ТВЭЛ в юбилейном году: новое топливо, новые производства и новые рынки

29.12.2021

В 2021 году Топливная компания Росатома «ТВЭЛ» выполнила все контрактные обязательства перед российскими и зарубежными заказчиками.

По основным финансово-экономическим показателям прогнозируется превышение плановых значений. Выручка Топливного дивизиона по итогам года ожидается в размере 235 млрд рублей, на 12,6% выше показателя 2020 года. Экспортная валютная выручка Топливной компании сохранится на уровне 0,8 млрд долларов США. Свободный скорректированный денежный поток Топливной компании прогнозируется в размере 83,6 млрд рублей, что на 50,6% выше показателя 2020 года. Десятилетний портфель экспортных заказов по продукции ядерного топливного цикла составит 17,4 млрд долларов США (рост год к году  10,8%), портфель зарубежных заказов на весь жизненный цикл достигнет 64,6 млрд долларов США.

Уходящий год, в котором АО «ТВЭЛ» исполнилось 25 лет, отмечен целым рядом знаковых достижений Топливной компании в производственной, коммерческой и научно-технической сфере. 

 «Прорыв» в энергетику будущего

Одним из ключевых событий года для всей российской атомной отрасли стало начало строительства в Северске инновационного атомного энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. В июне был подан первый бетон, а уже в ноябре полностью завершена заливка фундаментных плит реакторного здания и здания машинного зала.

Новый энергоблок станет частью важнейшего для всей мировой ядерной отрасли объекта — Опытного демонстрационного энергокомплекса. Этот кластер ядерных технологий будущего, который строится в рамках стратегического отраслевого проекта «Прорыв», включает три взаимосвязанных  объекта, не имеющих аналогов в мире: модуль по производству уран-плутониевого ядерного топлива,  энергоблок БРЕСТ-ОД-300, а также модуль по переработке облученного топлива. Таким образом, впервые в мировой практике на одной площадке будут построены АЭС с «быстрым» реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл.

Топливо будущего: от проекта к эксплуатации

Важные вехи достигнуты в проектах разработки и внедрения топлива нового поколения. В сентябре на энергоблоке №2 Ростовской АЭС началась эксплуатация «толерантного» ядерного топлива ATF нового поколения безопасности. В активную зону реактора ВВЭР-1000 были загружены три комбинированные тепловыделяющие сборки, каждая из которых содержит по 12 твэлов в инновационном исполнении. Новые материалы их оболочек позволяют либо полностью исключить, либо значительно затормозить развитие пароцикрониевой реакции в активной зоне в случае внештатной ситуации.

В свою очередь, на третьем энергоблоке Балаковской АЭС успешно завершилась программа опытно-промышленной эксплуатации трех опытных ТВС, которые имели в составе по шесть экспериментальных твэлов с уран-плутониевым РЕМИКС-топливом. А уже в декабре в реактор энергоблока №1 была загружена первая партия и 6 ТВС-2М  полностью изготовленных из РЕМИКС-топлива. 

РЕМИКС-топливо – это уран-плутониевое топливо, которое производится из облученных ядерных материалов – регенерированного урана и плутония. Внедрение такого топлива позволит кратно расширить сырьевую базу атомной энергетики, сократить объемы образования ядерных отходов, а также перерабатывать отработавшее ядерное топливо вместо его хранения.

Параллельно продолжается перевод «быстрого» реактора БН-800 на оксидное уран-плутониевое МОКС-топливо. В первом квартале на четвертом энергоблоке Белоярской АЭС выполнена первая полная перегрузка активной зоны МОКС-топливом.

Модернизация производства

На предприятиях Топливного дивизиона в 2021 году были введены в работу новые производственные участки, которые позволят либо оптимизировать действующее производство, либо освоить выпуск новой продукции.

На Электрохимическом заводе в Зеленогорске (АО «ПО ЭХЗ») началась активная фаза строительства второй установки W2-ЭХЗ по переработке обедненного гексафторида урана (ОГФУ). Реализация этого проекта удвоит существующие российские мощности по обесфториванию или деконверсии ОФГУ, которая позволяет переводить урановые «хвосты» в химически безопасное состояние для долгосрочного хранения, а также получать ценное  сырье для топлива «быстрых реакторов» - обедненный уран в форме оксида.

На Машиностроительном заводе в Электростали (АО «МСЗ») внедрена в новая технология производства диоксида урана методом восстановительного пирогидролиза. Масштабный проект по замене старых газоплазменных установок современным оборудованием значительно повысит экономическую эффективность и экологическую безопасность производства.

Также в АО «МСЗ» в 2021 году введен в эксплуатацию новый производственный участок по производству топлива для «быстрого» китайского реактора CFR-600. Начало серийного производства ТВС с отгрузкой первой партии топлива в Китай запланировано на 2022 год. 

В АО «СХК» в Северске в кратчайшие сроки был создан опытный участок для сборки ТВС ВВЭР-1000 с РЕМИКС-топливом, что позволило своевременно изготовить и уже в 2021 году загрузить в реактор шесть топливных кассет с инновационным топливом.      На Чепецком механическом заводе (АО ЧМЗ) завершился масштабный проект по внедрению производства губчатого циркония. Технология была полностью разработана российскими специалистами. С нуля освоены 12 промышленных переделов, изготовлено уникальное оборудование, построен новый масштабный производственный объект. Губчатый цирконий необходим для производства топлива для реакторов зарубежного дизайна.

В свою очередь, на Новосибирском заводе химконцентратов запущен новый производственный участок по фабрикации ядерного топлива для реакторов западного дизайна ТВС-Квадрат (TVS-K). Это позволит обеспечить поставки различных модификаций топлива для АЭС с реакторами PWR в коммерческих объемах.

Ликвидация ядерного наследия

В 2021 году Экономический совет СНГ принял решение о придании АО «ТВЭЛ» статуса базовой организации стран Содружества по вопросам обращения с отработавшим ядерным топливом, радиоактивными отходами и вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов. 

Деятельность базовой организации включает широкий спектр направлений и придает новый импульс для успешной реализации проектов в странах СНГ, расширяет имеющийся потенциал международного сотрудничества, обеспечивает системность и комплексность при формировании подходов по унификации норм и правил безопасного вывода ядерных объектов из эксплуатации и обращения с радиоактивными отходами. Топливная компания как базовая организация является «единым окном» для взаимодействия компетентных органов стран Содружества.

На европейском рынке АО «ТВЭЛ» начало сотрудничество с европейскими компаниями ROBATEL Industries, D&S Groupe и ŠKODA JS a.s. вопросам ядерного бэкэнда. В декабре 2021 года немецкая инжиниринговая компания NUKEM Technologies, входящая в контур отраслевого интегратора Росатома по выводу из эксплуатации, в консорциуме с Uniper Anlagenservice успешно завершила выполнение работ по демонтажу корпуса реактора и его извлечению из шахты реактора АЭС Барсебек-1 в Швеции.  Это стало первой референцией Росатома по демонтажу энергетических реакторов типа BWR.  

Новые бизнесы

Крупнейшим неядерным бизнесом Топливной компании по выручке остается специальная химия. В 2021 прогнозная выручка составит 13,1 млрд рублей, рост год к году – 23,6%. Динамика обеспечена, главным образом, ростом продаж автокатализаторов. 

ООО «РЭНЕРА» – компания-интегратор по системам накопления энергии – приобрела 49% акций в капитале южнокорейского производителя литий-ионных ячеек и батарей Enertech International Inc. С правительством Калининградской области было подписано соглашение о сотрудничестве в строительстве в регионе крупного завода по производству систем накопителей энергии по корейской технологии. Введены в эксплуатацию 18 накопителей энергии на объектах распределительных электросетей компаний «Россети Центр»  и «Россети Центр и Приволжье», совместно с АО «Атомэнергопромсбыт» - первая в России система коммерческой диспетчеризации на литий-ионных батареях для промышленного потребителя.

По направлению металлургия cоздан дивизиональный интегратор ООО «Русатом Металлургические Технологии», а также совместное предприятие между АО «ТВЭЛ» и немецкой Hermith GmbH – ООО «Хермит Аэроспейс» для вывода на европейский рынок российской титановой продукции высоких переделов.

В декабре 2021 года в Президентском лицее «Сириус» в Сочи состоялось торжественное открытие Научно-образовательной лаборатории аддитивных технологий для школьников. Лаборатория создана при поддержке отраслевого интегратора «Русатом – Аддитивные технологии» (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»), который полностью оборудовал инженерные классы для обучения будущих специалистов по направлению «Моделирование и прототипирование».

В Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN, Швейцария) успешно завершились приемочные испытания российских ниобий-оловянных сверхпроводников, изготовленных в рамках программы по разработке сверхпроводников для проекта Кольцевого коллайдера будущего (Future Circular Collider; FCC), который должен прийти на смену Большому андронному коллайдеру. Конструкция сверхпроводящих стрендов и технология их изготовления разработаны в московском ВНИИНМ им. А.А. Бочвара, квалификационная партия проводов общей длиной 50 км была выпущена на Чепецком механическом. В ходе испытаний достигнуты рекордные показатели для российских технологий сверхпроводимости, АО «ТВЭЛ» квалифицировано как поставщик сверхпроводников для программ разработки высокополевых магнитов ускорителей частиц.

Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ») успешно выполнил госконтракт - разработал проектную документацию по объекту «Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») и получил положительное заключение ФАУ «Главгосэкспертиза России». ЦКП «СКИФ» – установка класса мегасайенс, источник синхротронного излучения поколения 4+ с энергией 3 ГэВ. Объект будет построен в наукограде Кольцово в Новосибирской области в рамках х национального проекта «Наука и университеты».

Для cправки: 

Топливная компания Росатома «ТВЭЛ» (Топливный дивизион Госкорпорации «Росатом») включает предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации.

В этом году компания отмечает свой юбилей – 25 лет. Созданная в 1996 году, сегодня компания является одним из крупнейших поставщиков топлива для мировой атомной энергетики, продолжает укреплять позиции, воплощая новые производственные проекты. За всю историю ТВЭЛ со стороны заказчиков не было ни одной рекламации на качество продукции. Являясь единственным поставщиком ядерного топлива для российских АЭС, ТВЭЛ обеспечивает топливом в общей сложности 75 энергетических реакторов в 15 государствах, исследовательские реакторы в девяти странах мира, а также транспортные реакторы российского атомного флота. Каждый шестой энергетический реактор в мире работает на топливе ТВЭЛ.

Топливный дивизион Росатома является крупнейшим в мире производителем обогащенного урана, а также лидером глобального рынка стабильных изотопов. В Топливном дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов. В контуре Топливной компании ТВЭЛ созданы отраслевые интеграторы Росатома по аддитивным технологиям и системам накопления электроэнергии. http://www.tvel.ru