Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

АЭМ выходит в открытый осмос

Атомэнергомаш начинает развивать новое бизнес-направление, напрямую связанное с экологией и чистой водой. Компания должна создать комплексные предложения для потенциальных заказчиков по водоподготовке, очистке сточных вод, получению воды, пригодной для работы энергетических и промышленных объектов. Одним из важнейших направлений станет ядерное опреснение, что особенно актуально с учетом постоянно растущего в мире дефицита питьевой воды.

Автор: Григорий Вольф

АЭМ выходит в открытый осмос

Воды! Воды!

В нашей стране никогда не было недостатка в питьевой воде – ­более того, по обеспеченности вод­ными ресурсами Россия занимает первое место в Европе и одно из первых в мире. Однако в Африке около полумиллиарда человек живут в населенных пунктах, где нет современных очистных сооружений, а 340 млн лишены доступа к безопасной питьевой воде. Похожая ситуация складывается во многих странах Средней Азии и Ближнего Востока. До 10% болезней в мире можно было бы избежать, дав людям воду. 

«По данным ЮНЕСКО, к 2025 году дефицит питьевой воды превысит 2 трлн кубометров в год, – отметил в ходе выступления на форуме «­Атомэкспо-2016» директор департамента стратегии и развития АО «Атомэнергомаш» Илья Лычев. – Уже сегодня 2,3 млрд человек – около трети населения планеты – испытывают трудности с доступом к чистой воде». 

Статистика свидетельствует, что потребление пресной воды только за последние полвека утроилось и каждый год увеличивается еще на 64 млн кубометров. 

«Для устойчивого развития человечества, особенно в райо­нах с быстрорастущим населением и активным развитием хозяйственной деятельности, необходимо увеличивать поставки воды, – комментирует Дмитрий Репин, руководитель направления «Чистая вода» проектного офиса АО «Атомэнергомаш». – Понятно, что в силу климатических особенностей этих регионов – а речь идет в первую очередь о Северной Африке, Ближнем Востоке и некоторых азиатских странах – рассчитывать на традиционные водные источники не приходится. Фактически остается два варианта улучшения ситуации – доставка пресной воды различными способами из других регионов либо опреснение морской воды на месте. При этом второй вариант в большинстве случаев значительно выгоднее». 

Opresnenie_problema.jpg


Дистиллируй это!

Первые попытки наладить промышленное опреснение начались в 50-е годы прошлого века – сферой применения пилотных установок стал военно-морской флот, главным образом британский и американский. Постепенно технологии перекочевали с кораблей на сушу. На сегодняшний день до 90% всех опреснительных установок в мире работают по одному из двух методов – дистилляции с помощью тепловой энергии или фильтрации с помощью мембран. Первый подразумевает нагрев воды для получения пара, который затем конденсируется и собирается в виде питьевой воды. Второй включает прогонку соленой воды с помощью насосов через несколько фильтров, задерживающих примеси и пропускающих очищенную жидкость. 

Дистилляция, в свою очередь, бывает трех типов: с помощью мгновенного вскипания, парокомпрессионная и многоступенчатая (multi-effect distillation, MED). Фильтрационный метод делится на так называемый обратный осмос (reverse osmosis, RO) и электродиализ. 
По данным Всемирной ядерной ассоциации, в 2013 году совокупная производительность всех опреснительных установок мира составила 80 млн кубометров в день. 60% от этого объема приходится на обратный осмос и технологию мгновенного вскипания, но, как отмечают специалисты, многоступенчатая дистилляция постепенно отвоевывает позиции. Особенно MED-установки популяр­ны в Индии и Китае. 

«На сегодняшний день наиболее перспективной считается именно многоступенчатая дистилляция – MED, – продолжает Дмитрий Репин. – По сравнению с методом мгновенного вскипания это новый этап в развитии технологий. MED с помощью многочисленных камер и отсеков испарительных установок многократно использует потенциал вторичного пара. Кроме того, многоступенчатая дистилляция позволяет утилизировать низкопотенциальное тепло, проще говоря, работать при небольших температурах. Все это значительно экономит энергоресурсы». 

Как это сделать недорого?

Принято считать, что вода, очищенная дистилляционным методом, чище фильтрованной. В то же время дистилляция обходится несколько дороже обратного осмоса. 

Так или иначе, опреснение – крайне энергоемкий процесс: для обратного осмоса требуется электричество, для термической дистилляции – тепло. Большая часть современных опреснительных установок либо привязана к местным ТЭЦ, либо запитана от общей сети. 

Между тем одним из наиболее выгодных с экономической точки зрения вариантов стало бы сочетание дешевой ядерной генерации и промышленного опреснителя. Эта тема особенно интересна для нашей страны, ведь именно в СССР, в Казахстане, была построена первая и крупнейшая в мире подобная установка, снабжавшая чистой дистиллированной водой город Шевченко (сегодня – Актау). 

Море внутри

Одним из ключевых предприятий в «опреснительной» программе Росатома является СвердНИИхиммаш. Именно его специалисты в 1960–1970-е годы построили тот первый в своем роде опреснительный завод в Казахстане, на берегу Каспийского моря. Он состоял из 11 дистилляционно-­опреснительных установок общей производительностью до 135 тысяч тонн чистой воды в сутки. Уникальность комплекса, созданного не только для обеспечения технической ­водой уранового производства, но и для бытового водоснабжения всего города, состояла в том, что впервые в мире опреснительные установки здесь совместили с атомным реактором БН-350. Кстати, комплекс этот успешно используется до сих пор, а СвердНИИхиммаш работает над его модернизацией.

На счету института также несколько крупных проектов по созданию выпарного оборудования, в том числе опреснительный комплекс при ТЭЦ «Аль-Хисва» в Йемене, две опреснительные установки при Красноводской ТЭЦ в Туркменистане и дистилляционный комплекс при Ферганской ТЭЦ в Узбекистане. Суммарная мощность всех 60 установок для водоподготовки, опреснения и очистки соленых стоков, созданных на СвердНИИхиммаше, составляет 377 тысяч тонн опресненной воды в сутки. 

Сегодня институт также работает над модернизацией опреснительных установок модели ДОУ-50, которые стоят на Ростовской АЭС и могут применяться для обеспечения водоподготовки новых возводимых блоков. 

Решение на выбор

«В настоящее время СвердНИИхиммаш использует в разработках технологии многоступенчатой дистилляции, – говорит Дмитрий Иванов, исполняющий обязанности директора департамента по маркетингу и преддоговорной работе АО «СвердНИИхиммаш». – Кроме этого, у нашего института есть практический опыт разработки опреснительного оборудования в сочетании с ядерным источником тепла». Как видим, в вопросах опреснения опыт Росатома трудно переоценить.

Работает установка следующим образом. Отборный пар поступает в первую изолированную камеру аппарата, сюда же подается морская вода. Под воздействием высокой температуры из морской воды образуется вторичный пар, который переходит в следующие камеры. За счет этой многокамерности образуется большое количество пара, вскипающего при относительно малой температуре. Так мы получаем ­возможность выпаривать огромные объемы морской воды, которая в процессе дистилляции очищается от солей, а рассол сбрасывается обратно в море. 

«Также в предлагаемом нами решении предусмотрены установки обратного осмоса, что делает всю систему более надежной и оставляет оператору комплекса место для маневра, возможность выбирать способ опреснения – в зависимости от того, какого ресурса у него больше: тепла или электричества», – дополняет Дмитрий Репин. 

Исход в Египет

В феврале прошлого года, в ходе визита Владимира Путина в Египет, глава Росатома Сергей Кириенко и министр электрификации и возобновляемых источников энергии арабской республики Мухаммед Шакер подписали соглашение о строительстве АЭС в городе Дабаа близ Александрии. 

«Росатом готов построить на севере Египта четыре энергоблока по 1200 МВт каждый по новой ­постфукусимской технологии», – сообщил Кириенко журналистам. Он также добавил, что в рамках строительства АЭС будет реализован проект по опреснению воды. Для этого проекта готовится типовое решение по интеграции опреснительного комплекса в состав АЭС на базе реакторной установки ВВЭР-1000/1200. В такой конфигурации производительность системы составит 170 тысяч кубометров дистиллята на каждый энергоблок. 

Конкурентное преимущество

По словам Дмитрия Репина, в настоящее время переговоры по опреснительному комплексу еще продолжаются. «Тому есть несколько причин, – объясняет Дмитрий. – Во-первых, это наш пилотный проект, и сейчас мы активно доводим его до стадии готового к продаже продукта. Во-вторых, территория, на которой планируется возводить АЭС, мало заселена, поэтому пока не ясно, сколько опресненной воды потребуется нашим партнерам. К тому же египетская сторона окончательно не определилась между двумя вариантами – централизованным опреснительным комплексом на базе АЭС либо несколькими небольшими обратноосмотическими установками, расположенными вдоль по­бережья, в непосредственной близости от поселков. Наш вариант хорош тем, что позволяет получать воду с минимальными операционными издержками. Но во втором случае также можно достичь экономии за счет снижения затрат на транспортировку. Так или иначе, заинтересованность в нашем решении проявляют все страны, где мы строим АЭС и где есть недостаток пресной воды (Иран, Индия, тот же Египет). Спрос на подобные проекты растет, и наше уникальное преимущество на этом рынке состоит в возможности решить проблему в комплексе, объединяя в одних руках строительство энергоблока и создание опреснительной установки и контролируя качество работ на всех этапах».

Добавим, что, по данным Global Water Intelligence, за последние 15 лет объем рынка опреснительных систем вырос с $2,5 млрд до $50 млрд. Эксперты прогнозируют, что к 2030 году этот показатель может достичь $2 трлн. И ­Росатом вполне может претендовать на солидную долю от этой суммы.

Repin.png  Дмитрий Репин, руководитель направления «Чистая вода» проектного офиса АО «Атомэнергомаш»:

Для нашего дивизиона тема опреснения хороша тем, что, во-первых, мы начинаем ее не с нуля. У нас есть очень серьезные наработки. Во-вторых, в мире не так много компаний, способных построить энергоблок в сочетании с опреснительным комплексом – число наших конкурентов на этом рынке ограниченно. Кроме того, опреснительное оборудование очень технологично, это продукт с высокой добавленной стоимостью, который мы можем без сверхусилий выпускать на наших действующих мощностях. 


Lychov.png  Илья Лычев,, директор департамента стратегии и развития АО «Атомэнергомаш»:

Сейчас Атомэнергомаш совместно с другими компаниями Росатома работает над технико-экономическим предложением для наших партнеров. У нашего решения есть очевидные преимущества – гибкость, надежность, возможность функционировать в самых сложных условиях. Мы также готовы развивать технологическое партнерство с ведущими зарубежными компаниями в области производства опреснительных установок. Помимо собственно опреснения, АЭМ разрабатывает ряд проектов, связанных с водоподготовкой, очисткой стоков и другими смежными задачами.


Атомная энергетика

я знаю на эту тему больше

© 2014 ОАО «Атомэнергомаш». Атомное и энергетическое машиностроение.
115184, г. Москва, Озерковская наб. д. 28, стр.3
Свои вопросы и предложения присылайте по адресу info@vestnik-aem.ru    "МедиаЛайн"