ВВЭР-ТОИ
– Тупик, Обманка, Имитация
Вынужден констатировать
полный провал стратегического планирования разработки и создания новых АЭС. Не
получилось с типовым проектом АЭС-2006, но удалось ли создать современную АЭС,
способную конкурировать с лучшими зарубежными проектами и альтернативными формами
генерации в России? Ответ очевиден - нет. Об этом свидетельствует вторая
попытка решить те же самые задачи в проекте ВВЭР-ТОИ. Результатом более чем
двухлетней работы над этим проектом стало увеличение мощности существующего
энергоблока на 5% (60 МВт эл.) и применение
французской турбины, производство которой в России не планируется.
Кроме того, созданы
красивые презентации по вопросам автоматизации проекта и с помощью дорогих
программ моделируются строительно-монтажные работы. Эти модели никогда не будут
использованы на реальных площадках.
Способен ли ВВЭР-ТОИ стать
платформой для глобальной экспансии Росатома на международном рынке АЭС? Ответ
однозначен - нет. Причины не в плохой работе проектировщиков, недостаточности
ресурсов или времени. Причиной является игнорирование запросов того самого
мирового рынка, на котором мы собрались конкурировать, и, как следствие,
ошибочные управленческие решения. Вопросы обеспечения конкурентоспособности
проекта ВВЭР-ТОИ, связанные с сокращением физических объемов зданий и
сооружений, повышением защиты от внешних воздействий и террористических угроз и
другие вопросы необходимые для продвижения проекта на экспорт не решены.
Выбор в качестве основы
ВВЭР-ТОИ проекта НВАЭС-2 определил его эволюционный характер, а значит и
принципиальную неспособность конкурировать с революционными зарубежными
проектами. Мы могли использовать этот ход 10 лет назад, когда не началось
строительство конкурентных проектов по всему миру, но сегодня «поезд ушел».
Картина по конкурентоспособности со строящимися (наиболее передовой –
американо-японский АР-1000 (1170 МВт(е)) и
перспективными (наиболее передовой из находящихся в лицензировании – ESBWR
(1600 МВт(е)) следующая:
1.
ВВЭР-ТОИ уступает АР-1000 по удельным расходам бетона и стали на сооружение
«ядерного острова» приблизительно в 3 и 1,5 раза, соответственно,
2.
ВВЭР-ТОИ уступает проектам АР-1000 и ESBWR по удельному объёму реакторных
зданий в 2 и 3 раза, соответственно,
3.
По сравнению с ВВЭР-ТОИ АР-1000 имеет приблизительно на 40% меньше длину
трубопроводом и количество запорной арматуры. Длина трубопроводов систем
безопасности и кабелей в 4-5 раз меньше.
4.
Удельная площадь размещения АЭС с ВВЭР-ТОИ приблизительно в два раза больше чем
для АЭС АР-1000 и ESBWR.
Сравнение планов
основных зданий и сооружений и удельных площадей промплощадок
ВВЭР-ТОИ, EPR, ESBWRи
АР-1000 дано ниже. Необходимо заметить, что на плане ВВЭР-ТОИ не показаны
брызгательные бассейны.
5. Исходя из физических объемов ВВЭР-ТОИ, можно
прогнозировать, что сроки строительства конкурентных проектов будет минимум на
1 год меньше, чем на ВВЭР-ТОИ, после организации региональных производственных
мощностей на заводах и площадках по модульным технологиям с высокой степенью
стандартизации темп ввода мощностей по всему миру обеспечит вытеснение российских
технологий окончательно.
6.
Американские лицензии на стандартные проекты настолько
упрощают процедуры и стоимость лицензирования строительства на конкретных
площадках любой страны, что даже подав наш проект на
экспертизы в США, Англии и Европе, мы только бездарно потратим деньги, потому
что через 2-3 года необходимых на эти лицензии и экспертизы, конкурентные
проекты уже будут в эксплуатации.
Детальное сравнение с конкурентами
Наиболее важными компонентами, определяющими облик АЭС, являются:
- Реакторная
установка (РУ). В проекте
ВВЭР-ТОИ продолжается использование четырёхпетлевой
компоновки РУ, в то время как конкурирующие проекты, например, AP1000,
используют двухпетлевую компоновку, что в сочетании с
другими решениями по пассивному заливу активной зоны и обращению с топливом, а
также использованием цельнометаллической стальной облочки,
ведёт к существенному сокращению металлоёмкости реакторной установки и систем
безопасности, уменьшению диаметра гермооболочки и,
соответственно, объёма строительно-монтажных работ. Критический элемент
российской двухпетлевой РУ также был проработан -
требовалось лишь удлинить парогенератор разработанный
для проекта ВВЭР-1500 (В-448). В России двухпетлевая
компоновка рассматривалась в проекте ВВЭР-1200А (В-501), но после гибели в 2011
году Генконстркутора ГП С.Б.Рыжова отстаивать двухпетлевую компоновку в ВВЭР-ТОИ стало некому. ОКБ ГП был
поставлен в роль исполнителя «решений сверху».
Более того, наиболее
продвинутый из конкурирующих проектов, появление которого на международном
рынке прогнозируется через 5-7 лет, - АЭС ESBWR (мощность 1650 МВт(е)) американской фирмы GeneralElectric
использует одноконтурную компоновку не требующую ни ГЦН, ни парогенераторов.
Для применения этого проекта в Европе и сокращения путей транспортировки
крупногабаритного оборудования в другие страны принято решение о сооружении
завода по изготовлению реакторов в Швеции. Финляндия, также наращивает
металлургические мощности, предприятия которой объединяются с предприятиями
группы Тиссен-Крупп.
- Системы
безопасности. Развитие концепции
безопасности АЭС-2006 и, соответственно ВВЭР-ТОИ, пошло по экстенсивному пути.
В дополнение к активным системам были внедрены система пассивного залива
активной зоны и система пассивного отвода тепла. Системы-то,
частично, пассивные и свои функции, вероятно, выполнят (пишу «вероятно», потому
что на сегодняшний день рассчётно-экспериментальные
обоснования функционирования этих систем полностью не завершены и не определены
их проектные характеристики, а у разработчиков остаются вопросы относительно
надёжности их функционирования во всём спектре запроектных
аварий, например, одновременное обесточивание и песчаная буря, или пожары в
близко расположенных зданиях, приводящие к снижению производительности
воздушных СПОТ, кроме того, они не являются полностью
пассивными и требуют для своего функционирования активных действий систем
автоматики, включая вопрос гарантированного закрытия БЗОК), но их реализация
требует дополнительного оборудования, а это ведёт к увеличению не только
стоимости самого оборудования, но и стоимости строительно-монтажных работ и
сроков строительства. Кроме того, оборудование примененных пассивных
систем безопасности требует квалифицированного обслуживания (например,
теплообменники СПОТ, имеющие сложную конфигурацию), что повышает
эксплуатационные затраты.
Зарубежные разработчики
АЭС, в лице американских фирм GeneralElectric и Westinghouse, пошли по другому пути. Проектирование АЭС ESBWRи AP1000 было выполнено "с чистого листа". руководствуясь принципом замены
активных компонентов систем безопасности пассивными, не требующими для своей
работы источников переменного тока и насосов, т.е. по пути сокращения
объемов и упрощения систем. В результате было достигнуто долговременное
повышение безопасности по сравнению с АЭС предыдущего поколения, снижение
количества оборудования, в первую очередь, наиболее дорогого в производстве и
обслуживании оборудования систем безопасности.
Такой же подход к
развитию концепции безопасности был реализован в российском проекте ВВЭР-640
(В-407). Однако, аналогично американскому проекту АР600, он не был реализован
из-за конъюнктуры рынка в конце 90-х годов, не готового к масштабному
строительству новых блоков и одновременно требовавшего АЭС
большей единичной мощности.
Справка об истории вопроса. Разработка
концепции пассивной безопасности и модульного строительства началась в компании
Westinghouse в 1984 по заказу министерства обороны
США. В 1986 EPRI и DOE спонсировали разработку
АР600 и в 1990 началась
подготовка к лицензированию. В 1992 в NRC были представлены результаты PRA для
AP600. В 1999 проект АР600 получил лицензию NRC. Для снижения удельной
капитальной стоимости был инициирован проект АР1000 (мощность 1170 МВт(е)) с сохранением основных решений АР600, в т.ч.
которые получили одобрение NRC. В 2005 проект АР1000 получил лицензию NRC. За
19 лет (1986-2005) расходы на расчётно-экспериментальное обоснование и
проектирование, необходимые для получения лицензии NRC, составили более 1300 человеко-лет или 400 млн. долларов. В 2007 этот проект был выбран
КНР для строительства на площадке Sanmen. В 2006 NRC
ввело новые требования по защите от самолёта, что потребовало переработки
конструкции защитной оболочки. Лицензия на обновлённый проект АР1000 была
получена в 2011 году. По этому проекту строятся 4 блока в США на площадках Summer и Vogtle.
Разработка кипящего легководного
реактора пассивной безопасности ESBWR компанией General
Electric протекала аналогично разработке АР600/АР1000
в рамках одних и тех же программ по господдержке ядерной энергетике в
США. С 1986 по 1999-1993 разрабатывался проект SBWR мощностью 670 МВт(е). Проект был отозван из NRC до получения лицензии в
конце 90-х годов когда были получены экспериментальные
данные, необходимые для разработки кипящего реактора большой мощности. В 2005
ESBWR мощностью 1600 МВт(е) был представлен в NRC и
получение лицензии на строительство планируется в 2012. Проект ESBWR участвует
в тендере на строительство Olkiluoto-4 в Финляндии.
В сложившихся условиях,
первой стратегической ошибкой в технической политике Росатома, за которую несут
персональную ответственность Асмолов, Полушкин и
Локшин, является отказ от использования хорошо проработанных проектных и
концептуальных конкурентоспособных решений ВВЭР-640, при разработке для
создании новой реакторной установки и АЭС большой (~ 1200 МВт(е)) мощности. Высокий уровень безопасности и
конкурентоспособности проекта АЭС с ВВЭР-640 подтвержден лицензией на
строительство Госатомнадзора РФ. В этом проекте был реализован комплексный
подход по применению пассивных систем, действующих во всех проектных и запроектных авариях, исключены активные системы
безопасности, роль которых выполняли насосы топливного бассейна, создана
уникальная цельнометаллическая охлаждаемая водой герметичнная
оболочка, а также созданы новые стандарты проекта и подготовлены предложения по
развитию российских нормативов. Расчетами и экспериментами было доказано
возможность удержания расплава в корпусе реактора во всех аварийных режимах.
Для цели применения этого проекта на экспорт в развивающиеся страны были
разработаны и проведены испытания по защите от сейсмических воздействий, не
имеющие аналогов в мире.
Сохранение классической
конфигурации и компоновки ВВЭР-1000 предопределило рождение монстров АЭС-2006 и
ВВЭР-ТОИ, в которых при наличии систем пассивного отвода тепла так и не удалось
избавиться от излишних конструкций. Наиболее вопиющим примером является ловушка
расплава, отсутствующая в передовых зарубежных проектах сравнимой единичной
мощности, но выдаваемая за достижение российской инженерно-научной мысли. И
которой так гордится В.Г.Асмолов. Но надо признать,
что это архаичное устройство не столь просто и безобидно, как нам пытаются
представить. Помимо стоимости изготовления самой ловушки (десятки миллионов
рублей), её использование в проекте ведёт к увеличению высоты гермооболочек на 6-7 м и требует дополнительных систем
охлаждения и наблюдения. Самое же печальное, что после почти двадцатилетней
эпопеи с ловушками среди разработчиков всё ещё продолжаются споры относительно
возможности её проплавления, выборе жертвенного материала и опасности генерации
водорода при реакции жертвенных материалов ловушки с кориумом. Оказавшись в
технологическом тупике, разработчикам АЭС-2006 и ВВЭР-ТОИ не остаётся ничего
кроме как повторять заклинания об «оптимальном сочетании активных и пассивных
систем» и повышенном уровне безопасности, причем их совместная работа и
возможность негативного влияния при выполнении заданных функций, при различных
наложениях дополнительных отказов окончательно не обоснована.
Хочу представить отдельную справку об
истории создания ловушки расплава. Требование китайского заказчика ТАЭС по
включению в проект Устройства локализации расплава (УЛР) было добавлено в
контракт между Заказчиком и АСЭ, когда сооружение энергоблока шло уже полным
ходом. Поэтому в 1998 г. в срочном порядке мною было предложено организовать
тендер по рассмотрению конкурсных предложений УЛР для ТАЭС
и создана конкурсная комиссия из независимых экспертов под председательством
проф. О.И.Мелехова. На тендер было подано 5 предложений от различных
организаций Минатома и РАН.
В конце 1998 г. после детального
рассмотрения победу на тендере одержала «тигельная» концепция УЛР, предложенная
совместно НИТИ, СПб АЭП и ПКФ Концерна «Росэнергоатом».
Конструкция УЛП, предложенная Курчатовским институтом, была отвергнута.
Огромный объем экспериментальных и
расчетных исследований был выполнен за короткое время и уже в конце 2001 г. на
ТАЭС был начат монтаж первой в мире внекорпусной
ловушки расплава.
Следующим этапом явилась разработка проекта и экспериментально-расчетное
обоснование усовершенствованного УЛР для энергоблока АЭС «Куданкулам»
в Индии. Усовершенствования касались, в основном, применением цельносварного
корпуса УЛР и оптимизации размещения ЖМ внутри корпуса ловушки. Тигельная
концепция УЛР не претерпела изменения.
Разработка ловушки для энергоблока АЭС-2006, уже проводилась под
руководством НИЦ «Курчатовский институт». Как раз эту разработку курировал Асмолов. НИТИ не был привлечен к участию в разработке УЛР. Концепция
и конструкция ловушки для АЭС-2006 полностью соответствовали УЛР ТАЭС и АЭС «Куданкулам», однако были предложены без всякого обоснования
новые жертвенные и защитные неметаллические материалы. Так как проект УЛР
АЭС-2006 содержал множественные ошибки и необоснованные утверждения, СПБ АЭП
привлек НИТИ к доработке Проекта. В результате НИЦ «Курчатовский институт» был
вынужден вернуться к керамическим ЖМ, применяемым в УЛР ТАЭС и АЭС «Куданкулам», а также отказаться от некоторых, вновь
примененных бетонов.
В подобной ситуации оказалась и
французы, упустив шанс выйти в технологические лидеры путём
внедрения пассивных систем безопасности. Однако, осознавая необходимость
серьёзного улучшения экономических характеристик, в проекте EPR фирма AREVA
повысила мощность блока до 1600 МВт(е) при сохранении четырёхпетлевой схемы реакторной установки, внедрении
ловушки расплава, четырёхканальной активной системе безопасности и референтности большинства решений. Проект EPR был доведён
до реализации и в настоящее время строятся по одному блоку в Финляндии и
Франции и два в Китае. Кроме того, французы развернули работы с японцами над
проектом ATMEA мощностью около 1000 МВт (э), который уже представляется на
рынке.
Российскую
общественность и зарубежных партнёров пытаются убедить в повышенной
безопасности российских проектов имеющих комбинацию активных и пассивных систем
в отличие от многократного резервирования активных систем во французском
EPR от чисто пассивного удаления остаточного тепловыделения в американских АР1000
и ESBWR. Такая постановка вопроса некорректна ни методологически
ни фактически. Во-первых, получение лицензии национального надзорного органа
означает признание проекта безопасным – небезопасные
проекты лицензии не получают. С этой точки зрения, российские и зарубежные
проекты безопасны, а дальнейшие решения заказчика связаны с вопросами
экономики, передачи технологий, репутации поставщика и т.д. Во-вторых, если
вникать в результаты ВАБ как меры безопасности проектов, то и здесь ВВЭР-ТОИ c ЧПАЗ в диапазоне 3-5*10^-7 проигрывает ESBWR с ЧПАЗ
3*10^-8. Попутно заметим, что удельная капитальная стоимость ESBWR
приблизительно на 30% ниже предполагаемой стоимости ВВЭР-ТОИ.
Второй стратегической
ошибкой Росатома, за которой опять же стоят горе-стратеги
Асмолов, Полушкин и Локшин, является закрытие в 2006
году проекта ВВЭР-1500 (В-448). в котором аналогично EPR была сделана попытка
повысить экономичность за счёт поднятия единичной мощности блока до 1500-1600
МВт(е). Уже после того как были
выполнены работы по расчётно-экспериментальному обоснованию проекта,
создан порядка 70-80% документации базового проекта, необходимой для получения
лицензии на сооружение, отработана технология изготовления корпуса реактора
увеличенного диаметра и изготовлены полномасштабные опытные обечайки, выстроена
система производственной кооперации разработчиков и производителей, проект был
закрыт под надуманным предлогом о его избыточной мощности. В то время
как мощность была оптимальной для замещения выводимых из эксплуатации реакторов
РБМК, например, на ЛАЭС, где сегодня так остро стоит вопрос скорого останова
трех блоков. Затраты на проект ВВЭР-1500 составили порядка 100 млн. долл. 2001
года или в сегодняшних ценах около 10 млрд. руб.
- АСУ ТП. Ситуация с АСУ ТП для АЭС-2006 и ВВЭР-ТОИ откровенно
плачевная. Во-первых, она по-прежнему зависят от комплектующих и технологии
фирмы AREVA в проекте АСУ ТП для АЭС-2006. Во-вторых, главный конструктор АСУ
ТП В.Г.Дунаев катастрофически не справляется с проектными заданиями. ПООБ
для НВАЭС-2 не содержит данных по АСУ ТП и, соответственно, подлежит
переработке, что ставит под сомнение заявляемые интегральные показатели
безопасности. Техническое задание на АСУ ТП ВВЭР-ТОИ было согласовано менее чем
за полгода до окончания срока разработки ВВЭР-ТОИ в декабре 2011 г. Что можно
сделать за такой срок кроме освоения бюджета? Можно лишь наклеить
оптимизационный ярлык на АСУ ТП АЭС-2006, либо протащить полуфабрикат с заменой
аппаратуры AREVA на продукцию ВНИИА, который, как всегда, будет доводиться в
авральном порядке по ходу строительства.
Провал графика это ещё
не стратегическая ошибка. Но если использование франко-немецких технологий АСУ
ТП было мерой вынужденной, из-за технической импотенции руководителей и разработчиков
этого проекта, то планируемое использование технологий АСУ ТП англо-французской
фирмы Rolls-Royce на АЭС Аккую
и в других странах, в логике аналогичной импорту турбин фирмы Alstom, продолжит курс на дезорганизацию отрасли и разбазаривание финансовых ресурсов. При этом, оценки этой технологии показывают, что она, на данный
момент времени является далеко не самой передовой.
Выбирая иностранного
изготовителя АСУ ТП, этого важнейшего технологического направления, мы
вынуждены раскрывать ему все наши технологии и ноу-хау. Кроме того, потеря
унификации АСУ ТП проектов АЭС с ВВЭР-ТОИ снова не позволит реализовать его как
типовой проект, что в корне противоречит декларируемой стратегии Росатома,
экономической целесообразности и здравому смыслу.
- Технологии
строительства. Организация работ в
проекте ВВЭР-ТОИ по актуализации нормативно-правовой базы в части устранения
устаревших и сдерживающих развитие положений для обеспечения возможности
применения новых технологий проектирования и сооружения отражает полное
непонимание этих самых технологий проектирования. Окончание работ по подготовке
предложений по изменению нормативо-правовой базы,
позволяющих применение инновационных технологий планируется на
конец 2012 года, то есть после окончания проектирования! Это означает,
что часть технологий не будет внедрена вовсе по причине отсутствия на момент
проектирования соответствующей нормативной базы, а внедрение другой потребует перепроектирования элементов конструкции и систем уже в
процессе строительства с привычным перерасходом средств, затягиванием сроков и
снижением качества. «Положительным» в данной ситуации является лишь возможность
сослаться на устаревшую и консервативную нормативную базу, когда придёт время
поиска оправданий.
При этом, никто не занимается проблемами, находящимися в пределах
компетенции самого Росатома. В первую очередь это касается опережающего
заключения договоров на поставки оборудования и выпуска комплектного рабочего
проекта до начала строительных работ, как это принято во всех цивилизованных
странах.
Особенно удручает
увлечённость проектировщиков и заказчика идеей использования штучных элементов
увеличивающих ручной труд на площадке, например применение арматуры вместо
крупноблочного строительства. При декларировании намерения перехода к
индустриальным методам строительства, штучная арматура продолжает оставаться
одной из рассматриваемых опций, а реально останется основным методом сооружения
на фоне фиаско с применением армокаркасов на ЛАЭС-2 и
достойного, популярного в советское время, киножурнала «Фитиль» качества сборки
армокаркасов на НВАЭС-2. Какой разительный контраст,
если сравнивать с индустриальными методами строительства, применяемыми в КНР!
Там сборка осуществляется из блоков подъёмным весом до 1000 т. Что, кстати, в
пух и прах разбивает аргументы о предпочтительности технологии штучного
армирования для стран с избытком рабочей силы – выигрыш в сроках и качестве
сооружения перекрывает часто мнимую нужду занять неквалифицированную рабочую
силу.
Деградация проектных работ: причины и следствия
Управление проектами
связано с низким уровнем управления договорами и контроля выполнения
проектно-конструкторских работ:
Схемы заключения
договоров имеют многозвенные структуры и включают много посредников. Проектные разработки «перебрасываются» между
проектировщиками и малыми предприятиями таким образом, что контролировать
полноту и качество практически невозможно, да и некто в этом не заинтересован,
т.к. корректировки и переработка документации и есть основная статья доходов
проектировщиков. Это приводит к безответственности и деградации компетенций
ведущих институтов. Передача разработок по длинной цепочке в различные «рога и
копыта» приводит к сиюминутной экономии и окончательному отставанию наших
разработчиков не только из-за объективных конкурентных условий. Преднамеренно
стимулируется низкое качество работ в угоду дешевизне, которая совсем не
означает снижения расценок на эти работы из-за необходимости последующих
многократных переделок (достаточно взглянуть на протоколы и отчеты строящихся
объектов)…
Это положение
существенно осложняется избыточной бюрократизацией проектной деятельности,
начиная от необходимости разработки различных анкет, опросов и отчетов для
«аналитической работы» дирекции по персоналу, который пишут сами исполнители.
От них же требуют туманных показателей эффективности выполнения работ, а также
экспертиз выполненных проектных работ в сторонних организациях, на которые
расходуется больше денег, чем на сами проекты. В результате существенного
роста численности инженеров-разработчиков не наблюдается, а численность
инфраструктурных служб и многообразие внутренних и внешних «проверяющих» с каждым
годом увеличивается в разы.
Отсутствует
синхронизация проектных работ и закупок. Все
стороны заинтересованы в постоянных корректировках и увеличении договорной цены
на работы, сначала из-за нечетких требований и ТЗ, отсутствия координации по
конструкторским работам и НИОКР, проведения закупок не в соответствии с
графиками проектных работ и т.д.
Прозрачность и
персональная ответственность по принятию решений заменена на «коллективную
безответственность». Проваливающиеся проекты, превышение проектных смет не
приводят к смещению руководителей проектных организаций и руководителей проектов.
Устранение недоработок поручается тем, кто создал проблемы.
Фрагменты выполняемых
работ не контролируются со стороны заказчика и нет структур не только координирующих НИОКР в интересах
конкретных проектов, но нет, даже, координации отдельных частей проекта,
особенно на стадии рабочего проекта. Все эти проблемы усугубляет излишняя
конфиденциальность, которая введена по укрупненным формальным определениям и
разработанные материалы в одних контрактах, практически невозможно повторно применять и это отношение создано между юридическими лицами
принадлежащими Росатому. Кто-то просто резко усложнил
ранее действовавшие простые взаимодействия и поставил непреодолимую преграду
для обмена информацией между участниками проекта, что удорожает работы и
приводит к невозможности использования всех преимуществ автоматизированных
систем и порталов проектов.
Конкурсы проводятся формально и
заказчики могут признать тендер не состоявшимся только по причине
«незапланированного» победителя и не несут никакой ответственности перед
другими участниками (возможно некачественная подготовка тендерных требований
позволяет это делать…)
Технические решения
приобрели отчетливую нацеленность на замыливание проблем и усиление PRовской стороны докладов Руководству, которое не в
состоянии оценить что им показывают. А результаты мы
видим на площадках…
Развитие проектов не
стимулируется и НИОКР сегодня держится только на повторении ранее разработанных
решений. Сколько денег не вкладываем, а
«получается автомат Калашникова», хороший, но устаревший. Как только АР-1000
получит референтность – спуском первого блока АЭС «Саньмэнь» в Китае осенью 2013 года, его конкурентные
преимущества будут уже показаны в реальном объекте. Если конструкцию реакторной
установки понятно как можно усовершенствовать (2-х петлевая
вместо 4-х петлевой), то проектные решения по вспомогательным системам и в
целом по электростанции, без перехода на передовые зарубежные поставки или
создания аналогичного оборудования в России, тянут наши проекты назад в прошлый
век. НИОКРы необходимые для определения проектных
характеристик связанных с новыми марками сталей и бетонов, фибробетонной
опалубкой, сейсмостойкостью конструкций, технологиями монтажа находятся в
зачаточном состоянии и очевидно не будут закончены к моменту завершения
разработки технического проекта ВВЭР-ТОИ.
Создание кооперации
поставщиков не получается, т.к. разработчики
оборудования не видят перспектив, т.к. закупку их разработки никто не
гарантирует, а внутреннее финансирование без этого становится высокорискованным. Систему управления качеством для
поточного изготовления атомных компонентов нужно организовать…, поэтому мы
опять возвращаемся к «военному производству» и соответствующим ценам.
Вопрос о степени
достижимости проектом ВВЭР-ТОИ целевых показателей по снижению капитальной
стоимости на 20% по сравнению с НВАЭС-2 и сокращению сроков строительства
серийных блоков до 40 мес. остаётся открытым. Наш анализ
показывает, что дополнительные меры по повышению сейсмостойкости и защите от
самолёта вместе с использованием турбины фирмы Alstom
(дополнительные затраты 5 млрд. руб. на блок) не приведут к
сокращению стоимости ВВЭР-ТОИ по сравнению с НВАЭС-2, которая на сегодняшний
день неизвестна и оценивается в 120-140 млрд. руб. на блок
(или 3800-4000 $/kWe).
Проигрыш сегодняшним
(АР-1000), а тем более завтрашним (ESBWR) конкурентам по степени
индустриализации строительства, строительным объёмам и количеству монтируемого
оборудования автоматически означает:
- проигрыш по срокам
сооружения, а значит и по росту расходов на кредитование строительства при
прочих равных условиях.
- экономическая
конкурентоспособность может быть достигнута только при более низкой, чем у
конкурентов стоимости оборудования и рабочей силы, занятой на
строительно-монтажных работах.
Мировой опыт
показывает, что при коммерческом финансировании проектов, месяц задержки в
строительстве АЭС эквивалентен приблизительно 1% удорожанию. Соответственно,
1-2 года отставания от графика, что исторически является неплохим показателем
для российских проектов сооружения АЭС, равносильно удорожанию на 10-25% и
сводит на нет реальные или мнимые преимущества российских проектов, связанные с
более дешёвым оборудованием. Единственный способ избежать удорожания – это
использовать «бесплатные» деньги российского бюджета, т.е. субсидировать
иностранных потребителей. Именно по этой причине апологеты глобальной экспансии
на базе ВВЭР избегают сравнительного анализа с учётом затрат на коммерческое
финансирование проектов сооружения АЭС.
Вопрос о возможном
конкурентном преимуществе вследствие более дешёвого российского оборудования в
сравнении с американским, европейским или японским
также спорный.
Во-первых, такое
преимущество у российских машиностроителей действительно существует в части
оборудования первого контура. Однако, в целом вспомогательное оборудование и
системы энергоблока, и в первую очередь, электротехническое и
электромеханическое оборудование на российском рынке существенно дороже
(например, его стоимость для ВВЭР-ТОИ более чем в два раза превышает стоимость
для АР1000).
Во-вторых, наличие
глобального рынка оборудования даёт возможность любому поставщику АЭС
осуществлять закупку оборудования у наиболее конкурентоспособного производителя
(конечно при соблюдении требований по его безопасности и надёжности).
Возможность комплектации АЭС различных проектов
оборудованием наиболее конкурентоспособного поставщика (будь то АСУ ТП фирмы
AREVA, INVENSYS или отдельные компоненты, например, расходометры фирмы Caldon) означает, что капитальная стоимость АЭС на мировом
рынке в значительной мере определяется количеством оборудования, а здесь
ВВЭР-ТОИ однозначно проигрывает.
В-третьих, вхождение на
рынки с развитым атомным машиностроением и сильными надзорными органами
(например, США и Великобритания) исключительно трудоёмко и затратно
по следующим причинам:
- отсутствуют расчётные коды, верифицированные и лицензированные
соответствующими надзорными органами. Верифицирование всех
необходимых кодов многолетний процесс, требующий многомиллионных затрат и
предоставления надзорным органам доступа к кодам и экспериментальным данным и
установкам, использовавшихся для их верификации,
- чрезвычайно низкое качество проектных и строительных работ, по существу,
фиктивные программы обеспечения качества, о чем свидетельствуют обвалы арматуры
на ЛАЭС-2, перманентная череда остановов на только что пущенном 4-м блоке
Калининской АЭС, неспособность КРЭА правильно оценить остаточный
ресурс реакторов РБМК, и разгильдяйство и безответственность самих проектировщиков
ВВЭР-ТОИ при разработке проектной документации,
- многие вопросы связанные с безопасностью и надежностью не проработаны слабо
или проработаны формально, что потребует дополнительных серьезных затрат
времени и ресурсов, например, использование зарубежных данных по надёжности
оборудования для ВАБ будет совершенно неприемлемо при лицензирования
российского проекта в этих странах.
Опыт лицензирования
передовых проектов ESBWR и АР1000 свидетельствует, что процесс лицензирования
занимает 5-7 лет при наличии большинства расчётно-экспериментальных обоснований
(подкреплённых системой менеджмента качества, которой доверяют надзорные
органы) и помимо лицензирования проекта включает также лицензирование расчетных
моделей и кодов. Учитывая отсутствие у Атомстройэкспорта,
а тем более у созданного недавно ЗАО «Русатом Оверсиз», опыта лицензирования в США или Великобритании,
можно предположить, что лицензия на сооружение ВВЭР-ТОИ в этих странах может
быть получена не ранее чем через 7-10 лет (оптимистически предполагая, что не
потребуется строительства новых экспериментальных установок для получения
данных необходимых для лицензирования). Понятно, почему Росатом только
что заявил об отказе участвовать в тендерах на строительство АЭС в
Великобритании. А ведь только весной этого года с помпой было объявлено о
возможности Росатома участвовать в подобных тендерах.
Череда ошибочных решений стратегического
и тактического плана оставили Россию без конкурентоспособного проекта АЭС. В отрасли существует понимание необходимости создания
типового проекта, пригодного для серийного строительства с унифицированным
оборудованием. Вместе с этим необходимо уменьшить консерватизм, увеличить
выгорание, повысить надёжность, ресурс и коэффициент готовности (КИУМ), снизить
материалоёмкость и сократить сроки строительства. В том числе за счет
внедрения пассивных систем безопасности, которые разработаны и обоснованы еще
5, 10 и 15 лет назад. Также ясно, что модернизационные
резервы базового проекта ВВЭР-1000 (В-392) исчерпаны. Идея серийного
строительства была похоронена, когда под одним и тем же названием строятся в
действительности разные энергоблоки на ЛАЭС-2 и НВАЭС-2, спроектированные
соответственно СПбАЭП и московским АЭП. Как следствие
на международных рынках Росатом также продолжает предлагать разнотипные
проекты, создаваемые конкурирующими СПбАЭП и АЭП.
Свою лепту в разунификацию вносит и НИАЭП с машзалом с турбиной Альстом-Энергомаш,
который был всунут в проект уже строящейся Балтийской
АЭС. Таким образом, дополнительные инвестиции в создание типового проекта
АЭС-2006 дали обратный эффект - дальнейшая разунификация и двойной рост затрат на выпуск рабочей
документации, конкурсные процедуры, логистику, и что наиболее
неприятно, двойное исправление проектных ошибок на стройплощадке.
Справка
об истории вопроса. Сначала пытались объединить всех
проектировщиков вместе и делать один типовой проект – ничего не получилось и
пошли проекты АЭС-91, АЭС-92, которые автоматически трансформировались в
«питерский» и «московский» варианты АЭС-2006, имеющие одинаковые реакторы и
турбины, но разные компоновки и цены. Этот фактор отбросил нас на
международном рынке в разряд «странных решений русской души» и привел к
распылению средств, которые в этот момент должны были концентрироваться на
направлении главного удара по конкурентам: роста серийности и снижения
стоимости российской технологии.
Одновременно с этим решили создать «исполнительскую вертикаль» и
повысить проектировщиков до уровня генеральных подрядчиков «под ключ», но без
разработчиков реакторных установок и систем безопасности, зато со строителями,
а возможность выполнения одной организацией разработки ядерного острова не была
организована… - ничего опять не получилось, проекты подорожали…
Я неоднократно писал об этом негодном решении, еще в 2007-2008 гг. (см. мои
статьи на сайте WWW.PROATOM.RU).
Теперь решили действовать «в ширину» и охватить технологически связанные
организации между собой и с «продавцом» в лице ЗАО Атомстройэкспорт
и услугами по предпродажной подготовке с помощью ЗАО Русатом
Оверсиз, который стал отвечать за подготовку
тендеров, а строительные компании опять выделились в отдельное производство.
Опять, разработка ядерного острова оказалась без головной организации…
и появился еще один посредник в лице Нижегородского АЭПа.
Это уже становится системой: любое решение повышает цену проекта до такого
уровня, что сокращение физических объемов не позволяет даже приблизиться к
конкурентоспособному уровню. ВВЭР стал неконкурентоспособным проектом, что мы
увидим при подведении итогов тендеров по строительству 3 и 4 блоков АЭС «Темелин» в Чешской республике.
Организационные
преобразования привели к уничтожению марок: Атомстройэкспорт,
Санкт-Петербургский Атомэнергопроект
– но не привели к существенному повышению эффективности инжиниринга и проектных
работ.
Экспортный
потенциал без иллюзий
Руководителей государства дезинформируют о возможности создания передовых
технологий в короткие сроки (2-3 года) за относительно небольшие (несколько
миллиардов рублей) деньги. При этом у разработчиков существует понимание, что
реально конкурентоспособных на мировом рынке продуктов при таких условиях не
может быть создано. Потому акцент деятельности смещается с серьёзной и
кропотливой проектно-конструкторской и экспериментальной работы на
информационные технологии, визуализацию, Multi-D,
"пещеры" и т.д., (которые являются необходимым инструментом, но никак
не продуктом) позволяют красочно отчитаться за потраченные средства перед
высокими гостями и проверяющими. В случае же невыполнения технико-экономических
требований даже такого ущербного ТЗ каким является ТЗ проекта ВВЭР-ТОИ,
проектанты смогут сослаться на требования руководителей, поставивших перед
отраслью слишком общие и нереальные задачи, сконцентрировав финансовые средства
на отдельных конкретных технических решениях по реактору и турбине, ответы на которые
можно было получить просто прислушавшись к позиции
профессионалов, но давшие мало денег и времени на проект в целом.
По
сообщению РИА Новости из Лондона 2 августа, 2012 "Президент РФ Владимир
Путин рассчитывает, что госкорпорация
"Росатом" и английская компания "Роллс-Ройс"
смогут совместно строить АЭС на территории Великобритании и в третьих странах.
"Мы могли бы между "Росатомом"
и "Роллс-Ройсом" выстроить работу на
площадке третьих стран, а потом поговорить о сотрудничестве на рынке
Великобритании, потому что у них большие планы развития атомной
энергетики", - сказал Путин.
Британская компания Rolls-Royce широко известна в России как производитель
автомобилей. Однако она производит также газотурбинные двигатели, авиадвигатели."
Скорее всего, под
третьей страной понимается Турция, где Rolls-Royce
отводится роль поставщика АСУ ТП. О недостатках разунификации
АСУ ТП в ВВЭР-ТОИ и, соответственно, всего проекта было сказано выше. Что-же касается строительства российских АЭС в
Великобритании, то с учётом времени на лицензирование, можно с
уверенностью говорить, что через десять лет ВВЭР-ТОИ столкнётся там с
реакторами аналогичными по экономическим характеристикам ESBWR или со следующим
поколением EPR и AP1000 (возможно это будет 3-х петлевая АЭС мощностью
1700-1800 МВт(е)).
Гипотетическое
партнёрство с Rolls-Royce, не позволяет пройти мимо
аналогии между ВВЭР с автомобилем «Волга». После долголетней битвы за
модернизацию когда-то отличного автомобиля, российский
автопром убедился, что модернизация путём
прикручивания импортного оборудования на устаревшую технологическую платформу
вещь не просто бесплодная, а вредная. Вариантов два - создавать свою
собственную новую технологическую платформу или импортировать "отвёрточное
производство". Решение автопрома известно...
Чем дольше наши атомные
стратеги будут убеждать руководство отрасли и страны в возможности развития
технологии ВВЭР по типу проекта ВВЭР-ТОИ, там более вероятен переход к
"отвёрточной сборке" в РФ АЭС по зарубежным проектам, в первую очередь
АР-1000. Это значит, что одна из двух генетических ветвей PWR – российская
ветвь ВВЭР «ОКБ Гидропресс» - закончится. И останется только одна – американско-японской фирмы Westinghouse.
Тогда не нужно 600 сотрудников «ОКБ Гидропресс». И не нужны три АЭП. Достаточно
половины одного АЭП для привязки серийного АР-1000.
Припоминается и визит
Кириенко в 2007 г. на Горьковский автозавод, где он оценил внедрение новой
производственной системы и отметил, что такие же резервы существуют и в атомной
отрасли, и что ведутся переговоры об обучении её представителей на ГАЗ. Не там
ли прошли курс наши горе-стратеги и прочие адепты ПCР?
Неконкурентоспособность
нынешней технологии ВВЭР подтверждается выбором, который сделала КНР. Американо-японский проект АР-1000, технология которого полностью
передаётся КНР, выбран в качестве базового для долгосрочного развития ядерной
энергетики. По данным Всемирной ядерной ассоциации (WNA) в КНР строится
или планируется строительство в среднесрочной перспективе по 2 АЭС ВВЭР и EPR,
и 30 АЭС АР-1000 (4 строятся, на 10 площадках ведутся подготовительные работы).
Долгосрочные планы КНР предполагают строительство ещё 60-70 АЭС, основанных на
технологии АР-1000. Причина столь сокрушающего поражения российских и
французских технологий в КНР в первую очередь экономическая – капитальная
стоимость АЭС, основанных на локализованном проекте АР-1000, оценивается в 1800
$/кВт(е).
Примечательно, что в
проекте 2-ой очереди Тяньваньской АЭС за российской
стороной остаётся только поставка оборудования для ядерного острова, проектная
документация и авторский надзор, а всё остальное будет выполнено и поставлено
китайской стороной. Тем самым ещё раз подтверждается тот факт, что российские
поставщики оборудования имеют ценовые преимущества в ограниченном диапазоне, не
позволяющем создать АЭС конкурентоспособную на мировом рынке.
Критическим является для Росатома Темелинский тендер.
Если Westinghouse с проектом АР-1000 сможет
закрепиться в Европе, это будет означать строительство там завода по
производству модулей для сборки основных конструкций АЭС (такие заводы уже
действуют в США и КНР, в Швеции начато строительство завода для изготовления
реакторов GE, но способных производить и необходимые компоненты для Westinghouse). Следующим шагом его рыночной стратегии
вполне может стать Украина. А затем вполне логичным станет начало процесса
лицензирования АР-1000 в России, и в этом случае разговоры о достоинствах и
недостатках российских проектов перестанут быть актуальными, а их разработчикам
в подавляющем большинстве придется искать себе другую работу. Актуальным
останется лишь вопрос степени локализации производства и привязки к площадке.
По информации компании Westinghouse для этого
необходимо около 300 специалистов проектировщиков под руководством американских
сотни специалистов и конструкторов и около 3500 чел. на стройплощадке
Эксплуатация обеспечивается не более 700 чел на двухблочную АЭС.
Заключение
Бесперспективность сохранения в ВВЭР-ТОИ устаревших проектно-конструкторских
решений, невозможность создать на их базе проект АЭС, способный вывести Росатом
на позиции технологического лидерства в мире и обеспечить конкурентоспособность
ядерной генерации на внутреннем российском рынке, неоднократно выявлялась и
доводилась до руководства КРЭА - идеологов проекта:
- в анализе ТЗ
ВВЭР-ТОИ, выполненном комиссией под руководством Е.О.Адамова, в котором я
принимал участие. В этом анализе был сделан вывод о невозможности достичь конкурентоспособности при сохранении консерватизмов
на основе «референтности» основных технических
решений (ксерокопировании предыдущих проектов);
- в анализе Концепт-проекта, выполненного
архитектором-инженером проекта под руководством А.Е.Крошилина,
указано на необходимость внедрения конкретных технических решений (например, внутрикорпусное удержание расплава, пассивная безопасность,
система пассивного отвода тепла с инжектором–конденсатором) как способа
обеспечить требуемое в проекте снижение стоимости и сокращение сроков
строительства;
- в анализе проекта,
выполненном Д.В.Парамоновым в Дирекции капитального строительства, в котором
было рекомендовано серийное строительство модифицированного варианта НВАЭС-2,
пока не будет разработан новый конкурентоспособный проект.
Для
создания конкурентоспособного проекта АЭС большой мощности (~ 1200 МВт(е)) в России необходимо:
- начать с ТЗ, ставящего во главу угла реальную конкурентоспособность в
сравнении с перспективными проектами конкурентов (причём не только
реакторов типа PWR, но и кипящих реакторов);
- опереться на
опыт разработки ВВЭР-640 как в части технических решений, так и в части
организации работ с поставщиками оборудования и надзорными органами, в том
числе по упрощению и повышению надежности пассивных систем безопасности,
металлической гермооболочки и внутрикорпусного
удержания расплава и т.д.;
- применить двухпетлевую компоновку реакторной установки ;
- использовать опыт
ВВЭР-ТОИ и приблизить к реальным работам создания единого информационного
пространства для обеспечения оптимизации проекта и управления всем жизненным
циклом проекта;
- отказаться от
существующего алгоритма разработки проектной документации, когда она
разрабатывается по аналогам оборудования, т.к. выбор его и получение реальных
исходных данных по нему осуществляется только после утверждения проектной
документации. В результате имеем некорректные стоимость и
технико-экономические показатели, а также 30% бросовых работ, что приводит к
необходимости переделать рабочую документацию (бесплатно), а зачастую и
возведенной строительной части. Перейти на опережающую
разработку рабочего проекта до начала укладки первого бетона и заключения
договоров с поставщиками, вступление в силу которых происходит после получения
лицензии, но позволяет разработчикам и поставщикам оборудования быть уверенным
в своем участии в последующих работах;
- выбор всего
оборудования осуществлять на стадии проектной документации и разрабатывать ее
по исходным данным выбранного оборудования и имея его реальную стоимость;
- обеспечить
взаимодействие с предприятиями энергомашиностроительного профиля, не входящими
в контур Росатома, (прежде всего, с Ижорскими заводами) в части разработки и
изготовления парогенераторов и насосов для двухпетлевой
РУ;инвестиционного цикла
на 1 год.
- организовать
долговременное партнерство (консорциумы) авторов-разработчиков по конкретным
проектам энергоблоков, полноценно владеющих интеллектуальной собственностью на
свои проекты и обеспечивающих их конкурентоспособность на рынке;
- разработку рабочих
проектов для конкретных площадок выполнять в рамках контрактов генеральных
подрядчиков под авторским надзором владельца проекта;
- выход этих
организаций на конкретных заказчиков в России и за рубежом должен
согласовываться и поддерживаться Росатомом через
приказы, схемы финансирования и стимулирования;
- усилить роль Концерна
Росэнергоатом как Эксплуатирующей организации и
Владельца АЭС, с целью его подготовки к конкуренции с возможным приходом в
Россию других инвесторов;
- внедрить блок-модульное строительство (в
т.ч. опираясь на опыт ОКБМ в части проектирования транспортных ЯЭУ и АЭС ВБЭР);
- модернизировать
нормативно-законодательную базу для устранения излишне консервативных
требований, переутяжеляющих проект, и обеспечить
серийное строительство путём заключения долгосрочных контрактов на
конструирование и производство оборудования;
- мотивировать
руководителей и исполнителей проекта, обеспечив выплату бонусов по конечному
результату, после сдачи изделия или объекта независимой экспертной комиссии,
включающей специалистов из стран – потенциальных заказчиков.
Однако сегодня у
руководства Росатома и у руководства Росэнергоатома
нет ни компетенции, ни воли для организации работ в соответствии с
вышесказанными положениями. А это значит, что российская атомная энергетика и
промышленность повторят судьбу нашей гражданской авиации. Сегодня в
российском небе летают Boing и Aerobus,
а не ТУ, ЯК или ИЛ, и даже не АН, наша общая российско-украинская
многострадальная разработка.
Б.И.Нигматулин,
первый замдиректора ИПЕМ
Источник -