ТОКИО – Японская инжиниринговая компания JGC объявила о планах инвестировать в NuScale Power, ведущего разработчика малых модульных ядерных реакторов в США. Объявление, наряду с другими инициативами, сигнализирует о намерении Японии модернизировать, а также активизировать свою застопорившуюся ядерную энергетику.
Малые модульные реакторы, согласно определению Международного агентства по атомной энергии, представляют собой малые ядерные реакторы (SMR) с генерирующей мощностью до 300 мегаватт (МВт) на модуль. Для сравнения, по данным Управления энергетической информации США, генерирующая мощность существующих атомных электростанций в США колеблется от 520 МВт до почти 3,94 гигаватт.
SMR, как следует из названия, меньше по размеру и, следовательно, их легче разместить, чем крупные атомные электростанции, которые сейчас работают, и их можно масштабировать по назначению, варьируя количество модулей. Они также дешевле и проще в сборке и эксплуатации. Как указывает МАГАТЭ, они «спроектированы для строительства на заводах и отправки коммунальным предприятиям для установки по мере возникновения спроса».
К тому же они безопаснее. Фактически, они предназначены для эксплуатации без обученного персонала, который контролирует большую атомную электростанцию. Это достигается за счет пассивных «внутренних» функций безопасности, таких как охлаждение с помощью естественной циркуляции воды и автоматических клапанов. Таким образом, снижается риск человеческой ошибки.
По данным Министерства энергетики США: расширенные SMR, которые в настоящее время разрабатываются в США, представляют собой различные по размерам, технологические варианты, возможности и сценарии развертывания реакторов. Эти усовершенствованные реакторы, размеры которых могут варьироваться от десятков мегаватт до сотен мегаватт, могут использоваться для выработки электроэнергии, технологического тепла, опреснения или других промышленных целей. Конструкции SMR могут использовать легкую воду в качестве хладагента или другие нелегкие хладагенты, такие как газ, жидкий металл или расплавленная соль. SMR рассматриваются как «ключевая часть плана Министерства энергетики по разработке безопасных, чистых и доступных вариантов ядерной энергетики».
Реакторы с водой под давлением компании NuScale вырабатывают 77 МВт электроэнергии на модуль. Эталонная электростанция состоит из 12 модулей общей мощностью 924 МВт, что сравнимо с существующими атомными электростанциями. Компания также предлагает версии с 4 и 6 модулями мощностью 308 МВт и 462 МВт соответственно.
Согласно сайту компании, дизайн NuScale, эти реакторы способны безопасно отключаться и самоохлаждаться на неопределенный срок без вмешательства оператора, без подачи переменного или постоянного тока и без дополнительной воды. Это впервые в коммерческой ядерной энергетике. Небольшая остаточная теплота, внутренняя стабильность и физика реактора исключают повреждение топлива во всех постулируемых проектных событиях, включая те, которые связаны с отказом всех стержней управления. Для постулируемых запроектных событий радиация от повреждения топлива значительно ниже нормативных пределов.
Это подтверждается Комиссией по ядерному регулированию США, которая завершила рассмотрение заявки NuScale на сертификацию конструкции в августе 2020-го года и окончательно одобрила ее в сентябре. NuScale была первой проектной компанией SMR, получившей сертификат NRC. Utah Associated Municipal Power Systems планирует построить первую коммерческую электростанцию NuScale SMR в Национальной лаборатории Министерства энергетики США в Айдахо. Если все пойдет хорошо, NuScale может получить свой первый заказ на модули SMR в следующем году.
Основанная в 2007-м году в рамках соглашения о передаче технологии между Университетом штата Орегон и учеными университета, которые работали над технологией SMR, NuScale теперь имеет штаб-квартиру в Портленде, штат Орегон. В 2011-м году она стала дочерней компанией Fluor Corporation. Fluor – крупная американская инженерно-строительная компания, работающая по всему миру.
JGC инвестирует 40 миллионов долларов в NuScale для предоставления услуг по проектированию, материально-техническому обеспечению и строительству установок SMR в сотрудничестве с Fluor. JGC и Fluor работают вместе над крупномасштабными проектами более 10 лет. Когда было объявлено об инвестициях JGC, исполнительный председатель Fluor Алан Бокманн сказал: – «Эта новая доля владения и партнерство с JGC согласованы с долгосрочной стратегией Fluor по привлечению новых стратегических инвесторов в NuScale, поскольку США и международный спрос на новую безуглеродную базу – энергия нагрузки растет». Она также соответствует «Стратегии зеленого роста через достижение углеродной нейтральности к 2050-му году» правительства Японии. Объявленная премьер-министром Ёсихидэ Суга в октябре прошлого года и разработанная Министерством экономики, торговли и промышленности в декабре, она определяет SMR как основу для производства водорода и как сектор роста экономики.
Это международная, а также внутренняя инициатива, как отметил президент и главный операционный директор JGC Тадаши Ишизука: – «Наши инвестиции в технологию NuScale с ее улучшенными функциями безопасности позволят JGC расширить наш бизнес и обеспечить нулевой выброс углерода. ресурс для растущего спроса мирового энергетического рынка». По данным МАГАТЭ, в мире осуществляется около 50 проектов с SMR, а в Аргентине, Чили и России строятся заводы. Китай, Индия, Южная Корея, Южная Африка, Канада, Франция, Дания, Швеция и Великобритания также участвуют в этом. В Великобритании Rolls-Royce работает с NuScale с 2013-го года.
Японские производители атомных электростанций Hitachi, Toshiba и Mitsubishi Heavy Industries либо разрабатывают, либо пытались разработать SMR. В марте этого года GE Hitachi Nuclear Energy и эстонская энергетическая компания Fermi Energia договорились продолжить «возможное развертывание малого модульного реактора (SMR) BWRX-300 в Эстонии». BWRX-300 – это экономичный упрощенный кипящий реактор 10-го поколения мощностью 300 МВт. Сохраняя свои возможности открытыми, Fermi Energia также работает с NuScale, Rolls-Royce и Moltex из Великобритании и с Terrestrial Energy из Канады. В марте она подписала меморандум о взаимопонимании с Rolls-Royce по изучению возможности развертывания SMR в Эстонии.
Охватывая пригодность сети, охлаждение, аварийное планирование, человеческие ресурсы, осуществимость лицензирования, экономику и цепочку поставок, технико-экономическое обоснование должно поддержать попытку правительства Великобритании превратить SMR в жизнеспособный бизнес к концу десятилетия. Если реакторы будут работать по назначению, по словам представителя, NuScale, они будут «такими же чистыми, как ветер и солнце, и чище, чем любое ископаемое топливо», что идеально подходит для различных платформ, включая базовую электроэнергию, поддержку возобновляемых источников энергии с учетом нагрузки, высоконадежные микроконтроллеры, сети и технологическое тепло или пар для централизованного теплоснабжения, опреснения и других промышленных целей».
Могут ли SMR компенсировать небольшой масштаб и непостоянный характер возобновляемых источников энергии, должно стать ясно в ближайшие несколько лет. В настоящее время NuScale и UAMPS планируют подать комбинированную заявку на лицензию в NRC в 2023-м году. При положительном рассмотрении строительство завода в Айдахо должно начаться в конце 2025-м или 2026-м году. Одновременно с продолжающимися дебатами о том, являются ли они подходящей реакцией на глобальное потепление, SMR, вероятно, станут еще одним объектом геополитической конкуренции.
СКОТТ ФОСТЕР – аналитик Lightstream Research, Токио.