Herald of the Russian Academy of SciencesHerald of the Russian Academy of SciencesВестник Российской академии наук0869-58733034-5200The Russian Academy of Sciences65962610.31857/S086958732302010XFDMCZRPoint of viewТОЧКА ЗРЕНИЯUnknownProspects for the development of small nuclear power plants in RussiaПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ В РОССИИKalyakinS. G.КалякинС. Г.vestnik.ran@yandex.ruSolovievS. L.СоловьевС. Л.vestnik.ran@yandex.ruZaryuginD. G.ЗарюгинД. Г.vestnik.ran@yandex.ruAll-Russia Research Institute for Operation of Nuclear Power Plants, JSCАО “Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций”Rosatom State Atomic Energy CorporationГосударственная корпорация по атомной энергии “Росатом”0102202393210311120022025Copyright ©; 2023, С.Л. Соловьев, Д.Г. Зарюгин, С.Г. КалякинCopyright ©; 2023, С.Л. Соловьев, Д.Г. Зарюгин, С.Г. Калякин2023С.Л. Соловьев, Д.Г. Зарюгин, С.Г. КалякинС.Л. Соловьев, Д.Г. Зарюгин, С.Г. Калякинhttps://journals.eco-vector.com/0869-5873/article/view/659626

This article reviews the main properties of the modular design of small nuclear power plants (SNPPs), shows the possibility of reducing the cost and construction time of this class of plants through factory production, the effect of serialization, and the reduction of redundant safety systems. The prospects for significant expansion of the field of application of nuclear technologies due to their modularity and the possibility to ensure high safety performance are presented. Possible areas of SNPP use for power supply of remote territories including the Arctic area, production of high-potential heat and hydrogen for industrial consumers, and other applications are analyzed. It shows the need to develop and implement a new nuclear energy technology platform based on SNPPs to solve the problems of global decarbonization of the world economy by significantly expanding the scope of nuclear energy technologies in addition to the currently developed technological platform of a closed nuclear fuel cycle with fast neutron reactors and the technological platform of controlled thermonuclear fusion. The authors propose to create a pilot site for testing technologies for captive production of hydrogen (heat) for an industrial consumer, as well as other technologies for the utilitarian use of SNPPs based on a pilot demonstration of a nuclear power plant with a high-temperature (about 1100C) fast neutron reactor with a gas coolant.

В статье рассматриваются основные характеристики модульной конструкции атомных станций малой мощности (АСММ), показана возможность снижения стоимости и сроков сооружения установок данного класса за счёт заводского изготовления, эффекта серийности и сокращения избыточных систем безопасности. Представлены перспективы значительного расширения области применения атомных технологий благодаря модульности и возможности обеспечения высоких показателей безопасности. Проанализированы вероятные направления использования АСММ для энергоснабжения удалённых, в том числе арктических, территорий, производства высокопотенциального тепла и водорода для промышленных потребителей и другие применения. Показана необходимость разработки и внедрения новой технологической платформы атомной энергетики на основе АСММ для решения задач глобальной декарбонизации мировой экономики посредством значительного расширения области применения ядерных энерготехнологий в дополнение к разрабатываемой на данный момент технологической платформе замкнутого ядерного топливного цикла с реакторами на быстрых нейтронах и технологической платформе управляемого термоядерного синтеза. Авторы предлагают создать опытный полигон для отработки технологий “кэптивного” производства водорода (тепла) для промышленного потребителя, а также других технологий утилитарного применения АСММ на основе опытно-демонстрационной атомной энерготехнологической установки с высокотемпературным (около 1100°С) реактором на быстрых нейтронах с газовым теплоносителем.

low-carbon energycarbon-free energythe Arcticsmall nuclear power plantsenergy storagesynthetic carbon-free fuelnew technological platformhydrogenмалоуглеродная энергетикабезуглеродная энергетикаАрктикаатомные станции малой мощностинакопители энергиисинтетическое безуглеродное топливоновая технологическая платформаводород.Clark M.A., Domingo N.G.G., Colgan K. et al. Global food system emissions could preclude achieving the 1.5° and 2°C climate change targets // Science. 2020. V. 370. Iss. 6517. P. 705−708.Status of Innovative Small and Medium Sized Reactor Designs 2005: Reactors with Conventional Refuelling Schemes / Intern. Atomic Energy Agency. Vienna, 2006 (IAEA-TECDOC-1485).Status of Small Reactor Designs without On-site Refueling / Intern. Atomic Energy Agency. Vienna, 2007. (IAEA-TECDOC-1536).Small Reactors without On-site Refueling: General Vision, Neutronic Characteristics, Emergency Planning Considerations, and Deployment Scenarios: Final Report of IAEA Coordinated Research Project on Small Reactors without On-site Refueling / Intern. Atomic Energy Agency. Vienna, 2010 (IAEA-TECDOC-1652).Сборник материалов и результатов исследования вопросов правового и институционального обеспечения транспортабельной атомной энергетики / Госкорпорация “Росатом”, НИЦ “Курчатовский институт”. М.: НИЦ “Курчат. ин-т”, 2013.Кузнецов В.П. Жизненный цикл транспортабельных атомных энергетических установок и отдельные вопросы его правового и институционального обеспечения // Отчёт международного проекта ИНПРО. Вып. 3 / РНЦ КИ. М., 2009.Small Modular Reactors: Nuclear Energy Market Potential for Near-term Deployment. OECD-NEA.org. 2016.Small Modular Reactors: Challenges and Opportunities. OECD-NEA.org. 2021.Тарасенко А.Б., Школьников Е.И. Водородный цикл и другие способы буферного аккумулирования электроэнергии для энергоустановок на солнечных батареях: сравнительный технико-экономический анализ // Тезисы докладов Второй Международной конференции “Технологии хранения водорода” (Москва, 28–29 октября 2009 г.). С. 43–44.Климентьев А.Ю., Климентьева А.А. Аммиак – перспективное моторное топливо для безуглеродной экономики // Транспорт на альтернативном топливе. 2017. № 3 (57). С. 32−44.The Hydrogen Economy. Opportunities and Challenges. Cambridge University Press, 2009.Журавлёв И.Б., Залужный А.А., Птицын П.Б. Технико-экономические исследования (ТЭИ) по теме приоритетного направления научно-технического развития “Водородная энергетика” // М.: ЦАИР, частное учреждение “Наука и инновации”, 2021.Соловьев С.Л., Зарюгин Д.Г., Калякин С.Г., Лескин С.Т. Определение основных направлений развития атомных станций малой мощности // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2022. № 1. С. 22−31.Rouillard J., Rouyer J. Technical and Economic Evaluation of Potable Water Production Through Desalination of Sea Water by Using Nuclear Energy and Other Means // Intern. Atomic Energy Agency. Vienna, 1992. (IAEA-TECDOC-666).Сборник работ лауреатов международного конкурса научных, научно-технических и инновационных разработок, направленных на развитие и освоение Арктики и континентального шельфа. М.: Министерство энергетики Российской Федерации, ООО “Технологии развития”, 2014.Левченко В.А., Белугин В.А., Казанский Ю.А. и др. Основные характеристики америциевого реактора для нейтронной терапии. Реактор “Марс” // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2003. № 3. С. 72−82.Advances in Small Modular Reactor Technology Developments. 2018 Edition. IAEA. https://aris.iaea.org/Publications/SMR-Book_2018.pdfAdvances in Small Modular Reactor Technology Developments, A supplement to: IAEA Advances Reactors Information System (ARIS), 2020 Edition, IAEA, Vienna. https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdfДрагунов Ю.Г. Быстрый газоохлаждаемый реактор для космической ЯЭДУ мегаваттного класса // Конф. “Инновации в атомной энергетике – 2014”. М.: НИКИЭТ, 2014.Ловцов А.С., Селиванов М.Ю., Томилин Д.А. и др. Основные результаты разработок Центра Келдыша в области ЭРДУ // Известия РАН. Энергетика. 2020. № 2. С. 3−15.Ковальчук М.В., Чайванов Б.Б., Абалин С.С., Фейнберг О.С. Ядерный источник на жидких солях для Арктики // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 2018. Вып. 1. С. 61−69.Ковальчук М.В., Чайванов Б.Б., Абалин С.С и др. К вопросу выбора ядерного энергоисточника для Арктики // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 2020. Вып. 3. С. 4−12.Сорокин А.П., Калякин С.Г., Козлов Ф.А. и др. Высокотемпературная ядерная энерготехнология на основе быстрых реакторов с натриевым теплоносителем для производства водорода // Атомная энергия. 2014. Т. 116. Вып. 4. С. 194−203.Reinforcing the Global Nuclear Order for Peace and Prosperity: The Role of the IAEA to 2020 and Beyond. Report prepared by an independent Commission at the request of the Director General of the International Atomic Energy Agency. May 2008.