В прошлом месяце Белорусская АЭС еще на один шаг приблизилась к запуску: на площадку не только было завезено ядерное топливо, но и завершен его входной контроль для начальной загрузки в реактор первого энергоблока. Процесс осуществлялся профильными специалистами РУП «Белорусская АЭС» в присутствии представителей генерального подрядчика. Каждый этап контролировался Государственным атомным надзором. Как проходит контроль? Как готовятся к приемке топлива хранилища? Где и как его произвели и возможно ли в будущем топливо модернизировать? Ответы на эти вопросы корреспондент «Р» получила у генерального директора РУП «Белорусская АЭС» Михаила Филимонова и старшего вице-президента по производству АО «ТВЭЛ», председателя совета директоров ПАО «НЗХК» Михаила Зарубина.

Для первой в Беларуси атомной электростанции поставлено самое современное и эффективное ядерное топливо.

Секреты ТВЭЛ

Р.: Логично, наверное, начать с азов. Как и где производилось ядерное топливо для Белорусской АЭС?

М. Зарубин: Для первой в Беларуси атомной электростанции поставлено самое современное и эффективное ядерное топливо, имеющее успешный референтный опыт эксплуатации на аналогичных энергоблоках. Тепловыделяющие сборки для начальной загрузки Белорусской АЭС изготовлены на Новосибирском заводе химконцентратов, одном из двух фабрикационных предприятий Топливной компании Росатома «ТВЭЛ». При этом оба наших завода — и новосибирский НЗХК, и Машиностроительный завод в подмосковной Электростали — обладают компетенциями по производству ядерного топлива для реакторов ВВЭР-1200, и в дальнейшем оба предприятия могут быть задействованы для производства свежего топлива для Белорусской АЭС. Продукция ТВЭЛ и производственный процесс на наших предприятиях соответствуют всем международным стандартам качества. В частности, на НЗХК мы успешно провели очередную ресертификацию интегрированной системы менеджмента на соответствие требованиям международных стандартов ISO. На каждом производственном участке наших предприятий действует многоуровневый контроль качества, практически все процессы полностью автоматизированы. Вероятность брака или человеческой ошибки сведена к минимуму.
Р.: А какова география поставок ТВЭЛ?

М. Зарубин: На топливе производства ТВЭЛ работает каждый шестой энергетический реактор в мире. В последние годы топливо, произведенное на наших заводах, экспортировалось в 15 различных стран (это количество, в зависимости от заказов, колеблется из года в год). Это широкая география — от Западной Европы до Восточной Азии, которая включает в том числе поставки топлива для реакторов западного дизайна, мы его производим в кооперации с европейскими партнерами. Важно, что, благодаря существующему портфелю контрактов, в ближайшие годы будет расти и количество энергоблоков, и количество стран в нашей географии поставок. Прежде всего, это будет происходить за счет новых энергоблоков, которые Росатом строит в России и за рубежом. Главным образом это блоки поколения 3+ с реакторами ВВЭР-1200, аналогичные проекту Белорусской АЭС. Например, точно такие же блоки, работающие на таком же топливе, должны быть введены в Венгрии, Финляндии, Китае, Бангладеш и Египте. Аналогичные энергоблоки не только успешно эксплуатируются на площадках Ленинградской и Нововоронежской АЭС, но и продолжают прирастать новыми мощностями по типовому проекту. А мы, как топливный дивизион Росатома, сделаем все, чтобы обеспечить надежные поставки качественного топлива.

Состав составу рознь

Р.: На какой срок работы рассчитано ядерное топливо после загрузки в реактор?

М. Зарубин: Проектная стратегия использования топлива в реакторах ВВЭР-1200 Белорусской АЭС предусматривает четырехгодичный топливный цикл с одной перегрузкой раз в 12 месяцев. Это означает, что большая часть тепловыделяющих сборок будет эксплуатироваться 4 года, при этом ежегодно в ходе планово-предупредительного ремонта энергоблока часть ТВС будет извлекаться из реактора, и вместо них будет загружаться относительно небольшая партия свежего топлива.

М. Филимонов: На этот вопрос можно ответить и так: длительность первой топливной загрузки энергоблока № 1 составляет 346,5 эффективных суток, где одни эффективные сутки соответствуют одним календарным суткам при условии работы энергоблока на 100-процентной мощности. Таким образом, с учетом графика поэтапного освоения мощности длительность первой топливной загрузки в календарном выражении составит ориентировочно 410 таких календарных суток.
Р.: Есть какие-то отличия топлива для таких реакторов, как на Белорусской АЭС?

М. Зарубин: Нужно отметить, что на Белорусской АЭС будут введены наиболее современные энергоблоки поколения 3+ с реакторами ВВЭР-1200. Это наиболее мощные из действующих реакторов российского дизайна с повышенным уровнем безопасности. Если мы говорим о реакторах ВВЭР, их конструкция, включая активную зону и дизайн ядерного топлива, эволюционирует уже несколько десятков лет. В этом отношении есть преемственность между реакторами ВВЭР-1200 и ВВЭР-1000, а также топливом для ВВЭР-1200 и одной из моделей топлива для ВВЭР-1000, которая называется ТВС-2М. Наши инженеры усовершенствовали состав топлива, значительно увеличив массу урана в одной ТВС. Учитывая, что в активной зоне — 163 топливные сборки, в совокупности это позволило увеличить мощность реактора и количество энергии, которую он может вырабатывать. А, как известно, чем мощнее энергоблок, тем он более экономически эффективный — это так называемый эффект масштаба. Есть также дополнительные технические показатели, понятные только специалистам, такие как глубина выгорания ядерного топлива и прочие. Если резюмировать, то в целом ТВС ВВЭР-1200 — это наиболее современное и эффективное ядерное топливо под стать своему реактору.

На топливе производства ТВЭЛ работает каждый шестой энергетический реактор в мире.

Двухэтапный контроль

Р.: Как происходил входной контроль топлива на площадке Белорусской АЭС?

М. Филимонов: Фактически это был двухэтапный контроль. Сначала — до отправки на площадку на заводе-изготовителе (НЗХК) комиссией, состоящей из специалистов Белорусской АЭС, Госатомнадзора МЧС нашей страны, представителей генерального подрядчика (АО «АСЭ») и поставщика ядерного топлива (ОАО «ТВЭЛ»). Затем — при поступлении на станцию. В соответствии с заводскими требованиями поступившее ядерное топливо проходит входной контроль в хранилище свежего ядерного топлива Белорусской АЭС. Происходит это по определенной программе, которая содержит все необходимые меры безопасности при выполнении работ, а также весь алгоритм операций по определению качества и соответствия технической документации поставленных тепловыделяющих сборок. Работы по входному контролю ТВС выполняются специалистами Белорусской АЭС в присутствии ответственных представителей генподрядчика и поставщика.

Р.: Какова была готовность хранилища для нахождения топлива на площадке в Островце?

М. Филимонов: На площадке существует два хранилища: ХСТ — предусмотренное для хранения свежего ядерного топлива и хранилище отработавшего ядерного топлива. Это предусмотрено проектом Белорусской АЭС. Персонал, выполняющий и контролирующий работы с ядерным топливом, к такой работе готов. Начиная с 6 мая этого года ХСТ принимает партию свежего ядерного топлива, необходимую для первой топливной загрузки энергоблока № 1. Хранилище для отработавшего топлива — бассейн выдержки — находится в завершающей стадии пусконаладочных работ. Его ввод в эксплуатацию планируется до начала загрузки свежего ядерного топлива в реактор.

Р.: Наверное, многие уже сегодня задумываются о судьбе отработавшего топлива: как и где его будут хранить и перерабатывать?

М. Филимонов: Следуя рекомендациям высокого уровня и нормам безопасности МАГАТЭ, в Беларуси в 2019 году постановлением Совета Министров от 22.08.2019 № 558 утверждена «Стратегия обращения с отработавшим ядерным топливом Белорусской атомной электростанции». Документ отражает согласованные на национальном уровне позиции и планы обращения с отработавшим топливом после его выгрузки из реакторов энергоблоков № 1 и № 2 Белорусской АЭС. Предпочтительным вариантом обращения с отработавшим ядерным топливом считается направление его на переработку в Российскую Федерацию с возвратом в Беларусь отходов без долгоживущих радионуклидов.

Планы на завтра

Р.: На каком этапе находится строительство второго энергоблока? И когда на него может поступить топливо?

М. Филимонов: Степень готовности второго энергоблока оценивается в 72 процента. На энергоблоке на завершающей стадии находятся строительно-монтажные работы по объектам ядерного и турбинного островов, монтаж основного оборудования, технологических трубопроводов, прокладка кабельной продукции. На втором энергоблоке достигнуто ключевое событие: подано напряжение на собственные нужды, что дает возможность полномасштабного разворота пусконаладочных работ и является начальным этапом ввода энергоблока в эксплуатацию. Что касается первой топливной загрузки энергоблока № 2, согласно данным по контрактным обязательствам, поставка первой партии топлива запланирована на декабрь 2020 года.

Р.: Учитывая, что с течением времени многие реакторы модернизируются, может ли быть модернизировано и топливо для его работы?

М. Зарубин: В том-то и особенность атомной энергетики, что, в отличие от установок, которые для получения электроэнергии или сжигают углеводородное сырье, или используют энергию природных потоков (вода, солнце, ветер), топливо для АЭС — сложная высокотехнологичная продукция. И с годами она все более совершенствуется. Например, для реакторов ВВЭР-1000 и даже для реакторов ВВЭР-440, работающих еще с восьмидесятых годов прошлого века, ТВЭЛ совместно со своими заказчиками регулярно реализует проекты разработки и внедрения новых конструкций и модификаций топлива, в том числе нового поколения. Для атомных энергоблоков — и самых современных, и возрастных — именно новые решения по топливному циклу — это возможность быстро и без больших затрат увеличить экономическую эффективность и надежность работы энергоблока. У нас есть огромное количество таких опций и примеров. Например, в Болгарии внедрение топлива нового поколения для ВВЭР-1000 позволило очень быстро увеличить мощность реакторной установки на одном из блоков АЭС «Козлодуй». В долгосрочной перспективе это принесет значительный экономический эффект. Если говорить о реакторах ВВЭР-1200, как на Белорусской АЭС, то это самые молодые энергоблоки, которые только вводятся в эксплуатацию. При этом на Нововоронежской АЭС уже сейчас реализуется проект по переходу с 12-месячного на 18-месячный топливный цикл, такие проекты повышают экономическую эффективность блоков при безусловном обеспечении надежности и безо­пасности.

http://belaes.by