O potencijalu plutajućih energetskih jedinica
O potencijalu plutajućih energetskih jedinica WNN je razgovarao sa zamenikom generalnog direktora za brodogradnju, plutajuću energiju i pomorsko inženjerstvo u Rosatomovom Atomenergomašu, Vladimirom Aptekarevim
Čini se da ima mnogo predloga i interesovanja za plutajuće nuklearne elektrane širom sveta. Da pojasnimo: ovo nisu isto što i plovila na nuklearni pogon, zar ne?
Predložio bih da se umesto plutajuće nuklearne elektrane, da budem precizniji, upotrebi izraz plutajuća energetska jedinica (FPU – floating power unit). Dok i FPU i plovila na nuklearni pogon koriste nuklearne reaktore, oni se razlikuju po svrsi. Plovila na nuklearni pogon su dizajnirana za različite zadatke pomorskog transporta, dok su FPU plovila koja ne mogu sama da se kreću i koja su posebno projektovana za proizvodnju i snabdevanje električnom energijom kupaca. Za rad FPU potrebna je obalna infrastruktura koja osigurava privez i prenos električne energije na kopno.
Da li reaktori moraju biti posebno dizajnirani za plutajuću energetsku jedinicu, ili su u suštini malo prilagođene verzije kopnenih modularnih reaktora?
Na osnovu reaktora RITM-200, koji su trenutno u funkciji u novim nuklearnim ledolomcima projekta 22220, projektovani su FPU snage 100 i 106 megavata. Serija RITM koju je projektovao OKBM (opitno konstrukcioni biro) Afrikantov predstavlja jedinstveni napredak u tehnologiji reaktora. Tehnologija RITM-200, koju je razvila Rusija, je vodeća tehnologija malih modularnih reaktora (SMR) zasnovana na evoluciji sovjetske tehnologije reaktora sa vodom pod pritiskom, koji su prvobitno bili skrojeni za ledolomce. Kroz inovativna tehnološka dostignuća, njihova efikasnost i pouzdanost su značajno poboljšane. RITM reaktori su raznovrsni i mogu se koristiti u tri glavna domena: za pomorski transport, uključujući tu nuklearne ledolomce i teretne brodove na nuklearni pogon; kao male nuklearne elektrane na kopnu; i kao plutajuće nuklearne jedinice.
Šta mislite da će biti ključna upotreba plutajućih nuklearnih jedinica?
Plutajuće energetske jedinice su posebno projektovane za primenu u udaljenim ili nepristupačnim regionima gde je uspostavljanje konvencionalne energetske infrastrukture nepraktično i/ili skupo. Snabdevanjem strujom zajednicama na kopnu ili industrijskim objektima, FPU nude prednosti kao što su mobilnost, skalabilnost (scalability) i smanjen uticaj na životnu sredinu u poređenju sa konvencionalnim elektranama na fosilna goriva. Oni su sve više prepoznati kao obećavajuće rešenje za unapređenje globalne nuklearne energije. Ovo priznanje delimično potiče od rastuće potražnje za održivim izvorima energije u udaljenim oblastima i regionima kojima nedostaje ekstenzivna mrežna infrastruktura. FPU se mogu pohvaliti sa nekoliko prednosti u odnosu na alternativne izvore energije. Ne samo da su ekološki prihvatljivi i relativno laki za instaliranje, već rešavaju i probleme fluktuacije cena tako što osiguravaju stabilne cene električne energije tokom dužih perioda. Pored toga, mogu olakšati snabdevanje toplotom raznih objekata. Ilustrativan primer primene FPU je predstojeća instalacija četiri plutajuća agregata RITM-200 u Baimskom rudarsko-prerađivačkom kombinatu na Čukotki. Rosatom planira da izgradi više od deset FPU-a, i ponudi snabdevanje električnom energijom po principu „ključ u ruke“ za priobalne regione u zemljama širom Afrike, Južne Azije i Latinske Amerike. Ova rešenja, zasnovana na šemi izgradi-poseduj-upravljaj, (build-own-operate) obezbeđuju stabilnu električnu energiju bez potrebe da zemlje investiraju u sopstvenu nuklearnu infrastrukturu ili preuzmu vlasništvo nad jedinicama.
Koja su bezbednosni aspekti i benefiti u poređenju sa kopnenim postrojenjima i kako mislite da će regulatorni proces funkcionisati širom sveta?
Bezbednosni koncept reaktorskih jedinica RITM-200 je zasnovan na principu dubinske i slojevite zaštite, zajedno sa inherentnim bezbednosnim karakteristikama koje koriste pasivne i aktivne sisteme. Ove reaktorske jedinice optimalno integrišu pasivne i aktivne bezbednosne sisteme kako bi osigurale normalan rad i stabilnost, oslanjajući se na operativno iskustvo nuklearnih ledolomaca opremljenih reaktorskim instalacijama RITM-200. Za razliku od kopnenih nuklearnih elektrana, rad FPU-a teži i principu „zelenog polja“, što znači da nema aktivnosti koje uključuju rukovanje nuklearnim gorivom na mestu operacije. Svi poslovi u vezi sa gorivom, uključujući rukovanje svežim i korišćenim gorivom, odvijaju se isključivo u specijalizovanim objektima u Ruskoj Federaciji. FPU su brodovi bez sopstvenog pogona u kojima se nalaze nuklearne energetske instalacije. Njihov dizajn i konstrukcija su u skladu sa ruskim propisima i međunarodno priznatim pomorskim normama, posebno SOLAS konvencijom. Puštanje u rad se odvija na teritoriji Ruske Federacije, uz licenciranje koje nadgleda Rostekhnadzor i Ruski pomorski registar brodova, oslanjajući se na iskustva projekata kao što je Akademik Lomonosov. Poseban regulatorni i pravni okvir za FPU postoji isključivo u Ruskoj Federaciji. Vlada zemlje domaćina odlučuje o postavljanju FPU na osnovu dokumenata o ovlašćenju od strane svog nuklearnog regulatornog tela ili drugog relevantnog tela. Nema zabrana rada FPU, čak ni u inostranstvu. Međutim, efikasna implementacija FPU projekta zahteva prilagođavanje ruskog iskustva u projektima i saradnju između regulativnih tela u drugim zemljama.
Šta je sa troškovima – da li će plutajuće nuklearne elektrane biti jeftinije od kopnenih?
U ovom trenutku, kopnene nuklearne elektrane i plutajuće elektrane predstavljaju dva odvojena poslovna projekta. Ne prodajemo plutajuće elektrane već električnu energiju koju oni proizvode. Kao rezultat tehničkih i ekonomskih studija izvodljivosti, naučnih istraživanja i opsežnog istraživanja tržišta u inostranstvu, uspeli smo da usvojimo izuzetno ekonomski efikasan i istovremeno veoma pogodan princip rada za naše klijente. Ovo uključuje snabdevanje električnom energijom na osnovu ugovora o kupovini električne energije (PPA) sa veoma predvidljivim troškovima, koji se produžavaju do 60 godina, u zavisnosti od preferencija i mogućnosti potrošača, bez vezivanja za troškove ili zavisnost od ugljovodonika. Međutim, isporuka električne energije se ne prekida za sve vreme trajanja ugovora, do 60 godina, što je maksimalni projektovani radni vek plutajuće elektrane. Ovo se postiže upotrebom RITM-200M, optimizacijom ciklusa goriva, sa intervalom dopunjavanja goriva od 7-10 godina, i prisustvom rezervnog plutajućeg pogonskog agregata u operativnoj „energetskoj floti“ tokom punjenja goriva i planiranog održavanja.Period kada se instalirani agregat šalje u specijalizovanu bazu u Ruskoj Federaciji. Sedam agregata koji rade širom sveta, bez obzira na državu, mogu biti zamenjeni samo jednim plutajućim agregatom. Takav model nije samo ekonomski efikasan, već i eliminiše potrebu za rukovanjem nuklearnim gorivom u zemlji domaćinu, po principu „zelenog polja“. Pored toga, otklanja potrebu da strani partner stvara skupu infrastrukturu.
Šta mislite, kakva će globalna potražnja biti u narednim godinama?
Potražnja i interesovanje za plutajuće agregate rastu zbog globalnog energetskog deficita. Plutajući agregati nesumnjivo poseduju značajan komercijalni potencijal ne samo u Rusiji već i na međunarodnom nivou, a za njih već pokazuju interesovanje zemlje na Bliskom istoku, jugoistočnoj Aziji, Africi i Latinskoj Americi. Potencijalno međunarodno tržište električne energije u inostranstvu za projekat FPU trenutno se procenjuje na više od 2,8 gigavata.
Kakve planove Rusija ima za plutajuće nuklearne elektrane – kakvi su vaši projekti i kakvo je stanje trenutnih projekata?
Plutajuća nuklearna elektrana Akademik Lomonosov puštena je u rad i obeležila značajnu prekretnicu. Realizuje se projekat snabdevanja električnom energijom Baimskog rudarsko-prerađivačkog kombinata. Prema ugovoru potpisanom 2021. godine, mašinski odsek državne korporacije za atomsku energiju Rosatom će za projekat isporučiti četiri FPU-a, svaki kapaciteta do 106 megavata električne energije. Od toga će tri FPU-a biti primarne jedinice, dok će četvrti služiti kao rezervna jedinica. Projekat za snabdevanje električnom energijom Baimskog rudarsko-prerađivačkog kombinata biće prva „serijska“ plutajuća elektrana i pružiće prva saznanja o u elektrifikaciji korišćenjem plutajućih elektrana za projekte vađenja ruda. 2023. godine započeli su i radovi na tehničkom projektovanju FPU od 100 megavata zasnovanih na reaktorskim jedinicama RITM-200M, razvijenim za izvoz – sa poboljšanim tehničkim i ekonomskim performansama prilagođenim za toplu klimu. Trenutno su u toku pregovori sa nekoliko zemalja u različitim regionima sveta, a neki pregovori su već rezultirali potpisivanjem sporazuma.
Intervju je objavljen na sajtu World Nuclear News