Надежность, безопасность и эффективность – ключевые направления эксплуатации и дальнейшего развития атомной энергетики

    Электроэнергетика является базовой областью, которая обеспечивает нужды страны в электрической энергии и может вырабатывать значительный объем электроэнергии для экспорта. Перспективы применения ядерной энергии как источника энергообеспечения в будущем зависят от нескольких ключевых факторов. Прежде всего - это признание общественностью роли ядерной энергетики как одного из надежных источников энергообеспечения устойчивого развития человечества. Другими ключевыми факторами являются технологическая зрелость, экономическая конкурентоспособность, экологическая приемлемость.

Проблема надежности и безопасности постоянно сопутствовала техническому прогрессу и всегда находила более разумное решение на уровне технических возможностей и знаний, которыми характеризовался тот или иной период.

Наряду с бытовым пониманием слов «надежность» и «безопасность» как прочность и отсутствие угрозы какого-либо несчастья, для количественной их оценки требуется более научное определение понятий надежности и безопасности. Это важно для увязки аналогичных понятий теории надежности и более молодой теории безопасности.

Безопасность всегда была и будет наивысшим приоритетом в развитии атомной энергетики.    Многочисленные статистические оценки безопасности систем электрической части однозначно свидетельствуют о важности человеческого фактора как в предупреждении, так и в причинах возникновения аварий. Так же следует учитывать, что система сбора и обработки данных о дефектах и отказах оборудования на АЭС может дать статистическую информацию о надежности элементов с частотой отказов 1-10^-2 в год (от трёх-четырех до десятков и больше отказов в год). Проблематично, чтобы в обозримом будущем можно было бы иметь достоверную информацию о сравнительно редких отказах с частотой 10^-2 – 10^-4 в год (несколько отказов в 10-100 лет) из-за несвоевременных действиях и корректировках, которые предпринимаются по результатам отказов и нарушений. Тем более бессмысленно ожидать, что статистика даст информацию о надежности оборудования с частотой отказов 10^-4 – 10^-5 в год (до нескольких отказов в 1000 лет). А именно в этом диапазоне находятся события, оказывающие наибольшее влияние на проект АЭС из-за требований по безопасности [2].

    Следовательно, единственной альтернативой остается аналитический подход, т.е. получение количественных показателей надежности теоретическим путем, на основании фактических данных об обнаруживаемых дефектах при изготовлении и контроле во время эксплуатации. При этом важно иметь данные как функцию технологии изготовления и контроля при производстве и эксплуатации. Такая информация позволит в дальнейшем подходить к экономической оптимизации средств безопасности, что в наши дни становится актуальным, особенно при продлении срока эксплуатации.

    В последнее время проблема продления срока эксплуатации АЭС привлекла к себе пристальное внимание специалистов. В России (Канаде, Корее, Украине) расчетный срок эксплуатации АЭС составляет 30 лет, ведутся работы по подготовке к продлению эксплуатации сверх этого срока. Во Франции, Великобритании и Японии нет ограничений сроков эксплуатации блоков АЭС, но через каждые 10 лет владельцы станций должны подтверждать безопасность дальнейшей эксплуатации каждого блока. В США по закону об атомной энергии 1954 г. для каждого энергоблока установлен лицензионный срок службы, равный 40 календарным годам, начало которого исчисляется с момента получения разрешения на строительство, а с 1982 г. – с момента получения разрешения на эксплуатацию. По истечению этого срока предусматривается возможность подтверждения лицензии еще на 20 лет, т.е. до 60 лет с момента получения первого разрешения на эксплуатацию.

    Применение технологии управления сроком службы АЭС предоставляет реальную возможность ядерной энергетике не только сохранить, но и расширить свое участие на рынке производства электроэнергии. Становится возможным устанавливать проектный срок службы в 60 и более лет. Атомщики Японии заявили о возможности достижения срока службы ядерного энергоблока в 120 лет (до аварии на Фокусиме).

    Надежность, безопасность и эффективность – базовые понятия современной атомной энергетики. Под эффективностью системы будем понимать совокупность свойств (качество), определяющих степень приспособленности системы к выполнению поставленных задач. Эффективность всякой технической системы определяется в основном эффективностью выполнения системой определенных задач (с учетом внешней обстановки и способа применения) и эффективностью использования вкладываемых в нее средств (материальных, людских, финансовых и т.д.)

Главное – найти оптимальный баланс между эффективностью, надежностью и безопасностью. Абсолютно надежная и безопасная, но неэффективная отрасль никому не нужна. Дорогие проекты с небольшой выработкой нет смысла создавать, их вполне способна заменить газовая энергетика. Большая выработка с риском – тоже никого не устраивает. Задача состоит в том, чтобы эти понятия сделать неразрывными, дополняющими друг друга. Важно научиться успешно сочетать стремление к эффективной эксплуатации с обеспечением безопасности путем содействия технологическому развитию и прогрессу, разработки усовершенствованных методов контроля и диагностики, прогнозирования остаточного ресурса, повышения эффективности управления и т.д.