Технологии
Конкурентноспособность проектов АЭС

В последнее время российские и ряд зарубежных компаний представили несколько новых проектов АЭС. Этот факт привлек внимание группы ученых из ВНИИАЭС, которые в сотрудничестве с американской компанией BREI решили оценить конкурентоспособность атомных станций, построенных по этим проектам. Мы публикуем результаты их работы.

Отечественные компании, а также фирмы из США, Японии, Франции и Южной Кореи разработали, выводят на рынок и реализуют несколько модернизированных (АЭС‑2006, ВВЭР-ТОИ, EPR-1600, APR1400) и инновационных (AP1000, ESBWR) проектов АЭС. Некоторые из этих проектов находятся пока в стадии разработки или экспертизы, по другим уже ведется строительство. Фактических показателей конкурентоспособности по всем проектам пока нет, есть лишь прогнозы, порой рекламного характера. Реальные сроки строительства станций часто не совпадают с прогнозами; в качестве примеров можно привести Нововоронежскую АЭС-2, Ленинградскую АЭС-2, а также АЭС «Олкилуото-3» (Финляндия), «Фламанвиль-3» (Франция) и «Саньмэнь» (Китай) (см. табл. 1).
 
Для сравнения конкурентоспособности проектов АЭС необходимо определить совокупность технико-экономических показателей на этапах проектирования, строительства и эксплуатации, с учетом условий конкретной площадки и строительно-технологических особенностей сооружения. Особенности проектных решений и технологии сооружения объектов сказываются на компоновке и габаритах основных зданий (см. рисунок), а также на ряде строительных параметров (см. табл. 1).
 
Стремясь повысить достоверность оценок конкурентоспособности АЭС различных проектных решений, специалисты АО «ВНИИАЭС» разработали и апробировали метод прогнозирования и сравнительной оценки капитальных затрат, предполагающий использование специальных методик и базы статистических данных. Для оценки проектов, реализуемых за рубежом, дополнительно была использована база стоимостных данных американской инжиниринговой компании Burns and Roe Enterprises Inc. (BREI).
 
Метод сравнительной оценки капитальных затрат заключается в следующем. Во-первых, формулируются базовые условия и требования к оценке:
выбор единой площадки возведения (например, Нововоронежская АЭС-2), определяющей единство грунтовых и климатических условий, схемы технического водоснабжения (градирни, водохранилище), системы выдачи мощности (количество и напряжение распределительных устройств, ЛЭП);
приведение масштаба проектов к сопоставимому виду (на одинаковое число энергоблоков, например на два, с изменением, если один из проектов одноблочный, объема основных строительных материалов, оборудования и трудозатрат);
одновременность строительства в идентичных условиях экономического окружения (единые цены на однотипные ресурсы, ставки налогов, нормы косвенных расходов, нормы трудозатрат);
выбор года приведения капитальных затрат, которые считаются единовременными (например, начало 2013 года или год ввода мощности);
однотипность организационных условий и технологии производства работ (переоценка стоимости, включая инфраструктуру, при наличии и устранении несоответствий строительно-монтажных технологий).
 
Компоновка и основные габариты разных типов реакторов, м
 
 
Во-вторых, учитываются специфические параметры, особенности сравниваемых проектов:
технологические, архитектурно-компоновочные и конструктивные решения главных корпусов и других объектов (включая заглубление реакторных зданий, особенности систем безопасности, число и модульность зданий промплощадки);
особые позиции в номенклатуре, разница физических объемов строительных материалов и конструкций;
строительно-технологические особенности возведения объектов, например, железобетонной и стальной защитной оболочки, стен герметичной зоны в облицовке и без нее;
конкретные схемы поставки реакторного и турбинного тепломеханического оборудования, технологии его монтажа.
 

Таблица 1. Сопоставление строительных параметров конкурентных проектов                                                                                                                                                              

В-третьих, на предпроектных этапах, при недостатке достоверных данных об объемах ресурсов и сроках производства работ, капитальные затраты оцениваются с применением аналогового, параметрического и, частично, ресурсного методов, а также их комбинаций. Конкретный метод оценки выбирается с учетом доступной полноты, детализации и достоверности исходных данных, требуемой оперативности проведения оценок, а также погрешности, приемлемой для текущей стадии проекта и сценария его развития. При необходимости декларируемые проектные объемы строительных материалов и оборудования, а также трудозатраты и сроки строительства корректируются в соответствии с более реалистичными фактическими показателями аналогов. При отсутствии таких данных — по параметрическим (корреляционным) зависимостям.
 
В-четвертых, проекты, существенно различающиеся по технологическим схемам и компоновкам основных зданий, разбиваются на строительно-технологические комплексы (топливный, ядерный, турбинный и другие). Детализация этих комплексов на отдельные объекты, подобъекты и системы зависит от степени различия проектных решений, подробности номенклатуры строительных материалов, конструкций, оборудования, данных по их объемам.
 
Аналоговые, параметрические и ресурсные оценки можно комбинировать, что позволяет адаптировать метод к специфике проектного решения АЭС и уровню детализации исходных данных. В результате совместной работы специалистов АО «ВНИИАЭС» и BREI по данной методике были определены единовременные капитальные затраты двухблочных типовых станций для площадок Нововоронежской АЭС-2 (Россия), АЭС «Вогл» (США) и «Аккую» (Турция). Капитальные затраты оценивались на основе анализа сметно-нормативной базы проектов ВВЭР-ТОИ и АЭС-2006, фактических данных об объеме и ценах материалов, конструкций, технологического оборудования, а также трудозатратах и сроках строительных и монтажных работ (см. табл. 1).
 

Таблица 2. Сопоставление проектов по физическим объемам технологического оборудования в здании реакторной установки, помещениях вспомогательных систем безопасности и нормальной эксплуатации

 
Сравнение объемов строительно-монтажных работ, а также работ по монтажу технологического оборудования для всех рассматриваемых проектов представлено в таблицах 1 и 2. Анализ этих данных показывает, что размеры занимаемых объектами неизменяемой части проекта площадей, абсолютные строительные объемы зданий и расход основных строительных материалов для отечественных проектов находятся на уровне проектов EPR-1600 и APR1400, но существенно выше, чем у проектов АР1000 и ESBWR, что увеличивает показатели трудоемкости и продолжительности строительства объектов. Кроме того, большее количество активных систем безопасности, оборудования, трубопроводов и кабельных коммуникаций в проектах ВВЭР-ТОИ, EPR-1600 и APR1400 по сравнению с AP1000 и ESBWR также существенно влияет на длительность сооружения и некоторые эксплуатационные показатели.
 
Тем не менее анализ капитальных затрат, представленный в таблице 3, показывает отсутствие преимуществ зарубежных проектов по сравнению с российскими ВВЭР-ТОИ и АЭС‑2006. Это кажущееся противоречие объясняется более низкой стоимостью основного тепломеханического оборудования и ряда комплектующих, производимых отечественными предприятиями для российских проектов (см. табл. 4). Аналогичное оборудование длительного цикла изготовления для американских проектов заказывается в Японии и Южной Корее, при этом стоимость его изготовления, транспортировки и услуг по сопровождению контрактов существенно повышается.
 

Таблица 3. Удельные капитальные затраты (на I квартал 2013 года*) при сооружении АЭС на площадках «Вогл» (США), «Нововоронежская АЭС-2», «Аккую» (Турция), $/кВт

*При росте доллара конкурентоспособность возведения АЭС по отечественным проектам увеличивается, поскольку основное оборудование производится заводами РФ и рост цен на него непосредственно не связан с курсом.

 
После аварии на АЭС «Фукусима-1» к безопасности строительства АЭС предъявляется множество дополнительных требований, что отражается на повышении рисков реализации проектов. В свою очередь, это может привести к негативной оценке экономических показателей тех проектов, для которых существенны срыв директивных сроков и ужесточение банковской кредитной политики, а также большие затраты на адаптацию и локализацию в соответствии с условиями конкретной площадки (актуально при реализации проектов за рубежом). Дополнительные проблемы создают: более жесткие требования к проектам в области конструктивных решений, удорожание (более среднего темпа инфляции) строительных материалов, конструкций, оборудования и прочих комплектующих (эскалация стоимости). Следует отметить, что указанные тенденции в значительно большей степени затрагивают проекты зарубежных фирм, нежели российские проекты, обеспеченные государственным финансированием и опирающиеся на производственные мощности отечественной промышленности. Использование денежных средств госбюджета и концерна «Росэнергоатом» на беспроцентной основе — одно из временных конкурентных преимуществ реализации отечественных проектов.
 
На основе изложенного были составлены три сценария (негативный, умеренно пессимистический, оптимистический), учитывающих возможные риски при реализации проектов. Большая часть этой работы осуществлялась по методике компании BREI для оценки фактических показателей сооружения АЭС в различных странах. Методика задействует статистические данные о вероятном увеличении первоначально ожидаемых затрат материальных и трудовых ресурсов, а также сроков строительства, что позволило определить диапазон возможного изменения капитальных затрат для ряда площадок (см. табл. 3).
 
Значительное — на 16 – 20 % — увеличение капитальных затрат в негативном сценарии по сравнению с благоприятным объясняется, помимо рисков политического и управленческого характера, условиями предоставления коммерческих кредитов. Механизм предоставления кредита максимально учитывает возможные риски и, как следствие, увеличивает сумму процентов, накопленных за время реализации проекта. Кроме того, капитальные затраты дополнительно возрастают за счет косвенных расходов — в эту статью закладываются повышенные суммы страховых выплат на покрытие возможных убытков и чрезвычайные ситуации.
 

Таблица 4. Оценка проектов АЭС по отдельным составляющим прямых затрат, на I квартал 2013 года, $ млрд.

 
Расчеты показывают, что в настоящее время ВВЭР-ТОИ обладает определенными конкурентными преимуществами практически перед всеми зарубежными проектами (кроме ESBWR), даже если бы его реализовывали в США. В свою очередь, проект AP1000 выглядит предпочтительным по статье затрат «строительство и благоустройство» за счет значительно меньшей кубатуры зданий и расхода бетона. Примечательно, что в этой части проект ESBWR уступает ВВЭР-ТОИ, поскольку имеет одноконтурную схему, и большая часть оборудования, в том числе турбина, расположена за биологической защитой. По стоимости основного реакторного оборудования наилучшая позиция у проекта ESBWR. Отметим, что сравнивать эти проекты по стоимости турбинного оборудования сложнее, поскольку на этот показатель влияют электрическая мощность, конструкция турбины, параметры пара, наличие радиоактивности и другие.
 
В заключение повторим: проект ВВЭР-ТОИ в настоящее время конкурентоспособен. Он предполагает меньшие капитальные затраты, установленная мощность его блока в большей степени соответствует возможностям энергосистем стран третьего мира и большинства стран Евросоюза по сравнению с единичными мощностями EPR, APR и ESBWR. С точки зрения экспортных возможностей конкуренцию отечественному проекту может составить только AP1000, который предусматривает более простое и менее трудоемкое конструктивное решение, а также индустриальный скоростной метод сооружения. Отечественный проект ВВЭР-ТОИ более материало- и трудоемкий, что ставит под сомнение декларируемую возможность его реализации за 40 – 48 месяцев. Для обеспечения заявленного срока сооружения АЭС по проекту ВВЭР-ТОИ требуется его дополнительная модернизация в части конструктивных решений и технологии возведения.
 
Срок разработки проекта ВВЭР-ТОИ составил неполных три года (для сравнения, компания Westinghouse разрабатывала AP600 и AP1000 более 15 лет, KEPCO/KHNP APR1400 — более восьми лет). Столь сжатый срок, отведенный на проектирование, видимо, сказался на уровне и глубине проработки технических решений. Следует отметить наличие значительных резервов в части совершенствования основного технологического цикла, систем безопасности и процесса сооружения основных объектов, которые, по нашему мнению, со временем будут реализованы.
 
Авторы: Олег Колтун, Руслан Темишев (АО «­ВНИИАЭС», Москва), Ян Кишиневский, Самуэль Петроси (Burns and Roe Enterprises Inc., США)
30.03.2015

Комментарии 0

Войдите или  зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Аналитика