Ядерная и углеводородная энергетики

Атом Европы - колосс и глиняные ноги

Александр Уваров, AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 11.04.2016

Евросоюз не планирует расставаться с атомной энергетикой - по крайней мере, на словах. В новом документе Еврокомиссии предлагается сохранить атомный парк ЕС хоть и на пониженном, но всё-таки ещё на вполне достойном уровне.

Атомная стратегия
Еврокомиссия выпустила первый после фукусимских событий документ PINC (Nuclear Illustrative Program). Это программный документ, ставящий долгосрочные ориентиры для атомной энергетики ЕС. Готовить и публиковать такие документы евробюрократов обязывают условия договора о "Евратоме".

Главная положительная новость документа - несмотря на процветающие в объединённой Европе антиатомные настроения, бюрократическая верхушка Старого Света не готова сказать атому "нет".

Конечно, говорить о развитии атомной энергетики и превращении её в крупномасштабную в Европе не приходится. Согласно PINC, атомный парк ЕС в XXI веке сократится с нынешних 120 ГВт(эл.) до 95-105 ГВт(эл.).

Средний возраст европейских блоков вскоре достигнет 30 лет. Даже с учётом продления сроков эксплуатации нынешний парк доживёт в лучшем случае до середины века. Таким образом, Европе придётся строить блоки замещения, иначе на её ядерном статусе будет поставлен крест. Прогноз по установленным мощностям АЭС в Евросоюзе до 2050 года, (c) PINC:

Синий цвет - действующие блоки без ПСЭ.
Красный цвет - действующие блоки с ПСЭ.
Зелёный цвет - блоки, построенные после 2025 года.
Белый цвет - выводимые блоки.
Кривая - доля атомной генерации в общей генерации ЕС.

Атомная тактика

Как любой стратегический документ, свежая редакция PINC не рассматривает задачи тактического плана.

Одна из таких задач - где взять деньги на строительство новых атомных блоков? Авторы документа прогнозируют, что для сохранения парка на уровне 95 ГВт(эл.) в срок до 2050 года понадобится потратить от 349 до 456 миллиардов евро. А для парка 105 ГВт(эл.) расходы возрастут до 385-500 миллиардов евро.

К этим цифрам необходимо добавить затраты на вывод из эксплуатации замещаемых блоков. Они существенны - на собственно вывод придётся отдать 123 миллиарда евро, а на обращение с ядерными отходами уйдут ещё почти 130 миллиардов евро, хотя на эти цели часть денег уже собрана.
Вторая тактическая задача, которая также не затронута в PINC, прямо связана со стратегической слабостью европейского атома.

Созданный в XX веке в Европе атомный колосс стоит на глиняных ногах, а именно, чуть менее чем полностью зависит от импорта урана. Если по каким-то причинам поставки природного урана в ЕС прекратятся, то европейская атомная энергетика умрёт за считанные годы.

Собственная добыча урана в ЕС покрывает 2% от европейских потребностей. Определённую экономию удаётся реализовать за счёт MOX-топлива и регенерата. Но даже с их учётом Европа обеспечивает себя ураном всего лишь на 12,5%.

Традиционно проблему уранового дефицита Европа решала с помощью долгосрочных контрактов и диверсификации поставщиков. С контрактами - по крайней мере, на первый взгляд - дело обстоит приемлемо, на долю спотового рынка приходится всего 5% поставок природного урана. С поставщиками, однако, всё выглядит сложнее.

Фактически, у Евросоюза три крупных урановых поставщика - Евразия (Россия и Казахстан), Африка (Нигер) и англосаксы (Австралия и Канада).
Отношения ЕС и евразийских стран переживают не лучшие времена. В Нигере идут вялотекущие военные действия, которые уже приводили к остановке работ по добыче урана, и реальна угроза большой войны. Поставщики-англосаксы резко утрачивают дружелюбие, как только добиваются положения монополистов.

Таким образом, проблема урановых поставок может оказаться критичной для атомной энергетики ЕС в её нынешнем виде. К этому следует добавить и остроту проблемы накопления ОЯТ, так как в густонаселённой Европе не так много подходящих мест для создания долгосрочных хранилищ ОЯТ и ВАО.

Поставщики природного урана в Евросоюз в 2006-2014 годах, (c) PINC

(Не)возвращение к истокам

Нельзя утверждать, что составители PINC не в курсе проблем, ассоциирующихся в наши дни с атомной энергетикой. Но решение, на которое они намекают, посвятив ему в документе целую главу, вряд ли способно устранить ахиллесову пяту европейского атома.

В текущей редакции PINC особое внимание уделено малым модульным реакторам. Это направление модное, но не апробированное ни с точки зрения экономики, ни с точки зрения безопасности, ни с точки зрения эксплуатации. И самое главное, сами по себе малые реакторы не решают проблем топливообеспечения и ОЯТ.

Напрашивающееся решение, которое могло бы смягчить зависимость Европы от уранового импорта, а то и вообще избавить её от него - частичное возвращение к истокам, то есть, переход к двухкомпонентной атомной энергетике (тепловые и быстрые реакторы) с замыканием топливного цикла.  В документе отмечено, что по пути замыкания цикла с быстрыми реакторами продолжает идти Франция. Но этим упоминанием авторы и ограничились.

Между тем, в Европе накоплен большой опыт по быстрому направлению - в первую очередь, по реакторам с натриевым теплоносителем. Достаточно вспомнить наработки Франции, Германии, Италии и Великобритании. Реакторы типа БН продвинулись дальше всех других быстрых реакторов в мире по направлению к стадии внедрения в промышленных масштабах. Возобновление быстрой натриевой программы в Европе вполне реально, особенно если учесть возможности международной кооперации.

Потенциальными участниками европейской программы БН/ЗЯТЦ могли бы стать американцы, которые уже сейчас предлагают Великобритании свой проект PRISM, хотя и с иными целями - для выжигания складских запасов британского гражданского плутония. Вместе с тем, PRISM может быть преобразован из выжигателя в реактор-бридер, работающий в двухкомпонентном цикле.

Принять участие в программе БН/ЗЯТЦ могла бы и Россия, на сегодняшний день удерживающая майку лидера в направлении быстрых реакторов. Но с важной поправкой - именно БН/ЗЯТЦ.

Иные варианты быстрых реакторов, которые рассматриваются сегодня в нашей стране, вряд ли смогут выйти на массовое внедрение в сроки, необходимые ЕС для строительства атомных блоков замещения.

Цитата: Dobryаk от 10.04.2016 11:45:26Цитата: Dobryаk от 10.04.2016 08:43:52

Это достойно чтения:


Выдержка из длинной дискуссии вокруг утилизации оружейного плутония на Атоминфо.ру.

Эта вся бодяга круто влияет на роль нашего БН-800. Он проектировался изначально как размножитель (он же наработчик): активную зону обкладывают отвальным ураном, в топливных стержнях пятки и голову тоже делают из отвального урана, и в нем этот отвальный уран превращается в топливный плутоний. Но нет никаких проблем гонять БН-800 в режиме наработки и оружейного плутония. Дело в том, что у БН активная зона с натрием –- это как бассейновый реактор, там принципиально нет высокого давления, уран из бланкета вне защитной оболочки можно таскать когда захочешь --- чем короче облучение, тем жирнее партизаны, т.е., тем оружейнее плутоний. Пятки и голова из урана –- да чтобы нейтроны вверх и вниз зря не летели. Этот плутоний затем используется как топливо --- это и есть немного карикатурно Замкнутый Ядерный Топливный Цикл.


Из-за СОУП БН-800 сделали под выжигание, т. е., предполагается его работа без уранового бланкета --- вместо урана железо. Этот режим работы БН-800 был навязан СОУП, оно фактически закрывает переработку облученного топлива на БН-800. В этом случае теряется сама идея ЗЯТЦ. В-общем, в рамках СОУП БН-800 ориентирован на работу с топливом из именно оружейного плутония и выставлен из гражданского топливного цикла.
...........
...........

При этом диалектика событий такова, что БН-800 появился в первую очередь благодаря СОУП.

Из всего этого совершенно не понятно а что мешает лепить сборки MOX не прибегая к БН-800, только лишь для выжигания плутония в классических реакторах? 
Чем именно он то, БН-800, так дорог для переработки оружейного ?

Цитата: деверя шурин от 13.04.2016 04:42:49Из всего этого совершенно не понятно а что мешает лепить сборки MOX не прибегая к БН-800, только лишь для выжигания плутония в классических реакторах? 
Чем именно он то, БН-800, так дорог для переработки оружейного ?

У нас стратегия развития АЭ предполагает использования БР как элемента расширенного ЗЯТЦ. Без технологии БР это не возможно.

В то же время, поскольку мы заключили СОУП, то оружейный плутоний (ОП)  выгодно сжигать именно в БН-800, поскольку он проектировался именно под МОХ-топливо и его одного достаточно  для выполнения всей программы за оговоренный срок. В плюс идёт отработка технологии БН.
Отработать производство МОХ-топлива легче на ОП, поскольку он меньше светит, стабильный изотопный состав.

Сжигать ОП в ВВЭР менее выгодно, во первых, по тому, что изотопный состав плутония после облучения значительно меняется в худшую сторону, во вторых нужно в определённой степени модернизировать АЭС,  в третьих в один ВВЭР можно загрузить не более 1/3 МОХ и для выполнения программы нужно по крайней мере загружать 3 реактора, в четвёртых для запуска программы нужно доказать работоспособность топлива (лицензировать) в ВВЭР, что требует значительного времени. Для БН это уже проделано за счёт опытной эксплуатации МОХ-сборок на БН-600.

Ну, это вкратце. 

Цитата: Nobody от 11.04.2016 22:07:38Может у меня конечно лыжи не едут, на за такие деньги мы можем пару-тройку заводов по переработке построить и ещё с пяток БН-800.
И это от пуза если деньги жрать, а если вдумчиво - так кабы не раза в полтора побольше.
Чета у них там в консерватории неполадки с музыкой.

Ничего вы комрад не понимаете в современной эффективной экономике...

Цитата: Мишел от 14.04.2016 19:18:36Это оценка стоимости видимо всей программы (переработка+компенсации покупателям топлива). Завод требует еще около 8 млрд - http://www.postandcourier.com/article/20150820/PC1610/150829935/report-more-funding-needed-for-spent-bomb-material-program
И это понятные деньги, т.к. головные операции очистки плутония у них подразумевают фторирование продукта.

А не очень круто 7+8 ярдов зелени. И это копия завода "Мелокс". Строй да лепи по готовым чертежам оборудование. Сначала требовали, сколько там, не толь 3 не толь 4 ярда. Считать готовый проект разучились? А Рашка за 7 ярдов деревянных построила. Разницу не видим?

Про фторирование продукта ссылки будут?

Цитата: ДядяВася от 14.04.2016 19:36:26А не очень круто 7+8 ярдов зелени. И это копия завода "Мелокс". Строй да лепи по готовым чертежам оборудование. Сначала требовали, сколько там, не толь 3 не толь 4 ярда. Считать готовый проект разучились? А Рашка за 7 ярдов деревянных построила. Разницу не видим?

Про фторирование продукта ссылки будут?

Ссылок не будет, потому что конечно же гидрирование - это я зарапортовалась, хотела сказать даже если фторирование бы выбрали, и то столько денег не понятно на что...поправила))
И это не копия Мелокса, это Мелокс с дополнительным пристроем, мы же обсуждали уже - эти дополнительные ярды требуются на головные операции http://glav.su/forum/2-science/97/3389928-message/#message3389928
Интересно, сколько стоит наш подготовительный передел.

Цитата: Мишел от 14.04.2016 19:53:21И это не копия Мелокса, это Мелокс с дополнительным пристроем, мы же обсуждали уже - эти дополнительные ярды требуются на головные операции http://glav.su/forum/2-science/97/3389928-message/#message3389928
Интересно, сколько стоит наш подготовительный передел.

Ага, к "Мелоксу" сарайчик приделали и уже не "Мелокс". Логика железная.

Ну, я конечно, не американский бухгалтер, но ярды на сарайчик многовато будет. Это всё таки не переработка ОЯТ с мощной радиационной защитой, колоссальной активностью осколков и соответствующей инфраструктурой.

Но "голову" то по любому делать нужно, т.к. (уже обсуждали) металл в диоксид нужно переводить.

Про наш передел отдельно вроде нигде не упоминалось. Ну пристроились, где нибудь в уголке, на РТ-1, фанеркой отгородились и бодяжат потихоньку.

Цитата: Мишел от 14.04.2016 21:01:34Не Мелокс. И вот почему -  Мелокс построен без учета требования выдерживать падение самолета. А с тех пор все поменялось и без самолета - никак))
И про гидрирование говорили - сочетание водорода и плутония в одном высокотемпературном переделе выставляет жуткие требования к зданию и оборудованию.

Мелокс проектировался во вполне современном дизайне и на самолёт рассчитавали.

Водород с плутонием тоже обсуждали, перечитайте. На Мелоксе этого водорода выше крыши, таблетки там в водороде спекают при 1700^оС, и печки там по размерам мама не горюй.

Цитата: ДядяВася от 14.04.2016 21:14:50Мелокс проектировался во вполне современном дизайне и на самолёт рассчитавали.

Как все носятся с этим падением самолета! Честно не понимаю почему. Звучит то как! "Выдерживает падение самолета" Кто-нибудь в курсе на падение какого именно самолета рассчитывают вторую, внешнюю оболочку реакторных корпусов?  Обычно дают массу и скорость самолета. Видел множество проспектов по проектам АЭС-2006 и ТОИ, и либо цифр нет, либо ни та ни другая цифра не впечатляют. Скажем так - падение кукурузника или небольшого частного самолета из аэроклуба купол выдержит. А вот боинга? Или сверхзвукового самолета - ? Сильно сомневаюсь. 
Лично на мой взгляд, повышенная сейсмическая стойкость, независимость от внешних источников электроэнергии, СПОТ и стойкость к ударной волне значительно сильнее повышают безопасность АЭС, чем двойной контайнмент. Но ведь ни в одной рекламе не преминут сказать - выдерживает падение самолета. И никогда не говорят какого. Маркетинг в чистом виде.

Цитата: puniec от 14.04.2016 21:43:55Лично на мой взгляд, повышенная сейсмическая стойкость, независимость от внешних источников электроэнергии, СПОТ и стойкость к ударной волне значительно сильнее повышают безопасность АЭС, чем двойной контайнмент. Но ведь ни в одной рекламе не преминут сказать - выдерживает падение самолета. И никогда не говорят какого. Маркетинг в чистом виде.

Насчёт какого именно самолёта не помню, а вот насчёт сейсмической активности это чётко прописывается. Для АЭС, начиная с твэла, закладываются запасы прочности, не говоря уж об остальном. На Мелоксе то же проектное землетрясение не толь 7 не толь 8 баллов. После Фукусимы требования к АЭС значительно ужесточились. А ударная волна, если только от ЯВ в пределах нескольких км, а обычное, если только бетонобойные бомбы. Ну так от них, что метров 10 бетона стены-потолки делать?

Цитата: Мишел от 15.04.2016 16:58:17По ПиН АЭ-5.6 самолет 20т скорость 200 м/с.
А японцы Рокашо рассчитывали на Боинг 747))

На самом деле не всё так страшно, по крайней мере у нас. Вот я сказать уверенно не могу, т.к. точно не знаю. 

Невозможность падения самолёта на ядерный объект достигается организационными средствами. Проще говоря - а нефига им там летать, т.е прокладывайте "лётные коридоры" немного в сторонке от объектов.

Например, по крайней мере в советское время, над территорией "МАЯК"а самолёты не летали. Здесь конечно добавлялась секретность, но тем не менее. 

Аборигены рассказывали, что когда какой то самолёт вдруг оказался над "зоной", так местные как на чудо на него смотрели.
В Европах конечно сложней, там, что самолётов, что АЭС, на кв. километр до фига. Но это их трудности.

Цитата: ДядяВася от 15.04.2016 16:09:36Насчёт какого именно самолёта не помню, а вот насчёт сейсмической активности это чётко прописывается. Для АЭС, начиная с твэла, закладываются запасы прочности, не говоря уж об остальном. На Мелоксе то же проектное землетрясение не толь 7 не толь 8 баллов. После Фукусимы требования к АЭС значительно ужесточились. А ударная волна, если только от ЯВ в пределах нескольких км, а обычное, если только бетонобойные бомбы. Ну так от них, что метров 10 бетона стены-потолки делать?

Может это и глупо звучит, но исключать ядерный взрыв нельзя (по моему волна избыточного давления 20КПа - расчетная нагрузка для главного корпуса энергоблока). Мантры вроде "это невозможно в свете нынешней геополитической обстановки" не умножают эту вероятность на ноль. Особенно в свете обострения исторического периода и медленно разворачивающейся гонки вооружений - АЭС новых проектов еще 60 лет как минимум стоять, а там все что угодно может случится.  АЭС все таки мишени. 
А про запасы прочности - всегда теплофизический расчет аз делается по самому слабому звену, самому нагруженному твэлу в самом энергонаряженном сечении. С учетом возможных локальных неравномерность энерговыделения. А потом еще и коэффициент спокойного сна обязательно. Хотя это и старая методика - сейчас вероятностные расчеты рулят, но - такая проверка обязательна. Поэтому за безопасность я спокоен. Но современные гермооболочки все больше напоминают саркофаг ЧАЭС, но возведенный заранее. Что не вдохновляет - нет бы работать над естественной безопасностью. Но это тоже понятно - все в комплексе должно снизить вероятность плавления аз в год от любых причин до крайне близких к нуля значений. Но аргумент в распространении ядерной энергии всегда был простой - это цена и все это по ней бьет.

Цитата: ДядяВася от 15.04.2016 18:32:49Аборигены рассказывали, что когда какой то самолёт вдруг оказался над "зоной", так местные как на чудо на него смотрели.
В Европах конечно сложней, там, что самолётов, что АЭС, на кв. километр до фига. Но это их трудности.

Как абориген - подтверждаю, самолетных инверсных следов над городом-спутником нет как класса.
И да, бывая в других городах, удивительно их видеть, отвык за 16 лет )))

Иногда дета ближе к горизонту видишь следы пролета, ну инверсный след этот вот белый. Редко. Удивляешься по инерции, мол чё такое? Потом вспоминаешь, что в небе, бывает, самолеты летают )

Насколько помню, законодательно запрещено летать над прилегающей к АЭС территорией на высоте ниже 5 км. Но от греха вообще все трассы прокладывают в стороне.

ЗЫ: добавлю. Детство провел в славном городе Гагарине. Что недалеко от Москвы (170 км), и небо постоянно в следах самолетов, летящих со стороны Европы. А также частые грохоты в небе при переходе истребителей на сверхзвук - в 50 км г.Вязьма, под которым базировался полк МиГов.

Tопливная эпопея ­Рос­атома (очень длинно, но очень содержательно)



пн, 18/04/2016 - 07:24 | Ctavr (1 год 1 день)

В 90-е годы прошлого века начальная стадия ЯТЦ в России оказалась на грани дезинтеграции. Но Рос­атому удалось восстановить контроль над соответствующими активами, структурировать их и отвоевать ряд позиций на мировых рынках, едва не занятых конкурентами. Сегодня стратегическая задача госкорпорации — удержать и расширить нишу на рынке, очередной передел которого затевают зарубежные игроки.

На фоне реструктуризации Areva Рос­атом остается единственным глобальным поставщиком ядерных технологий, действующим во всех сегментах атомного рынка, от разведки и добычи урана до вывода из эксплуатации объектов использования атомной энергии. Причем, в отличие от всех остальных мировых поставщиков, российская корпорация в существенной мере опирается на отечественную сырьевую базу отрасли.
 

[spoiler=Скрытый текст]

Топливный «фланг» госкорпорации — один из наиболее значимых с точки зрения бизнеса и конкурентоспособных в мировом масштабе. 
 
По масштабам фабрикации ядерного топлива Рос­атом входит в тройку лидеров, а в отношении обогащения занимает ведущее место в мире. Абсолютный объем обогащения на предприятиях Рос­атома в последние годы превышал, по оценкам экспертов, 18 млн ЕРР, при потребностях российской атомной отрасли в пределах 10 млн ЕРР. Объем фабрикации для энергетических реакторов составляет порядка 1300 тонн топлива по урану, из которых две трети приходится на водо-водяные реакторы — российские и зарубежные.
 
Рос­атом полностью контролирует нижние этажи ядерно-топливного цикла, однако внутри госкорпорации зоны ответственности в этой сфере распределены между разными дочерними структурами: АРМЗ контролирует добычу и поставки урана; топливная компания Рос­атома «ТВЭЛ» ведает различными стадиями производства ядерного топлива и развитием соответствующих технологий, от конверсии и обогащения урана до производства тепловыделяющих сборок, а также осуществляет продажу топлива и сопряженный с ним сервис в России и за рубежом; АО «Техснабэкспорт» (TENEX) отвечает за экспорт обогащенного уранового продукта (ОУП), услуг по обогащению и конверсии, поставку технологий обогащения урана (в Китай).
 
Особое разделение обязанностей между ТВЭЛом и TENEX было установлено и в отношении рыночного использования излишков оружейных материалов: «Техснабэкспорт» отвечал за реализацию избыточных запасов оружейного урана на внешних рынках (прежде всего в рамках контракта «ВОУ-НОУ» с США, исполнение которого завершено), а ­ТВЭЛу было поручено координировать утилизацию запасов плутония, признанных избыточными по соглашениям с США (плутоний используется в виде MOX-топлива, которое предполагается загружать в перспективные российские быстрые реакторы). Такое разделение функций сложилось не сразу — процесс занял полтора десятилетия.
 
Однако в конце 2000-х годов добывающие активы ТВЭЛа вошли в состав другой дочерней структуры Рос­атома — АРМЗ. В то же время ТВЭЛ получил контроль над конверсией и обогащением, а также разработкой, проектированием и производством газовых центрифуг для разделения изотопов урана. Постепенно ТВЭЛ «оброс» и другими активами ЯТЦ и обеспечивающих сфер.
 
В то же время сам ТВЭЛ в 2007 году перешел под полный контроль Рос­атома, а в 2009 году на его базе была создана Топливная компания. В итоге к началу нынешнего десятилетия сформировалась вертикально интегрированная холдинговая структура, объединившая все стадии дореакторного ядерно-топливного цикла российской атомной отрасли, за исключением добычи урана: разработку материалов и технологий для производства ядерного топлива, конверсию, обогащение, производство порошка, топливных таблеток, твэлов, комплектующих тепловыделяющих сборок, наконец — самих ТВС. В этих сферах ТВЭЛ занял монопольное положение в России.
 
Технологии: из вчерашнего дня — в завтрашний
Сохранение и укрепление позиций топливного дивизиона Рос­атома на протяжении полутора десятилетий было бы невозможно без технологического развития топливных переделов. Оно включало как модернизацию производства, так и его диверсификацию: создание звеньев, которые отсутствовали на территории России или были развиты недостаточно. Все это в конечном итоге позволило осуществлять разработку и постепенное внедрение топлива новых поколений и видов, поддерживая конкурентоспособность российского дореакторного ЯТЦ.
 
После распада СССР некогда целостный и полностью самодостаточный комплекс ядерного топлива оказался разобщенным: в пределах России остались мощности конверсии, обогащения и производства ТВС, однако за границами страны оказалась значительная часть добычи и аффинажа урана (прежде всего в Казахстане, Узбекистане, Украине, Киргизии), получения циркония, его сплавов и проката (в Украине), производство топливных таблеток и порошка (в Казахстане) и т.д. Следует также вспомнить уранодобывающие предприятия ГДР, Чехословакии, Венгрии, ранее вносившие ощутимый вклад в сырьевое обеспечение атомной отрасли Советского Союза.
 
К важнейшим задачам первых десятилетий развития российского ядерно-топливного цикла относилась хотя бы частичная компенсация этих потерь.
 
Что касается горнорудной составляющей, ее компенсация происходила за счет развития добычи на территории России, а также долевого участия в уранодобывающих предприятиях за рубежом, прежде всего в Казахстане — стране, постепенно ставшей мировым лидером по объемам добычи урана. Эти процессы активизировались еще в начале 2000-х годов под эгидой компании «ТВЭЛ», которая установила контроль над основными уранодобывающими мощностями и начала их модернизацию. Затем они продолжились в рамках АРМЗ, которая осуществляет перспективные инвестиции в уранодобывающие активы, помимо России и Казахстана, в ряде других регионов мира.
 
Результатом такой стратегии стало постепенное снижение остроты сырьевой проблемы для российского ЯТЦ. В то же время долгосрочные перспективы связываются не только с расширением уранодобывающей базы, но и с замыканием ядерно-топливного цикла с помощью реакторов на быстрых нейтронах и водо-водяных реакторов новых поколений, а также дальнейшего развития переработки отработанного ядерного топлива. Для этого, в частности, уже внедряются новые виды топлива (MOX- и плотное нитридное) и новые мощности переработки ОЯТ (Опытно-демонстрационный центр, а в перспективе — завод промышленной переработки ОЯТ на ГХК).
 
В отношении развития других топливных переделов следует отметить постепенный выход Рос­атома на самообеспечение по порошку диоксида урана и получаемым из него топливным таблеткам, производство которых налажено на НЗХК и МСЗ. До этого российская отрасль сильно зависела от поставок этой продукции с Ульбинского завода в Казахстане. В перспективе определенную лепту в самодостаточность России по такого рода продукции внесут также мощности производства MOX- и нитридного топлива, создаваемые, соответственно, на ГХК и СХК. С формальной точки зрения MOX-топливо уже применяется для выработки электроэнергии — при использовании уран-плутониевых ТВС, составляющих часть гибридной активной зоны реактора БН-800.
 
В это же время происходила модернизация тех «этажей» ЯТЦ, которые и прежде имелись в России: производства циркониевых сплавов и проката, конверсии и обогащения урана, фабрикации тепловыделяющих сборок.
 
Так, в последние два десятилетия продолжился начавшийся в советские времена процесс смены поколений центрифужных технологий на четырех площадках разделительно-сублиматного комплекса ТВЭЛа: Уральском электрохимическом комбинате (УЭХК) в Свердловской области, Электрохимическом заводе (ЭХЗ) в Красноярском крае, Ангарском электролизном химическом комбинате (АЭХК) в Иркутской области, Сибирском химическом комбинате (СХК) в Томской области. В рамках этого процесса осуществлялась замена прежде всего центрифуг 5-го поколения, которые внедрялись с конца 1960-х по 1980-е годы. До начала 2000-х годов они заменялись на центрифуги 6–7-го поколений. Последние до сих пор функционируют наряду с более современными машинами; кроме того, они (центрифуги 6-го поколения) поставлялись на экспорт в рамках проектов строительства в Китае разделительных мощностей по российской технологии. С 2003–2004 годов началось внедрение центрифуг 8-го поколения, а с декабря 2012 года начали монтироваться каскады с надкритическими машинами девятого поколения. Центрифуги последних поколений служат вдвое дольше (порядка 30 лет), их производительность в несколько раз больше, энергетическая и экономическая эффективность выше.
 

 
Крупнейшие в мире избыточные разделительные мощности и их техническое перевооружение позволяют сохранять за Рос­атомом максимальную долю мирового рынка в условиях конкуренции с центрифужными технологиями Urenco (в том числе внедряемыми Areva), а в перспективе, возможно, и с другими, которые планируется развивать в США, Китае, Японии.
 
Что касается производства конечного продукта топливных переделов — тепловыделяющих сборок, то в 1990-х годах развитие этого сегмента российской атомной отрасли замедлилось. В тот период возникло отставание от ряда передовых мировых тенденций в сфере производства ядерного топлива. Кроме того, появились проблемы с качеством ТВС, что в конечном итоге негативно сказалось на репутации российского поставщика и способствовало потере зарубежных заказов, хотя и не было единственной причиной этого (о чем подробнее ниже).
 
Однако в последние примерно полтора-два десятилетия проводилась последовательная модернизация российского топлива. При координации ТВЭЛа и участии главного потребителя — «Росэнергоатома» эту задачу решали множество профильных российских структур, среди которых «Курчатовский институт», «Гидропресс», ОКБМ им. И.И. Африкантова, ­НИИАР, ­ВНИИНМ им. А.А. Бочвара, ­НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля, ФЭИ им. А.И. Лейпунского, ­ТРИНИТИ и другие.
 
В результате в активные зоны реакторов российской конструкции стали загружаться усовершенствованные ТВС 1-го поколения и 2–3-го поколений. К основным тенденциям развития российского топлива в названный период относятся: увеличение загрузки урана; повышение обогащения и его профилирование; внедрение конструкций, предотвращающих деформацию топливных сборок и способствующих их виброустойчивости в условиях более жесткой эксплуатации в реакторе; замена стали в качестве конструкционного материала сплавами циркония; внедрение разборной конструкции ТВС; использование выгорающих поглотителей в составе топливных таблеток; внедрение антидебрисных фильтров, перемешивающих решеток и т.д. 
 
Проблема с возможным нарушением геометрии топливных сборок была решена усилением их несущего каркаса. Два разработчика предложили свои, альтернативные варианты модернизированного каркаса сборки для ВВЭР-1000. ОКБМ им. И. И. Африкантова разработало сборку ТВСА со сварным каркасом, усиленным шестью уголками. Внедрение этой конструкции началось в 1998 году, а затем появились различные варианты «уголковой» концепции (ТВСА-Альфа, ТВСА-Т, ТВСА-12, ТВСА-У, ТВСА-Plus). 
 
ОКБ «Гидропресс», при участии ­ТВЭЛа, создало сначала усовершенствованную тепловыделяющую сборку (УТВС), в которой решетки и направляющие каналы не были жестко сварены. Эта конструкция начала внедряться также с 1998 года на станциях, к которым предъявлялись повышенные требования по сейсмоустойчивости («Бушер», «Тяньвань»). Затем «Гидропресс» предложил и свой вариант жесткой конструкции (ТВС‑2), образованной точечной сваркой направляющих каналов с решетками. Ее внедрение началось в 2003 году. Венцом развития обоих направлений стали модификации ТВС-2М и ТВСА-Plus, которые внедряются, соответственно, с 2006 и 2010 годов. и в настоящее время вытесняют остальные сборки на большинстве энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000. 
 
Другие улучшения в конструкции топлива направлены на повышение его ремонтопригодности, а также устойчивости к повреждениям вследствие вибраций, фреттинг-износа, повреждения твердыми частицами, попавшими в теплоноситель. В частности, новые модели ТВС допускают разборку и замену дефектных твэлов в период ППР, что обеспечивает существенную экономию. Для устранения вибраций в конструкцию топлива вносятся изменения, увеличивающие жесткость фиксации ТВС в активной зоне, в составе каркаса предусматриваются антивибрационные решетки и т. д. Для снижения фреттинг-износа, в частности, были внесены изменения в конструкцию дистанционирующих решеток, предотвращающие коробление оболочки твэла. Основным средством борьбы с частицами в теплоносителе являются антидебрисные фильтры, разработанные как для сборок ВВЭР, так и РБМК. Такие фильтры стали опцией в сборках ВВЭР-1000 современных моделей и в перспективе должны превратиться в стандартный элемент ТВС 3–4-го поколений. Эти фильтры, размещаемые в нижней части ТВС, удерживают частицы размером от 2 мм. 
 
Впрочем, некоторые изменения затрагивают и сборки 1-го поколения в тех случаях, когда применение последних моделей топлива невозможно. В частности, кассеты 1-го поколения для реакторов ВВЭР‑440 на Кольской и Армянской АЭС выпускаются в виброустойчивом исполнении.
 
К важнейшим особенностям нового топлива относится замена в каркасе сборки нержавеющей стали (интенсивно поглощающей нейтроны) на циркониевые сплавы, обладающие небольшим сечением поглощения. В частности, сплав Э110 (цирконий с ~1 % ниобия) используется для изготовления оболочек и заглушек твэлов реакторов ВВЭР и РБМК, дистанционирующих решеток, а также кожухов топливных кассет 1-го и 2-го поколений реакторов ВВЭР-440. Сплав Э125 (цирконий с ~2,5 % ниобия) применяется, в частности, для производства чехлов ТВС ВВЭР-1000 проекта В-187 (на блоке №5 Нововоронежской АЭС), центральной трубы топливной сборки РБМК. Многокомпонентный сплав Э635 (сплав циркония с оловом, ниобием и железом, включающий кислород и кремний) применяется для изготовления направляющих каналов, центральных труб, проставок твэлов некоторых моделей ТВС реакторов ВВЭР, а также уголков (в сборках семейства ТВСА). Рос­атом планирует внедрить улучшенные модификации этих сплавов (в том числе получаемых в последние годы на основе циркониевой губки российского производства) с целью повышения прочности, снижения радиационной ползучести и коррозии. Отдельные ТВС с улучшенными сплавами с 2012 года загружаются в реакторы атомных станций.
 

 
Хотя большая часть стальных компонентов топливных сборок ВВЭР была удалена из активной зоны, некоторые элементы ТВС по-прежнему делаются из стали (например, пружины в головке ТВС и фиксаторе твэла). В ТВС реакторов РБМК из нержавеющей стали выполнены дистанционирующие решетки. Однако эти детали составляют небольшую долю конструкционных материалов ТВС, например, суммарная масса решеток РБМК составляет ~1,2 кг при общей массе каркаса ТВС порядка 115 кг.
 
Для топлива ВВЭР-440 модернизация каркаса имеет свою специфику. В топливе 3-го поколения осуществлен отказ от чехла ТВС, что позволило сэкономить более 8 кг циркония в расчете на каждую кассету и улучшить (хотя и ненамного) ситуацию с паразитным поглощением нейтронов. В рабочих кассетах 3-го поколения функцию несущего каркаса стали выполнять уголки и три асимметрично расположенные в пучке трубки из циркониевого сплава (от последних предполагается отказаться в доработанной версии топлива 3-го поколения, упростив конструкцию). Важной чертой модернизации топлива ВВЭР‑440 является изменение геометрии топливной решетки (одной из фундаментальных характеристик активной зоны) за счет последовательного увеличения ее шага: в топливе 2-го поколения шаг решетки твэлов увеличен до 12,3 мм, в топливе 3-го — до 12,6 мм. По замыслу разработчиков топлива, это оптимизирует водо-урановое отношение, изменяемое также повышением ураноемкости твэлов. Кстати, та же задача оптимизации водо-уранового отношения в свое время ставилась при разработке топлива BNFL-Westinghouse для реакторов ВВЭР-440, однако она была решена иначе — уменьшением диаметра твэлов, при увеличении ураноемкости за счет более высокой плотности урана в таблетках. Впрочем, такая конструкция просуществовала недолго (подробнее об активности западных компаний на рынке топлива ВВЭР — ниже).
 
Другое ключевое направление модернизации топлива — увеличение загрузки урана при сохранении в целом внешних габаритов топливной сборки и отдельных твэлов. Для этого, в частности, осуществлялись поэтапное увеличение диаметра топливной таблетки и уменьшение центрального отверстия в ней (вплоть до его ликвидации), что в конце концов потребовало и утонения оболочки твэла. Так, в ТВС реакторов ВВЭР, которые применялись до 1997 года, использовались таблетки диаметром 7,53– 7,57 мм с отверстием до 2,3 мм. С внедрением в 1998 году топлива УТВС и ТВСА для реакторов ВВЭР‑1000 и улучшенного топлива 1-го поколения для ВВЭР‑440, при сохранении внешнего диаметра таблетки в прежних пределах, центральное отверстие уменьшилось до 1,4–1,5 мм. В более современных сборках для ВВЭР‑1000 (ТВС‑2М, ТВСА-Plus, ТВСА-Т) диаметр таблетки возрос до 7,6 мм, а отверстие уменьшилось до 1,2 мм. Дальнейшее развитие этого тренда предполагает увеличение диаметра таблетки до 7,8 мм при полном отказе от центрального отверстия. Это применяется в ряде уже созданных сборок для ВВЭР-1000 (ТВСА-Альфа, ТВСА‑12) и ВВЭР‑440 (РК-3), но стандартным решением станет в дальнейшем, в частности, при внедрении в промышленную эксплуатацию топлива 4-го поколения реакторов ВВЭР-1000 и рабочих кассет 3-го поколения реакторов ВВЭР‑440, а также для топлива ВВЭР‑1200 и ВВЭР-ТОИ.
 
Поскольку внешний диаметр твэла на протяжении всех усовершенствований сохраняется неизменным (9,1 мм для реакторов ВВЭР) расширение таблетки потребовало поэтапного увеличения внутреннего диаметра оболочки твэла вплоть до 7,93 мм и, соответственно, уменьшения толщины ее стенки до 0,65 мм (в основном, но не только, для модификаций ТВС с таблеткой 7,6 мм), а затем и до 0,57 мм и меньше (для применения таблеток 7,8 мм). Этот процесс происходит неравномерно, так что в ряде случаев (например, у топлива 2-го поколения реакторов ВВЭР-440 — самого распространенного для этой конструкции) происходит уменьшение зазора между таблеткой и оболочкой. В сочетании с уменьшением центрального отверстия или полным отказом от него (в последних версиях топлива 2–3-го поколений) это приводит к несколько более интенсивным воздействиям на оболочку. При таких условиях уменьшение зазора или утонение оболочки предъявляет повышенные требования к качеству ее сплава, что, в свою очередь, стало одним из факторов, стимулирующих упомянутую модернизацию сплавов (в данном случае Э110).
 

 
Другим фактором повышения ураноемкости стало увеличение высоты топливного столба реакторов ВВЭР‑1000 и ВВЭР-440. Например, в современных ТВС реакторов ВВЭР‑1000 она достигла 3680 мм, что на 150 мм выше, чем в сборках старых моделей. В перспективном топливе для ВВЭР-1200 и ВВЭР-ТОИ общее повышение может составить 200 мм (до 3730 мм).
 
Все эти меры позволяют увеличить загрузку урана в ТВС. Так, для сборок ВВЭР-440 номинальная масса топлива в рабочих кассетах 3-го поколения увеличилась по сравнению с 1-м поколением более чем на 10 кг — с ~120 кг до ~132 кг (точная масса для одних и тех же типов ТВС может быть разной — это зависит от ряда факторов). Для сборок реакторов ВВЭР‑1000 вес топлива возрос с менее чем 500 кг для ТВС 1990‑х годов до ~525–527 кг для ТВСА и ТВС-2М, а для некоторых современных эксплуатируемых модификаций (ТВСА‑12, ТВСА-ALFA) может достигать ~545 кг. В топливе 4-го поколения для реакторов ВВЭР-1000 предполагается увеличить этот показатель до ~568 кг.
 
Другим изменением (заимствованным у военных судовых реакторов и западных энергетических) стало включение выгорающего поглотителя в состав топливных таблеток. Это позволяет сделать энерговыделение в активной зоне более равномерным, повысить уровень обогащения, удлинить топливный цикл и дает ряд других преимуществ. Начиная с конца 1990-х годов В ТВС 2-го поколения для ВВЭР-1000, а несколькими годами позже и в кассеты 2-го поколения для ВВЭР-440 стал вводиться оксид гадолиния, включаемый в состав топливных таблеток некоторых твэлов — так называемых твэгов (впервые гадолиний стал применяться в советских водо-водяных реакторах еще в 1980‑х годах, а в реакторах PWR — в 1970-х). В реакторах РБМК‑1000 для той же цели с конца 1990-х годов используется оксид эрбия с долей около 0,4 %. Дальнейшее развитие выгорающих поглотителей предполагает увеличение доли оксида гадолиния в твэгах легководных реакторов до ~10 % или замену гадолиния на эрбий в перспективных топливных сборках ВВЭР.
 
Следующей тенденцией, взаимосвязанной с внедрением выгорающего поглотителя, стало повышение обогащения топлива. Так, для реакторов РБМК среднее значение этого показателя возросло с уровня ~1,8– 2 % (в 1970–1980-х годах) сначала до ~2,4 % в 1990-х годах, а затем до 2,6– 2,8 %. В дальнейшем возможно повышение типичного обогащения в РБМК до ~3 %. Среднее обогащение подпитки для топлива ВВЭР-440 1-го поколения (применяемого, в разных исполнениях, только на реакторах блоков №№ 1, 2 Кольской АЭС, №№ 3, 4 Нововоронежской АЭС и действующем блоке Армянской АЭС) возросло с 3,28–3,62 % до 3,82 %. Тот же показатель для топлива 2-го поколения (используемого в реакторах проекта В-213 — на блоках №№ 3, 4 Кольской АЭС и всех действующих европейских ВВЭР-440) увеличился до 4,25–4,38 %, а затем и до 4,87 %. На последнем уровне находится и обогащение подпитки рабочих кассет 3-го поколения для этих реакторов. Для разных видов топлива ВВЭР‑1000 среднее обогащение подпитки возросло с 3,77–4,31 % в конце 1990-х годов до 4,88–4,95 % в последние годы. В перспективе предполагается увеличить обогащение в некоторых реакторах ВВЭР до ~5,5– 7 %. Такое повышение сопряжено с проблемами не только техническими, но и ядерного регулирования (переобоснование безопасности, которая пока определена для обогащения до 5 %) , а также с продвижением на внешних рынках.
 

 
Кроме повышения уровня обогащения, с конца 1990-х годов получило распространение его профилирование на уровне ТВС, что предполагает прежде всего дифференциацию обогащения на периферии и во внутренней зоне пучка твэлов в поперечном разрезе. Перспективным развитием этого тренда является профилирование по оси ТВС, включая и содержание выгорающего поглотителя в твэгах. Так называемое аксиальное профилирование позволяет оптимизировать работу реактора на разных этапах топливного цикла, а в ряде случаев (например, для реакторов РБМК) является необходимым условием дальнейшего повышения среднего уровня обогащения топлива. Также рассматривается переход в будущем к профилированию обогащения на уровне таблетки.
 
К направлениям дальнейшей модернизации топлива, помимо ряда уже перечисленных, относятся внедрение перемешивающих решеток, изменение среднего размера зерна в таблетках и профилирование этого показателя по таблетке.
 
Перемешивающие решетки (так называемые интенсификаторы теплообмена) разной конструкции обеспечивают выравнивание потока теплоносителя и снятие паровой пленки с поверхности твэлов, что улучшает теплосъем, повышая безопасность и энергоэффективность. Для увеличения мощности реакторов ВВЭР на 4–7 % (которое осуществлено на большинстве российских ядерных энергоблоков) можно обойтись без таких добавлений в конструкцию. Поэтому внедрение перемешивающих решеток в российском топливе началось в качестве опции на отдельных моделях сборок (ТВСА-Т, ТВСА‑Альфа, ТВСА-12, ТВС‑2М), в том числе предназначенных для коммерческой поставки на зарубежные энергоблоки, на которых производилось существенное повышение мощности (например, на АЭС «Темелин» в Чехии). Кроме того, такая модернизация необходима и при дальнейшем подъеме мощности российских блоков (на 7–10 %), который будет «обкатываться» на четвертом энергоблоке Балаковской АЭС со сборками ТВС-2М. Интенсификаторы теплообмена должны стать стандартом и для топлива реакторов ВВЭР-1200 и ВВЭР-ТОИ.
 
Что касается зерна в топливных таблетках, то на фоне перечисленных нововведений средний размер зерен спеченного диоксида урана не менялся, оставаясь на уровне 10 мкм. В качестве следующих этапов эволюции таблетки реакторов ВВЭР предполагается укрупнение зерна до 25 мкм, а также изучается возможность профилирования размера зерен в пределах таблетки.
 
На уровне НИОКР осуществляются и другие разработки, которые соответствуют передовым зарубежным веяниям, но нигде в мире пока не получили распространения (кроме единичных случаев или экспериментов). Среди них: использование микротвэлов для ВТГР и ВВЭР, керамических оболочек твэлов, уран-бериллиевого топлива, замена циркония в конструкционных материалах ТВС и т.д. Достигнутый уровень модернизации топлива российских реакторов позволяет на 20–30 % сократить расход урана на произведенный киловатт-час электроэнергии и увеличить тепловую мощность реакторов более чем на 8 %. Новое топливо позволило удлинить топливную кампанию реакторов ВВЭР-440 с трех-четырех до пяти-шести лет. 
 

 
При этом интервал между перегрузками при любой топливной кампании остается для этих реакторов на уровне одного года, в отдельных случаях рассматривается его удлинение до 15 месяцев (на АЭС «Пакш»). 18-месячный цикл в принципе достижим с топливом 3-го поколения, но пока экономически не обоснован. Для реакторов ВВЭР-1000 уже применяется 18-месячный цикл, а при внедрении эрбия и дальнейшем повышении обогащения он может быть удлинен до 24 месяцев, что является целью для реакторов ВВЭР в будущем. 
 
Перечисленные усовершенствования в российском ядерном топливе в целом соответствуют тем изменениям, которые происходили в топливе западных PWR и BWR. К настоящему времени ТВЭЛ во многом наверстал отставание, накопленное к концу 1990-х годов, по технико-экономическим показателям в данной сфере. Это помогло Рос­атому удержать рынки топлива ВВЭР и обеспечило технологическое подкрепление для решения задачи на перспективу — экспансии на рынках топлива реакторов зарубежных конструкций.
 
Рынок: между монополией и конкуренцией
Абсолютная монополия Рос­атома на российском рынке ядерного топлива сегодня под сомнение не ставится: речь идет по сути не о рынке, а о полном самообеспечении в пределах российской государственной корпорации. Поэтому рынок как таковой для российского топлива начинается за границами страны. Хотя подобное положение кажется естественным, оно отнюдь не типично: на большинстве крупнейших рынков ядерного топлива для распространенных в мире типов реакторов существует та или иная конкуренция — по топливу в целом или в отдельных переделах. Включая и государства, которые полностью или в значительной мере самодостаточны в сфере применяемых на их территории ядерно-энергетических технологий, такие, как Франция, США, Япония или Канада.
 
Однако госкорпорация почти безраздельно господствует в поставке топлива для ВВЭР не только в России, но и за рубежом. 
 
Следует признать, что российскому атомному холдингу удалось на протяжении четверти века — со времени распада СССР — сохранять «почти монополию» на рынке топлива ВВЭР вопреки совершенно неблагоприятной для этого политической конъюнктуре, попыткам нескольких стран-потребителей избавиться от полной зависимости, наконец, наличию конкурентов, проявляющих деятельный интерес к рынку топлива для российских реакторов. Тот факт, что исключительные позиции Рос­атома сохранились, свидетельствует о его реальных конкурентных преимуществах, игнорировать которые непросто. 
 
Во-первых, госкорпорация предлагает самое комплексное решение на рынке топлива (полный цикл, от поставки урана до фабрикации, включая абсолютно все материалы и комплектующие), которое среди конкурентов российского холдинга может себе позволить лишь Areva. Во-вторых, такой комплексный подход способствует гибкости в цене. Наконец, в-третьих, сама продукция — ядерное топливо, как показано выше, вполне учитывает веяния технического прогресса и запросы рынка.
 
И тем не менее позиция российского монополиста на топливном рынке ВВЭР за рубежом ставилась под сомнение конкурентами в прошлом, и, очевидно, еще бóльшие испытания ожидают Рос­атом в будущем.
 
Первые относительно успешные попытки проникновения конкурентов ТВЭЛа на рынок топлива ВВЭР начались в 1990-х годах — как раз в период, когда российский ядерно-топливный комплекс переживал не лучшие времена. В это время две компании — британская BNFL и американская Westinghouse — разработали топ­ливо, соответственно, для ВВЭР‑440 и ВВЭР-1000.
 

 
В 1996 году BNFL подписала соглашения с операторами финской АЭС «Ловииса» и венгерской АЭС «Пакш», согласно которому BNFL, после получения одобрения финского надзорного органа, должна была поставить пять тестовых сборок для загрузки в активную зону одного из блоков АЭС «Ловииса», а в случае удачных испытаний предполагалось заключить коммерческий контракт на обеспечение станции топливом. Соглашение с венграми предполагало возможность аналогичной поставки на АЭС «Пакш», если в Финляндии топливо покажет себя хорошо.
 
В первой половине 1990-х годов Westinghouse разработала ТВС для ВВЭР-1000 и выиграла тендер на обеспечение топливом первых загрузок и четырех перегрузок для двух блоков ВВЭР-1000 чешской АЭС «Темелин», принятых в эксплуатацию в 2002 и 2003 годах. Это был исторически первый случай, когда реакторы российского дизайна изначально снабжались западным топливом. Аналогичной переориентации поставок на АЭС «Дукованы» с реакторами ВВЭР-440 помешало, в частности, то, что топливо ТВЭЛа отправлялось туда не за наличные, а в счет имевшегося российского (бывшего советского) долга. Кроме того, стоит отметить, что производство компонентов ядерного топлива для чешских АЭС было также диверсифицировано: например, часть необходимого урана обеспечивалась собственной добычей. Чехи также освоили выпуск ряда комплектующих для сборок Westinghouse.
 
В ТВС Westinghouse, поставленной на АЭС «Темелин», применялся ряд передовых для топлива ВВЭР того времени решений, в частности, изготовление части несущего каркаса сборки — направляющих каналов и некоторых дистанционирующих решеток — из сплавов циркония (наряду с применением деталей из никель-хромового сплава), профилирование обогащения в пучке твэла, разборная ремонтопригодная конструкция и др. В то же время при использовании этого топлива были зафиксированы случаи появления дефектов.
 
В 1999 году BNFL купила контрольный пакет акций Westinghouse, а вскоре после этого — бизнес поставки ядерных технологий шведско-швейцарского консорциума ABB. Последнему принадлежал, среди прочего, завод фабрикации топлива в Вестеросе, Швеция, где стали производиться (и производятся до сих пор) топливные сборки для ВВЭР‑1000. Таким образом, фабрикация топлива для обоих типов российских реакторов оказалась в конечном итоге под контролем BNFL, принадлежавшей британскому правительству.
 
Первые тестовые ТВС для ВВЭР-440 были разработаны Nexia Solutions (бывшей дочерней структурой BNFL), произведены на заводе оксидного топлива в Спрингфилдсе, Великобритания, и загружены на блоке №2 АЭС «Ловииса» в 1998 году. После испытаний, в 1999 году с BNFL был заключен коммерческий контракт, согласно которому компания обеспечивала в 2001–2007 годах до половины потребностей станции в топливе (другая половина по-прежнему поступала из России). После того как BNFL купила Westinghouse, промышленный выпуск сборок для ВВЭР-440 был налажен на испанском заводе в Хусбадо в рамках совместного предприятия владельца завода — испанской компании Enusa c Westinghouse.
 

Завод в Хусбадо (Испания)по производству ядерного топлива компании ENUSA
 
В 2006 году произошло несколько событий, остановивших эту экспансию. В феврале BNFL продала контрольный пакет акций Westinghouse японской Toshiba. Спустя несколько месяцев Westinghouse проиграла ТВЭЛу тендер на поставку топлива для обоих реакторов ВВЭР-1000 на АЭС «Темелин». В декабре того же года оператор АЭС «Ловииса» компания Fortum подписала с ТВЭЛом соглашение, в соответствии с которым российский холдинг стал эксклюзивным поставщиком топлива для обоих блоков станции на 2008–2030 годы. Соглашение предусматривало поставку новейшего на тот момент топлива 2-го поколения для реакторов ВВЭР-440, включавшего выгорающий поглотитель и рассчитанного на пятилетнюю топливную кампанию. Согласно же договору с чешской энергокомпанией CEZ, ТВЭЛ обеспечивает топливом оба энергоблока ВВЭР-1000 в объеме 10 перегрузок начиная с 2010 года. Для этого, с учетом требований чехов, были разработаны и поставлены на станцию сборки ТВСА-Т с восемью комбинированными решетками с функцией перемешивания (впервые в российской практике), антидебрисным фильтром, увеличенной до 3680 мм высотой топливного столба и диаметром таблетки 7,6 мм.
 
После этих событий производство топлива Westinghouse для ВВЭР-440 в Испании было свернуто. 
 
Иная ситуация сложилась со сборками для ВВЭР-1000. Еще в 1990-х годах Украина объявила о планах диверсификации поставок ядерного топлива, а в 2000 году было заключено соглашение с Westinghouse о разработке топлива, призванного работать в смешанной активной зоне с российскими ТВС для ВВЭР-1000. В 2005 году на третьем блоке Южно-Украинской АЭС были загружены шесть таких тестовых сборок, которые испытывались на протяжении четырех топливных циклов до 2010 года.
 
В 2008 году эксплуатирующая компания украинских атомных станций «Энергоатом» подписала коммерческое соглашение с Westinghouse Electric Sweden AB (дочерней структурой Westinghouse; ей принадлежит завод фабрикации в Швеции, на котором производится топливо для ВВЭР-1000). Документ предусматривал обеспечение топливом от трех до шести энергоблоков с реакторами этого типа в 2011–2015 годах. Кроме того, в 2010–2014 годах осуществлялась опытно-промышленная эксплуатация сборок Westinghouse в составе перегрузочной партии в 42 ТВС. В 2011 году, после завершения программы испытаний шести тестовых сборок, начались коммерческие поставки ТВС в соответствии с контрактом 2008 года.
 
В то же время в 2010 году «Энергоатом» подписал 20-летний контракт с ТВЭЛом на поставку топлива для всех атомных станций Украины.
 
В апреле 2014 года действие контракта 2008 года с Westinghouse было продлено до 2020 года. Кроме того, украинская энергокомпания заключила соглашение с Areva о поставке ядерных материалов для обеспечения продленного контракта с Westinghouse.
 
30 декабря 2014 года «Энергоатом» подписал Допсоглашение №13 к контракту с Westinghouse, предусматривающее существенное расширение поставок до 2020 года. Кроме того, согласно документу, американская компания обязалась обеспечить срочную поставку топлива для перегрузки всех 13 энергоблоков ВВЭР‑1000 в Украине в случае возникновения экстраординарных перебоев с получением топлива для украинских АЭС.
 

Визуальная проверка разницы осевой позиции топливного стержня
 
Как видно, отношения с Westinghouse развиваются, невзирая на нарекания, которые поначалу вызвали тестовые партии ее топлива. Так, в 2012 году в ходе ППР были обнаружены повреждения некоторых американских сборок. Интерпретация этих проблем резко отличалась у разных заинтересованных сторон и менялась в зависимости от политической конъюнктуры в Украине. Позиция компании Westinghouse, которая не отрицала самого факта дефектов, заключалась в том, что сборки повреждены вследствие ошибок при проведении операций перегрузки топлива. Украинские регулирующие органы первоначально пришли к заключению о конструктивных недостатках топлива американской компании и инициировали его выгрузку, а также отказ от намерения использовать его на Запорожской АЭС. Однако после смены власти в стране в 2014 году поставки топлива были, наоборот, продлены и расширены. Тем не менее Westinghouse провела уже не первую модернизацию своего топлива, и в дальнейш

Цитата: Dobryаk от 19.04.2016 13:19:54Tопливная эпопея ­Рос­атома (очень длинно, но очень содержательно)


пн, 18/04/2016 - 07:24 | Ctavr (1 год 1 день)

...

Как видно, отношения с Westinghouse развиваются, невзирая на нарекания, которые поначалу вызвали тестовые партии ее топлива. Так, в 2012 году в ходе ППР были обнаружены повреждения некоторых американских сборок. Интерпретация этих проблем резко отличалась у разных заинтересованных сторон и менялась в зависимости от политической конъюнктуры в Украине. Позиция компании Westinghouse, которая не отрицала самого факта дефектов, заключалась в том, что сборки повреждены вследствие ошибок при проведении операций перегрузки топлива. Украинские регулирующие органы первоначально пришли к заключению о конструктивных недостатках топлива американской компании и инициировали его выгрузку, а также отказ от намерения использовать его на Запорожской АЭС. Однако после смены власти в стране в 2014 году поставки топлива были, наоборот, продлены и расширены. Тем не менее Westinghouse провела уже не первую модернизацию своего топлива, и в дальнейш

Движок режет длинные сообщения, пусть тогда окончание тоже тут будет.




 

Цитата: Senya от 19.04.2016 16:54:01Движок режет длинные сообщения, пусть тогда окончание тоже тут будет.

Скрытый текст

Как видно, отношения с Westinghouse развиваются, невзирая на нарекания, которые поначалу вызвали тестовые партии ее топлива. Так, в 2012 году в ходе ППР были обнаружены повреждения некоторых американских сборок. Интерпретация этих проблем резко отличалась у разных заинтересованных сторон и менялась в зависимости от политической конъюнктуры в Украине. Позиция компании Westinghouse, которая не отрицала самого факта дефектов, заключалась в том, что сборки повреждены вследствие ошибок при проведении операций перегрузки топлива. Украинские регулирующие органы первоначально пришли к заключению о конструктивных недостатках топлива американской компании и инициировали его выгрузку, а также отказ от намерения использовать его на Запорожской АЭС. Однако после смены власти в стране в 2014 году поставки топлива были, наоборот, продлены и расширены. Тем не менее Westinghouse провела уже не первую модернизацию своего топлива, и в дальнейшем предусматривается поставка новой версии ТВС, использование которой одобрено украинским надзорным органом в сентябре 2014 года.

 
Суммарный объем проведенных поставок американской компании уже превысил 20 % объема текущих потребностей Украины в свежем ядерном топливе для реакторов ВВЭР‑1000. В соответствии с новыми договоренностями с Westinghouse, роль ее поставок возрастает. До настоящего времени ее топливные сборки загружались только в реакторы Южно-Украинской АЭС. Сейчас осуществляется подготовка к использованию топлива американской компании на Запорожской атомной станции — крупнейшей в Европе. Соответствующая лицензия украинского надзорного органа может быть получена весной 2016 года, после чего «Энергоатом» предполагает в том же году закупить начальную партию топлива для ЗАЭС с целью использования в смешанной активной зоне с российскими ТВС.
 
Так же переменчиво развивались события вокруг строительства в Украине завода фабрикации топлива ВВЭР. В 2010 году ТВЭЛ выиграл тендер на сооружение предприятия мощностью около 400 тонн в год, на котором должны были производиться сборки семейства ТВСА. Проект строительства официально стартовал в 2012 году, а первую очередь завода (сборку ТВС с использованием импортируемых таблеток) предполагалось принять в полноценную эксплуатацию в 2015 году. В Украине был освоен выпуск ряда комплектующих (хвостовиков и головок ТВС — на ремонтном заводе «Атомэнергомаш»). Однако строительство мощностей фабрикации затянулось из-за разногласий сторон и задержки финансирования Украиной, а с 2014 года проект был по сути полностью заморожен. Согласно заявлениям представителей «Энергоатома» и Минэнерго Украины, предполагается отказаться от сооружения предприятия по российской технологии и построить завод с помощью Westinghouse или Areva. Однако первая компания пока не проявляет интереса к проекту, а вторая не имеет опыта разработки и производства топлива для реакторов российской конструкции.
 
Таким образом, Рос­атом, оставаясь крупнейшим поставщиком ядерного топлива для ВВЭР, был ощутимо потеснен на важнейшем для него зарубежном рынке — украинском, на который приходится порядка половины объема экспорта российского ядерного топлива. Очевидно, что такое развитие ситуации, ее динамика обусловлены не столько конкурентными позициями ТВЭЛа или качеством российской продукции, сколько политическими событиями в Украине.
 
Политическая обусловленность видна и в намерении потеснить российского поставщика на рынках ядерного топлива Евросоюза. Сегодня 100 % топлива для реакторов ВВЭР‑1000 и ВВЭР-440 в странах ЕС поступает из России. В 2014 году, на фоне осложнения отношений с Россией, Евросоюз принял «Стратегию повышения энергетической безопасности», фактически подразумевающую меры по снижению энергетической зависимости от РФ. Одним из направлений, предусмотренных документом, стала диверсификация поставок топлива для ВВЭР. Согласно «Стратегии», в дальнейшем каждая энергокомпания, эксплуатирующая атомные станции, должна разделить закупки ядерного топлива между разными поставщиками. Однако поставки для действующих и строящихся блоков (словацкой АЭС «Моховце», венгерской АЭС «Пакш», финской АЭС «Ханхикиви») уже законтрактованы с ТВЭЛом, что существенно отодвигает сроки диверсификации. Впрочем, контракты на поставки западного топлива будут заключаться заранее, что требует в среднесрочной перспективе не только лицензирования в странах ЕС существующего или модернизированного топлива для реакторов ВВЭР‑1000, но и воссоздания фабрикации для ВВЭР-440 и разработки нового топлива для ВВЭР-1200.
 

Украинские специалисты проверяют сборки Westinghouse после перевозки
 
К первым практическим шагам в этом направлении относится проект ESSANUF (European Supply of Safe Nuclear Fuel), осуществляемый под эгидой Euratom в рамках исследовательской программы Евросоюза под названием Horizon 2020. В июне 2015 года ЕС выделил два миллиона евро на финансирование ESSANUF. Проект осуществляется Westinghouse (координатор проекта) совместно с рядом европейских структур, имеющих опыт в разных аспектах внедрения альтернативного топлива для ВВЭР: чешская ÚJV Řež (бывший Институт ядерных исследований в Ржеже), словацкая инжиниринговая компания VUJE (бывший Институт атомных электростанций), словацко-венгерская консалтинговая компания NucleoCon, британский исследовательский центр NNL (правопреемник Nexia Solutions, разработавшей в конце 1990-х годов топливо для ВВЭР-440), JRC-ITU (Институт трансуранидов Объединенного исследовательского центра Еврокомиссии), финский Технологический университет Лаппеентранта (участвовавший в обосновании безопасности топлива BNFL для «Ловиисы»), Харьковский физико-технический институт (ведущий научный центр Украины в сфере, в частности, ядерного топлива), испанская компания Enusa Industrias Avanzadas S. A. (эксплуатирующая завод фабрикации в Хусбадо, где до 2007 года производилось топливо для ВВЭР-440). Проект ESSANUF предусматривает прежде всего подготовку лицензирования на территории ЕС топлива для ВВЭР западного производства. В разработке и фабрикации таких ТВС заинтересована Westinghouse. Исходя из сроков истечения действующих контрактов на поставку топлива ­ТВЭЛом и строительства новых реакторов ВВЭР, речь идет в лучшем случае о перспективе 2020-х годов.
 
Если на рынке топлива для ВВЭР Рос­атом, несмотря ни на что, может чувствовать себя вполне уверенно, то на рынках топлива для реакторов западных конструкций российский атомный холдинг выступал в качестве поставщика отдельных компонентов топлива и сборщика ТВС чужого дизайна. В этой нише госкорпорация была представлена главным образом в кооперации с Areva — при сборке на Машиностроительном заводе ТВС немецко-французских конструкций для европейских PWR и BWR (в Германии, Швеции, Нидердландах, Швейцарии, Великобритании), с использованием в том числе регенерированного урана. Кроме того, ТВЭЛ экспортировал в отдельные страны порошки (например, в Японию) и таблетки (в Индию, Великобританию) для фабрикации топлива зарубежных реакторов.
 
Для проникновения в качестве самостоятельного игрока на рынки готового топлива западных реакторов ТВЭЛ создал собственную сборку наиболее распространенного формата 17×17 для западных PWR — так называемый проект «ТВС-квадрат» (ТВС-К). Переговоры о возможности использования такой ТВС в западных реакторах велись, в частности, в Китае, Франции, США. Четыре такие тестовые сборки были впервые загружены в реактор в июне 2014 года на энергоблоке №3 шведской АЭС «Рингхальс». 
 
Коммерческие поставки российских ТВС для западных реакторов могут начаться не ранее 2020-х годов. Если проект удастся, ТВЭЛ может получить ту или иную компенсацию за утрату монополии в поставках топлива для ВВЭР: перед компанией откроется потенциально огромный новый рынок топлива для западных энергетических реакторов. 
 
ТВЭЛ уже добился символического успеха на рынке топлива для исследовательских реакторов, начав коммерческие поставки для западных исследовательских установок (первый такой контракт был заключен в 2014 году в Нидерландах; до этого компания экспортировала топливо лишь для исследовательских реакторов советских конструкций).
 
Так что ТВЭЛу есть чем ответить конкурентам. В жестких условиях топливная компания Росатома решает свои стратегические задачи: сохранение или небольшое увеличение  доли на мировом рынке фабрикации к 2020 году и рост этой доли до 25 % к 2025 году, а также увеличение (совместно с «Техснабэкспортом») удельного веса на мировом рынке обогащения до 40 % к 2020 году и 45 % — к середине следующего десятилетия. 
 

Ингард ШУЛЬГА
Справка
Реструктуризация: от рудников к обогащению и фабрикации
Выделение топливного бизнеса в отдельную компанию началось в середине позапрошлого десятилетия. В сентябре 1996 года указом Президента России была сформирована компания «ТВЭЛ». Но сначала под контроль ­ТВЭЛа была передана относительно небольшая часть топливных переделов (без добычи урана, конверсии, обогащения, производства таблеток и рабочих органов систем управления и защиты и др.), а полученные активы управлялись в ограниченной степени. До начала 2000-х годов управляемость топливными активами не только не улучшилась, но и в отдельных аспектах снизилась.
 
С начала 2000-х годов, когда к руководству компанией пришел Александр Няго, происходила консолидация профильных — по изготовлению топлива — активов с постепенным переходом абсолютного (свыше 75 %) контроля над ними к госхолдингу «ТВЭЛ». 
 
Правда, на протяжении прошлого десятилетия направления структурного развития холдинга менялись. В первой половине нулевых компания двинулась в сторону развития собственной сырьевой базы — добычи урана. Был установлен контроль над «Приаргунским производственным горно-химическим объединением» (ППГХО) — крупнейшим уранодобывающим предприятием России, а также акционерными обществами «Далур» и «Хиагда». В то время именно уранодобывающие активы поглощали существенную часть инвестиций.

Спасибо, ув. Сеня!  Я и не обратил на это внимания. Текст и содержательный и корректный, автор точно и прочно в теме.

Риа пишет, ссылаясь на WSJ, что:

Цитата: ЦитатаСудно с американским сжиженным природным газом должно прибывать в Европу в конце апреля, согласно данным популярного американского издания. По мнению аналитиков, газ из США может вызвать ценовую войну, которая, в свою очередь, приведет к снижению цен для потребителей.

Я так понимаю, что если ежедневно в Европе будет разгружаться один танкер из Луизианы на 90млн кубов, то в год 33 млрд кубов. При годовом потреблении Европы 560 млрд кубов. Вряд ли это приведёт к ценовой войне.

Цитата: Bobnatural от 22.04.2016 03:51:06Риа пишет, ссылаясь на WSJ, что:



Я так понимаю, что если ежедневно в Европе будет разгружаться один танкер из Луизианы на 90млн кубов, то в год 33 млрд кубов. При годовом потреблении Европы 560 млрд кубов. Вряд ли это приведёт к ценовой войне.

Развитие событий предположить не трудно - сейчас начнется движуха, что цены на газ обязательно упадут, они не могут не упасть, на споте, поэтому лучше заплатить неустойку и отказаться от ценообразования от нефти с лагом. Газпром "нагнут" и перейдут на спотовые цены. И уже потом, после феерического роста цены газа будут интересоваться "а что это?" Хохлы, думаете, просто так в европы стремятся? - не, чуют родственные души. 

Цитата: Bobnatural от 22.04.2016 03:51:06Риа пишет, ссылаясь на WSJ, что:



Я так понимаю, что если ежедневно в Европе будет разгружаться один танкер из Луизианы на 90млн кубов, то в год 33 млрд кубов. При годовом потреблении Европы 560 млрд кубов. Вряд ли это приведёт к ценовой войне.

В мире под полтыщи танкеров СПГ. Более 2/3 построено в Южной Корее. Обслуживают преимущественно Японию. На Европу их физически не хватит. Да и нафига европейской козе такой дорогой баян?

Цитата: Flashkiev от 26.04.2016 14:13:15Ядерный холокост Украины
http://topru.org/391…t-ukrainy/

В основном бред. Разбирать бессмысленно.

А вот это -  Ссылка напрягает

Цитата: ЦитатаРосатом: арест счетов Энергоатома может сдвинуть график изготовления ядерного топлива

ТАСС, ОПУБЛИКОВАНО 25.04.2016

Арест счетов украинского "Энергоатома" может повлиять на график изготовления ядерного топлива на среднесрочную перспективу, сообщили ТАСС в "Росатоме".
"В настоящее время АЭС Украины имеют достаточное количество свежего ядерного топлива российского производства для устойчивой работы".

"Однако арест счетов НАЭК "Энергоатом" может повлиять на график изготовления ядерного топлива на среднесрочную перспективу, так как в случае несвоевременных авансовых платежей сроки производства топлива могут быть сдвинуты".
"В компании "ТВЭЛ" с пониманием относятся к ситуации, сложившейся вокруг счетов компании "НАЭК "Энергоатом", и ожидают ее благополучного разрешения", - говорится в сообщении госкопрорации.

В "Росатоме" напомнили, что в соответствии с договором между топливной компаний Росатома "ТВЭЛ" и украинской "НАЭК "Энергоатом", не только поставка, но и производство свежего ядерного топлива для АЭС Украины осуществляется по предоплате.
"Авансовые платежи поступают компании "ТВЭЛ" за 150 дней до даты поставки. За этот срок осуществляется изготовление необходимых партий ТВС. Таким образом, всё топливо, которое было до сих пор поставлено АЭС Украины, было полностью оплачено украинскими партнёрами", - отметили в российской компании.

Возврат облучённого ядерного топлива (ОЯТ) из Украины в РФ, который запланирован на май текущего года, может не состояться из-за ареста счетов "Энергоатома".
"Гораздо более существенное влияние арест счетов может оказать на процесс возвращения облучённого топлива украинских АЭС для переработки, который также предусматривает предварительную оплату".
"Если НАЭК "Энергоатом" не удастся восстановить свою способность оплачивать эти услуги, то транспортировка облучённого топлива, запланированная на май 2016 года, может не состояться и быть отложена до тех пор, пока компания не перечислит установленную по договору плату", - говорится в сообщении российской госкопроарции.

Вывоз облученного ядерного топлива из Украины в Россию осуществляется в рамках соглашения между правительствами двух стран о научно-техническом и экономическом сотрудничестве в области атомной энергетики, которое было заключено в январе 1993 года.
Договорённости предусматривают ввоз на территорию России облучённого ядерного топлива на временное хранение и переработку с последующим возвратом на Украину остеклованных высокоактивных отходов, что должно определяться условиями отдельного контракта.