Владимир Блинков, экономический обозреватель
Авария на АЭС Фукусима-1 11 марта 2011 г. вынудила многие страны двигаться в сторону отказа от атомной энергетики. Однако через 10 лет угроза глобального потепления стимулировала развитие отрасли. Подтверждением этому стала «Декларация об утроении ядерной энергетики», принятая 20 странами на саммите COP28 в декабре 2023 г. Сейчас, по данным Международного энергетического агентства, в мире эксплуатируется 420 атомных реакторов и ведется строительство еще 63 - один из самых высоких показателей с 1990 г. Инвестиции в атомную энергетику за 2020-2023 гг. выросли почти на 50% и при сохранении таких темпов мощности АЭС могут вырасти на 130% к 2050 г.
Перемены наблюдаются и в развитии отдельных секторов атомной энергетики. Если ранее строились в основном крупные АЭС, способные обеспечить электроэнергией несколько городов или даже небольшую страну, то сейчас приоритет отдается проектам малых АЭС (по классификации Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) к таким АЭС (Small Modular Reactor – SMR) относятся станции электрической мощностью до 300 МВт). Сейчас в эксплуатации находится всего 2 SMR: российская плавучая АЭС «Академик Ломоносов» и китайский энергоблок HTR-PM и предложено более 70 проектов таких станций разных типов и конструкций. Преимуществами SMR являются более короткие (в 2,5 раза) сроки строительства, возможность производить серийно значительную часть оборудования и доставлять его на место в виде отдельных модулей, более простое обслуживание.
Атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов» (ПАТЭС) была запущена в эксплуатацию в 2020 г. Она имеет два энергоблока с реакторами водо-водяного типа КЛТ-40С электрической и тепловой энергии мощностью 70 МВт и 50 Гкал/ч. Ее реактор представляют собой модернизированный вариант ледокольного реактора КЛТ-40. ПАТЭС установлена на судне длиной в 144 м, шириной 30 м и водоизмещением — в 21 тыс.т, находящемся на причале Певека. За прошедшие 5 лет она выработала свыше 900 млн. кВт*ч электричества, почти 300 тыс. Гкал тепла и стала оплотом стабильности энергоснабжения Певека и Билибино, обеспечила энергией местные горнодобывающие компании.
На базе опыта ее эксплуатации в 2023 г. Росатом начал разрабатывать проекты SMR на основе реактора РИТМ-200. имеющего интегральную компоновку, почти вдвое более легкого и более мощного, чем ПАТЭС. Эти реакторы уже серийно выпускается, их устанавливают на новые атомные ледоколы проекта 22220. Четыре из них уже работают на ледоколах «Арктика» (с 2019 г.) и «Сибирь» (с 2021 г.
Сейчас у Росатома есть контракты на 4 плавучих АЭС с РИТМ-200. И компания планирует до 2039 г. построить еще 62 реактора, причем 18 из них - для плавучих атомных станций и занять 20% мирового рынка SMR. Их планируется использовать для энергоснабжения удаленных промышленных кластеров и территорий, изолированных от централизованных энергосистем. Организацией их серийного производства занимается машиностроительное подразделение «Росатома» — «Атомэнергомаш».
В Поднебесной в 2021 г. был подключен к сети 1-й экспериментальный малый модульный ядерный реактор HTR-PM, с газовым охлаждением. Это реактор 4-го поколения, способный к автономному отключению в случае сбоя работы. А в текущем году должно быть завершено строительство первой полномасштабной китайской SMR - ACP100. Она имеет два энергоблока по 125 МВт, которые размещены на площадке действующей АЭС «Чанцзян» на острове Хайнань. Последующее развитие проекта предполагает создание линейки реакторов мощностью от 25 до 200 МВт, предназначенных для выработки электричества, тепла и опреснения воды. Предусматривается и создание плавучих АЭС с такими реакторами.
Один из наиболее известных западных проектов SMR – американский NuScale. Компания NuScale Power еще в 2021 г. заключила контракт с Министерством энергетикина строительство SMR мощностью 60 мегаватт. Первоначальная стоимость работ 1,35 млрд долл. Планируется, что их строительство начнется в 2025 г., тестовый запуск - в 2029 г. В случае успеха будет построена АЭС из 12-ти модулей, общей мощностью 720 мегаватт. Модули NuScale по меркам ядерных реакторов совсем небольшие - около 20 метров в высоту и четыре метра – в ширину. Их можно разобрать на три части и отправить баржей, фурой или поездом в нужное место для сборки. Компания уже подписала более 20 соглашений о намерениях строительства таких АЭС в 11 странах помимо США - Канаде, Японии, Великобритании, Польше, Казахстане, Румынии и др.
Еще один проект газоохлаждаемого SMR 4-го поколения разрабатывает компания X-Energy, заказчиком выступает муниципальная организация Utah Associated Municipal Power System. Модульную АЭС планируется построить в национальной лаборатории Айдахо. В финансировании проекта участвуют компании Amazon, Segra Capital Management, Jane Street, фонды Ares Management, Emerson Collective и другие инвесторы. Мощность SMR - 80 мегават. Флагманский проект построят на площадке Dow's UCC Seadrift Operations в Техасе на побережье Мексиканского залива. Это будет первый промышленный SMR в Северной Америке. Проект поддерживает Программа демонстрации современных реакторов Министерства энергетики США. Помимо 80 мегаватт электричества, каждый модуль будет производить тепловую энергию (до 200 мегаватт). На одной площадке можно разместить до двенадцати модулей и станция сможет выдавать от 320 до 960 мегаватт. Элементы системы к месту сборки можно будет перевозить на обычных грузовиках, что позволит строить станции в разных регионах, сократить сроки монтажа. Инвесторы проекта - Amazon и X-Energy планируют построить энергетические объекты общей мощностью более пяти гигаватт на территории США к 2039 г.
Кроме того в США заявлено о планах построить флот из барж с генерирующими установками разных размеров для производства экологически чистой энергии вблизи прибрежных районов и портов. Так американская NuScale Power и канадская компания Prodigy объявили о таком совместном проекте.
В Европе датская Seaborg Technologies разрабатывает SMR мощностью 200 МВт, которые также планируется устанавливать на баржах. Seaborg обещает, что за 24 года эксплуатации двух атомных реакторов SMR компенсирует как минимум 33,6 млн т СО2 по сравнению с равной по мощности угольной ТЭС. Совместно с южнокорейской Samsung Heavy Industry она планирует начать серийный выпуск SMR с 2026 г. Правда, верится в такие короткие сроки мало.
В Великобритании составлен пока только план реализации программы по запуску первых SMR, которые в 2030-х годах должны будут составить основу чистой энергетики страны. В частности, компания Core Power объявила о разработке программы «Liberty», которая нацелена на создание плавучих SMR к середине 2030-х годов.
Существуют и другие проекты SMR, например, быстрые реакторы с жидкометаллическим теплоносителем (ок. 10 проектов). Все это делает малые АЭС – одним из приоритетов атомной энергетики в будущем. И Россия имеет хорошие позиции на этом рынке – есть много разработок и проектов, есть уже реализованная ПАТЭС, есть серийное производство SMR РИТМ-200. Так что поставленная задача занять 20% этого рынка вполне реализуема. Тем более, что приоритеты в этом направлении развития АЭС – за нами.
