A Roszatom nemcsak a kis teljesítményű moduláris reaktorok-, hanem a mikroreaktor-szegmens fejlesztésével is foglalkozik. A 10 MW-os „Shelf-M” áll a legközelebb megvalósításhoz.

A típus fő jellemzői 

A Shelf-M hőteljesítménye 35 MW, míg elektromos teljesítménye 10 MW. A reaktorberendezés integrált, nyomottvizes reaktor. Üzemanyagként szilumin (alumínium-szilícium ötvözet) mátrixban lévő urán-dioxidot használnak. Az üzemanyagciklus időtartama nyolc év lesz. A Shelf-M hossza 11 m, átmérője 8 m, a hengeres modul teljes tömege  reaktortöltettel együtt 370 tonna. Az egység élettartama 60 év. Szükség esetén telephelyről telephelyre szállítható.

A Roszatom és az Oroszország északi régiói által létrehozott munkacsoport azonosította a kisteljesítményű atomreaktorok lehetséges helyszíneit. „Már dolgozunk az atomerőmű előzetes tervein az egyik lehetséges helyszínhez igazitva ” – mondta Gyenyisz Kulikov, aki a kisteljesítményű atomerőművek vezető tervezője a Roszatomhoz tartozó NIKIET vállalatnál (Dollezsal intézet).

A Shelf-M aktív zónája csatorna-típusú. Az aktív zóna elrendezése és az üzemanyag összetétele hasonló az atommeghajtású jégtörőkön használtakhoz. A burkolat anyaga a jól bevált króm-nikkel ötvözet 42CrNiM, és a fűtőelem geometriai jellemzői hasonlóak az SM-3 és a PIK kutatóreaktorokban használtakhoz. A fűtőelem alapváltozatának fő tervezője és főtechnológusa a Roszatomhoz tartozó Bocsvar Szervetlen Anyagkutató Intézet (VNIINM).

A Shelf-M teljesítménye tág határok között modulálható – képes a hűtőközeg keringtetése mellett a maximális teljesítmény 30%-ának megfelelő teljesítménnyel működni. A reaktornak ebből a szempontból észszerű méretezési jellemzőkkel kell rendelkeznie.
A Shelf-M biztonsági rendszereinek egy része azonban természetes keringésre van beállítva: a reaktor vészhelyzeti hűtési  rendszerei nem igényelnek táprendszereket vagy szivattyúkat a biztonsági  funkcióik ellátásához.

Jövőbeli fejlesztések

A NIKIET szakemberei jelenleg a reaktor koncepcionális tervén dolgoznak, amely a nyár végére készül el. Ezt követően az erőmű fő rendszereinek és berendezéseinek műszaki terveihez szükséges anyagokat dolgozzák ki.

Ezzel párhuzamosan kutatási és fejlesztési munkát végeznek, amelynek célja az új típusú blokk műszaki megoldásainak kísérleti igazolása. A szakemberek különösen az additív módszerekkel (3D-nyomtatással) létrehozott vagy kompozit anyagokból készült berendezéseknek a reaktorban való alkalmazhatóságát elemzik. „A munkánk egyik iránya az, hogy a reaktor meglehetősen masszív külső védőburkolatának anyagát valamilyen kompozit anyaggal helyettesítsük.
Ez több tíz tonnával csökkentené a modul tömegét, miközben a hangeres konténer  mechanikai és szilárdsági jellemzői megmaradnának” – nyilatkozta Gyenyisz Kulikov.

Távvezérlés

A blokk és ezen belül a reaktor távvezérlésének koncepcióján is dolgoznak. A kompakt, hengeres kapszulába szerelt atomerőmű működése során a személyzet nem férhet hozzá a reaktor burkolatához, a műszaki műveletek nagy részét robotkarokkal kívánják elvégezni.

„A terv az, hogy maketteket készítenek a robotkkarok kritikus alkatrészeiről, és megkezdik ezek tesztelését üzemi környezetben. A legérdekesebb dolog távműködtetés és a diszpécseri rendszer kidolgozása. Az irányitást hagyományos munkaállomásokról fogjuk végeznii. Ám miután a rendszert redundáns üzemmódban teszteltük és bebizonyítottuk megbízhatóságát és biztonságát, reméljük, hogy az üzemeltetés távvezérlését sorozatgyártásban is megvalósíthatjuk” – mondja Gyenyisz Kulikov.

Piaci rés

Nagy az igény a 10 MW-os teljesítményű egységeknél kisebbek által termelt energiára. Középtávon kiválthatják a nukleáris és fosszilis tüzelőanyaggal működő elavult termelőkapacitásokat, valamint helyi központokként termelhetnek a decentralizált energiaellátású távoli területek új ipari létesítményei számára.

Tervek a Shelf-M-mel

2024 – befejeződik az atomreaktor és a többi főberendezés műszaki tervének kidolgozása. A munkálatok megkezdése a telephelyen.

2026-ig – befejeződnek a főberendezések és szerkezeti elemek tartóssági tesztjei.

2027-ig – megkezdődik a berendezések telepítési helyszínre szállítása.

2030-ig – fizikai indítás, az energiatermelés kezdete és kereskedelmi üzembe helyezés.

2032-ig – megkezdődik a második és az azt követő Shelf-M egységek építése