Навіщо потрібні Україні сховища відпрацьованого палива АЕС

Україна не є унікальною державою в галузі розробки та використання ядерних технологій. Зокрема, щодо поводження з ядерним паливом. В Україні відсутні власні технології виготовлення ядерного палива та переробки відпрацьованого ядерного палива. Такими технологіями володіють лише чотири країни в світі. Відтак Україна має, використовуючи світовий досвід поводження з ядерним паливом, обрати найбільш ефективний спосіб його використання.

26 грудня 2005 року між НАЕК „Енергоатом” і американською корпорацією Holtec International укладено контракт на проектування і зведення сухого сховища відпрацьованого ядерного палива. На урочистій церемонії підписання документів були присутні міністр палива та енергетики України Іван Плачков, президент НАЕК „Енергоатом” Юрій Недашковський, Надзвичайний і Повноважний Посол США в Україні Джон Гербст і президент Holtec International  Кріс Сінгх. Підписання контракту відбувалось у присутності журналістів.

Нагальна потреба укладання даної угоди виникла десятиріччя тому, оскільки проекти атомних станцій України з реакторами типу ВВЕР було виконано у 70-х роках минулого століття. Вони не передбачали зберігання на проммайданчиках всього ВЯП, напрацьованого за проектний термін роботи АЕС.

Наразі Україна змушена вивозити ВЯП до Росії, що збільшує собівартість електроенергії ДП НАЕК «Енергоатом». Сьогодні Україна відправляє відпрацьоване ядерне паливо (ВЯП) до РФ. Паливо ВВЕР-440 — на переробку, ВВЕР-1000 — на технологічну витримку з подальшою переробкою. Причому вартість послуг РФ постійно зростає і доходить до середньосвітових цін. Зокрема, за 10 останніх років вартість даних послуг зросла в 1,75 рази.

Аналогічна ситуація спостерігається і відносно вартості переробки ВЯП західними компаніями. Водночас, ВЯП залишається енергетичною сировиною, яку в перспективі може бути використано в промисловості або вигідно реалізовано на світовому ринку.

Тільки дві країни в світі — Україна і Болгарія  —  вивозять паливо на переробку, сплачуючи за це гроші. Тоді як решта країн в більшості своїй пішла шляхом «відкладеного рішення» (тимчасове зберігання ВЯП у сховищах з метою отримати тайм-аут для ухвалення обґрунтованого і зваженого кінцевого рішення про переробку або поховання в майбутньому, коли технології переробки стануть конкурентними, порівняно з фабрикацією палива з природного урану). Переробляють паливо самотужки для його подальшого використання поки що лише дві країни — Франція і Японія.

Основними цінними продуктами переробки ВЯП є залишок урану, що ділиться, і напрацьований плутоній. Виділений з ВЯП залишок урану, що ділиться, сьогодні не конкурентний на ринку урану у зв'язку з низькими цінами на природний уран. Напрацьований в реакторі плутоній не має попиту через відсутність широкого використання ядерних реакторів, які можуть його застосувати як паливо. Таким чином, переробка ВЯП сьогодні не є економічно обґрунтованою.

І дійсно, більшість країн з атомною енергетикою ще не визначилися, як бути з ВЯП: переробляти для вилучення ядерних матеріалів, які діляться, чи захоронювати без переробки. Такі країни використовують тактику «відкладеного рішення», при цьому безпека поводження з накопиченим ВЯП забезпечується шляхом його зберігання протягом 30-100 років за межами енергоблоків АЕС у спеціальних проміжних сховищах «мокрого» чи «сухого» типу.

Висока вартість іноземних послуг з переробки і певні сумніви щодо економічних переваг подальшої переробки ВЯП для рециклювання вилучених урану та плутонію на нинішньому етапі змусили Україну також відмовитися від послуг переробки та розпочати реалізацію планів довгострокового зберігання ВЯП з використанням проміжних сховищ відпрацьованого ядерного палива (СВЯП) «сухого» типу.

Водночас, згідно з «Об'єднаною конвенцією про безпеку поводження з відпрацьованим паливом і про безпеку поводження з радіоактивними відходами», ратифікованою Верховною Радою 20.04.2000, захоронення відходів (у даному разі ВЯП) може відбуватися лише в країні їх виникнення.

Таким чином, українські відходи підлягають поверненню і захороненню на території України, а вивезення ВЯП на переробку не знімає проблем, пов'язаних зі зберіганням утворених радіоактивних матеріалів, оскільки радіоактивність РАВ після переробки еквівалентна радіоактивності вивезеного ВЯП.

Розв’язати ці проблеми,  а також вирішити питання поводження з високорадіоактивними відходами можна шляхом тимчасового (від 50 до 100 років) зберігання ВЯП на теренах України.

На сьогодні в Україні немає власної технології «сухого» зберігання відпрацьованого палива та, відповідно, жодне з вітчизняних підприємств не володіє необхідними для підготовки техніко-економічних інженерних рішень даними. Тому вибір безпечної та відповідної для України технології збереження ВЯП було виконано НАЕК «Енергоатом» на засадах оголошеного в липні 2003 року тендеру.

За попередніми розрахунками, термін будівництва сховища становитиме три роки з часу прийняття органами державної влади рішення про розміщення (вибір майданчику) СВЯП. Пусковий комплекс сховища, за умовами тендеру, включає 94 контейнери, необхідних для зберігання 2500 паливних збірок реакторів ВВЭР-1000 та 1080 збірок - реакторів ВВЭР-440. Це – майже 20 % від загального обсягу відпрацьованого ядерного палива Хмельницької, Рівненської та Южно-Української АЕС (з урахуванням відпрацьованих збірок, які нині перебувають у басейнах витримки).

Обраний підхід будівництва ЦСВЯП враховує очевидну необхідність розвитку власної інфраструктури для вирішення проблем зворотного боку ЯПЦ і зміцнення національної енергетичної безпеки, а будівництво та введення в експлуатацію сховищ для проміжного зберігання ВЯП протягом 50-ти і більше років забезпечать час, достатній для всебічного розгляду і визначення оптимальної стратегії власного ЯПЦ України.

Одним з важливих питань у зв'язку з проектом будівництва ЦСВЯП є питання уникнення впливу закордонного постачальника на стабільну експлуатацію АЕС України. Приреакторні басейни витримки ВЯП на енергоблоках АЕС України мають не дуже велику місткість і будь-які тривалі затримки з їх звільненням від накопиченого ВЯП можуть спричинити зупинення енергоблоків. Створення в Україні сховища відпрацьованого ядерного палива для ЮУАЕС, ХАЕС і РАЕС разом з вже діючим сховищем ВЯП ЗАЕС дозволяє НАЕК “Енергоатом” уникнути залежності від закордонного монопольного постачальника послуг.

СВЯП Запорізької АЕС

Запорізька АЕС першою з атомних електростанцій України з реакторами типу ВВЕР збудувала на своєму майданчику сухе сховище відпрацьованого ядерного палива,  (ССВЯП). Рішення про його будівництво було прийнято в умовах, коли на початку 90-х років стало неможливо вивозити відпрацьоване ядерне паливо до  Росії, і у зв’язку з цим на енергоблоках ЗАЕС розпочалося різке скорочення вільних місць для його збереження. Виникла загроза зупинки станції в найближчій перспективі.

У такій обстановці Запорізька АЕС оголосила міжнародний конкурс на кращий проект тимчасового сховища відпрацьованого палива. Після ретельного аналізу комісія обрала проект, що базується  на технології сухого вентильованого контейнерного збереження, розроблений американськими компаніями “Сієрра Ньюклеар Корпорейшн” і “Дюк інжиніринг енд сервісез”.

Їхню технологію було визнано екологічно безпечною, ефективною, рентабельною і такою, що якнайкраще відповідає специфічним потребам ЗАЕС. На той момент вона вже була ліцензована в наглядових органах США і реалізована на двох американських АЕС.

ССВЯП являє собою спеціальний бетонний майданчик збереження розміром 64 на 186 м, на якому розміщено контейнери з відпрацьованим ядерним паливом. Кожен контейнер складається з двох компонентів: внутрішнього (багатомісний кошик збереження) і зовнішнього (вентильований бетонний контейнер). Контейнери забезпечують сухе, герметичне і безпечне збереження паливних зборок.

Сховище розраховане на 380 контейнерів, у яких можна помістити 9000 збірок з відпрацьованим ядерним паливом. Воно зможе прийняти відпрацоване паливо Запорізької АЕС за весь період її експлуатації. При цьому тут буде зберігатися тільки паливо з енергоблоків ЗАЕС, як це обговорено у вимогах ліцензії.

Весь комплект документації по проектуванню й обґрунтуванню безпеки ССВЯП розроблено висококваліфікованими фахівцями, пройшов необхідну експертизу і відповідає діючим нормам і правилам.

Персонал, зайнятий на ССВЯП, пройшов усі необхідні стадії навчання, перевірки знань і допущений до самостійного виконання робіт. Кожен крок, кожна операція персоналу регламентовані спеціальним комплексом інструкцій.

Устаткування пройшло сертифікацію, що підтвердила його якість. Було проведено всі необхідні налагоджувальні роботи і комплексні випробування, що підтвердили: устаткування адаптоване під умови і транспортно-технологічні операції  ЗАЕС.

Проект ССВЯП цінний з позиції національного виробництва тим, що його компоненти виготовляються на підприємствах України з вітчизняних матеріалів. Контейнери виробляються на розташованих у м. Енергодар підприємствах – Заводі нестандартного устаткування і трубопроводів (НСУіТ) і Заводі спеціальних конструкцій (ЗСК).

Головний ефект у використанні сховища – це збереження найбільшої в Європі Запорізької АЕС у числі діючих електростанцій України.

Завдяки ССВЯП ядерне відпрацьоване паливо ЗАЕС зможе зберігатися протягом 50 років – до часу його подальшої  переробки чи поховання. Раніше ЗАЕС вивозила ядерне відпрацьоване паливо до Російської Федерації, витрачаючи на це $40 млн. щорічно.

Проект СВЯП для Рівненської, Хмельницької та Южно-Української АЕС

З метою вирішення проблеми зберігання ВЯП укладено контракт із «Holtec International», який передбачає розробку техніко-економічного обґрунтування способу зберігання ВЯП та місця розташування сховища (або сховищ).

В разі обрання варіанту будівництва централізованого сховища для відпрацьованого ядерного палива з трьох українських АЕС вже сьогодні можна констатувати, що централізоване сховище дозволить скоротити кількість ядерних установок і витрати на їх будівництво, ліцензування, оперативне обслуговування, зняття з експлуатації й ін. Для ЦСВЯП буде використана одна з надійніших і добре випробувана у світі технологія сухого зберігання з проектним терміном зберігання ВЯП не менше 50 років.

За прогнозними розрахунками загальні витрати "Енергоатома" на оплату послуг спецпідприємств Російської Федерації з переробки всього ВЯП Южно-Українськой, Хмельницької і Рівненської АЕС і продовження в середньому на 10 років проектного ресурсу енергоблоків цих АЕС, складуть майже $2 млрд. (у цінах 2005 року). Водночас витрати на створення і експлуатацію протягом 100 років власного сховища складуть близько $520 мільйонів (у цінах 2005 року), окрім цього будуть створені додаткові робочі місця.

Враховуючи, що Україна не має «ноу-хау» у області зберігання ВЯП і, у зв'язку з цим, відсутня необхідна для розробки ТЕО створення СВЯП інформація, НАЕК «Енергоатом» проведений міжнародний тендер по вибору технології зберігання ВЯП ВВЕР. Тендер виграла корпорація “Holtec International” (США), з якою укладений контракт на проектування і будівництво «під ключ» сховища.

Однією з особливостей контракту є те, що він розбитий на 2 фази робіт

Фаза 1 - надання Підрядчиком послуг за поданням необхідної інформації Замовнику для техніко-економічного обґрунтування інвестицій сховища – протягом періоду від дати укладення Контракту до моменту ухвалення Верховною Радою України закону про розміщення і будівництво сховища.

Фаза 2 - надання Підрядчиком послуг з проектування СВЯП, будівництва і введення в експлуатацію пускового комплексу - протягом шести років і семи місяців з моменту ухвалення позитивного рішення органами державної влади України про розміщення і будівництво Сховища, зокрема, у відношення частини сховища, необхідної для введення сховища в експлуатацію – протягом трьох років з Початкової Дати по Фазі 2.

За умов контракту, якщо Верховна Рада України, як орган державної влади, в компетенцію якого входить ухвалення рішення про розміщення, проектування і будівництво СВЯП ВВЕР, не прийме відповідний закон, контракт припиняє свою дію.

Таким чином, на сьогоднішній день НАЕК «Енергоатом» знаходиться на етапі розробки ТЕО і підготовки до проведення громадського обговорення, що передбачені законодавством України.

Для довідки:

Організаційно-правові підстави для дій НАЕК “Енергоатом” щодо створення СВЯП ВВЕР для українських АЕС

Підставами для дій НАЕК «Енергоатом» зі створення СВЯП ВВЕР є:

•          Національна енергетична програма України до 2010 року, затверджена постановою Верховної Ради України від 15.05.96 №  19/96-ВР

•          Указ Президента України від 27.12.05 №1863/2005 «Про рішення РНБО України від 9 грудня 2005 року «Про стан енергетичної безпеки України і основи державної політики у сфері її забезпечення»

•          галузева програма №7 "Поводження з відпрацьованим ядерним паливом атомних електростанцій", введена в дію наказом  Міненерго України №  7 від 13.01.2000.

•          Протокольне рішення від 16.05.02 Міжвідомчі наради представників МінЧС, Мінпаленерго, Мінкоресурсов, Госатомрегулірованія, НАЕК "Енергоатом" з питання створення на території зони відчуження Чорнобильської АЕС сховища відпрацьованого ядерного палива АЕС.

Міністерство палива та енергетики  України