17/02/2023
Малые модульные ядерные реакторы могут стать основным источником энергии. Forbes
Сможет ли возобновляемая энергия заменить электростанции, работающие круглосуточно и без выходных, включая атомную энергию, после того, как аккумуляторные батареи созреют, а сеть передачи расширится? Это маловероятно, учитывая, что прерывистый характер возобновляемых источников энергии требует резервного источника — что-то, что может включиться, когда погода будет неблагоприятной.
Небольшие модульные ядерные реакторы, могут стать основным источником энергии, созданным для стабильной и постоянной работы. Эти реакторы разного размера появляются все больше и больше в передовых компаниях. Правительство США активно поощряет этот сектор субсидиями и грантами, делая их более привлекательными для коммунальных предприятий. Потенциал роста огромен, поскольку правительства штатов и международные правительства делают первоначальные приготовления.
«У вас просто должна быть какая-то форма надежной базовой мощности, потому что вы не можете получить ее с активами, которые работают (часть) времени», — говорит Джефф Меррифилд, партнер Pillsbury Winthrop Shaw Pittman и бывший комиссар по ядерному регулированию.
«Атомная электростанция стоит дороже, но это актив, который будет работать 80 лет. Если вы сравните это с ветром и солнцем, то у них обычно срок службы 20 лет, а срок службы батарей около восьми лет. Если вы сравните возобновляемые источники энергии и батареи с ядерной энергетикой, то ядерная энергия очень и очень хороша».
Комментарии Меррифилда были сделаны на прошлой неделе во время виртуальной пресс-конференции, организованной [Энергетической ассоциацией США, в которой этот репортер был участником дискуссии. Комиссар указывает на Айдахо, Вайоминг и Западную Вирджинию, в которых нет атомных станций, но принято законодательство, позволяющее разрабатывать небольшие модульные реакторы. Европа ныряет за границу, в то время как африканские Гана и Кения являются перспективными.
Реакторы подходящего размера имеют мощность от 50 до 300 мегаватт. Но модули могут быть объединены в станцию мощностью 1000 мегаватт. И если один модуль выйдет из строя, его можно починить, пока остальные еще работают. У таких установок есть встроенные преимущества: они, как правило, поставляются с устройством локализации хранилища ядерных отходов и могут создавать запасы питьевой воды в тех странах, где такого ресурса не хватает.
TerraPower и GE Hitachi Nuclear Energy запустили так называемый проект Natrium в сентябре 2020 года — небольшой модульный реактор, который они надеются вывести на рынок к 2030 году. Сейчас они тестируют эту технологию вместе с Berkshire Hathaway.[БРК.Б -0,5%]. Предполагается, что реакторы Natrium способны усилить ветровую и солнечную энергию. Другими словами, это будет чистый резервный генератор.
Энергетическая безопасность является катализатором
NuScale , принадлежащая в основном Fluor Corp., также начнет строительство в Айдахо в 2026 году, и по крайней мере один модуль будет введен в эксплуатацию в 2029 году. В нем говорится, что 12 модулей могут объединяться в блок мощностью 924 мегаватт. Между тем, ожидается, что Ontario Power Generation начнет строительство небольшого модульного реактора в конце 2024 года и начнет работу в 2028 году. Ту же технологию использует администрация долины Теннесси. В начале 2030-х планируется запустить небольшую атомную электростанцию.
«Мы стараемся обеспечить доступную, надежную, устойчивую и чистую энергию, поскольку мы продвигаемся вперед, уделяя особое внимание сокращению выбросов углерода», — говорит Дон Моул, исполнительный вице-президент и главный операционный директор TVA, во время веб-конференции. «Это можно назвать настоящей энергетической безопасностью. Я думаю, что небольшие модульные реакторы и ядерные реакторы должны сыграть большую роль в этом разговоре».
Ветряные электростанции и солнечные фермы относительно недороги в строительстве, предлагая немедленное решение проблемы изменения климата. Небольшие модульные реакторы изначально будут намного дороже, главным образом потому, что сейчас появляются первые итерации, а процесс утверждения регулирующими органами громоздкий. Сколько они стоят и сколько времени займет их изготовление?
В настоящее время 93 ядерных реактора обеспечивают около 20% электроэнергетического портфеля США. Но атомная энергия составляет около половины безуглеродной электроэнергии страны. Эти реакторы могут безопасно работать по крайней мере до 2050 года. Однако Закон о снижении инфляции предусматривает налоговые льготы на производство экологически чистых источников энергии, в том числе атомной. Кредиты начнутся в 2024 году и продлятся до 2032 года. Это снизит затраты.
«Наш реактор стоит примерно столько же, сколько Boeing 777, — говорит Дональд Вольф, исполнительный директор Advanced ARC, во время семинара. «Он будет изготовлен на заводе и доставлен на площадку. Но будет существовать кривая обучения — именно то, что произошло с крупномасштабными компьютерами. Это модель малых модульных реакторов».
Рик Спрингман, старший вице-президент Holtec International, соглашается, говоря, что эти реакторы меньшего размера являются «первыми в своем роде проектами», строительство которых будет стоить дороже. Но экономия за счет масштаба вместе с автоматизацией снизит расходы. Он указывает на ОАЭ. Emirate Nuclear Energy Corp., завершившая строительство четырех энергоблоков общей мощностью 5380 мегаватт. Страна хочет, чтобы к 2050 году 6% электроэнергии приходилось на атомную энергетику. Они поступили вовремя и в рамках бюджета.
«Как только эти первые проекты будут запущены, откроется поток новых последующих проектов», — говорит Спрингман. «К 2030 году их будет пять или 10. К 2035 или 2040 году будет настоящая клюшка по темпам роста. Финансирование будет намного проще, потому что будет эталонный проект».
Это может быть геополитически разумный шаг
Международное агентство по атомной энергии заявляет, что к 2050 году использование ядерной энергии необходимо удвоить для достижения глобальных климатических целей.
С этой целью Европа планирует построить не менее 10 небольших модульных реакторов. Польша, которая зависит от угля, наиболее заинтересована. Так и Швеция. Его государственная коммунальная служба Vattenfall заявила, что должна обратиться к источникам энергии без ископаемого топлива, чтобы удовлетворить растущий спрос на энергию в стране. А французское правительство инвестирует в технологию 1 миллиард долларов. Electricite de France SA построит их к 2030 году.
Какие небольшие модульные реакторы больше подходят для развитых стран с существующей инфраструктурой или развивающихся стран с ограниченным доступом к электроэнергии? Ричард Мроз, управляющий директор Resolute Strategies и бывший президент Совета коммунальных служб штата Нью-Джерси, говорит, что реакторы меньшего размера можно разместить в местах, где их раньше не было.
Это включает в себя вывод из эксплуатации угольных месторождений, поскольку инфраструктура и подключение к сети уже созданы. Мроз говорит, что это относится и к промышленному сектору, указывая на производителя химической продукции Dow, которая разработает небольшой ядерный реактор. Он может заменить природный газ, чтобы внести изменения в химические соединения.
«Итак, здесь, в Соединенных Штатах, есть прекрасная возможность», — сказал Мроз аудитории. В глобальном масштабе кандидатами являются страны, в которых отсутствует генерация базовой нагрузки. «С геополитической точки зрения правительство Соединенных Штатов должно рассмотреть возможность экспорта этой технологии в развивающиеся страны для производства электроэнергии».
Если эта страна не будет вовлечена, Китай и Россия будут вовлечены, добавляет Джефф Меррифилд, бывший комиссар по ядерному регулированию. Однако некоторым странам потребуется ускорить работу своих университетов и инфраструктуры. «Когда вы запускаете один из этих реакторов, вы говорите о построении 100-летних отношений с момента, когда вы начинаете эксплуатацию или начинаете думать о заказе станции, до их вывода из эксплуатации. Так что это важно для нашей страны».
Для решения проблемы изменения климата необходимо больше возобновляемой энергии. Но то же самое можно сказать и о небольших модульных ядерных реакторах, которые могут производить стабильный и надежный поток безуглеродной энергии — устройства, которые также могут поддерживать прерывистое ветровое и солнечное электричество. Они будут просачиваться до того, как произойдет переполнение как внутри страны, так и за рубежом.
