ТВЭЛ — одна из важнейших компаний в структуре Росатома. Корневой бизнес ТВЭЛ — производство обогащенного урана, ядерного топлива и его компонентов. Но компания также активно развивает и новые бизнесы — специальную химию, металлургию, накопители энергии, аддитивные технологии, а также вывод из эксплуатации ядерных объектов.
Топливный бизнес
ТВЭЛ имеет ключевое знание не только для Росатома — компания обеспечивает топливом 75 реакторов в 15 странах мира. Вот только несколько недавних примеров: в августе был заключен контракт на поставку свежего топлива с Армянской АЭС (в 2021 году станция обеспечила четверть всего энергопотребления Армении), в апреле — компонентов ядерного топлива для исследовательского реактора в Египте. В июне начались поставки на АЭС «Куданкулам» новой для Индии конструкции топлива для ВВЭР‑1000.
ТВЭЛ обеспечивает более трети мирового производства обогащенного урана и 17 % ядерного топлива на глобальном рынке. Интеграция всех переделов — от конверсии урана до фабрикации комплектных ТВС — конкурентное преимущество компании.
В ТВЭЛ — мощный исследовательский блок. Одна из его задач — создание новых видов и поколений топлива. Ученые работают над новыми конструкциями, повышением ураноемкости, включают в конструкцию антидебризные фильтры и проч. Конечная цель изменений — улучшение экономики работы атомных станций благодаря увеличению мощности, удлинению топливного цикла, возможности экономить на закупках. В этом году ТВЭЛ завершает работу по созданию и лицензированию новых решений по топливу и топливному циклу для европейских реакторов ВВЭР‑440. Кроме того, ученые и инженеры ТВЭЛ ведут исследования, необходимые для обоснования маневрирования на АЭС с реакторами ВВЭР‑1200: уже доказана принципиальная возможность эксплуатации реактора в таком режиме.
Второе важное направление работы ТВЭЛ — создание толерантного (более устойчивого к авариям) топлива. Так, в мае этого года начался четвертый цикл испытаний экспериментальных твэлов с четырьмя сочетаниями топливной композиции и оболочки. Параллельно идут реакторные испытания твэлов с уран-силицидным топливом с более высокой плотностью и ураноемкостью. Продолжается эксплуатация комбинированных ТВС в коммерческом реакторе ВВЭР‑1000 на Ростовской АЭС.
Большую работу ТВЭЛ ведет по замыканию ядерного топливного цикла. Компания уже несколько лет изготавливает промышленные партии МОКС-топлива (смешанного оксидного топлива) для БН‑800. Надеемся, что сможем рассказать об успехах в его загрузке и использовании в одном из следующих выпусков Newsletter. Кроме того, ТВЭЛ разрабатывает РЕМИКС-топливо — смешанное оксидное топливо для реакторов ВВЭР. В декабре прошлого года шесть ТВС с РЕМИКС-топливом были загружены для испытаний в блок № 1 Балаковской АЭС.
Одна из ключевых задач, которая стоит сейчас перед топливной компанией, — создание первого в своем роде СНУП-топлива, которое будет генерировать энергию в уникальном реакторе БРЕСТ-ОД‑300 со свинцовым теплоносителем. Главная особенность СНУП-топлива — использование в топливной композиции не оксидов, а нитридов урана.
В конце августа этого года в Северске на модуле фабрикации-рефабрикации топлива началось комплексное опробование оборудования. Индивидуальные испытания топлива уже прошли. Модуль, как и БРЕСТ-ОД‑300 — важнейшие объекты опытно-демонстрационного энергокомплекса (ОДЭК). Его задача — продемонстрировать на практике возможности и достоинства свинцового реактора на быстрых нейтронах как для производства электроэнергии, так и для замыкания ядерного топливного цикла.
Новые бизнесы
Новые бизнесы ТВЭЛ основаны на уже имеющихся компетенциях. «Ближайший родственник» топливного бизнеса ТВЭЛ — специальная химия. Предприятия, входящие в топливную компанию, наработали огромный опыт по созданию стабильных изотопов, используемых в различных отраслях. На долю ТВЭЛ приходится более 40 % этого сегмента мирового рынка. На химических предприятиях компании производят также высокочистые металлы, например, металлический литий, и катализаторы для российских автомобилей.
На базе производственных мощностей по созданию химических источников тока в структуре ТВЭЛ был создан интегратор в сегменте накопителей энергии — компания «РЭНЕРА». Начав с производства литий-ионных аккумуляторов для нужд собственных предприятий, компания вышла на рынки спецтехники (погрузчиков, горно-шахтных машин, аэропортовой техники) и городского транспорта. В частности, накопители «РЭНЕРА» были использованы для белорусских троллейбусов, которые вышли на линии Санкт-Петербурга. Также «РЭНЕРА» производит и поставляет накопители постоянного тока для сетевых компаний. Сейчас компания готовится к старту строительства завода по производству накопителей в Калининградской области. Там будут производить всю линейку — от ячеек до готовых систем накопления энергии.
Еще один новый бизнес топливной компании — аддитивные технологии. Компания производит материалы для порошковой металлургии, но в последние годы также разрабатывает и изготавливает 3D-принтеры, развивает технологии 3D-печати. Так, в июне прошли приемо-сдаточные испытания аддитивной машины, в которой два робота синхронно создавали крупногабаритное изделие по технологии прямого лазерного выращивания.
Благодаря накопленным компетенциям в работе с тугоплавкими металлами, в ТВЭЛ развивается металлургическое направление. В прошлом году в структуре ТВЭЛ был создан интегратор «Металтех», продвигающий разработки в сегменте металлов и сплавов для высоких технологий, прежде всего, транспорта (судо- и аивастроении, электрокабелей для высокоскоростных магистралей) и медицине (остеосинтезе и зубном протезировании). В частности, в начале этого года компания отработала технологию по изготовлению титановых поковок, которые используются для производства самолетов и морских судов, а еще раньше — прутков и дисков для медицинских изделий. Металлурги ТВЭЛ гордятся разработкой, поставкой сверхпроводниковых стрендов для ИТЭР изготовлением и успешной квалификацией ниобий-оловянных сверхпроводников в ЦЕРН.
ТВЭЛ также вносит свой вклад в улучшение экологии планеты, выполняя проекты в области вывода из эксплуатации и обращения с радиоактивными отходами (РАО). С 2019 года ТВЭЛ стал интегратором компетенций в сегменте бэк-энда. Кроме того, компания в прошлом году стала базовой организацией СНГ по ликвидации ядерного наследия, и входящие в нее предприятия уже приводят в безопасное состояние бывшие промплощадки в странах экс-СССР. Так, в начале сентября был подписан договор о выполнении работ по реабилитации бывшего уранового рудника Табошар в Таджикистане.
