Перспективы развития атомной энергетики в регионах с высокой сейсмической активностью

Растущий дефицит энергии становится для Кыргызстана все более и более насущным вызовом. Объем воды в Токтогульском водохранилище, которое питает одноименную ГЭС, уменьшается, и по состоянию на май 2024 года достигает 7,7 – 8,1 млрд. кубометров. Из-за маловодья снижается общий объем выработанной ГЭС электроэнергии (по данным Нацстаткома, за период с 2018 по 2022 годы он упал с 14,3 млрд КВт-ч до 11,9 млрд кВт-ч). Чтобы восполнить дефицит, Кыргызстан вынужден импортировать энергию из соседних стран по завышенным ценам.
Чтобы преодолеть сложившийся кризис, важно развивать сбалансированный энергетический баланс страны. И хотя в Кыргызстане предпринимаются шаги по развитию ветроэнергетики, необходимо более комплексное решение, не зависящее от погодных условий. В этом направлении все чаще упоминается мирный атом как эффективная альтернатива имеющимся источникам.
Проект атомной станции в Кыргызстане
В настоящее время Кыргызстан обсуждает с российской корпорацией "Росатом" строительство атомной станции малой мощности. В частности, планируется установить один или три энергоблока РИТМ-200Н мощностью до 330 МВт. Строительство АСММ поможет создать в республике надёжный и экологически чистый источник электроэнергией и, тем самым, помочь Кыргызстану преодолеть острый энергокризис.
Преобладание горного рельефа, а также высокая сейсмическая активность местности требуют повышенного внимания специалистов к обеспечению безопасности АЭС. Ряд инновационных технологий защиты, а также масштабные работы по предварительным геологическим изысканиям и постоянному сейсмическому мониторингу позволяют атомным станциям выдерживать различные геодинамические явления, включая землетрясения и цунами. Качество проработки защитных конструкций продемонстрировала Армянская АЭС в результате землетрясения в 1988 году. Огромный опыт проектирования и строительства атомных станций "Росатомом" в разных странах, включая Турцию, Бангладеш, Венгрия и Китай позволяет создавать абсолютно безопасные, основанные на передовых технологиях объекты.
Технологии для защиты АЭС от землетрясений
После аварии на АЭС "Фукусима-1" в 2011 году были значительно ужесточены требования к безопасности строительства АЭС. Современные разработки поколения III+ полностью соответствуют этим требованиям. При этом безопасность обеспечивается как грамотным подбором локации для объекта, так и технологиями защиты, а также постоянным сейсмическим мониторингом.
Выбранная для атомной станции площадка должна соответствовать достаточно жестким требованиям. В расчет берется магнитуда и интенсивность землетрясений, которые могут произойти на данной территории. Эти данные составляют основу для проектирования всех трубопроводов и оборудования. Помимо сейсмики учитываются геологическое строение площадки, гидрология и грунты – эта информация важна для общей оценки влияния землетрясения на инфраструктуру.
Грамотность выбора локации для строительства была продемонстрирована "Росатомом" в Турции: 6 февраля 2023 года на юго-востоке страны произошло землетрясение, магнитуда которого в эпицентрах достигала практически 8 баллов. Вместе с тем объект относится к первой категории сейсмостойкости и мог бы выдержать землетрясение максимально возможной силы, магнитудой до 8,6 баллов.
Чем обеспечивается высокая степень защищенности атомной станции в Турции? На "Аккую" будут использоваться реакторы ВВЭР-1200 поколения III+ российского дизайна, которые на сегодняшний день являются самыми безопасными в мире и полностью соответствуют постфукусимским требованиям МАГАТЭ. Все ядерные реакторы типа ВВЭР имеют систему защитных оболочек (контайнмент), рассчитанную на экстремальные нагрузки. Контайнмент состоит из внешней железобетонной стены и внутренней защитной оболочки, которая обеспечивает герметичность и выдерживает внешнее воздействие от ударной волны, создающей давление 30 кПа.
Важным средством защиты является также так называемая "ловушка расплава", которая представляет собой емкость в виде стального конуса весом 144 тонны, который в случае нештатной ситуации удерживает фрагменты расплава активной зоны и не позволяет им выйти за пределы герметичной оболочки здания реактора.
В целом одна из главных конструктивных особенностей современных реакторов ВВЭР – уникальный комплекс систем безопасности, который вместе с правильным выбором локации и грамотным проектированием позволяет АЭС выдерживать сильнейшие природные катаклизмы.
Как советская АЭС выстояла при землетрясении
Фундамент сегодняшних передовых технологий – десятилетний опыт российских атомщиков, история которого уходит в научные изыскания и практику еще советских специалистов. В 1988 году в армянском городе Спитак произошло землетрясение магнитудой выше 7 баллов, однако Армянская АЭС, выдержав толчок мощностью в 6,25 баллов, полностью сохранила свою работоспособность. Причина этого – эффективность работы гидроамортизаторов, которые в случае землетрясения жестко связывали фундамент и оборудование, не позволяя последнему перемещаться под воздействием толчков и инерции.
Горный рельеф – не помеха для АЭС
Если сегодня посмотреть на расположение проектов Госкорпорации "Росатом", сразу несколько атомных станций строятся или функционируют в зоне сейсмической активности. Это упомянутая выше "Аккую" в Турции, а также АЭС "Руппур" в Бангладеш и АЭС "Тяньван" в Китае. Многолетний накопленный опыт, проверенные технологии и ряд успешных проектов позволяет судить о том, что землетрясения – не помеха для установки АЭС при условии качественной проработки локации, постоянного сейсмического мониторинга и экспертного подхода к проектированию.
Защита для АСММ в Кыргызстане
В основе проекта атомной станции малой мощности в Кыргызстане – водо-водяной ядерный реактор РИТМ-200Н, представляющий новейшую российскую разработку. Аналогичный проект реализуется "Росатомом" в Усть-Янском улусе в Якутии. Реакторы серии РИТМ-200 прошли испытания в условиях Арктики на российских ледоколах, они соответствуют всем требованиям безопасности, предъявляемым к современным проектам АЭС. Более того, их надежность продемонстрирована опытом безаварийной работы, который уже составляет сотни реакторо-лет.
Безопасность АСММ с ядерными реакторами серии РИТМ достигается за счет многоуровневых систем и барьеров-оболочек: активные и пассивные системы предотвращают возможность аварии, в том числе, в результате природных катаклизмов, а несколько уровней барьеров исключают выброс радиоактивных веществ в окружающую среду.
Таким образом, проект строительства атомной станции в Кыргызской республике с участием "Росатома" основан на многолетних научных исследованиях местности для подбора оптимальной локации, а также использовании передовых технологий для защиты от природных, техногенных и антропогенных факторов.
Партнерство для безопасности
Атомная станция в Кыргызстане позволит обеспечить энергонезависимость региона и стабильно снабжать его экологически чистой энергией. Мировой опыт показывает, что уже много лет эксплуатируются системы сейсмической безопасности, благодаря которым объекты способны выдерживать не только сильнейшие землетрясения, но и другие природные катаклизмы. Разработка атомной станции в Кыргызстане – не первый проект подобного рода в сейсмоактивном регионе.
Важным аспектом подготовки и строительства при этом является взаимодействие специалистов, ученых и чиновников из обеих стран. В этом смысле многолетнее стратегическое сотрудничество России и Кыргызстана в энергетической сфере является основой для полного раскрытия энергетического потенциала республики. Преимуществом "Росатома" как партнера в проекте является его подход, при котором компания обеспечивает в странах развитие науки, подготовку нормативно-правовой базы, локализацию производства, подготовку местных кадров.