Парадигма
российского атомного флота в мировой экономике

Павлов В.Д., Хлопкин Н.С., Лысенко Л.В., Минаев А.Н., Буланов А.В.,
Романовский М.В.

Введение

В мире кончается нефть.

Такой прогноз дает глава Международного энергетического агентства (МЭА) Нобуо Танака.

Нобуо Танака – сегодня, пожалуй, единственный функционер международного уровня, который понимает трагическое положение мировой экономики, сидящей на нефтяной игле. Уже в следующем году спрос на нефть пойдет вверх, потребности человечества в черном золоте будут расти на 1% в год. И если сейчас мы потребляем 85 миллионов баррелей в день, к 2030 году понадобится уже 105 миллионов бочек нефти ежедневно, заявил глава Международного энергетического агентства Нобуо Танака.

При этом из-за кризиса инвестиции в энергетику резко упали. Речь идет, как о разработке нефтяных месторождений, так и об альтернативной энергетике. Чтобы избежать мирового дефицита энергии, за 20 лет надо вложить $26 триллионов, говорит Танака.

Но на самом деле все может быть гораздо серьёзнее. Два анонимных сотрудника МЭА в интервью британской The Guardian признали: агентство сознательно занижает прогнозы по употреблению нефти чтобы не вызывать панику на рынке и удерживать цены на приемлемом уровне.

На самом деле добыть даже 90-95 миллионов баррелей в день – это проблемотично, сказал собеседник The Guardian. Он также добавил: аналитики преувеличивают значимость новых нефтяных месторождений и замалчивают, что старые быстро истощаются. [1, 2, 3, 4, 5]

Выход из кризиса мировой экономики аналитики видят в освоении глубоководной части Мирового Океана (3000 ¸ 6000 м), которая составляет половину поверхности Земли [2].

Выход мировой экономики из кризиса – это запуск международного мегапроекта по освоению 6 км глубин Мирового Океана. Такой мегапроект сегодня определяет энерготехнологическое антикризисное развитие всего мирового сообщества.

Освоение абиссальной равнины (вместе с мелководной частью) Мирового Океана является реальной парадигмой стабильного развития, не только России, но и всей мировой экономики в ее постиндустриальном развитии.

Абиссальная равнина Мирового Океана более доступна для промышленного освоения, чем Луна и ближний Космос.

К техническим проблемам освоения Мирового Океана необходимо отнести прежде всего энергоснабжение глубоководной океанотехники.

Ядерная энергетика глубоководной океанотехники по нашему мнению и составляет новую парадигму российского гражданского атомного флота в мировой экономике.

1 Ядерные энергосиловые установки – основа глубоководной океанотехники

Освоение глубоководной части Мирового Океана дает человечеству несметные энергетические и минеральные запасы на многие столетия.

В соответствии с либеральной концепцией мировой экономики мировое развитие базируется на инвестиционной привлекательности передовых инновационных технологий.

В парадигме гражданского российского атомного флота такими инновационными технологиями являются ядерные энергетические установки (ЯЭУ) для глубоководной океанотехники.

Стратегия развития экономики ближайшего будущего – это применение инновационных технологий для получения неограниченных ресурсов Мирового Океана, что может стать доступным, по нашему, мнению только на основе атомной энергетики, в области которой у России исторически сложился огромный потенциал.

Вместе с тем Россия обладает большим резервом мощностей в атомной судостроительной отрасли, загрузка которых весьма проблематична в ближайшем будущем. Поэтому напрашивается вывод о необходимости формирования долгосрочной федеральной целевой программы (с привлечением зарубежных инвестиций) по освоению богатств Мирового Океана, включающей согласованную подпрограмму строительства соответствующего атомного флота. Это уже в краткосрочном периоде решает проблему создания новых рабочих мест и загрузки мощностей атомного судостроения и атомного машиностроения, что отвечает требованиям модернизации экономики, а в долгосрочной перспективе выдвигает Россию в первый ряд стран, освоивших потенциал Мирового Океана, с формированием конкуретных преимуществ. Источником финансирования этого мегапроекта должно стать государственное партнерство с российскими энергетическими корпорациями, а также международные венчурные фонды.

Длительный опыт безопасной эксплуатации судовых ядерных энергетических установок на судах гражданского назначения в настоящее время имеется только в России (см. табл.1), что подтверждает ее инновационный прорыв в данном направлении.

С 1959 по 1991 год в СССР было построено 10 гражданских судов с ядерными энерготехническими установками: 9 ледоколов и 1 лихтеровоз.

Российский атомный флот условно подразделяется на 3 поколения судов с ЯЭУ [6].

2 Первое поколение. Атомный ледокол "Ленин"

Осенью 1959 года весь мир облетела сенсация: русские ввели в строй атомоход. Впервые в мире атомная энергия, поставленная на службу народному хозяйству, была использована на водном транспорте [7].

В декабре 2009 года исполнилось 50 лет со дня передачи морскому флоту в эксплуатацию атомного ледокола «Ленин» - первого в мире гражданского судна с ядерной силовой установкой, ставшего настоящей легендой ледокольного флота. Это событие открыло эру гражданской атомной энергетики в освоении Мирового Океана. Первый ледокол сыграл выдающуюся роль в развитии Северного морского пути, в два раза увеличив на нем сроки навигации – с 3,5 месяцев до семи. Повысились скорость и безопасность проводки караванов, были открыты новые трассы грузовых операций и способы доставки грузов.

Появление ядерного источника энергии придало атомоходам свойства, недостижимые судам с двигателями на органическом топливе – возможность длительно работать на высоких уровнях мощности и высокую автономность.

В 1953 году И.В. Курчатов и А.П. Александров обратились в правительство с предложением построить атомный ледокол, необходимый для развития арктических районов Мирового Океана. И.В. Курчатов и А.П. Александров считали, что огромные средства, вложенные в создание ядерной энергетической установки для подводных лодок, должны так же быть использованы в народном хозяйстве.

Атомный ледокол «Ленин» сыграл выдающуюся роль в становлении мирной ядерной энергетики на море. Он положил начало уникальному российскому атомному флоту. На нем были проверены в работе по прямому назначению и подтверждены высокая надежность и ресурс важнейшего оборудования морской реакторной установки. Особенно большой вклад здесь был внесен в отработку активных зон и повышению их энергозапаса.

Атомный ледокол «Ленин» был настоящей кузницей кадров. Нет ни одного атомного ледокола, в составе экипажа которого не было бы моряков, начинавших морскую службу на атомном ледоколе «Ленин». Экипажи ледокола героически вынесли все трудности освоения ядерного источника энергии.

Легендарный атомоход «Ленин» стал на вечную стоянку в Мурманском порту: теперь на ледоколе, который прослужил в северных широтах 30 лет и провел через льды 3741 транспортное судно, откроется музей Арктики и освоения Северного морского пути.

3 Второе поколение атомоходов

В период с июня 1971 по октябрь 1992 года на Балтийском заводе имени Серго Орджоникидзе в Ленинграде были построены атомные ледоколы"Арктика", "Сибирь", "Россия", "Советский Союз" и "Ямал". В течение 6,5 лет – с июня 1982 по январь 1988 года – работники Керченского судостроительного завода "Залив" имени Б.Е. Бутомы создали лихтеровоз-контейнеровоз "Севморпуть". Последний ледокол из серии типа "Арктика" – "50 лет Победы" – сдан в эксплуатацию в 2007 г.

4 Третье поколение. Атомные ледоколы типа "Таймыр"

Атомные ледоколы "Таймыр" и "Вайгач" были построены по заказу СССР на судостроительной верфи компании "Вяртсила" в Финляндии (без реакторного отсека) в период с января 1985 по март 1989 года. Атомный ледокол "Таймыр" был принят в эксплуатацию 30 июня 1989 года, а "Вайгач" – 25 июля 1990 года.

Одновременно строились или переоборудовались суда атомно-технологического обслуживания.

Благодаря работе атомных ледоколов продолжительность навигации в Арктике была увеличена с 3 месяцев до 10-ти, а в западном секторе Арктики транспортные операции осуществляются практически круглый год.

5 Плавучие атомные станции – основа ядерной энергетики для освоения Мирового Океана

Перспективы гражданской судовой ядерной энергетики связаны с развитием плавучих атомных станций. Независимо от того, какой ядерной установкой снабжена плавучая станция, это – судовая установка. Необходимо отметить, что первая американская плавучая электростанция Старджис (Sturgis) была построена на базе грузового судна типа "Либерти".

Конструкция станции и всех ее элементов должна удовлетворять требованиям правил Российского морского регистра и нормативных документов Ростехнадзора для судовых установок, а в международном плане – требованиям Кода Международной морской организации (ИМО) по безопасности торговых атомных судов [8].

Опыт эксплуатации ЯЭУ ледоколов послужил основой для проектов плавучих атомных электростанций, в том числе для строящейся в настоящее время станции "Академик Ломоносов" с реакторной установкой типа КЛТ-40С. Эта установка представляет собой модификацию ледокольной реакторной установки. При этом были приняты меры по снижению воздействия нейтронов на материал корпуса реактора, что позволило продлить до 40 лет срок службы этого важнейшего элемента установки [9].

С целью снижения обогащения топлива по изотопу 235U до величины ниже 20%, выполняя тем самым рекомендацию МАГАТЭ по нераспространению делящихся материалов, существующая на ледоколах канальная структура активной зоны, была заменена кассетной конструкцией, что позволило увеличить удельную загрузку урана в активной зоне на 15%.

Для увеличения в 2,5 раза ураноемкости при сохранении других высоких параметров топливной загрузки была заменена существующая топливная композиция в ТВЭлах на керметную.

Для перспективных плавучих атомных станций нужна специализированная реакторная установка. Такой установкой вполне может служить реакторная установка "Ритм-200", доведенная до своих номинальных параметров по продолжительности кампании. При одинаковой с КЛТ-40С мощности, эта установка сможет работать без перезарядки топлива в течение межремонтного периода, избавив плавучую станцую от хранилищ отработавшего топлива, и, самое главное, от операций с топливом вдали от ремонтного предприятия.

Выводы

1. Ядерная энергетика океанотехники для освоения Мирового Океана определяет перспективную парадигму российского гражданского атомного флота в мировой экономике.

2. Выход из кризиса мировой экономики многие аналитики видят в освоении глубоководной части Мирового Океана (3000 ¸ 6000 м), которая занимает половину поверхности Земли. Абиссальная равнина Мирового Океана более доступна для промышленного освоения, чем Луна и ближний Космос.

3. Три поколения эксплуатации судов гражданского назначения с ЯЭУ, а также строящиеся морские атомные электростанции позволяют России занять лидирующее положение при освоении Мирового Океана и возглавить международные мегапроекты по этому направлению.

Литература

1 Энерготехнологическая цена нефти – вектор мировой экономики, 2008, http://forum.finam.ru

2 Энерготехнологическая цена барреля нефти – вектор экономики, 2008, http://forum.ngfr.ru

3 Энерготехнологические процессы, 2008, http://www.sciteclibrary.ru

4 Энерготехнологическая цена нефти – прогноз, 2009, http://www.kf-forex.ru

5 Энерготехнологическая процессы, 2000, http://users.kaluga.ru/mgtu ktz/

6 Три поколения. / "Курчатовец". Специальный выпуск №9, РНЦ "Курчатовский институт", 2009

7 Легенда северных морей. / "Курчатовец". Специальный выпуск №9, РНЦ "Курчатовский институт", 2009

8 Первые опыты создания атомоходов в мире. / "Курчатовец". Специальный выпуск №9, РНЦ "Курчатовский институт", 2009

9 Энергия будущего. О перспективах судовой ядерной энергетики / "Курчатовец". Специальный выпуск №9, РНЦ "Курчатовский институт", 2009

Таблица 1

Наименование судна	Государство	Дата сдачи в эксплуатацию	Тепловая мощность ЯЭУ, МВт	Мощность на валу движителя, МВт	Водоизмещение, т	Примечание
Ленин	Россия	1959г.	159х2 90х2	50 35	19 420
Арктика	Россия	1975г.	171х2	55	23 000
Сибирь	Россия	1978г.	171х2	55	23 000
Россия	Россия	1985г.	171х2	55	23 000
Севморпуть	Россия	1988г.	135	29,4	61 000
Советский Союз	Россия	1989г.	171х2	55	23 000
Таймыр	Россия	1989г.	171	27	21 000
Вайгач	Россия	1990г.	171	27	21 000
Ямал	Россия	1992г.	171х2	55	23 000
50 лет Победы	Россия	2007г.	171х2	55	25 168
Плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС)	Россия	в постройке	170х2 160	электрическая 35х2	21 500
Саванна	США	1962г.	74	15	13 599
Старджис (3145)	США	1968г.		10		.
Отто Ган	ФРГ	1968г.	38	7,5	16 870
Старджис (800)	США	1969г.
Муцу	Япония	1974г.		7,5	8 242