Время для "малого" атома

Фото: www.rosatom.ru

Постоянное ужесточение международной климатической повестки при текущем уровне развития технологий по накоплению энергии и тектонических изменениях, происходящих в электроэнергетике на стороне спроса, ведет к росту популярности атомной энергетики. Соответствующие сигналы появились уже в 2021 году, когда Европа еще не столкнулась с последствиями энергетического кризиса, спровоцированного сокращением выработки ветряных электростанций.

Атом признан "зеленым"

В конце марта 2021 года аналитический центр Еврокомиссии (Joint Research Center, JRC) опубликовал результаты технического анализа атомной энергии с точки зрения нанесения вреда окружающей среде. Эксперты JRC не только не выявили признаков существенного экологического вреда со стороны атомной энергии, но и отметили сопоставимость уровня воздействия на окружающую среду АЭС и объектов ВИЭ генерации. Выводы экспертов JRC легли в основу предложения о включении в европейскую таксономию "зеленых" проектов в области атомной энергии, которое Еврокомиссия озвучила в начале 2022 года.

Весной 2021 года также стало известно о включении атомной энергетики в Американский план по созданию рабочих мест (American Job Plan) президента США Дж. Байдена стоимостью $2 трлн, что было положительно встречено атомной отраслью страны. В апреле 2022 года было объявлено о том, что США планируют выделить $6 млрд на поддержку АЭС, находящихся под угрозой закрытия из-за финансовых трудностей.

Тогда же Великобритания опубликовала новую стратегию энергетической безопасности (British Energy Security Strategy), в соответствии с которой к 2050 году мощность британских АЭС должна вырасти более чем в три раза (до 24 ГВт) и обеспечить около четверти вырабатываемой в стране электроэнергии. Расширение мощностей планируется осуществлять в том числе за счет строительства АЭС малой мощности (АСММ), на которых используются так называемые малые модульные реакторы (ММР).

Строительство АСММ является одним из наиболее перспективных направлений развития атомной энергетики.

Эффективность плюс безопасность

АСММ, как и их крупные аналоги, могут внести существенный вклад в достижение Целей устойчивого развития ООН и реализацию Парижского соглашения по климату. Это надежный источник "зеленой" электроэнергии: выработка осуществляется практически непрерывно и не зависит от погодных условий (коэффициент использования установленной мощности АЭС, как правило, составляет 90% против 15–20% у ВИЭ). При этом выработку АСММ можно регулировать, что делает их эффективным дополнением для энергосистем с высокой долей ВИЭ.

Благодаря малым размерам АСММ отлично вписываются в концепцию распределенной энергетики, которая активно развивается во всем мире. Так, АСММ могут использоваться для электро- и теплоснабжения труднодоступных населенных пунктов и производственных объектов, особенно с учетом того, что загрузка топлива осуществляется раз в несколько лет. Более того, АСММ характеризуются высоким уровнем безопасности, который соответствует показателям более крупных АЭС.
АСММ могут навязать более серьезную конкурентную борьбу прочим технологическим решениям в сфере производства электроэнергии. Однако конкурентоспособность таких станций будет во многом зависеть от демонстрируемой ими приемлемой себестоимости вырабатываемой электроэнергии, которая пока в два-три раза превышает показатели ВИЭ. Важна также и их способность справиться с хроническими недугами крупных АЭС (длительные сроки строительства, сопровождающиеся постоянными задержками и существенным превышением изначальной стоимости проекта).
Снижение себестоимости вырабатываемой электроэнергии, учитывая незрелость технологий на основе ММР, может быть обеспечено за счет конструкционных решений и появления типового проекта. Кроме того, экономика АСММ может улучшиться в результате расширения набора предоставляемых ими услуг (использование в режиме когенерации и тригенерации, в том числе для производства водорода и других промышленных процессов). В связи с этим текущее десятилетие должно стать решающим для развития АСММ, успешность которого будет во многом зависеть от совместных усилий конструкторов, регуляторов и государства, как это в свое время произошло с ВИЭ.

Амбиции "Росатома"

По оценкам "Росатома", установленная мощность АСММ в мире в период с 2025 года по 2040 год достигнет 23 ГВт. Это в целом соответствует оптимистичному сценарию NEA 2016 года, согласно которому установленная мощность АСММ в мире к 2035 году может составить 21 ГВт. Госкорпорация рассчитывает занять 20% потенциального рынка. Задача выглядит вполне выполнимой. Уже сейчас строительство каждого третьего реактора в мире осуществляется по российским технологиям. Кроме того, первая в мире АСММ – отечественная плавучая станция "Академик Ломоносов" (два реактора КЛТ-40С по 35 МВт каждый) – эксплуатируется в России с конца 2019 года. Помимо нее в мире работает только одна АСММ, которая была введена в эксплуатацию в Китае в декабре 2021 года. Ведется строительство еще двух станций – в Аргентине (30 МВт) и Китае (125 МВт). Ввод в эксплуатацию аргентинской АСММ намечен на 2023 год, а начало эксплуатации второй китайской станции и прочих перспективных объектов (США, Канада, Республика Корея, Великобритания и Франция) ожидается к концу 2020-х годов. Тогда же "Росатом" планирует ввести в строй АСММ на основе реакторов РИТМ 200 (55 МВт). Строительство АСММ внутри страны позволит госкорпорации наработать необходимые компетенции и продемонстрировать потенциальным клиентам конкурентоспособность российских технологий, как это произошло с более крупными аналогами.

Потенциальными заказчиками российских и конкурирующих с ними ММР могут стать как страны, которые уже используют атомную энергию, так и государства, которые только рассматривают такую возможность. Это главным образом азиатские и ближневосточные страны, а также государства Африки.

Следует отметить, что сравнительно небольшие капитальные затраты и размеры АСММ могут заметно расширить список потенциальных заказчиков за счет стран, которые проявляют интерес к развитию атомной энергетики, но не могут позволить себе строительство крупной АЭС. Примечательно, что в 2018 году МАГАТЭ разработало методологию оценки национального потенциала и готовности к использованию АСММ, которая основывается на анализе 18 индикаторов, разбитых на шесть категорий: энергопотребление, спрос на услуги АСММ, экономическая устойчивость, развитие инфраструктуры, развитие национальной климатической политики, энергетическая безопасность. Указанная методология может применяться как производителями, так и потенциальными заказчиками.