Ядерный реактор миниатюрный: Россия показала проект мини-АЭС. Как они работают и кому нужны

Малая энергетика и автономные энергоисточники

Возрождение интереса к небольшим по размерам и более простым в исполнении ядерным установкам обусловлено желанием снизить капитальные затраты на производство ядерных  источников энергии  и необходимостью иметь в наличии источники энергии и тепла, работающие автономно и удаленно от крупных энергетических систем.

Глобализация, урбанизация, рост населения, стареющая инфраструктура и ужесточение природоохранного законодательства ставят под угрозу сегодняшние электрогенерирующие мощности. Между тем глобальный спрос на электроэнергию, по прогнозам, увеличится на 33% к 2030 году. Замена выбывающих генерирующих мощностей при одновременном обеспечении растущих новых мощностей в течение следующих 30 лет делает поиск доступных экологически чистых энергоносителей очень актуальным.

Сокращение выбросов  CO2, значительные колебания цен на газ, периодичность мощностей, вырабатываемых с помощью солнечной энергетики и ветроэнергетики, делает преимущества ядерной энергетики очевидными.

Растущая потребность рынка в конкурентоспособных, масштабируемых, безопасных, надежных и автономных источниках энергии стимулирует инвестиции в новое поколение ядерных энергетических установок.Технологии, используемые для таких ядерных установок, весьма разнообразны.

С момента появления ядерной энергетики мощности реакторных установок выросли с 60 МВт до более чем 1600 МВт.

В то же время создавались и  небольшие  энергетические реакторы для использования в море (тепловая мощность до 190 МВт) (реакторы для подводных лодок и атомных ледоколов), на суше (ТЭС-3), в качестве источников нейтронов, что дало огромный опыт в проектировании энергоблоков для малой атомной энергетики.

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) определяет энергоблоки мощностью менее 300 МВт как «малые», а до 700 МВт – как «средние». Вместе они именуются МАГАТЭ как малые и средние реакторы (Small Medium Reactor – SMR). Однако чаще всего аббревиатура SMR используется для обозначения «малогабаритного реактора», предназначенного для серийного строительства. Также существует подкатегория очень маленьких реакторов – vSMR – это установки с мощностью менее 15 МВт, предназначенные для использования в отдаленных районах.

Сегодня отчасти из-за высоких капитальных затрат на создание крупных энергетических реакторов, вырабатывающих электроэнергию по паровому циклу, и отчасти из-за необходимости обслуживать небольшие электроэнергетические сети идет процесс разработки небольших ядерных установок. Такие установки могут быть построены независимо или в виде модулей в более крупном комплексе, с добавлением по мере необходимости дополнительной мощности (модульная конструкция с использованием небольших блоков реактора). В случае модульности экономия предполагается именно за счет масштабирования. Помимо этого создаются отдельные реакторные установки небольших размеров для использования в удаленных районах. Такие установки требуют относительно небольших инвестиций по сравнению со стоимостью постройки крупных реакторов, сравнимой с капитализацией заинтересованных в них коммунальных предприятий.

Еще одна причина для интереса к SMR заключается в том, что они могут замещать выведенные из эксплуатации угольные ТЭС и ТЭЦ, мощность более 90% которых составляет менее 500 МВт, а некоторых менее 50 МВт.

В США мощность угольных электростанций, вышедших из эксплуатации в течение 2010-2012 годов, в среднем составляла 97 МВт, а тех, которые, как ожидается, будут выводится в течение 2015-2025 годов, в среднем 145 МВт.

Малые модульные реакторы (SMR) определяются как ядерные реакторы, как правило, эквивалентные 300 МВт или менее, спроектированные с использованием модульной технологии, что обеспечивает экономию за счет серийного производства и короткого времени строительства.

В настоящее время реализуются четыре основных варианта:

  1. легководные реакторы,

  2. реакторы на быстрых нейтронах

  3. реакторы с графитовым замедлителем,

  4. высокотемпературные реакторы различного типа (Molten Salt Reactor – MSR).

Первый вариант имеет самый низкий технологический риск, второй – реакторы на быстрых нейтронах (FNR) – меньше, проще и с более длительым сроком работы до перегрузки топлива. Перспективным является и направление MSR.

В западных странах для развитие SMR привлекается большое количество частных инвестиций, в том числе от небольших компаний. Участие этих новых инвесторов свидетельствует о глубоком сдвиге, происходящем в подконтрольных и финансируемых правительством ядерных НИОКР. Целью частных инвесторов часто является развертывание недорогой экологически чистой энергии без выбросов углекислого газа.

Как правило, современные малые реакторы для выработки электроэнергии, и особенно SMR, должны иметь более простую конструкцию, серийное производство, короткие сроки строительства и сниженную стоимость размещения. Большинство из них также разрабатываются с учетом высокого уровня безопасности. Многие из них предназначены для установки под землей, что обеспечивает высокую устойчивость к террористическим угрозам. В то же время в отличие от крупногабаритных реакторных установок из-за использования пассивных систем безопасности требуемая зона планирования аварийного режима для малых реакторов должна составлять не более 300 м.

Огромный потенциал SMR опирается на ряд факторов:
  • Из-за небольшого размера и модульности SMR можно полностью построить в заводских условиях и устанавливать затем модуль за модулем.

  • Малые размеры и пассивные функции безопасности позволяют эксплуатировать их в странах с меньшим опытом использования ядерной энергии.

  • Размер, скорость строительства и системы пассивной безопасности обеспечивают более легкое финансирование по сравнению с крупными проектами полномасштабных АЭС.

  • Серийное производство для конкретной конструкции SMR значительно сокращает затраты.

Особенности SMR:
  • Малая мощность и компактная архитектура, использование пассивных концепций (по крайней мере, для ядерной системы пароснабжения и связанных с ней систем безопасности). Поэтому в меньшей степени полагаются на активные системы безопасности и дополнительные насосы, а также на источники питания переменного тока для смягчения последствий аварии.

  • Компактная архитектура обеспечивает модульность изготовления (на заводе), что также может способствовать внедрению более высоких стандартов качества.

  • Более низкая мощность приводит к сокращению срока эксплуатации, а также к уменьшению радиоактивного запаса в реакторе (реакторы меньшего размера).

  • Потенциал для подземного или подводного местоположения реакторного блока, обеспечивающий большую защиту от естественных (например, сейсмических или цунами) или от техногенных (например, воздушных) воздействий.

  • Модульная конструкция и небольшие размеры позволяют создавать несколько блоков на одном участке.

  • Из-за более низких требований доступа к воде для охлаждения реакторы подходят для отдаленных регионов и для конкретных применений, таких как добыча или опреснение.

  • Возможность удаления реакторного модуля или вывода из эксплуатации на месте в конце срока службы.

Наши разработки – это ядерные энергетические установки небольшой мощности различного назначения, основанные на разных технологиях:

  • Легководные реакторы малой и средней мощности

  • Высокотемпературные реакторы (HTR)

  • Реакторы на быстрых нейтронах

    • СВБР-100

    • БРЕСТ-300

  • Реакторы с термоэмиссионными одноэлементными электрогенерирующими каналами, такие как АСММ 10/100

Транспортабельные реакторы и АЭС | Атомная энергия 2.

0

  • Все материалы (33)
  • Новости (21)
  • Интервью (3)
  • Видео (3)
  • Презентации (3)
  • Организации (1)
  • Статьи (1)
  • Фото (1)

НТЦ ЯРБ приняло участие в совещании МАГАТЭ по подготовке проекта технического отчета по вопросам обеспечения безопасности при проектировании транспортабельных АЭС — 20 декабря 2022

Американская BWXT открыла производство инновационного топлива TRISO для мобильного микрореактора проекта «Пеле» — 9 декабря 2022

BWXT за $300 млн поставит в Национальную лабораторию Айдахо прототип мобильного высокотемпературного микрореактора в 2024 году
— 9 июня 2022

В американском регуляторе рассмотрели проект малого атомного реактора Pele — 24 мая 2022

В США работают над концепцией портативного ядерного мини-реактора «Pele» — 16 мая 2022

Японская MHI коммерциализирует в 2030-х годах мобильный 500-киловаттый микрореактор с 25-летним сроком эксплуатации — 20 апреля 2022

Пентагон построит первый в США микрореактор 4-го поколения в Национальной лаборатории Айдахо — 15 апреля 2022

Американская BWXT представила новую информацию о разработке мобильного высокотемпературного микрореактора BANR — 12 апреля 2022

На секции №3 «Плавучие, транспортные и транспортабельные реакторные установки» международной молодежной конференции «AtomFuture 2021» представлено пять тематических докладов — 17 января 2022

Министерство обороны США пригласило общественность высказать замечания по проекту ОВОС мобильного микрореактора Pele — 20 сентября 2021

В США разрабатывают проект ядерного реактора в стандартном грузовом контейнере — 26 апреля 2021

Пентагон выбрал BWXT и X-energy для дальнейшей разработки мобильного микрореактора Pele — 25 марта 2021

Минобороны США примет решение о строительстве мобильного микрореактора Pele с инновационным топливом TRISO в 2022 году — 19 марта 2021

Rolls-Royce намеревается создать «автомобильный» атомный реактор — 30 июня 2020

В России к 2023 году разработают передвижные АЭС для военных — 28 августа 2017

Российские ядерщики планируют возродить мобильную АЭС «Памир» времен СССР — 24 апреля 2017

В Калининграде изучают возможность строительства грузовых дирижаблей на атомной тяге — 19 ноября 2014

Lockheed Martin через 10 лет создаст атомный грузовик — 16 октября 2014

Эксперты предложили создать единую мобильную АЭС для стран ТС — 27 мая 2011

Совмин Беларуси обсудит совместный с Россией проект транспортабельной ядерной энергетической установки — 9 марта 2011

Международный проект ИНПРО.

Вопросы правового и институционального обеспечения атомной энергетической системы на основе транспортабельных атомных энергетических установок. Вопросы транспортировки ядерных установок

Дмитрий Зверев, генеральный директор АО «ОКБМ Африкантов»: «Мы начали делать «ядерное сердце» суперледокола будущего»

Беларусь: вывоз уникального топлива

Первый небольшой модульный ядерный реактор только что был одобрен регулирующими органами США

Ядерная энергетика может сыграть важную роль в обезуглероживании энергетического сектора, но реакторы слишком дороги и сложны, чтобы их можно было быстро развернуть. Новый реактор меньшего размера может вскоре изменить ситуацию после получения сертификата Комиссии по ядерному регулированию на прошлой неделе.

В то время как страны всего мира стремятся заменить электростанции, работающие на ископаемом топливе, разгораются споры о том, должна ли атомная энергетика играть роль. Хотя эта технология может обеспечить большие и надежные объемы безуглеродной электроэнергии, соображения стоимости и безопасности сдерживают ее развертывание в качестве решения климатического кризиса.

Однако в последние годы появилось множество новых компаний, обещающих обойти многие из этих опасений за счет сокращения реакторов. Так называемые малые модульные реакторы (ММР) спроектированы так, чтобы быть достаточно маленькими, чтобы их можно было построить на заводе перед отправкой туда, где они нужны, что должно значительно снизить затраты. Они также спроектированы так, чтобы быть намного безопаснее, чем существующие реакторы.

Реактор, разработанный энергетической компанией NuScale Power из Орегона, стал первым малым модульным реактором, одобренным для использования в США Комиссией по ядерному регулированию (NRC), открыв путь для новых электростанций, использующих этот реактор. Этот шаг не стал неожиданностью, потому что конструкция прошла окончательную оценку безопасности еще в 2020 году, но это важный шаг к фактическому развертыванию технологии в полевых условиях.

В то время как некоторые разрабатываемые ММР основаны на новых экзотических конструкциях, использующих в качестве топлива расплавленные соли урана или тория, реактор NuScale, получивший название VOYGR, не сильно отличается от традиционных полномасштабных реакторов. Он основан на конструкции, разработанной в Университете штата Орегон в начале 2000-х годов под названием «Многоцелевой малый реактор на легкой воде».

Конструкция состоит из цилиндрической защитной оболочки высотой 76 футов и шириной 15 футов, в которой находится реактор. Вода проходит через серию урановых топливных стержней, которые выделяют тепло в результате реакций деления. Затем нагретая вода поднимается вверх к парогенераторам, которые используют тепло воды для производства перегретого пара. Затем он используется для привода турбины, которая вырабатывает электричество.

Каждый модуль рассчитан на выработку 50 мегаватт энергии, но компания планирует объединить до 12 ММР для достижения мощности, аналогичной обычным атомным электростанциям. ММР оснащены новыми функциями безопасности, предназначенными для предотвращения тех катастроф, которые ужесточили общественное мнение против ядерной энергетики.

Для начала, управляющие стержни, используемые для остановки реакции деления путем обшивки топливных стержней, удерживаются над активной зоной реактора электродвигателем. Это означает, что в случае отключения электроэнергии они автоматически встанут на место под действием силы тяжести. Весь реактор также находится в бассейне с водой, который может отводить избыточное тепло в случае чрезвычайной ситуации. Кроме того, при использовании меньшего количества топлива общее количество производимого тепла значительно снижается.

Есть надежда, что эти дополнительные меры безопасности в сочетании с меньшими затратами благодаря возможности массового производства этих реакторов на заводе, а не на месте, могут привести к возрождению ядерной энергетики. NuScale работает над рядом проектов в США, в том числе над проектом в Айдахо, который планируется завершить к 2029 году. атомные электростанции. Исследование, опубликованное в Материалы Национальной академии наук в мае показали, что, вопреки заявлениям производителей ММР, эти реакторы меньшего размера на самом деле, вероятно, производят больше радиоактивных отходов, чем обычные установки.

В статье в Counterpunch , атомщик М.В. Рамана также отмечает, что стоимость возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия, уже ниже, чем у ядерной, и продолжает быстро падать. Атомная энергетика, напротив, с годами стала дороже. 9Он добавляет, что ММР 0003

могут стоить больше, чем более крупные атомные электростанции, потому что они не обеспечивают такого же эффекта масштаба. Теоретически это можно компенсировать массовым производством, но только если компании будут получать заказы сотнями. Что характерно, некоторые коммунальные предприятия уже отказались от первого проекта NuScale из соображений экономии.

Возможно, что еще более важно, отмечает Рамана, ММР вряд ли будут готовы вовремя внести свой вклад в борьбу с изменением климата. Ожидается, что проекты не будут запущены до конца десятилетия, когда, по словам МГЭИК, нам уже необходимо радикально сократить выбросы.

Однако у технологии есть несколько мощных стимуляторов, не в последнюю очередь президент Джо Байден, который недавно рекламировал «новаторскую американскую технологию» NuScale, объявив о гранте для завода SMR, который компания построит в Румынии. Машиностроительный гигант Rolls-Royce также недавно объявил окончательный список местоположений своего будущего завода SMR, который будет использоваться для производства 16 SMR для правительства Великобритании к 2050 году. масштабы климатической проблемы, стоящей перед нами, изучение всех доступных вариантов кажется мудрым.

Изображение предоставлено: NuScale

Страны, строящие миниатюрные ядерные реакторы

Загрузка

Планета будущего | Окружающая среда

Страны, строящие миниатюрные ядерные реакторы

(Изображение предоставлено Nuscale Power)

Лоис Паршли, 9 марта 2020 г.

Малые ядерные реакторы начинают разрабатываться по всему миру. Сторонники говорят, что это более безопасная и дешевая форма ядерной энергии. Но будут ли они идти в ногу с возобновляемыми источниками энергии?

H

Огромные экраны компьютеров выстроились в темной диспетчерской без окон в Корваллисе, штат Орегон, где инженеры компании Nuscale Power надеются создать новую волну ядерной энергетики. Светящиеся значки заполняют экраны, показывая выходную мощность 12 миниатюрных ядерных реакторов. Вместе эти небольшие модульные реакторы будут генерировать примерно такое же количество энергии, как одна из обычных атомных станций, которые в настоящее время усеивают Соединенные Штаты, — производя достаточно электроэнергии для питания 540 000 домов. На светящихся экранах пальма указывает, какой из дюжины блоков находится в «островном режиме», что позволяет одному реактору работать без подключения к сети в случае чрезвычайной ситуации.

Эта диспетчерская — всего лишь макет, и реакторы, изображенные на экранах компьютеров, на самом деле не существуют. Тем не менее, Nuscale инвестировала более 900 миллионов долларов (685 миллионов фунтов стерлингов) в разработку технологии малых модульных реакторов (ММР), которые, по словам компании, представляют собой следующее поколение атомных электростанций. Nuscale работает над полномасштабным прототипом и заявляет, что находится на пути к началу строительства своей первой атомной электростанции — проекта мощностью 720 мегаватт для коммунального предприятия в Айдахо — в течение двух лет. Комиссия по ядерному регулированию США только что завершила четвертый этап проверки конструкции Nuscale, первый сертифицированный ММР, рассмотренный комиссией. Компания ожидает окончательного утверждения к концу 2020 года. Министерство энергетики США уже инвестировало 317 миллионов долларов (241 миллион фунтов стерлингов) в исследования и разработки проекта Nuscale SMR.

Вам также могут понравиться:

  • Почему Индия хочет превратить свои пляжи в ядерное топливо
  • Как мы должны управлять ядерной энергией?
  • Длинная тень Чернобыля

Компания Nuscale не одинока в разработке миниатюрных реакторов. В России правительство запустило плавучий реактор мощностью 70 МВт в Северном Ледовитом океане. В 2016 году Китай объявил о планах по созданию собственной конструкции плавучего ММР, финансируемой государством. Три провинции Канады — Онтарио, Нью-Брансуик и Саскачеван — подписали меморандум о разработке и развертывании малых модульных реакторов. А консорциум Rolls-Royce в Великобритании работает над созданием SMR мощностью 440 МВт.

Сторонники говорят, что время для этой новой волны ядерных реакторов пришло по нескольким причинам. Во-первых, они утверждают, что если у мирового сообщества есть хоть какая-то надежда сократить выбросы CO2 к середине века, в дело должны входить новые ядерные технологии. Во-вторых, традиционная ядерная энергетика сталкивается с проблемами. Многие существующие станции устаревают, а строительство новых атомных электростанций сопровождается значительными задержками и огромным перерасходом средств; крупные атомные электростанции могут стоить более 10 млрд долларов (7,6 млрд фунтов стерлингов). Наконец, сторонники говорят, что по мере роста поставок возобновляемой энергии небольшие модульные реакторы могут лучше справляться с изменчивым характером ветровой и солнечной энергии, поскольку ММР легче включить и оставить в рабочем состоянии.

Rolls-Royce возглавляет группу по разработке ядерных реакторов меньшего размера на месте старых электростанций, подобных тому, что изображен на картине этого художника (с разрешения Rolls-Royce)

Критики ядерной энергетики, однако, утверждают, что небольшие модульные реакторы страдают от многих из тех же проблем, что и большие реакторы, в первую очередь проблемы безопасности и нерешенная проблема, что делать с долгоживущими радиоактивными отходами. А оппоненты говорят, что даже в меньшей форме атомная энергетика стоит дорого — это одна из самых дорогостоящих форм энергии, требующая значительных государственных субсидий для строительства и эксплуатации, не говоря уже о страховании. SMR от Nuscale предлагает искусственное ограничение в 6,5 цента за киловатт-час (4,9р за кВтч) в качестве стимула для запуска своего первого проекта. Тем не менее, в сентябре Департамент водных ресурсов и энергетики Лос-Анджелеса объявил, что он принял заявку на электроэнергию, поступающую от возобновляемых источников энергии, с емкостью хранения, которая может обеспечить поставку энергии по цене 2 цента за кВтч, с системой хранения энергии для использования в темное время суток. . Хотя, конечно, солнечная энергия зависит от достаточного количества солнечного света, а литий-ионные батареи имеют ограниченную способность обеспечивать электроэнергию в темное время суток и в пасмурные дни — капризы, которые не влияют на ядерное энергоснабжение.

Некоторые утверждают, что ядерная энергетика просто не может конкурировать, поскольку цены на возобновляемые источники энергии резко падают. Более трети американских атомных электростанций в настоящее время убыточны или должны быть закрыты. В 2015 году во всем мире ядерная энергетика обеспечивала только 10,8% электроэнергии по сравнению с рекордным показателем в 17,6% в 1996 году. После катастрофы на Фукусиме в 2011 году в Японии Германия решила полностью закрыть свою атомную промышленность, а такие страны, как Бельгия, Швейцария и Италия отказались заменить существующие реакторы или перейти к планам строительства новых.

Но компании и ученые, поддерживающие разработку малых модульных реакторов, говорят, что эта технология предлагает новый путь развития ядерной энергетики, который устраняет многие недостатки традиционных более крупных реакторов. Сторонники говорят, что у ММР гораздо меньше шансов перегреться, отчасти потому, что их маленькие сердечники производят гораздо меньше тепла, чем сердечники в больших реакторах. Инновационные конструкции в технологии SMR также могут снизить другие технические риски, такие как отказ насосов охлаждающей жидкости. Nuscale заявляет, что в их SMR гораздо меньше движущихся частей, чем в традиционных реакторах, что снижает вероятность отказов, которые могут привести к аварии.

Создание реакторов меньшего размера также позволяет производить их массово на центральном предприятии и легче транспортировать, что позволяет устанавливать ММР в удаленных местах, где обычный реактор невозможен. ММР, как правило, предназначены для производства электроэнергии мощностью от 50 до 300 МВт по сравнению с типичными 1000 МВт традиционных крупномасштабных реакторов. Возможно, наиболее важно то, что сторонники утверждают, что ММР стоят намного дешевле и могут быть построены быстрее, чем большие ядерные реакторы, открывая новые рынки в развивающемся мире.

Крупные традиционные атомные электростанции все чаще рассматриваются как дорогостоящий способ производства энергии, поскольку стоимость возобновляемых источников энергии падает. и главный технический директор Хосе Рейес.

Уменьшение размеров реакторов — не новая идея; Фактически, первый гражданский ММР был введен в эксплуатацию еще в 1955 году. Он был построен в Элк-Ривер, штат Миннесота, превысил свой бюджет на 9,8 млн долларов (7,5 млн фунтов стерлингов) и проработал всего три с половиной года, прежде чем в нем появились трещины. его система охлаждения. С тех пор размеры коммерческих реакторов только выросли.

В 2000 году Министерство энергетики профинансировало проект в Университете штата Орегон, среди прочего, по изучению многоцелевого малого легководного реактора. В 2007 году университет предоставил Nuscale эксклюзивные права на разработку SMR, а также на дальнейшее использование их испытательного центра. В 2011 году в компанию инвестировала многонациональная инжиниринговая компания Fluor Corporation. В 2018 году Комиссия по ядерному регулированию США одобрила первый этап рассмотрения проекта. Сейчас у Nuscale более 529патенты выданы или находятся на рассмотрении и около 400 сотрудников.

Многие разрабатываемые проекты ММР просто уменьшают размеры систем крупных атомных электростанций, используя меньше топлива. Реактор Nuscale будет иметь высоту всего 76 футов (23 метра). Более 125 реакторов Nuscale могут быть размещены в традиционной защитной оболочке реактора, хотя компания планирует разместить их группами по 12 штук.

Система Nuscale также является интегральной, то есть топливо, пар и генератор будут находиться в одном корпусе. «Это снижает риск несчастных случаев, потому что меньше труб, которые можно сломать», — говорит Рейес. Эта технология также использует тепло активной зоны для управления потоком охлаждающей жидкости, устраняя необходимость в насосах охлаждающей жидкости и движущихся частях, которые могут выйти из строя. Каждый реактор будет автономным, а несколько реакторов будут совместно использовать бассейн охлаждения.

Если в традиционном ядерном реакторе будет потеряна охлаждающая вода, реакция деления будет остановлена, но повышенные температуры могут привести к расплавлению активной зоны. Даже после того, как реактор выключен, тепло от радиоактивного распада может расплавить активные зоны, как это произошло во время ядерной катастрофы на Фукусима-дайити, когда цунами повредило генераторы, перекачивающие воду через остановленные реакторы. Вот почему инженеры Nuscale также построили предохранительные клапаны на корпусе реактора, которые открываются при отключении электроэнергии и выпускают пар в корпус, где он конденсируется, рециркулирует и обеспечивает охлаждение. По словам Рейеса, без насосов «даже в худшем случае, когда мы потеряем все внешнее питание, реактор безопасно автоматически отключится и останется холодным в течение неограниченного времени». Он добавляет: «Это было сделано впервые» для коммерческой атомной энергетики.

В 2015 году компания Utah Associated Municipal Power Systems, которая обеспечивает электроэнергией шесть штатов на западе США, согласилась построить первый реактор Nuscale. При финансовой поддержке Министерства энергетики коммунальное предприятие выбрало участок в Национальной лаборатории штата Айдахо, недалеко от Айдахо-Фолс, штат Айдахо. «Этот процесс очень долгий, очень утомительный и очень дорогой», — говорит Росс Снаггеруд, руководитель отдела инженерных операций Nuscale. «Существует барьер в 1,4 миллиарда долларов (1,07 миллиарда фунтов стерлингов) для утверждения дизайна, созданного правительством». Тем не менее Рейес говорит, что компания планирует ввести реакторы в эксплуатацию к 2027 году9.0003

Сторонники ядерных реакторов меньшего размера утверждают, что они безопаснее, чем их традиционные аналоги. (Фото: Getty Images) Диапазон обычно считается «небольшим», хотя Rolls-Royce считает, что это «золотое пятно» для достижения эффекта масштаба. Консорциум планирует разместить свои ММР на бывших промышленных площадках, возможно, даже на территории закрытых крупных атомных электростанций. Проект все еще находится на ранней стадии, и Rolls-Royce заявляет, что до запуска его реактора осталось не менее десяти лет. На сегодняшний день Rolls-Royce получил от британского правительства 18 миллионов фунтов стерлингов (24 миллиона долларов США) и запрашивает еще 200 миллионов фунтов стерлингов (260 миллионов долларов США).

Несмотря на финансовые и нормативные препятствия, и Rolls-Royce, и Nuscale ожидают большой рынок, включая продажу реакторов в страны Африки и Южной Америки, где менее надежные энергосистемы могут не поддерживать энергетическую нагрузку традиционных крупномасштабных реакторов. Даже в развитых странах ММР могут дать возможность вырабатывать электроэнергию в новых местах. Канада, например, недавно объявила о плане изучения потенциальных площадок ММР в отдаленных районах на крайнем севере, которые в настоящее время используют дизельное топливо для производства электроэнергии.

Другим способом сделать ММР прибыльными может быть использование их не только для выработки электроэнергии для сети, но и для разработки усовершенствованных реакторов, которые также могут производить водород в качестве топлива или опреснять воду. Nuscale говорит, что использование избыточной энергии для опреснения может быть прибыльным рынком, помогая компенсировать сравнительно высокие затраты на электроэнергию.

Но противники SMR утверждают, что независимо от размера ядерной энергетики есть нерешенные проблемы стоимости и безопасности. Критики говорят, что для экономии за счет массового производства потребуется стандартизированная конструкция SMR; в настоящее время их десятки. И ММР тоже пришлось бы строить в больших количествах. Но для того, чтобы компания инвестировала в производство реакторов и их компонентов, ей нужен надежный рынок, а многие частные инвесторы все еще настороженно относятся к новой технологии. Эндрю Сторер, исполнительный директор Исследовательского центра ядерного производства, который занимается прогнозированием рынков для производителей атомной энергии, говорит, что в отношении компаний, занимающихся цепочками поставок, «мы советуем людям: «Пока не инвестируйте»»9.0003

Недавний опыт поддерживает скептицизм. Westinghouse работала над проектом ММР в течение десяти лет, прежде чем сдаться в 2014 году. Компания Transatomic Power из Массачусетса, занимающаяся ядерными технологиями, отказалась от ММР с расплавленной солью в 2018 году, несмотря на вливание 111 млн долларов (84 млн фунтов стерлингов) от правительства США. , проект ММР от Babcock & Wilcox, передового разработчика энергии, был закрыт в 2017 году. Хотя России удалось обеспечить плавучесть своих ММР, финансируемых государством, затраты на его строительство превысили смету в четыре раза, а его энергия будет стоить примерно в четыре раза дороже. чем нынешние ядерные затраты США.

Безопасность — это вечный вопрос для атомной энергетики, в том числе о том, как предотвратить катастрофы и что делать с ядерными отходами. ММР, использующие реактор с водой под давлением, будут продолжать генерировать высокорадиоактивное отработавшее топливо, однако ни в одной стране нет постоянного решения по безопасному хранению такого рода отходов, хотя страны, включая Финляндию, строят глубокие геологические хранилища, пытаясь удовлетворить этот спрос. США искали место для размещения постоянного хранилища ядерных отходов с 19-го века.82; тем временем 70% отработавшего топлива в США находится в бассейнах охлаждения, многие из которых стареют и уязвимы, и часто в количествах, намного превышающих то, что считается безопасным.

Поскольку Nuscale надеется заменить угольные электростанции в США и Великобритании, возможно, даже построив их на месте закрытых электростанций в более населенных районах, Комиссия по ядерному регулированию (NRC) рассматривает возможность отмены некоторых стандартных мер безопасности, включая потребность в зоне аварийной эвакуации и потребность в резервном питании. Нускейл говорит, что, поскольку ММР содержат меньшее количество радиоактивных материалов и могут быть размещены под землей, их риски ниже, и им требуется меньше сотрудников службы безопасности.

Это вызвало резкую критику со стороны ядерных экспертов. Даже Союз обеспокоенных ученых, который в целом поддерживает ядерную энергетику, заявляет: «Со стороны NRC было бы безответственно снижать требования безопасности и защиты для любого реактора любого размера».

Кажется, все согласны с тем, что потребность в новой безуглеродной энергии является острой.

Сторонники ядерной энергетики утверждают, что нулевых выбросов будет невозможно достичь достаточно быстро, не полагаясь на ядерную энергию. Но в энергетической политике нет единого мнения, что это правда: возобновляемая энергия расширяется быстрее, чем ожидалось, и по мере того, как технология хранения энергии продолжает совершенствоваться, ее потенциал только растет.

«Что действительно должно произойти на данном этапе, так это конкуренция между низкоуглеродными источниками энергии, чтобы увидеть, кто может принести наибольшую выгоду от сокращения выбросов углерода с наименьшими затратами», — говорит Питер Брэдфорд, бывший член НРК. «У меня нет проблем с тем, что правительство финансирует исследования в области другой энергетической технологии, если исследования пропорциональны обещаниям, которые они показали».

—

Эта статья была первоначально опубликована Yale e360 и перепечатана с разрешения – прочтите оригинал здесь.