Прорыв в атомной энергетике. От большего к меньшему

Мы привыкли к тому, что все, связанное с атомной энергетикой, имеет большой размер. Большие предприятия. Большой бюджет. Большой поток электронов. В прошлом для развития этой отрасли требовалось большое и сильное правительство. Наибольшего успеха в атомной энергетике удавалось достичь, когда ее поддерживал, например, военно-морской флот США, сильное централизованное правительство Франции или Китай, что позволяло сломить любое сопротивление, найти крупные источники финансирования и большие рынки сбыта для производимой энергии.

Однако небольшой масштаб может оказаться гораздо удобнее для атомной энергетики. Недавно Комиссия по ядерному регулированию дала добро компании NuScale Power на создание небольшого модульного атомного реактора — первого в своем роде.

В отличие от гигантских электростанций, реакторы NuScale будут настолько малы, что их можно будет перевозить на трейлере. NuScale откажется от дорогостоящих индивидуальных проектов — в компании полагают, что смогут поставить производство дешевых реакторов на поток и составить конкуренцию заводам, работающим на природном газе. А вместо работы с крупными государственными заказчиками NuScale выбрала своим первым клиентом группу небольших городов на западе США, представленных Ассоциацией муниципальных энергетических систем штата Юта.

Реакторы NuScale смогут наращивать или сокращать мощность по мере необходимости (что прекрасно сочетается с ветряными и солнечными электростанциями) и вырабатывать электроэнергию без использования углеродного сырья себестоимостью примерно 55 долларов США за мегаватт-час. То есть, более чем в два раза дешевле энергии, производимой на новых больших атомных станциях.

Несмотря на то, что в настоящее время использование возобновляемых источников энергии не требует значительных затрат, большинство специалистов полагает, что расходы будут расти по мере того, как доля энергии из таких источников будет увеличиваться. Ведь это потребует строительства большого количества аккумуляторов для решения проблемы непостоянного поступления энергии от солнца и ветра.

Конечно, ряд исследователей полагает, что обеспечение страны энергией исключительно из возобновляемых источников не будет запредельно дорогим. Однако, по словам Мэтта Боуэна, научного сотрудника Центра глобальной энергетической политики Колумбийского университета, в самых подробных исследованиях — в тех, которые моделируют мельчайшие детали работы электрических систем, — как правило, говорится, что лучший способ сохранить низкую себестоимость возобновляемой энергии — это иметь под рукой источник чистой энергии, который можно включить, когда стихает ветер или солнце скрывается за облаками.

«Специалисты по энергетике разбиты на два лагеря: те, кто поддерживает идею полного перехода на возобновляемые источники, и все остальные, – поделился ученый. – Я принадлежу ко всем остальным».

Боуэн ссылается на последний отчет, опубликованный в январе этого года экологической консалтинговой группой Energy & Environmental Economics, известной как E3. Исследование показало, что в случае внедрения электроэнергетических систем на северо-западном побережье США, использование небольших модульных атомных реакторов вместе с возобновляемыми источниками энергии обойдется гораздо дешевле аккумуляторов.

Однако небольшие модульные реакторы пока существуют только в теории. И есть немало людей, которые прикладывают все усилия, чтобы таковыми они и оставались. После того как компания NuScale получила добро от правительства, некоммерческая организация «Врачи за социальную ответственность», выступающая против развития атомной энергетики, на прошлой неделе организовала пресс-конференцию с двумя противниками разработок NuScale — М. В. Раманой, физиком из Университета Британской Колумбии, и Эдвином Лайманом, руководителем отдела по безопасности ядерной энергетики «Союза обеспокоенных ученых».

Рамана заявил, что городским советам стоит скептически отнестись к обещанному уровню расходов. Еще в 2017 году представители NuScale обещали, что на строительство 12 заводов на стандартной площадке на юго-востоке США потребуется около 3 миллиардов долларов, а теперь оказывается, что эти 12 заводов обойдутся в 6 миллиардов.

Как показывают последние события, для беспокойства по поводу растущих расходов есть веские причины: в атомной энергетике проекты значительно превысили бюджет. Группа по борьбе с налогами «Ассоциация налогоплательщиков Юты» просит города выйти из объединения, предупреждая о финансовых рисках. Два города уже вняли этому призыву.

Во время пресс-конференции Лайман заявил, что этот проект также может представлять опасность для здоровья. Он сказал, что заявление NuScale о том, что их реакторы смогут сами охлаждать себя в чрезвычайной ситуации, не более чем «пиар-кампания». Недавно один из членов Комиссии по ядерному регулированию предположил, что мер безопасности NuScale в любом случае будет недостаточно для остановки ядерной реакции. Хотя это и не приведет к катастрофе, подобно той, что случилась в Чернобыле или на Фукусиме, по словам Лаймана, это все же будет серьезная проблема, требующая быстрого решения, чтобы не привести к перебоям в поставке энергии или росту затрат.

Может показаться, что эксперимент с мини-реакторами обречен. Но это еще не все. Диана Хьюз, вице-президент по маркетингу и коммуникациям NuScale, рассказала, что Комиссия по ядерному регулированию тщательнейшим образом изучила систему безопасности и, в итоге, признала ее работающей, это позволило Комиссии одобрить проект NuScale.

Кроме того, госпожа Хьюз утверждает, что на самом деле затраты вовсе не увеличились: повышение цены до 6 миллиардов долларов объясняется поставкой дополнительного оборудования по просьбе клиентов. Города Юты попросили NuScale оборудовать реакторы башней для сбора пара, чтобы они не тратили столь дефицитную в пустыне воду. NuScale также заключила соглашение с Ассоциацией муниципальных энергетических систем штата Юта, согласно которому города могут подробно изучить смету расходов на проект.

Если Ассоциация заметит, что электроэнергия обходится дороже 55 долларов за мегаватт-час, города могут выйти из проекта и получить компенсацию вложенных средств от NuScale. Снижение затрат на производство электроэнергии до этого уровня зависит от того, выделит ли министерство энергетики 1,4 миллиарда долларов на проект.

Боуэн заявил, что сделка NuScale с городами Юты — это не решающее испытание для нового поколения ядерных реакторов. Существует целый ряд компаний, предлагающих передовые разработки в области атомной энергетики. «Кто-то другой мог бы построить их первым, но всегда должен быть кто-то первый, чтобы появился второй, третий, четвертый, чтобы можно было снизить кривую затрат на обучение».

Недостатка в потенциальных заказчиках небольших реакторов не наблюдается. Тринадцать штатов и 14 крупных поставщиков энергии взяли на себя обязательство полностью очистить свои системы от парниковых газов. А значит, им придется закрыть заводы, работающие на природном газе, которые до сих пор покрывали перебои в поставках энергии из возобновляемых источников.

По словам Дианы Хьюз из NuScale, необходимость надежных поставок электроэнергии без использования углеводородного сырья является всего лишь вопросом времени.

Nathanael Johnson, Grist