Первая мини-АЭС в США — комом. Почему NuScale закрыла проект и когда ждать малые модульные реакторы в Украине

Малые модульные реакторы (ММР) NuScale и другие обещают новую эру в атомной энергетике. И пока Минэнерго с «Энергоатомом» подписывают кипами меморандумы, а США и Европа застряли на стадии сертификации, Китай и россия не дремлют. На фоне закрытия NuScale главного проекта первой мини-АЭС в США оценили перспективы появления таких реакторов в Украине через призму обещаний «Энергоатома» и строгой реальности, а также описали важный геополитический контекст, стоящий по этой технологии и инвестициям в ядерную энергию для демократического западного мира.

Что такое ММР и почему они важны

Не вдаваясь в технические дебри, пока коммерческий термоядерный синтез как неограниченный источник экологически чистой энергии остается недостижимым, ядерная энергия наряду с возобновляемой в наших нынешних реалиях является единственным надежным и рациональным вариантом. Малые модульные реакторы (ММР) производятся по модульному принципу, с учетом пассивной ядерной безопасности, обеспечивая ряд преимуществ по сравнению с традиционными ядерными реакторами.

Среди ключевых преимуществ ММР – модульность и компактность (например, SMR-реактор Rolls-Royce занимает 40 000 м² вместо 400 000 м² для традиционной установки), что уменьшает затраты на строительство и сокращает время ввода в эксплуатацию, пассивные системы безопасности, гибкость (установка в отдаленных регионах для обслуживания отдельных объектов без подключения к электросетям), а также более высокая эффективность и экологичность, что важно для борьбы с изменением климата.

По оценке MarketsandMarkets, рынок SMR к 2030 году достигнет $7 млрд, а наиболее распространенными являются ММР на основе легкой воды, например NuScale.

Первый блин — комом

NuScale Power, первой в США сертифицировавшей свой ММР на днях отказалась от начальных планов строительства АЭС с малыми модульными реакторами в штате Юта. Речь идет о Carbon Free Power Project (CFPP) — уже бывшем совместном проекте NuScale и Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS). Учитывая, что это был дебютный и главный проект NuScale Power, дальнейшие перспективы американского разработчика малых модульных ядерных реакторов (SMR/ММР) выглядят крайне мрачно, а появление таких в Украине в ближайшем будущем, если здраво оценивать ситуацию, нереалистичным сценарием. К несчастью.

В целом NuScale, которая уже более 20 лет работает в атомной энергетике, предлагает модульные электростанции VOYGR трех конфигураций: 12-модульная электростанция VOYG-12 способна генерировать 924 МВт, шестимодульная VOYGR-6 имеет мощность 462 МВт, а четырехмодульная. В зависимости от потребностей конфигурации они могут изменяться.

На площадке вблизи Айдахо-Фоллс планировалось развернуть VOYGR-6 на 6 компактных модульных реакторов с водой под давлением мощностью 77 МВт каждый для производства 462 МВт безуглеродной электроэнергии. Первая фаза строительства должна была начаться в середине 2025 года, а запустить мини-АЭС планировали к 2029 году. В апреле компания NuScale сообщила о размещении своего первого заказа на материалы с длительным сроком поставки для строительства атомной электростанции у корейской компании Doosan Enerbility.

И вот сейчас NuScale Power сообщила о закрытии проекта, причины этого решения достаточно банальны – отсутствие достаточного количества потребителей и интереса со стороны инвесторов. Чтобы обеспечить рентабельность, члены UAMPS или другие коммунальные службы должны были взять на себя обязательство приобрести 80% объема электроэнергии. Но, как отметил главный исполнительный директор NuScale Джон Хопкинс на телефонной конференции 8 ноября, эта цель оказалась недостижимой.

В связи с этим NuScale решила выплатить UAMPS компенсацию за расторжение сделки в размере $49,8 млн. В то же время Вloomberg вспоминает, что критики проекта обращали внимание на перерасходы — в 2021 году называлась цена $58 за МВт·ч, но в конце концов эта цифра выросла на 53%, до $89, согласно отчету Института энергетической экономики и финансового анализа.

В 2020 году Министерство энергетики США утвердило выделение $1,4 млрд на реализацию проекта CFPP, из которых NuScale уже получила $232 млн. В Институте атомной энергии США заявили, что разочарованы таким решением NuScale, но в целом понимают сложность ситуации, в которой оказалась компания.

Будущее NuScale выглядит неубедительно

Неудача NuScal стала ледяным душем для поклонников передовой ядерной энергетики и в целом это шаг назад на пути развития технологии, которая должна была начать новую эру атомной энергетики. Это также серьезно ударило по NuScale и еще сильнее обрушило акции, которые и так падали продолжительный период.

До сих пор NuScale подписал около 20 внутренних и международных соглашений по развертыванию установок ММР в 12 разных странах, включая Польшу, Румынию, Чехию и Иорданию. В соседней Польше установка NuScale получила все необходимые разрешения и получила поддержку KGHM Polska Miedź SA, которая является одним из ведущих производителей меди, серебра и редких металлов. В то же время, проект мини-АЭС на базе модульной установки NuScale одобрило Министерство окружающей среды Польши.

Тема малых модульных реакторов — один из наиболее оживленно обсуждаемых в области ядерной энергетики последние несколько лет, а с вторжением россии в Украину и новыми вызовами для энергетики дискуссии вышли на новый уровень. Но сама технология является экспериментальной, а ее будущее полно неопределенности. Пока это мир стартапов, где десятки разных проектов из разных стран конкурируют между собой. И хотя NuScale – одна из самых разрекламированных компаний, даже в США это далеко не единственный проект ММР и перспективных атомных технологий, имеющих поддержку на федеральном уровне. Итак, дальше будет.

Первый проект ММР в Украине — обещания и реальность

Госпредприятие «Энергоатом» еще в сентябре 2021-го подписало меморандум с NuScale о сотрудничестве по проекту строительства ММР в Украине. С тех пор оператор украинских АЭС и один из ключевых игроков рынка, безнадежно погрязший в миллиардных долгах и непрерывных коррупционных скандалах (среди самых громких — мобильная газовая установка за $15 млн от США и электроавтобусы за $7,3 млн), без устали напоминал об этом в каждой второй публикации. Возможно, чтобы хоть как-то отвлечь внимание от сомнительных тендеров команды Петра Котина с признаками коррупции, о которых непрерывно сообщают СМИ и особенно нардеп Ярослав Железняк — он только и делает, что «вредит репутации крупнейшего производителя электроэнергии в Украине на международном уровне».

Однако заметного прогресса в строительстве ММР в Украине пока нет, только заявления, обещания и новые меморандумы — в конце 2022 года Минэнерго и «Энергоатом» заключили новый договор о сотрудничестве с участием того же NuScale и еще около 10 других участников с целью создания пилотной установки за 2-3 года.

Среди других меморандумов, которые за предыдущие несколько лет подписали Минэнерго и «Энергоатом», можно вспомнить подписанное в апреле 2023 года соглашение с Holtec International, предусматривающее строительство до 20 реакторов SMR-160 SMR-160 – это легководный реактор мощностью 160 МВт, использующий в качестве топлива низкообогащенный уран и имеющий гибкость для производства технологического тепла для промышленного применения и производства водорода., с реализацией первого пилотного проекта и выхода на минимальную регулируемую мощность реактора и подключение к сети до марта 2029 года. К тому же разговоры о потенциальном заводе с Holtec были еще в начале 2018 года.Пока реактор SMR-160 существует только на бумаге — его пока нигде не построили и даже еще не сертифицировали в большинстве заинтересованных стран, разве что Украина станет первой страной, где появится SMR-160.

Отдельно стоит упомянуть сотрудничество «Энергоатом» с Westinghouse, благодаря которому Украина избавляется от зависимости от ядерного топлива российского производства. Кроме строительства новых энергоблоков АР1000 меморандумом Westinghouse предусмотрена установка малых модульных реакторов АР300 (одноконтурный водно-водяной реактор мощностью 300 МВ) в начале 2030-х годов.

Кстати, Минэнерго на фоне закрытия проекта CFPP отчиталось о встрече министра Германа Галущенко и руководства компании NuScale Power в Вашингтоне и опубликовало пресрелиз с громким заголовком об ускорении реализации первого проекта ММР в Украине. Только в Минэнерго забыли уточнить, как именно этого планируют достичь и указать конкретные временные рамки. Впрочем, это не помешало некоторым сайтам подхватить победную сенсацию и бездумно распространили ее как Fait accompli. Ну что, запомним этот «твит».

Будущее атомной энергетики Украины

Подытоживая, если все новости выше — не пустые обещания, то вскоре в Украине должно начаться строительство реакторов не менее четырех разных типов. Однако наиболее реалистичной сейчас выглядит перспектива достройки 3-го и 4-го энергоблоков ХАЭС с использованием оборудования из Болгарии (два реактора ВВЭР-1000 с сопутствующим оборудованием), о котором сообщалось летом 2023 года. И только после тщательной экспертизы этих недостроев, которые пустовали более 15 лет. Где именно в конце концов будут построены два новых энергоблока АР1000, анонсированные ранее Галущенко — возможно, тоже на площадке ХАЭС, где сначала планировали разметить 5-й и 6-й блоки, или где-нибудь еще.

Пока очевидно одно: выполнение амбициозной программы развития энергетики Украины, которая имеет целью запустить ренессанс ядерной энергетики в ЕС, сейчас очень зависит от финансирования стран-доноров, ведь «Энергоатом», как казалось выше, с головой в долгах. По итогам 2022 года госпредприятие получило убытки на 3,3 миллиарда гривен. Еще одна очевидность: строительство новых энергоблоков АЭС даже по проверенным технологиям не очень быстрый процесс. Даже в США от заливки бетона в фундамент до подключения энергоблока требуется около 10 лет. И строительство АЭС — дело, где спешка должна быть исключена.

Что имеем сейчас? Приблизительно через неделю украинская энергосистема укрепится еще на 1000 МВт — все АЭС, расположенные на подконтрольной Украине территории, суммарно (9 блоков) будут выдавать в национальную энергосеть 7800 МВт.

Будущее ядерной энергетики: противостояние россия — Китай — США

Любая неудача на рынке западных ММР, и закрытие проекта NuScale — не исключение, играет на руку россии и Китаю, которые сейчас очень активны на международных рынках в ядерной энергетике.

Если говорить о ММР, то в июле 2021 года Китайская национальная ядерная корпорация (CNNC) приступила к строительству первого коммерческого наземного ядерного проекта с использованием конструкции ММР собственной разработки ACP100 мощностью 126 МВт, а в сентябре китайские инженеры установили парогенерирующий модуль. Ключевая особенность китайского ММР — сочетание реактора и парогенератора в одном корпусе, по аналогии как с реакторами на ледоколах и подлодках. Быстро строить АЭС Китаю помогает их подход — меньшие модули на разных площадках собираются в большие, доставляются на стройплощадку, где сразу монтируются. Пуск объекта должен произойти до конца 2026 года.

Относительно россии, агрессорский росатом три года назад ввел в эксплуатацию первую АЭС такого типа (пока плавучая «академик ломоносов») и на днях сообщал об утверждении проекта строительства ММР РИТМ-200Н для первой малой наземной АЭС в Якутии.

Кстати, говоря об обогащенном уране, накануне цены на него достигли 12-летнего максимума — до $65,50 за фунт (0,453 кг). И, вероятнее всего, цена продолжит расти, ведь Всемирная ядерная ассоциация существенно повысила прогнозы по вкладу ядерной энергетики в мировое производство электроэнергии и спрос на уран. В то же время, правительства ведущих ядерных государств мира (США, Южная Корея, Франция и другие) рассматривают строительство новых станций.

россия контролирует почти 50% мировых мощностей по обогащению — агрессор и террорист годами успешно работал над подрывом цепочки ядерных поставок США, демпингуя дешевые продукты обогащенного урана на мировых рынках. Так что около 20% топлива, используемого парком ядерных реакторов США, поставляется по контрактам на обогащение с российскими поставщиками.

До введения санкций США покупали обогащенный уран и плутоний в россии, помогая стране-агрессору зарабатывать деньги на подготовку к войне и развитие своей атомной отрасли. Теперь же США активно работают над вытеснением российского ядерного топлива – на днях на заводе компании Centrus в поселке Пайктон, штат Огайо, запустили первый с 1954 каскад из 16 центрифуг для обогащения урана. Это первый почти за 70 лет новый завод по обогащению урана, построенный в США американской компанией по американской технологии. До сих пор единственным рабочим центрифужным заводом в США оставался завод европейской компании Urenco в Нью-Мексико, обеспечивающий потребности штатов менее чем на 30%.

Причем, Centrus на новых мощностях будет производить не обычный низкообогащенный уран 4,5-5%, на котором работают реакторы украинских АЭС вместе с другими, а уран с обогащением от 5 до 20% (high-assayed, low-enriched uranium, HALEU). Уран HALEU считается перспективным топливом для гражданских реакторов нового поколения и многих ММР, таких как Xe-100. Вот только возможности Centrus очень ограничены — до конца года новый завод должен выдать минимум 20 кг урана HALEU по обязательствам перед Министерством энергетики США, а общая годовая мощность каскада — 900 кг.

Дополнительно администрация Байдена обратилась к Конгрессу с просьбой выделить дополнительные $2,16 млрд. в поддержку стратегии стимулирования американских компаний для увеличения мощностей по производству ядерного топлива. Этот план сделает Минэнергетики долгосрочным покупателем последней надежды и обеспечит бесперебойную поставку топлива в достаточных объемах для удовлетворения растущего спроса на обогащенный уран в последующие десятилетия.

Кстати, Centrus уверяет, что после получения необходимого финансирования способна за 3,5 года расширить завод до 120 центрифуг, чтобы производить около 6 тонн HALEU в год и выйти на 13 тонн в год в течение 5 лет.