Малые модульные реакторы (ММР) NuScale и другие обещают новую эру в атомной энергетике. И пока Минэнерго с «Энергоатомом» подписывают кипами меморандумы, а США и Европа застряли на стадии сертификации, Китай и россия не дремлют. На фоне закрытия NuScale главного проекта первой мини-АЭС в США оценили перспективы появления таких реакторов в Украине через призму обещаний «Энергоатома» и строгой реальности, а также описали важный геополитический контекст, стоящий по этой технологии и инвестициям в ядерную энергию для демократического западного мира.
Помогаем
Более 20 детей из Мариуполя благодаря вам получили технику для учебы — итоги сбора подари старое «железо»
Содержание
- 1 Что такое ММР и почему они важны
- 2 Первый блин — комом
- 3 Будущее NuScale выглядит неубедительно
- 4 Первый проект ММР в Украине — обещания и реальность
- 5 Будущее атомной энергетики Украины
- 6 Будущее ядерной энергетики: противостояние россия — Китай — США
Что такое ММР и почему они важны
Не вдаваясь в технические дебри, пока коммерческий термоядерный синтез как неограниченный источник экологически чистой энергии остается недостижимым, ядерная энергия наряду с возобновляемой в наших нынешних реалиях является единственным надежным и рациональным вариантом. Малые модульные реакторы (ММР) производятся по модульному принципу, с учетом пассивной ядерной безопасности, обеспечивая ряд преимуществ по сравнению с традиционными ядерными реакторами.
Среди ключевых преимуществ ММР – модульность и компактность (например, SMR-реактор Rolls-Royce занимает 40 000 м2 вместо 400 000 м2 для традиционной установки), что уменьшает затраты на строительство и сокращает время ввода в эксплуатацию, пассивные системы безопасности, гибкость (установка в отдаленных регионах для обслуживания отдельных объектов без подключения к электросетям), а также более высокая эффективность и экологичность, что важно для борьбы с изменением климата.
По оценке MarketsandMarkets, рынок SMR к 2030 году достигнет $7 млрд, а наиболее распространенными являются ММР на основе легкой воды, например NuScale.
Первый блин — комом
NuScale Power, первой в США сертифицировавшей свой ММР на днях отказалась от начальных планов строительства АЭС с малыми модульными реакторами в штате Юта. Речь идет о Carbon Free Power Project (CFPP) — уже бывшем совместном проекте NuScale и Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS). Учитывая, что это был дебютный и главный проект NuScale Power, дальнейшие перспективы американского разработчика малых модульных ядерных реакторов (SMR/ММР) выглядят крайне мрачно, а появление таких в Украине в ближайшем будущем, если здраво оценивать ситуацию, нереалистичным сценарием. К несчастью.
В целом NuScale, которая уже более 20 лет работает в атомной энергетике, предлагает модульные электростанции VOYGR трех конфигураций: 12-модульная электростанция VOYG-12 способна генерировать 924 МВт, шестимодульная VOYGR-6 имеет мощность 462 МВт, а четырехмодульная. В зависимости от потребностей конфигурации они могут изменяться.
На площадке вблизи Айдахо-Фоллс планировалось развернуть VOYGR-6 на 6 компактных модульных реакторов с водой под давлением мощностью 77 МВт каждый для производства 462 МВт безуглеродной электроэнергии. Первая фаза строительства должна была начаться в середине 2025 года, а запустить мини-АЭС планировали к 2029 году. В апреле компания NuScale сообщила о размещении своего первого заказа на материалы с длительным сроком поставки для строительства атомной электростанции у корейской компании Doosan Enerbility.
И вот сейчас NuScale Power сообщила о закрытии проекта, причины этого решения достаточно банальны – отсутствие достаточного количества потребителей и интереса со стороны инвесторов. Чтобы обеспечить рентабельность, члены UAMPS или другие коммунальные службы должны были взять на себя обязательство приобрести 80% объема электроэнергии. Но, как отметил главный исполнительный директор NuScale Джон Хопкинс на телефонной конференции 8 ноября, эта цель оказалась недостижимой.
«Когда становится понятно, что конь мертв, надо немедленно соскочить с него. Именно в такой ситуации мы оказались»,
Джон Хопкинс,
CEO NuScale
В связи с этим NuScale решила выплатить UAMPS компенсацию за расторжение сделки в размере $49,8 млн. В то же время Вloomberg вспоминает, что критики проекта обращали внимание на перерасходы — в 2021 году называлась цена $58 за МВт·ч, но в конце концов эта цифра выросла на 53%, до $89, согласно отчету Института энергетической экономики и финансового анализа.
Курс QA . Це хороший спосіб розвитку вашої кар'єри в IT-індустрії. Після проходження курсу Mate гарантує вам офер мрії. Ознайомитись з курсом
В 2020 году Министерство энергетики США утвердило выделение $1,4 млрд на реализацию проекта CFPP, из которых NuScale уже получила $232 млн. В Институте атомной энергии США заявили, что разочарованы таким решением NuScale, но в целом понимают сложность ситуации, в которой оказалась компания.
Будущее NuScale выглядит неубедительно
Неудача NuScal стала ледяным душем для поклонников передовой ядерной энергетики и в целом это шаг назад на пути развития технологии, которая должна была начать новую эру атомной энергетики. Это также серьезно ударило по NuScale и еще сильнее обрушило акции, которые и так падали продолжительный период.
До сих пор NuScale подписал около 20 внутренних и международных соглашений по развертыванию установок ММР в 12 разных странах, включая Польшу, Румынию, Чехию и Иорданию. В соседней Польше установка NuScale получила все необходимые разрешения и получила поддержку KGHM Polska Miedź SA, которая является одним из ведущих производителей меди, серебра и редких металлов. В то же время, проект мини-АЭС на базе модульной установки NuScale одобрило Министерство окружающей среды Польши.
Тема малых модульных реакторов — один из наиболее оживленно обсуждаемых в области ядерной энергетики последние несколько лет, а с вторжением россии в Украину и новыми вызовами для энергетики дискуссии вышли на новый уровень. Но сама технология является экспериментальной, а ее будущее полно неопределенности. Пока это мир стартапов, где десятки разных проектов из разных стран конкурируют между собой. И хотя NuScale – одна из самых разрекламированных компаний, даже в США это далеко не единственный проект ММР и перспективных атомных технологий, имеющих поддержку на федеральном уровне. Итак, дальше будет.
Первый проект ММР в Украине — обещания и реальность
Госпредприятие «Энергоатом» еще в сентябре 2021-го подписало меморандум с NuScale о сотрудничестве по проекту строительства ММР в Украине. С тех пор оператор украинских АЭС и один из ключевых игроков рынка, безнадежно погрязший в миллиардных долгах и непрерывных коррупционных скандалах (среди самых громких — мобильная газовая установка за $15 млн от США и электроавтобусы за $7,3 млн), без устали напоминал об этом в каждой второй публикации. Возможно, чтобы хоть как-то отвлечь внимание от сомнительных тендеров команды Петра Котина с признаками коррупции, о которых непрерывно сообщают СМИ и особенно нардеп Ярослав Железняк — он только и делает, что «вредит репутации крупнейшего производителя электроэнергии в Украине на международном уровне».
Однако заметного прогресса в строительстве ММР в Украине пока нет, только заявления, обещания и новые меморандумы — в конце 2022 года Минэнерго и «Энергоатом» заключили новый договор о сотрудничестве с участием того же NuScale и еще около 10 других участников с целью создания пилотной установки за 2-3 года.
Среди других меморандумов, которые за предыдущие несколько лет подписали Минэнерго и «Энергоатом», можно вспомнить подписанное в апреле 2023 года соглашение с Holtec International, предусматривающее строительство до 20 реакторов SMR-160 
SMR-160 – это легководный реактор мощностью 160 МВт, использующий в качестве топлива низкообогащенный уран и имеющий гибкость для производства технологического тепла для промышленного применения и производства водорода., с реализацией первого пилотного проекта и выхода на минимальную регулируемую мощность реактора и подключение к сети до марта 2029 года. К тому же разговоры о потенциальном заводе с Holtec были еще в начале 2018 года. Пока реактор SMR-160 существует только на бумаге — его пока нигде не построили и даже еще не сертифицировали в большинстве заинтересованных стран, разве что Украина станет первой страной, где появится SMR-160.
Отдельно стоит упомянуть сотрудничество «Энергоатом» с Westinghouse, благодаря которому Украина избавляется от зависимости от ядерного топлива российского производства. Кроме строительства новых энергоблоков АР1000 меморандумом Westinghouse предусмотрена установка малых модульных реакторов АР300 (одноконтурный водно-водяной реактор мощностью 300 МВ) в начале 2030-х годов.
Кстати, Минэнерго на фоне закрытия проекта CFPP отчиталось о встрече министра Германа Галущенко и руководства компании NuScale Power в Вашингтоне и опубликовало пресрелиз с громким заголовком об ускорении реализации первого проекта ММР в Украине. Только в Минэнерго забыли уточнить, как именно этого планируют достичь и указать конкретные временные рамки. Впрочем, это не помешало некоторым сайтам подхватить победную сенсацию и бездумно распространили ее как Fait accompli. Ну что, запомним этот «твит».
Будущее атомной энергетики Украины
Подытоживая, если все новости выше — не пустые обещания, то вскоре в Украине должно начаться строительство реакторов не менее четырех разных типов. Однако наиболее реалистичной сейчас выглядит перспектива достройки 3-го и 4-го энергоблоков ХАЭС с использованием оборудования из Болгарии (два реактора ВВЭР-1000 с сопутствующим оборудованием), о котором сообщалось летом 2023 года. И только после тщательной экспертизы этих недостроев, которые пустовали более 15 лет. Где именно в конце концов будут построены два новых энергоблока АР1000, анонсированные ранее Галущенко — возможно, тоже на площадке ХАЭС, где сначала планировали разметить 5-й и 6-й блоки, или где-нибудь еще.
Пока очевидно одно: выполнение амбициозной программы развития энергетики Украины, которая имеет целью запустить ренессанс ядерной энергетики в ЕС, сейчас очень зависит от финансирования стран-доноров, ведь «Энергоатом», как казалось выше, с головой в долгах. По итогам 2022 года госпредприятие получило убытки на 3,3 миллиарда гривен. Еще одна очевидность: строительство новых энергоблоков АЭС даже по проверенным технологиям не очень быстрый процесс. Даже в США от заливки бетона в фундамент до подключения энергоблока требуется около 10 лет. И строительство АЭС — дело, где спешка должна быть исключена.
Что имеем сейчас? Приблизительно через неделю украинская энергосистема укрепится еще на 1000 МВт — все АЭС, расположенные на подконтрольной Украине территории, суммарно (9 блоков) будут выдавать в национальную энергосеть 7800 МВт.
Будущее ядерной энергетики: противостояние россия — Китай — США
Любая неудача на рынке западных ММР, и закрытие проекта NuScale — не исключение, играет на руку россии и Китаю, которые сейчас очень активны на международных рынках в ядерной энергетике.
Если говорить о ММР, то в июле 2021 года Китайская национальная ядерная корпорация (CNNC) приступила к строительству первого коммерческого наземного ядерного проекта с использованием конструкции ММР собственной разработки ACP100 мощностью 126 МВт, а в сентябре китайские инженеры установили парогенерирующий модуль. Ключевая особенность китайского ММР — сочетание реактора и парогенератора в одном корпусе, по аналогии как с реакторами на ледоколах и подлодках. Быстро строить АЭС Китаю помогает их подход — меньшие модули на разных площадках собираются в большие, доставляются на стройплощадку, где сразу монтируются. Пуск объекта должен произойти до конца 2026 года.
Курс Англійської. Подолай мовний бар'єр та розширюй коло друзів на розмовних клубах. Дізнатись про курс
Относительно россии, агрессорский росатом три года назад ввел в эксплуатацию первую АЭС такого типа (пока плавучая «академик ломоносов») и на днях сообщал об утверждении проекта строительства ММР РИТМ-200Н для первой малой наземной АЭС в Якутии.
Кстати, говоря об обогащенном уране, накануне цены на него достигли 12-летнего максимума — до $65,50 за фунт (0,453 кг). И, вероятнее всего, цена продолжит расти, ведь Всемирная ядерная ассоциация существенно повысила прогнозы по вкладу ядерной энергетики в мировое производство электроэнергии и спрос на уран. В то же время, правительства ведущих ядерных государств мира (США, Южная Корея, Франция и другие) рассматривают строительство новых станций.
россия контролирует почти 50% мировых мощностей по обогащению — агрессор и террорист годами успешно работал над подрывом цепочки ядерных поставок США, демпингуя дешевые продукты обогащенного урана на мировых рынках. Так что около 20% топлива, используемого парком ядерных реакторов США, поставляется по контрактам на обогащение с российскими поставщиками.
До введения санкций США покупали обогащенный уран и плутоний в россии, помогая стране-агрессору зарабатывать деньги на подготовку к войне и развитие своей атомной отрасли. Теперь же США активно работают над вытеснением российского ядерного топлива – на днях на заводе компании Centrus в поселке Пайктон, штат Огайо, запустили первый с 1954 каскад из 16 центрифуг для обогащения урана. Это первый почти за 70 лет новый завод по обогащению урана, построенный в США американской компанией по американской технологии. До сих пор единственным рабочим центрифужным заводом в США оставался завод европейской компании Urenco в Нью-Мексико, обеспечивающий потребности штатов менее чем на 30%.
Причем, Centrus на новых мощностях будет производить не обычный низкообогащенный уран 4,5-5%, на котором работают реакторы украинских АЭС вместе с другими, а уран с обогащением от 5 до 20% (high-assayed, low-enriched uranium, HALEU). Уран HALEU считается перспективным топливом для гражданских реакторов нового поколения и многих ММР, таких как Xe-100. Вот только возможности Centrus очень ограничены — до конца года новый завод должен выдать минимум 20 кг урана HALEU по обязательствам перед Министерством энергетики США, а общая годовая мощность каскада — 900 кг.
Дополнительно администрация Байдена обратилась к Конгрессу с просьбой выделить дополнительные $2,16 млрд. в поддержку стратегии стимулирования американских компаний для увеличения мощностей по производству ядерного топлива. Этот план сделает Минэнергетики долгосрочным покупателем последней надежды и обеспечит бесперебойную поставку топлива в достаточных объемах для удовлетворения растущего спроса на обогащенный уран в последующие десятилетия.
Кстати, Centrus уверяет, что после получения необходимого финансирования способна за 3,5 года расширить завод до 120 центрифуг, чтобы производить около 6 тонн HALEU в год и выйти на 13 тонн в год в течение 5 лет.
