязняющего окружающую среду. В России к 2045 г. доля атомной энергетики должна вырасти с нынешних 20% до 25%, и АСММ внесут вклад в этот рост.

Часть АСММ планируется в плавучем исполнении. Такой вариант более мобилен, универсален и привычен судостроителям, десятилетиями создававшим флот российских атомоходов. Более того, они предназначены для населенных пунктов, которые находятся на Севморпути. Первая плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов» два года назад была пришвартована в порту чукотского Певека, самого северного города России. Это 144-метровое судно, вырабатывающее до 70 МВт электрической и до 50 Гкал ч тепловой энергии.

Успешный опыт использования ПАТЭС «Академик Ломоносов» позволит тиражировать плавучие энергоблоки, создавать их модификации и запускать в серийное производство. Этим занимается машиностроительный дивизион Росатома компания «Атомэнер-гомаш». Ближайшим проектом станет энергоснабжение Баимской рудной зоны на Чукотке. В рамках договора, заключенного в 2021 г., «Атомэнергомаш» поставит четыре АЭС электрической мощностью до 110 МВт каждая. Для Баимки будут построены модернизированные плавучие энергоблоки по доработанному проекту «Академика Ломоносова», в которых вместо реакторной установки КЛТ-40С установят «ледокольные» реакторы РИТМ-200 большей мощности.

В Якутии будет построена наземная АСММ, в которой также будет использована установка РИТМ-200. Эта станция будет обеспечивать энергией золоторудное месторождение Кючюс, одно из крупнейших в России. Месторождение расположено за полярным кругом, на нем отсутствует энергетическая инфраструктура, необходимая для реализации проекта. Предполагается, что в 2028 г. будет начато использование электроэнергии АСММ — будет использоваться не менее 35 МВт мощности.

Ветропарки от Дагестана до Чукотки

Российская ветроэнергетика оказалась в сложном положении из-за ухода с рынка иностранных производителей ветрогенераторов и удорожания логистики поставок комплектующих. Сейчас над новыми проектами работает только «Новавинд», дивизион Росатома по ветроэнергетике. За три квартала нынешнего года шесть действующих ветроэлектростанций (ВЭС) «Новавинда» выработали более 1 млн МВт электроэнергии. Сейчас компания строит три ветропарка в Ставропольском крае. Один из них уже полностью готов. Берестовская ВЭС в Ставропольском крае прошла процедуру технического присоединения к сетям. Первые киловатты поступят в единую сеть России уже в январе 2023 г. В планах и другие регионы, в частности Дагестан.

Работа в Дагестане может начаться в ближайшем будущем. В конце ноября «Новавиндом» и группой компаний «Экоэнерджи» было подписано соглашение о сотрудничестве в реализации проекта строительства Махачкалинской ВЭС установленной мощностью 12,5 МВт в Республике Дагестан. Ветропарк будет состоять из пяти ветроэнергетических установок мощностью 2,5 МВт каждая. Оборудование для строительства ветропарка будет изготовлено «Новавиндом» на собственных производственных мощностях в Ростовской области, а также в кооперации с отечественными партнерами проекта.

Пока вся работа «Новавинда» сосредоточена на юге России. География будет расширяться в том числе за счет северных регионов. Например, на Чукотке часто дуют сильные ветры, но пока нет ве-тропарков. ВЭС могут дополнить АСММ для создания в регионе полноценной системы зеленого энергоснабжения. На Петербургском международном экономическом форуме в июне 2022 г. «Новавинд» и власти Чукотки договорились о сотрудничестве в области реализации проектов по ветроэнергетике. В республике до 2027 г. могут быть построены ветропарки общей установленной мощностью до 30 МВт.

Росатом также ведет переговоры и о строительстве ВЭС во Вьетнаме, у которого среди стран Ассоциации государств Юго-Восточной Азии (ASEAN) самая масштабная программа развития ветроэнергетики. «Новавинд» и вьетнамская An Xuan Energy совместно прорабатывают возможность строительства ветропарка в центральной части провинции Шонла на северо-западе страны. Мощность станции — 128 МВт. Для «Новавинда» это первый зарубежный проект и часть стратегии по экспорту технологий.

«У нас большой опыт в развитии ветроэнергетических проектов в России, и мы готовы применять наши знания за рубежом, — отметил гендиректор «Новавинда» Григорий Назаров. — Росатом уже реализует ряд проектов во Вьетнаме в сфере энергетики и науки, сейчас сотрудничество расширится. Развитие ветроэнергетики не только внесет вклад в энергетическую безопасность и индустриализацию региона, но и ускорит переход Вьетнама к энергетической модели, отвечающей целям устойчивого развития».

Перспективный рынок электротранспорта

Развитие машин на автономной электротяге долгое время сдерживало несовершенство технологий накопления энергии, и Россия — одна из стран, которая занята решением этой проблемы. В Калининградской области началось строительство гигафабрики Росатома — завода по производству батарей для электромобилей. Производство отечественных литий-ионных аккумуляторов запустит РЭНЕРА, отраслевой интегратор в области систем накопления электроэнергии (входит в топливную компанию ТВЭЛ Росатома).

В рамках выставки «Атомэкспо» РЭНЕРА представил прототип нового батарейного модуля на литий-ионных ячейках, созданный специально для широкой линейки электротранспортных средств по стандартам международного формата VDA. Преимущество нового поколения — использование новых ячеек с измененными габаритами, которые составят основную часть продукции будущей гигафабрики. Новый модуль легче и вмещает на 20% больше энергии по сравнению с предыдущим поколением. Масса модуля — 12,3 кг, он вмещает 2,66 кВт ч энергии.

Область применения новой разработки не ограничивается электротранспортом. Благодаря небольшой высоте (не более 110 мм) его использование возможно в 19-дюймовых стойках в составе источников бесперебойного питания и телекоммуникационного оборудования в качестве резервного источника.

«Наша разработка — это готовое решение под универсальные мировые электротранспортные стандарты. Благодаря новым техническим решениям мы предложим отечественному рынку конкурентоспособные батареи российского производства. В декабре начнется первая опытная эксплуатация батарей, построенных на универсальных модулях РЭНЕРА», — отметил Александр Камашев, генеральный директор РЭНЕРА.

Эти модули будут использоваться и в электромобилях российского производства. В рамках «Атомэкс-по» прошел круглый стол на тему «Электродвижение как новая парадигма развития отрасли». Президент ТВЭЛ Наталья Никипелова рассказала о планах Росатома по широкому участию в производстве ключевых компонентов электротранспорта, в первую очередь для легковых электромобилей, а также об открытости к партнерству с ведущими игроками российского автопрома.

Предприятия Росатома способны производить около 60% всех компонентов электромобилей, включая аккумуляторные батареи, локализованные электродвигатели, магниты из редкоземельных сплавов, микроэлементную базу, полимерные и композитные материалы. Поскольку около 40% стоимости электромобиля приходится на батарею, президент ТВЭЛ подчеркнула, что для снижения стоимости владения автомобилем необходима унификация существующих на рынке батарей и обеспечение конструкции для легкой замены аккумулятора.

После окончания эксплуатации в электротранспорте аккумуляторы могут использоваться в стационарных системах накопления электроэнергии. В частности, они могут быть встроены в сети зарядных станций, для чего также требуется унификация технических решений. Это повысит рентабельность батареи в ее жизненном цикле и позволит поставлять ее производителям транспорта по более низкой цене.

Одна из главных проблем для производства литий-ионных батарей — отсутствие у российских производителей собственной сырьевой базы. Россия обладает крупными запасами лития, но в XXI в. добыча не велась — импортировать металл было выгоднее, чем производить самим. Но цены на литий выросли более чем в 10 раз с конца 2020 г. и будут оставаться высокими в среднесрочной перспективе. Поэтому о планах производства лития из собственного сырья уже объявили четыре российские компании, в том числе Росатом. Госкорпорация совместно с «Норникелем» заявляли о планах совместной добычи лития на крупнейшем в стране Колмозерском месторождении в Мурманской области (18,9% запасов РФ, 75 млн т руды). Росатом рассчитывает, что правительство в этом году примет решение выставить месторождение на аукцион.

Есть альтернативный вариант — участие в зарубежных проектах. Российские и китайские фирмы лидируют в конкурсе на контракт по добыче лития в Боливии, сообщило издание Financial Times. По оценкам геологической службы США, Боливия обладает самыми большими в мире залежами лития. Его очень много в солончаковой пустыне Салар-де-Уюни на юго-западе Боливии, по которой и объявлен конкурс. Под твердой коркой находится жидкий рассол с концентрацией лития в 0,3%. Но получаемый из солончаков литий очень сложно очистить до нужного уровня, из-за того что в рассоле содержатся близкие по ряду химических свойств соединения магния.

От России на добычу претендует Uranium One Group, входящая в «Техснабэкспорт» Росатома. Победитель заключит контракт с боливийской государственной компанией Yacimientos de Litio Bolivianos.

Развитие Росатомом перспективных направлений производства энергии продолжится.-

Маргарита Парфененкова