Мини АЭС — будущее безуглеродной энергетики
По оценкам МАГАТЭ, два года назад в мире разрабатывалось около пятидесяти проектов малых модульных реакторов (ММР), сейчас их более семидесяти. Во всем мире ищут решения для получения недорогой, доступной и экологически чистой энергии. Об этом в материале «Энергии Северо-Запада».
В первую очередь речь идет об атомных станциях малой и средней мощности (АСММ), которые уже в скором времени станут доступны в самых отдаленных и изолированных районах, где требуется большое количество энергии.
Классические АЭС — это огромные промышленные комплексы, которые обслуживают иногда несколько тысяч человек, и это если не считать надзорных органов, институтов и научных центров по поддержке эксплуатации и безопасности. Стоимость строительства атомной электростанции составляет в среднем от 5 до 10 миллиардов долларов. А если добавить к этой сумме и затраты на эксплуатацию объекта, то становится понятно, что далеко не каждая страна может заложить в свой бюджет такие расходы.
Да, АЭС мощные и вырабатывают огромное количество электроэнергии, но дело как раз в том, что такие масштабы не всегда и не везде нужны. И вот тут возникает необходимость в небольших реакторах. МАГАТЭ относит к малым модульным реакторам (ММР) реакторы электрической мощностью до 300 МВт, а к средним — до 700 МВт.
Сегодня малые генераторы рассматривают как будущее атомной энергетики, а ведь первый из них появился практически тогда же, когда заработала Обнинская АЭС — в 1960 году.
ТЭС-3 (транспортабельная электростанция, модель третья) представляла собой водо-водяной реактор на тепловых нейтронах электрической мощностью 1,5 МВт, поставленный на танковую платформу. При создании оборудования за основу брались технологические решения, разработанные для реакторов типа ВМ и ледокола «Ленин». Вся электростанция умещалась на четырех гусеничных транспортерах с утепленными кузовами вагонного типа.
С тех пор мощность ММР увеличилась почти до двух гигаватт, а расположить нынешние ММР можно где угодно, хоть под водой. Более того, такие станции можно сделать мобильными и эксплуатировать именно там, где это наиболее необходимо, удобно и рентабельно. К примеру, на предприятиях горнодобывающей промышленности.
Все компоненты монтируются в одном корпусе. Единожды разработав, их можно поставить на заводской конвейер, тем самым значительно удешевив производство.
Военные программы породили десятки новых модификаций малых энергетических установок, к примеру, для подводных лодок. Большинство этих решений можно использовать в мирных целях. Но вот здесь идея забуксовала по очень простой причине: себестоимость такой электроэнергии получается очень высокой — от 0,5 доллара за кВтч и более. Причем основная причина ее дороговизны — законодательно закрепленные требования безопасности для АЭС.
По оценкам МАГАТЭ, два года назад в мире разрабатывалось около пятидесяти проектов ММР, сейчас их более семидесяти. В 2019 году Национальная ядерная лаборатория Великобритании (NNL) прогнозировала рост рынка малых реакторов к 2035 году до 65−85 ГВт с оценкой в 250−400 миллиардов фунтов стерлингов.
Пока разработчики заняты усовершенствованием генераторов, в Великобритании раздумывают над новыми законами, которые примирят АСММ с регуляторами. В 2018 году в стране была запущена программа по созданию инфраструктуры ММР. Соединенное Королевство выделило грантовое финансирование в размере 262 миллиона долларов для поддержки разработчиков из США и Канады. В августе 2021 года NNL компания Westinghouse и канадская Terrestrial Energy объявили о старте проекта по промышленному использованию жидкосолевого реактора — АЭС четвертого поколения.
Похожим долгим путем — через параллельную разработку законов и снижение себестоимости самих ММР — пошли также Канада и США. В России же выбрали другой подход. Благодаря давно ведущимся военным разработкам у «Росатома» есть вполне действующие АСММ. Да, они дороги в производстве и эксплуатации, однако востребованы на рынке. В частности, покупать отечественные малые станции станут страны, заинтересованные в атомной энергетике ради ее престижности (к примеру Иордания) и не имеющие бюджета на большие проекты или те, где электроэнергия нужна уже сейчас, а не через несколько лет, когда большая АЭС будет построена.
Сейчас «Росатом» предлагает ледокольные реакторы КЛТ-40С для создания плавучих станций и РИТМ-200 — для наземных. Это хорошо отработанные и надежные проекты, минусом которых является отсутствие современных высокотехнологичных решений, позволяющих удешевить энергию. Зато серийное производство обеспечивает быстрые поставки заказчикам. А отечественный проект плавучей атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов» издание The Independent назвало примером успешного развития технологий безуглеродной энергетики.
Однако на достигнутом никто останавливаться не собирается. «Росатом» разрабатывает такие передовые проекты, как «Шельф», «Витязь», АТГОР, СВБР-100, АБВ-6. Все они пока существуют только на бумаге. А вот БРЕСТ-300 уже реализуется в рамках проекта «Прорыв».
В начале лета 2021 года российская корпорация резко увеличила финансирование своего машиностроительного дивизиона, подняв годовой объем инвестиций до 12,8 миллиарда рублей. Причем средства эти должны были пойти как на производство, так и на новые разработки. Глава «Росатома» Алексей Лихачев еще в августе уверенно заявил, что генератор четвертого поколения появится у нас к середине десятилетия.
Кроме того, было принято решение обеспечить энергоснабжение труднодоступных районов, в основном Крайнего Севера, за счет АСММ. Строительство первой малой атомной станции начнется в 2024 году в Якутии. Ее мощность составит не менее 55 МВт. Следующими после Якутии станут Дальний Восток и Архангельская область.
Недоступные регионы — проблема не только России. Мест, где нужна электроэнергия, на Земном шаре все еще хватает. Для некоторых стран предлагаемые «Росатомом» решения могут стать единственным выходом. А безопасность, надежность и экологичность отечественных проектов атомных станций малой мощности является гарантией того, что за ними — будущее.