Home / Мнения экспертов / Ядерный ренессанс по-фински
Финская атомная энергетика добилась наивысших показателей эффективности работы ядерных энергоблоков. Сделать это удалось благодаря постоянным инновациям, национальному прагматизму и экологической мотивации

Ядерный ренессанс по-фински

Нас привезли из Вантаа, аэропорта Хельсинки, и поместили в местную тюрьму. Точнее, тюрьма здесь была только до 2002 года. Потом ушлые гостиничные бизнесмены сообразили, что здание местных «Крестов» (кстати, оно действительно представляет собой крестообразное сооружение), расположенное в десяти минутах ходьбы от Торговой площади и в пяти от терминала популярного паромного сообщения «Викинг Лайн», лучше приспособить под отель и стричь дополнительную прибыль еще и за счет его своеобразного мрачноватого шарма. В целом затея удалась — в номерах с узкими, почти что бойницы, окнами, наглухо закрытыми, для полноты ощущений не хватало только решеток. И отель забит. Про прагматизм финнов слушать обрыдло и вроде как опять говорить про это вяжет рот. Но тут уж ничего не поделаешь: мы приехали посмотреть на лучшую в мире атомную энергетику (ну разве еще японцы могут в этом потягаться с финнами), как раз на этом здоровом прагматизме во многом и строятся все ее достижения.

Прилетели мы в соседнюю страну по приглашению Чрезвычайного и Полномочного Посла России в Финляндии Александра Румянцева. Несколько лет назад, до дипломатической работы, он возглавлял российское Министерство по атомной энергии, во время его руководства атомное ведомство стало активно открываться общественности. По прибытии в Финляндию новый посол после полагающегося официоза сразу возобновил старые «атомные» связи: он ведь хорошо знал не только местных энергетиков, но и ученых — еще в 70−е годы как представитель Курчатовского института проводил с ними исследования по физике твердого тела. Как раз благодаря его авторитету среди местных атомщиков удалось быстро (журналисты «Эксперта» нагрянули в гости довольно неожиданно) организовать нам поездку на режимный объект — АЭС в Ловиизе мощностью 966 МВт в ста километрах к востоку от Хельсинки. (У финнов есть и вторая станция, в Олкилуото, с двумя блоками мощностью по 840 МВт каждый, но посмотреть ее мы уже не успевали — добираться оказалось далековато: почти в 400 километрах от столицы в противоположной стороне от Ловиизы на одном из прибрежных островов Ботнического залива. Нам хотелось увидеть даже не саму действующую станцию, а строящийся сейчас при ней третий блок — пятый в Финляндии. Потом, когда мы узнали побольше о финских атомных делах, еще раз пожалели, что не смогли-таки туда попасть, потому что помимо нового блока здесь сооружают уникальное полукилометровой глубины подземное хранилище «Онкало», предназначенное для «вечного» хранения высокорадиоактивного облученного топлива.)

Во-первых, мы хотели понять, как финны добились такой высокой эффективности работы своих атомных блоков, в том числе и на построенных в свое время с помощью СССР. В прошлом году так называемый коэффициент используемой мощности на всех четырех атомных блоках Финляндии составил 95–96%, в то время как в России средний коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) на АЭС 77,7%. Второе — было интересно, как идет и почему вязнет строительство нового третьего атомного блока в Олкилуото, куда мы не успели попасть. Нам ведь и самим предстоит построить кучу блоков за короткое время, и любопытно, в чем причины более чем двухгодичного отставания от графика на финской стройке. К тому же сейчас обсуждается возможность строительства еще одного атомного блока — третьего на Ловиизе и шестого в Финляндии, было интересно узнать о порядке прохождения проекта АЭС до его утверждения. На большинство вопросов мы получили ответ при посещении Ловиизы и во время интервью с послом РФ в Финляндии.

Как шведы наших отодвинули

Час езды от Хельсинки, с материка через насыпной мост на уютный зеленый островок в Финском заливе, где расположена станция, — и вечером по окончании рабочего дня нас встречало высокое руководство компании «Фортум»: ее вице-президент Арво Вуоренмаа, отвечающий за атомное подразделение, и директор этого же направления по развитию и коммуникациям Петер Туоминен.

Говорят, у финской мирной ядерной программы советское начало. Это не совсем так. Хотя переговоры о возведении в Финляндии атомной электростанции на базе советского оборудования начались еще в 60−х годах прошлого столетия. Страна тогда быстро развивалась, и прежде всего за счет мирного соседства с Советским Союзом. Злые языки поговаривают, что Союз платил за лояльное отношение финнов к себе (за невхождение в НАТО, пресловутый статус «неприсоединившейся страны»), а точнее за поставляемую ими продукцию сельского хозяйства, судостроения, легкой и целлюлозно-бумажной промышленности, гораздо больше, чем они стоили на мировом рынке.

Спрос на электроэнергию за счет развития этих энергоемких отраслей быстро рос, популярность атомной энергетики в мире тоже, и финны не устояли ни перед тем, ни перед другим и сделали ставку на ядерную энергетику. Правда, заключать контракт только с советским поставщиком, внешнеторговым объединением «Атомстройэкспорт», финны не стали, ограничившись двумя блоками (наши настаивали на строительстве сразу четырех), а почти одновременно договорились о строительстве еще двух со шведским концерном AB Asea Аtom.

В таком раскладывании яиц по разным корзинам была не только политическая составляющая — желание финнов освободиться от атомной опеки большого восточного соседа. Дело еще в том, что финны хотели построить у себя и более мощные блоки. В начале 70−х мы освоили производство мощных ректоров РБМК-1000 и уже вовсю строили их на другом берегу Финского залива на Ленинградской АЭС. СССР предлагал их и Финляндии, но здесь, как и в целом на Западе, интересовались только корпусными реакторами, считая энергоблоки, построенные на их основе, более безопасными (катастрофа Чернобыльского РБМК в известной мере подтвердила их правоту). Советский Союз освоил к этому времени серийный выпуск корпусных (закрытых, как скороварка) водно-водяных реакторов мощностью 440 МВт (первый энергетический пуск состоялся в 1971 году), а корпусной реактор следующей мощностной модификации ВВЭР-1000 начал работать только в 1980 году. А у шведов уже в начале 70−х годов был как раз корпусной легководный кипящий реактор мощностью 840 МВт, то есть почти вдвое мощнее нашего ВВЭР-440. Вот финны и выбрали для своей второй станции Олкилуото еще одно техническое и технологическое решение, альтернативное нашему.

Да и проект в Ловиизе во многом верстался под требования финнов. «Ловииза — очень своеобразная станция, такая только одна, — рассказывает нам Арво Вуоренмаа, десять лет руководивший станцией, — у нас тяжелое оборудование стандартного советского образца и дизайна: реактор, парогенераторы, турбогенераторы, расположение по советской схеме. Но, начиная проектирование, мы сразу оговорили условие, что здесь построят энергоблоки, не просто копирующие советские или восточноевропейские станции (похожие есть, к примеру, на венгерском Пакше), а с изрядными вкраплениями западных технологий». Финны сразу отказались от советской системы автоматизированного управления энергоблоками, устройства регулирования и автоматики доверили немцам, ЭВМ поставили англичане, контрольные приборы — канадцы, брать арматуру только из Союза финны не рискнули, и ее поставляли из многих стран. Отличался от стандартного и корпус реактора, говорит Арво Вуоренмаа. На Ижорских заводах по просьбе финской стороны его покрыли изнутри дополнительной антикоррозионной наплавкой из нержавеющей стали толщиной почти в сантиметр, значительно увеличивавшей срок эксплуатации реактора. Благодаря этому «Фортум» без труда получил в прошлом году новую лицензию от STUK (надзорного органа за ядерной энергетикой в Финляндии), разрешающую эксплуатацию блоков до тех пор, пока обоим реакторам не исполнится по 50 лет.

По лицензии американской Westinghouse реакторный зал каждого энергоблока был прикрыт «ледовым» конденсатором — контайментом, своего рода саркофагом-термосом, между металлическими стенками которого находится вода под давлением. Этот «термос» может быстро связать радиоактивный пар в случае его выброса и исключить выбросы радиации вовне. Отвечая на наш вопрос, вице-президент «Фортума» сказал, что сделано это было не из-за недоверия к нашему оборудованию, за 30 лет работы оно ни разу не подвело, просто все технические особенности — дань западной системе ядерной безопасности. «Наши» блоки (в итоге в строительстве АЭС на Ловиизе поработало около 150 советских, финских, американских, западногерманских и прочих компаний) пустили поочередно в 1977−м и 1981 году.

Комбинированные решения, в которых сочетались советские хайтечные реакторные и топливные технологии с западными системами управления и автоматики вместе с финскими инновациями, которые были внесены в наше же неядерное оборудование (в основном в трубопроводное хозяйство), и стали залогом высокого коэффициента использования установленной мощности на этой станции.

Много маленьких киловатт

Из-за дефицита электроэнергии, а Финляндия и сейчас импортирует каждый пятый киловатт-час, в том числе и из России, возможность строительства пятого блока всерьез обсуждалась еще в 80−х годах. Но после чернобыльской аварии парламент Финляндии заблокировал план строительства пятого атомного энергоблока и наложил вето на очередное предложение энергетиков в 1993 году. Энергетики взялись за увеличение эффективности работы атомных блоков. К этому шли двумя параллельными путями. Во-первых, за счет модернизации увеличили мощность самих энергоблоков, заодно повышая их КПД. Во-вторых, постоянно наращивали при этом коэффициент использования установленной мощности.

По словам вице-президента «Фортума», на обоих энергоблоках Ловиизы еще в 80−х на 9% была увеличена тепловая мощность реактора. Для этого вместе с российским ТВЭЛом модифицировали тепловыделяющие элементы, но добавленная мощность не зависела напрямую от топлива, говорит Вуоренмаа, главное, что были сделаны более правильные расчеты и подправлены алгоритмы эксплуатации реактора, а уже под них подверстали изменения в топливе. Увеличение мощности привело к более жесткой нагрузке на металл от нейтронного излучения, и для нивелировки этого роста, заметил Вуоренмаа, «были проделаны интересные работы с Ижорой по изменению некоторых деталей реактора». Еще 2% мощности удалось добавить за счет неядерного оборудования. «Это произошло не в результате какого-то одноразового решения — мы просто постепенно добавляли много маленьких киловатт, — говорит вице-президент “Фортума”. — Провели тепловое напыление металлокерамики на поверхности лопаток турбины, полностью заменили ее ротор низкого давления, модернизировали ротор высокого давления, улучшали материалы и качество трубопроводов, за счет чего выросли расход пара в турбине и ее мощность, заменили конденсаторы морской воды, усовершенствовали вместе с “Электросилой” охлаждение электрогенератора».

В итоге мощность каждого энергоблока увеличилась с 440 до 488 МВт при том же расходе топлива. В конце 90−х на венгерской АЭС в Пакше, где работают аналогичные энергоблоки, не стали мудрить, а просто пригласили финские компании, участвующие в модернизации Ловиизы, и повысили с их помощью мощность каждого из своих блоков на 48 МВт.

В России работает шесть блоков ВВЭР-440 (два на Нововоронежской и четыре на Кольской АЭС), ни на одном из них работы по увеличению мощности, аналогичные финским, проведены не были. Кстати, полтора года назад технический директор концерна «Росэнергоатом» Николай Сорокин, выступая на совещании начальников турбинных цехов российских и зарубежных АЭС, утверждал, что только за счет модернизации действующие российские АЭС могли бы увеличить выработку электроэнергии на величину, эквивалентную дополнительной мощности 4,5 ГВт. Это больше, чем четыре блока-миллионника, которые при новом строительстве обойдутся по нынешним ценам минимум в 10 млрд долларов. Нужно ли нам гнать с ростом атомной генерации, когда у нас есть такой резерв, как повышение мощности за счет модернизации?

Недавно вышло сообщение пресс-службы «Роэнергоатома», что 23 сентября энергоблок № 4 Нововоронежской АЭС остановлен на 48 суток в связи с планово-предупредительным ремонтом (ППР) и перегрузкой ядерного топлива. В 2007 году на те же работы на обоих блоках Ловиизы потребовалось по «14 суток 21 час». Только в прошлом году при не самой плохой по загрузке Нововоронежской АЭС коэффициент использования установленной мощности составил 78,8%, а на Ловиизе — 95%.

Вообще-то среднемировой уровень КИУМ на АЭС по итогам прошлого года был намного ниже финского и составил 87%. Но и это на 10% больше, чем в России. Специалисты подсчитали, что эти 10% недозагрузки оборудования до мирового уровня равны примерно 19–22 млрд недовыработанных киловатт-часов. Сколько это в железе? Вот отчет Ленинградской АЭС: в 2007 году она отпустила в энергосистему страны 22 млрд 515 млн кВт∙ч при КИУМ 70,3%. Получается, что мы недорабатываем за счет низкого коэффициента столько электричества, сколько производит одна Ленинградская АЭС. Но ведь на ней эксплуатируется четыре энергоблока-миллионника электрической мощностью по 1000 МВт каждый. А мы собираемся строить два блока по 1200 МВт на соседней со старой площадке — ЛАЭС-2.

По словам вице-президента «Фортума» Арво Вуоренмаа, главное достижение на Ловиизе с точки зрения повышения КИУМа — именно короткая годовая ревизия (планово-предупредительные работы с заменой ядерного топлива, проводящиеся раз в год), не превышающая на каждом блоке 15 суток, а ведь три дня простоя — это минус 1% от КИУМа. К тому же «на Ловиизе нарушений намного меньше, чем в России, и внеплановых остановок практически не случается». Никаких секретов в том, что удалось добиться такого высокого КИУМа, нет. Несколько первых лет после пуска станции эффективность использования ее установленной мощности не превышала 75%. «Но потом, — говорит Вуоренмаа, — мы заменили ту часть советского оборудования, которая мешала эффективной работе энергоблока. Прежде всего это медно-никелевые трубопроводы, которые постоянно текли. В итоге в конденсаторе половина этих труб была заменена на титановые, по сути, вечные, другая половина — на трубы, изготовленные из нержавеющей стали». Замена материалов арматуры, трубопроводов, клапанов на аналогичные изделия из нержавеющих легированных спецсталей стало основным и недорогим нововведением (как это ни покажется странным нам, привыкшим в России к масштабным многомиллиардным проектам), сократившим число остановок до минимума. Многие инновационные идеи рождаются здесь же на станции, причем инициатива часто идет от ремонтных бригад: «может, стоит просто заменить то, что каждый год приходится по нескольку раз ремонтировать». Далее эта инициатива транслируется в собственный инжиниринговый центр «Фортума», где работает 150 человек, которые либо решают проблему сами, либо передают ее на аутсорсинг в другие исследовательские или производственные компании. Не нужно забывать еще, говорит вице-президент «Фортума», что «у нас прекрасно выученный персонал, а вокруг финская промышленность, которая предлагает очень качественные услуги».

Радость за русских коллег

Во второй половине 90−х энергодефицит допек-таки финское общество, и оно стало откатываться от явно антиатомных настроений в пользу прагматичных решений. В 2002 году парламент после всенародного референдума принял 107 голосами против 92 закон, разрешающий строительство в Олкилуото атомного энергоблока. В конце 2003 года финская энергетическая компания TVO объявила результаты тендера на строительство пятого в стране атомного энергоблока. Нашим атомщикам не повезло — финны предпочли российскому блоку с реактором ВВЭР-1000 проект EPR (European Pressurized Water Reactor, по технологии аналогичный нашим ВВЭРам) мощностью 1600 МВт, буквально пролоббированный европейским консорциумом Framatome ANP (Areva — Siemens). Контракт с ними был подписан в 2004 году. Благодаря этому энергоблоку доля АЭС на финском рынке электроэнергии должна вырасти примерно до 38%. Пожалуй, впервые за всю историю ядерной энергетики заказчики отдали предпочтение не многократно проверенному реактору (только в России успешно эксплуатируются восемь ВВЭР-1000), а проекту, по существу, живущему пока только на бумаге.

В пылу конкурентной борьбы (заказ мог вполне уйти нашему Минатому) европейский консорциум пообещал пустить блок за 4,5 года — в 2009 году за 3 млрд евро. Сейчас строительство АЭС уже отстает от графика примерно на 2,5 года, и хорошо, если блок пустят к концу 2011−го, к тому же, по оценкам наблюдателей, проект уже вышел за пределы бюджета на 500 млн евро. Кстати, похожие проблемы и у французов на аналогичной по мощности станции Фламменвиль-3 в Нормандии. Строительство, начатое в 2006 году (первоначально пуск предполагался в 2012 году) и названное председателем правления Areva мадам Лавержон «экономическим успехом в условиях жесткой конкуренции», пока таковым не является и уже отстает от графика на год.

«Мы хорошо понимаем, — говорит Арво Вуоренмаа, — почему идет такое отставание на Олкилуото-3. Основная проблема в том, что проект был недоработан, а при одновременном проектировании и строительстве прибавляется и дополнительных работ, и расходов. Вторая проблема — непрофессионализм строительных организаций, ведь в Европе десять лет ничего не строили, и плавного перехода к быстрой и качественной работе на атомном объекте у строителей не получилось. Та же проблема у энергомашиностроителей».

Как ни странно, Framatome ANP оказался не готов и к требованиям безопасности, предъявляемым финским атомнадзором STUK, который наш посол Александр Румянцев называет одним из самых профессиональных и авторитетных в мире. Немцам из-за требований STUK привести турбинный зал к нормативному уровню безопасности пришлось даже демонтировать уже установленный турбогенератор.

Сейчас «Фортум» добивается разрешения на строительство третьего блока на Ловиизе. Уже два года идет сбор и анализ информации о возможных поставщиках. Подготовлен отчет в правительство о возможном влиянии на окружающую среду — прежде всего это касается нагрева близлежащей к месту расположения АЭС акватории Финского залива с учетом пуска новых мощностей. В 2010 году, говорит директор атомного подразделения «Фортум» по развитию и коммуникациям Петер Туоминен, пройдут слушания в правительстве. «Вы знаете, я тут ехал в машине на работу и слушал новости. Одна из них заставила особенно порадоваться за русских коллег, ведь у вас руководитель отрасли может просто объявить о начале строительства атомной станции (речь шла о Балтийской АЭС в Калининградской области. — “Эксперт”), тогда как мы же в лучшем случае начнем строительство через пять лет после подачи первых документов. А можем и не начать вовсе, если местный муниципалитет скажет “нет”, если “нет” скажут правительство, парламент и STUK. Но вот именно благодаря этим “нет” финны все больше доверяют своей атомной энергетике».

В конце встречи руководители атомного подразделения «Фортум» показали нам пристанционное хранилище. До 1996 года Финляндия отправляла облученное ядерное топливо в Россию. Теперь финские радиоактивные отходы помещаются в своих так называемых приповерхностных хранилищах. На самом деле эти подземные хранилища уникальны. Мы, жуя предложенные леденцы, чтобы не закладывало уши, несколько минут спускались на лифте, как потом оказалось, на глубину 110 метров. Тоннели высотой до 20 метров, пробитые в гранитной скале и протянувшиеся на сотни метров на такой глубине, — это сильное впечатление. От основных тоннелей вбок уходят штольни. Там сейчас хранят мало— и среднерадиоактивные отходы, и по мере заполнения эти штольни заливаются бетоном. Построены хранилища с таким расчетом, чтобы в них можно было провезти и разместить реакторы, парогенераторы, то есть все крупногабаритное радиоактивное оборудование после завершения срока службы и демонтажа. Для этого от поверхности идут продолжительные, уходящие все глубже спиралевидные тоннели — вот на что рассчитана такая их высота.

Мы удивляемся, неужели возведение этих сооружений и будущее захоронение отработавших свое ядерных блоков уже учтены в цене выставляемого потребителю атомного киловатт-часа, который сейчас по статистике дешевле киловатт-часа, выработанного на газовой электростанции? Петер Туоминен даже сразу не понимает нашего вопроса: «Конечно, учтено. Мы не можем работать без горизонта планирования в 60–70 лет, то есть примерного срока службы станции от начала ее строительства до полной утилизации. Без такого хранилища мы даже не могли бы и задуматься о запуске проекта строительства третьего блока на Ловиизе. Ведь по финскому законодательству (Закону по ядерной энергии. — “Эксперт”) переработка образовавшихся радиоактивных отходов должна быть выполнена исключительно за счет финансовых средств лицензиата (компании, получающей лицензию на строительство новой АЭС. — “Эксперт”), и это его проблема — рассчитать свои инвестиции таким образом, чтобы учесть расходы на будущее захоронение отработавших станций. Кроме того, нужно помнить, что каждый восемнадцатый атомный евро уходит в специальный государственный фонд, предназначенный для страхования возможных случаев банкротства или финансовой неустойчивости компании, владеющей АЭС. В таком случае деньги на утилизацию ядерных отходов пойдут из этого фонда… Их хватит».
Опубликовано в журнале "Эксперт" 06.10.2008

Check Also

Одного завода достаточно

О том, почему для атомной индустрии более важны подтвержденные госзаказы, а не конкуренция на рынке …

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *