АЕС на мінімалках: чим поможуть Україні мобільні реактори

Публікації ТЕК Теми дня
АЕС на мінімалках: чим поможуть Україні мобільні реактори

16 листопада президент Володимир Зеленський розповів в інтерв’ю українським журналістам, що держава будуватиме альтернативну систему забезпечення електроенергією, яка базуватиметься на малих модульних реакторах. Нижче спробуємо пояснити, що мав на увазі голова держави. Але одразу застережемо: на реалізацію задуму доведеться чекати щонайменше кілька років. І навіть після цього нові джерела генерації не стануть альтернативою чинній енергосистемі, радше – її доповненням.

Проєкт «Фенікс»

Заяві Володимира Зеленського передували переговори міністра енергетики України Германа Галущенка та спеціального представника президента США з питань клімату Джона Керрі під час недавньої 27 Кліматичної конференції ООН у Єгипті. За їх підсумком Україна й погодилася на пропозицію Сполучених Штатів про будівництво на своїй території малих модульних ядерних реакторів (SMR – в англомовному вжитку) за технологією компанії NuScale (Портленд, штат Орегон). На єгипетській конференції Керрі оголосив і про старт масштабного проєкту «Фенікс», спрямованого на заміну вугільних електростанцій у Центральній та Східній Європі саме такими модульними реакторами. Синхронно з’явилася й офіційна заява Білого Дому, де вперше публічно було вжиту цю назву.  

Проєкт «Фенікс» –  це цілковито нова американська ініціатива, яка ставить за мету зменшити викиди вуглецю в атмосферу. Наскільки саме не повідомляється, бо це напряму залежить від масштабів розгортання SMR-технологій. Проте шлях до мети лежить через закупівлю й використання новітнього американського обладнання. Настільки новітнього, що жоден модульний реактор у комерційному форматі ще не працює. Усі вони існують суто в експериментальному полі.

Україна стала третьою державою в центральноєвропейському регіоні, яка готова співпрацювати з NuScale, після Румунії і Польщі. Румунська компанія Nuclearelectrica, що є оператором єдиної румунської АЕС Чернаводе, уклала угоду про партнерство ще 2019 року. Планується, що NuScale розгорне у Румунії електростанцію у складі 6 модульних реакторів загальною потужністю 462 МВт у  2027/2028 рр. А отже навряд чи в Україні ці технології стартують раніше. У лютому 2022-го договір про співпрацю NuScale підписала і в Польщі, з місцевим виробник міді та срібла KGHM Polska Miedz. Тут передбачено запустити в експлуатацію першу електростанцію у 2029 році. І складатиметься вона загалом із 12 модулів, а перша черга – з 4 модулів. Естонська Fermi Energia має намір запустити перший SMR у країні у 2031 році. Але там ще повноцінної угоди не укладено. Підписано лише меморандум про наміри з NuScale.

Скільки модулів готова встановити Україна, невідомо. Скоріш за все, і в самій НАЕК «Енергоатом» ще не знають точної цифри, оскільки сторони тільки на початку шляху. Але для того, щоб замістити, до прикладу, потужності одного енергоблоку традиційних українських АЕС найпоширенішого типу ВВЕР-1000 потрібно 15-20 таких малих реакторів. Тому в осяжному майбутньому частка малих реакторів у генерації України навряд чи досягне бодай 10%. 

Хоч із позиції виробника SMR: чим більше їх буде, тим краще. Адже тільки десятки нових модулів, запущених в експлуатацію, здатні дати кумулятивний ефект. І в сенсі зменшення викидів, і в сенсі окупності. Саме за рахунок масштабування виробництва NuScale із партнерами сподівається суттєво знизити початкові інвестиційні затрати на будівництво модульних реакторів, а відтак і здешевити собівартість електроенергії, яку вони генеруватимуть. Крім того, модулі потенційно зможуть, окрім електроенергії, виробляти й похідні продукти – як-от аміак чи водень. Але поки що цей ядерний стартап є дотаційним  і живиться а рахунок грошей інвесторів та уряду США. Логічно, що вони прагнуть повернути вкладення.

Вашингтонський фаворит

Технології SMR не є аж таким суперновим словом у науці й техніці. Ними у тому чи іншому вигляді вже понад десяток років займаються у Китаї, Росії, Індії; та й декілька компаній зі Сполучених Штатів працюють у цьому напрямку. Проте саме NuScale просунулася якнайдалі. Вона єдина поки що отримала від Комісії з ядерного регулювання США схвалення на комерційне використання своїх модульних реакторів потужністю 50 МВт (а тепер чекає аналогічного дозволу на 77-мегаватний агрегат). Крім того, вона ж уже залучила на свої розробки понад 200 млн USD субсидій від американського Міністерства енергетики. Ці субсидії стосуються насамперед запуску в експлуатацію  12 SMR у штаті Айдахо, що має відбутися у 2026-2027 роках. Але й у завоюванні європейського ринку NuScale, схоже, небезуспішно, сподівається на фінансову підтримку від Білого Дому.

Секрет такого приязного ставлення з боку влади може полягати в тому, що основним акціонером NuScale є американська багатопрофільна корпорація Fluor. Її вартість активів перевищує 7 млрд USD. Її базова спеціалізація – будівництво. Вона ж належить до числа найбільших підрядників Білого дому. Корпорація, наприклад, отримала контракт на 1,1 млрд USD на відновлення інфраструктури Іраку після операції «Буря в пустелі». Вона будувала новий міст через затоку Гудзон у Вашингтоні у 2012-2018 роках, а також ракетні майданчики для Пентагону у Каліфорнії. Також Fluor була найбільшим постачальником робіт та послуг для армії США в Афганістані. Загальний обсяг її афганських контрактів за 2016-2021 рр. перевищив 3 мільярди USD. Слід зауважити, що серед інвесторів NuScale є й низка інших потужних американських бізнесів (Ares Corp., Enercon Services, Sargent & Lundy тощо). Але Fluor потратилася найбільше, уже вклавши у проєкт приблизно 0,5 мільярда USD.

Повномасштабна війна в Україні несподівано відкрила для NuScale додаткові можливості для просування свого продукту. Росія зараз цілеспрямовано руйнує українську енергетичну галузь – як передавальні вузли, так і безпосередню генерацію. Коли почнеться відбудова у рамках умовного «плану Маршалла для України», реновація енергосистеми стоятиме на одному з перших місць. А тут уже попередня угода про SMR укладена. Варто зазначити, що NuScale не першою звернулася до Києва з проєктом модульних реакторів. Ще у 2019 році подібну ідею презентував «Енергоатому» й Кабінету Міністрів інший великий американський гравець у сфері енергосервісу – Holtec. Але тоді гострої необхідності в тому Київ не відчував, обіцяв подумати і думав довго. Нині ж NuScale впевнено перехопив ініціативу.

Плюс на мінус

Зрештою, для пересічних споживачів енергії не стільки важливо, хто там кого лобіює, як те, чи буде енергія з нового джерела надійною, безпечною і недорогою. З цього приводу у світі теж є різні міркування. Тому дещо детальніше розглянемо потенційні переваги і недоліки. З конструкційного погляду змонтувати один чи навіть кілька SMR значно простіше і швидше, ніж будь-яку традиційну електростанцію. За своїми параметрами 77-мегаватний модуль від NuScale – це циліндричний  реактор заввишки 23 м і діаметром 4,5 м, поміщений у захисну оболонку і розташований у наповненому водою басейні зі сталевим футеруванням під землею. У разі втрати живлення він автоматично вимикається та охолоджується, і при цьому використовує порівняно невеликий запас води. Крім того, конструкція реактора NuScale дає змогу обходитися звичайною, а не «важкою» водою, і вимагає значно менше запобіжних чи резервних насосів, трубопроводів, резервуарів, генераторів тощо, аніж великі реактори.  

Ідеальним майданчиком для монтажу SMR у NuScale вважають територію старих теплових електростанцій, які поступово виводитимуться з експлуатації, згідно з європейською «зеленою доктриною». Проте розмістити їх можна і в будь-якому іншому місці, що відповідає вимогам техногенної та експлуатаційної безпеки. Такі модулі можуть працювати як на загальну енергомережу країни, так і автономно, живлячи певне місто чи конгломерат населених пунктів.

Тепер щодо зниження емісії парникових газів. Згідно з твердженнями NuScale, завдяки роботі майбутнього комплексу SMR у Румунії країна зменшить річні викиди COна 3 млн т, тобто приблизно на 4% від нинішнього рівня. Для Польщі ефект буде дещо меншим, бо сусідня держава є одним з європейських антилідерів за вуглецевими викидами. Їх щорічний обсяг сягає майже 300 млн т (Україна і та до повномасштабної війни забруднювала атмосферу менше). Так-от, після запуску в експлуатацію усіх 12 модульних реакторів від NuScale польські викиди мали б знизитися на 8 млн т на рік. Тобто це 2-3%. Дрібниця, та все ж корисно. Якщо ж говорити про ризики радіоактивного забруднення, то рівень захисту SMR відповідає рівневі на традиційних атомних електростанціях. А відносно невеликі розміри ядерних реакторів дають підстави сподіватися, що навіть у разі аварій негативні наслідки будуть істотно меншими, ніж, наприклад, у Чорнобилі чи Фукусімі. 

До екологічного підмішується й геополітичний нюанс. Перехід на технології SMR у довготерміновій перспективи до певної міри підриває позиції «Росатому» в Центральній Європі. В Україні, Чехії, Словаччині, Угорщині, Болгарії досі на АЕС працюють реактори радянського типу, які потребують російського урану, обладнання, сервісних послуг. Американський проєкт «Фенікс» пропонує державам регіону зменшення цієї залежності й технологічну альтернативу. Для України це особливо актуально.

Найбільш слабким місцем у пропозиції NuScale є вартість обладнання і собівартість електроенергії, яку продукуватимуть модульні реактори. Бо на них нема поки що конкретних доказових відповідей. Затрати на будівництво комплексу в Айдахо компанія оцінює у 2,9 млрд USD – мається на увазі всі 12 модулів. Грубо кажучи, один SMR мав би обійтися у 250 млн USD. Але це не зовсім так. Бо тут спрацьовує принцип «Гуртом дешевше». Найбільше інвестицій вимагає підготовка проєкту й будівництво першого модуля. Додавання наступних на тому самому майданчику – дешевше. Крім того, як показує світовий досвід будівництва нових енергоблоків великої потужності на традиційних АЕС, інвесторам майже ніколи не вдається вписатися у початковий кошторис. Інколи його величина зростає в рази. Тому не факт, що задекларовані 2,9 млрд USD – це остаточна цифра.    Так само частина аналітиків ставить під сумнів і собівартість електроенергії, на яку очікує NuScale – 65 USD за МВт/год. За її оцінками, це у 2-3 рази дешевше, ніж на великих АЕС. Проте існують і незалежні звіти, які стверджують наведена американським виробником модулів собівартість, м’яко кажучи, занадто оптимістична. У 2016 р. британська консалтингова компанія Atkins у звіті для урядового департаменту бізнесу, енергетики та промислової стратегії припускала, що електроенергія з першого SMR у Великобританії буде на 30% дорожчою, ніж згенерована великими реакторами. У той же час схоже дослідження в Австралії проводив консорціум WSP/Parsons Brinckerhoff. Він дійшов висновку, що витрати на МВт-год. електроенергії від NuScale на 22% вищі, ніж у великих АЕС (161 USD проти 132 USD).

Авжеж, з того часу минуло 6 років, і NuScale удосконалила свої технології, а реактори зробила потужнішими. Але покладатися суто на її оцінки, без альтернативної експертизи, було б занадто легковажно. Навіть якщо припустити, що уряд США допоможе з фінансуванням при будівництві перших SMR в Україні, платити за вироблену ними електроенергію доведеться українським споживачам.

Ярослав Ярош

Новини

2 Грудня 2022

У жовтні 2022 року виробництво сталі в Туреччині скоротилося на 17,8%

Італія введе тимчасову адміністрацію на завод російського Лукойла

Енергоатом та Holtec обговорили спільні проєкти та поглиблення співпраці

Українцям спишуть кредити на майно, знищене окупантами

Кабмін звільнив від імпортного мита та ПДВ комплектуючі для виробництва генераторів

Метінвест розробив броньовані щити для операторів крупнокаліберної зброї

SCM сплатила до бюджету понад 60 млрд грн податків

Власники танкерів відмовляються перевозити російську нафту

За недотримання графіків відключень світла відповідатимуть керівники обленерго

Дефіцит держбюджету України перевищив 800 млрд грн

Український експорт у листопаді лишився на рівні минулого місяця

На відновлення України необхідно щонайменше 350 млрд дол – СБ

Airbus за кілька місяців обіцяє відмовитись від російського титану

Росії не вдасться повністю відключити Україну від електрики – гендиректор ДТЕК

Верховна Рада спростила розробку родовищ корисних копалин

Уряди ЄС погодили обмеження ціни на російську нафту

ВСІ НОВИНИ ⇢