Атомна гонка: Британія може першою у світі побудувати міні АЕС

• Енергетичні компанії у співробітництві з урядами країн по всьому світу працюють над проєктами малих модульних реакторів (SMR, або ММР).
• Прообразами SMR є реактори на атомних криголамах і субмаринах. Не один такий реактор ще не було запущено.
• Україна та Сполучені Штати працюють над спільним пілотним проєктом. Планується промислове будівництво ММР.

Велика Британія може стати першою у світі країною, яка збудує малий атомний реактор з електростанцією. Це в рази безпечніше та економічно вигідніше, ніж великі станції. Над подібними проєктами працюють ще Китай, Росія, США та Канада.

Заборона розповідає про британську стратегію та перспективу появи технологій в Україні.

У Сполученому Королівстві побудують модульні реактори

Британський уряд ще у квітні 2022 року оприлюднив Стратегію енергетичної безпеки. Вона була розроблена на тлі зростання світових цін на енергоносії та російського повномасштабного вторгнення в Україну. Тільки у технології мають інвестувати близько 375 млн фунтів стерлінгів ($453 465 000), пише Energy Live News.

План полягає у тому, аби прискорити розгортання вітрової, ядерної, сонячної та водневої енергетики й одночасно мінімізувати видобуток нафти та газу. Так, вже до кінця десятиліття майже вся електроенергія має отримуватися від джерел з низьким вмістом вуглецю.

Коротко про основні пункти стратегії:

• буде сформовано новий урядовий орган, який матиме завдання створити 24 ГВт ядерної потужності до 2050 року;
• збільшити потужність офшорних вітрових електростанцій до 50 ГВт до 2030 року — теоретично ця потужність зможе забезпечити енергією кожен будинок у Великій Британії;
• зміна критерій ліцензування на нафтогазові проєкти;
• розміщення берегової вітрової інфраструктури;
• збільшення внутрішнього виробництва теплових насосів.

У рамках першого пункту Сполучене Королівство готується розпочати будівництво першої у світі атомної мініелектростанції. Вона працюватиме на малих модульних реакторах (SMR).

«Розробка мініреакторів буде ключовою частиною планів уряду. Ми маємо досвід правильного розв’язання цього питання, коли йдеться про нормативно-правову базу, наші інвестиції в науково-дослідні розробки. У нас є досить динамічні галузі, зокрема морські вітрові установки. Незабаром ми окреслимо підхід у деяких інших сферах, серед яких SMR. У фокусі також технології уловлювання та зберігання вуглецю», — заявив прем’єр-міністр країни Ріші Сунак під час офіційного візиту до США.

SMR: що за технологія

Масово Small modular reactors станом на 2023 рік масово не виробляє жодна країна у світі. Ба більше, не один такий реактор ще не було запущено, розповіла Укрінформу експертка з питань ядерної енергетики та безпеки Ольга Кошарна.

Єдиною, крім Великої Британії країною, яка послідовно на рівні держави займається SMR, є Канада. Там пілотний проєкт там має бути реалізований у 2025 році. Над програмами у значно менших масштабах, але також працюють у Росії та Китаї. Розробки ведуться і у США. Тож у цих своєрідних перегонах у Сполученого Королівства є реальні шанси вибитися у лідери.

«Ідея не нова. Прообразами SMR є реактори на атомних криголамах і підводних човнах. Ще десять років тому вже були представлені деякі види малих модульних реакторів. Саме тоді почався тренд на них, а тепер у світі існує до 50 проєктів від різних розробників, різного принципу дії: водно-водяні, на розплавах солі, з газовим охолодженням тощо», — каже Кошарна.

Малими ці реактори називають з двох причин:

• відносно невелика потужність — від 100 до 300 МВт порівняно з  тисячами МВт на великих АЕС;
• невеликі як для атомних установок розміри.

Вони побудовані так, що експлуатація безпечна навіть на невеликих майданчиках з обмеженим водопостачанням. Це основні критерії, за якими вибираються місця для розміщення класичних атомних електростанцій: велика площа, стабільний доступ до води (для охолодження реакторів).

Тож серед переваг SMR, перш за все, можливість застосування в промисловості в тих умовах, де не годяться АЕС. Також малі реактори не потребують підведення потужних ліній електропередач. Ще одна перевага   — рівень безпеки з кодом Walk way safe. Тобто у разі аварії, незалежно від причин, реактор автоматично глушиться і переходить в безпечний стан. Втручання людини не потрібне. 

АЕС не можна весь час вмикати і вимикати, тому вони не підходять, наприклад, для підтримки потужностей зеленої енергії, вироблення якої напряму залежить від погодних умов. А от малі реактори можна багаторазово перемикати.

Малі модульні реактори в Україні: план

Україна та Сполучені Штати працюють над спільним пілотним проєктом «Чисте паливо в Україні з SMR». Планується промислове будівництво малих модульних реакторів на території нашої держави, заявили ще у листопаді-2022 уповноважений президента США з питань клімату Джон Керрі та міністр енергетики України Герман Галущенко.

«Серед партнерів-учасників міжнародний консорціум Аргонської національної лабораторії, Енергоатом, РНБО України та Державний науково-технічний центр ядерної та радіаційної безпеки, а також приватні компанії Clark Seed, Doosan Enerbility, FuelCell Energy, IHI Corporation, JGC Corporation, NuScale Power, Samsung C&T і Starfire Energy», — йдеться в заяві.

Термін реалізації проєкту орієнтовно становитиме два-три роки. Першочергово планується створення пілотної установки й проведення відповідного техніко-економічного аналізу її роботи.

Про цю ядерну програму говорять не вперше. Так, ще у 2017 році американська компанія Holtec International, яка розробила проєкт малого модульного реактора SMR-160, запропонувала створити в Україні хаб з  виробництва обладнання для нього. 

«Вивчивши наші виробничі можливості з виготовлення корпусу реактора,  систем управління, арматури, кабелів тощо, дійшли висновку, що 70% таких установок ми можемо виготовляти тут, в Україні. Тобто ідея була така – створити хаб, а потім вийти на ринки Середнього та Близького сходу. Адже малі модульні реактори попередньо виробляють на визначеному підприємстві, а потім перевозять і встановлюють, де потрібно», — пояснила Кошарна.

Той проєкт так і не був реалізований. Причино, ймовірно, є те, що в українському законодавстві прописано, що нові реакторні технології тільки у тому випадку, якщо вони мають референтний досвід експлуатації. Це означає, що вони мають бути побудовані в якійсь іншій країні, пропрацювати там, фактично бути вже перевіреним. Ця норма діє і зараз, що, за словами експертки, може створити проблеми під час нової роботи над SMR.

«В першу чергу необхідно внести зміни в законодавство. Я вважаю, що малі модульні реактори — це майбутнє ядерної енергетики України, тому що епоха гігантоманії, коли будували величезні реактори, завершилася. SMR вимагають менше капіталовкладень на стадії будівництва. Можна побудувати великий реактор на 1000 МВт, а можна — 10 малих по 100 МВт, і поки зроблять наступні реактори, перші вже даватимуть енергію. Деякі види таких реакторів можна заховати під землею, а у наших умовах це дуже важливо», — зазначила Ольга Кошарна.

Раніше Заборона розповідала про єдине в Україні сховище відпрацьованого ядерного палива. Воно дозволяє зберігати відходи з атомних електростанцій та зекономити близько $200 мільйонів на рік.