Золотой ключик "зеленой" энергетики

В то время, когда под "зелеными" лозунгами весь мир нагибают на использование ветряков и солнечных батареек, страны, которые кровно заинтересованы в сохранении своего индустриально потенциала, без лишнего шума и пыли начали под ковром гонку модульных реакторов малой мощности. Сокращенно МРММ или SMR. И Россия в этой гонке пока впереди, так как она первая и единственная страна в мире, которая запустила объект такого типа в коммерческую эксплуатацию.

И Джо Байден и премьер-министр Великобритании Борис Джонсон, громко выражая крайнюю озабоченность изменениями климата, за кулисами активно занимаются вопросами обеспечения энергии отраслей, производящих сталь, цемент, стекло и химикаты.

По данным Международного энергетического агентства, половина мировой энергии уходит на производство тепла в индустрии, и на него приходится две пятых мировых выбросов двуокиси углерода. Этим отраслям требуется уйма энергии, так как им в технологических процессах требуются температуры выше 1 000 градусов по Цельсию и чаще всего для достижения этой цели сжигают ископаемое топливо.

«Им просто нужно тепло, очень много тепла», - сказал Стив Трелфолл, исполнительный директор производителя ядерного топлива Urenco Ltd. Он подсчитал, что только в Великобритании существует промышленный рынок в $ 70 млрд для реакторов, которые могут генерировать достаточно энергии, достаточную для производства керамики, нефтехимии и стали. «Это особый нишевый рынок, но это очень большая ниша».

Первые эксплуатанты миниатюрных ядерных реакторов описали свою работу как «щекотание хвоста спящего дракона» из-за опасности, связанной с высвобождением энергии в атомах. Эти блоки, построенные более полувека назад в США и Европе, генерировали тепловые всплески за доли секунды, чтобы ученые могли измерить ядерные реакции, иногда со  смертельными  последствиями. Эти реакторы, никогда не питали электросети. На них проводили исследования полезные для программ создания ядерного оружия и в конечном итоге, для промышленных нужд. Для сравнения, современные реакторы огромны: каждый из них может питать более 1,5 миллиона домов.

Малые модульные реакторы привлекают внимание политиков в США и Европе благодаря своей универсальности. Они могут обеспечивать постоянный поток энергии как в виде тепла, так и электричества. Электроэнергия помогает сбалансировать прерывистые поставки от ветряных и солнечных электростанций. Энергия малых реакторов может помочь избавиться от самых грязных производств в мире. Месяц назад Джонсон выделил  500 миллионов фунтов стерлингов на программу разработки SMR, которая оказывается входит в программу зеленой экономики, а Байден без лишней помпы говорит, что SMR являются одним из ключей к долгосрочной энергетической политике в США.

Некоторые из крупнейших инвесторов и промышленных компаний поддержали эту технологию. Известно, что проектами реакторов занимались Rolls-Royce, NuScale Power, Terrestrial Energy USA и TerraPower, которая получила инвестиции от Билла Гейтса. По данным Международного агентства по атомной энергии , в настоящее время в мире  существует 67  уникальных технологий SMR, находящихся на разных стадиях разработки. Это примерно на треть больше, чем всего два года назад. 

«Это десятилетие демонстраций SMR, которые потенциально могут определить лидеров по ожидаемой экономии от серийного производства», - сказал Анри Пайлер, руководитель отдела планирования и экономических исследований Международного агентства по атомной энергии в Вене. «Это высокий уровень инноваций».

На данный момент в коммерческой эксплуатации находится только одна установка SMR, ПАТЭС "Академик Ломоносов" у арктического побережья России. NuScale ожидает одобрения одного из своих проектов уже в следующем месяце. Хотя технология быстро развивается, экономические показатели SMR остаются пока под вопросом. Задача состоит в том, чтобы заработать достаточно денег на небольшом заводе, чтобы оплатить бремя нормативных требований, которое возникает при любом ядерном производстве.

Отрасль также должна преодолеть представление о том, что ее технология слишком дорогая и сложная. Расходы и десятилетние планы строительства, необходимые для строительства традиционного реактора, приводят к тому что, например Electricite de France SA, трудно получить разрешение на строительство новых атомных электростанций.

В то время как современные реакторы для коммунальных предприятий вырабатывают 1 500 мегаватт или более, SMR имеют мощность 300 мегаватт или меньше и предназначены для массового производства. Идея состоит в том, что бы стандартизация блоков снизила общую стоимость развертывания, делая технологию более быстрой и дешевой в установке, чем традиционные ядерные реакторы. 

Каждый из разработчиков SMR предлагает разные способы получения тепла в результате ядерных реакций. Некоторые компании, такие как Urenco, британо-голландско-германский консорциум, который является вторым по величине производителем ядерного топлива в мире, хотят создавать реакторы, охлаждаемые газом, а не водой. Другие, такие как Moltex Energy LLP и Terrestrial, используют расплав соли для проведения атомного деления. NuScale и Rolls-Royce просто стремятся уменьшить традиционные реакторы с водой под давлением до меньшего размера.

По словам Саймона Ньютона, директора по развитию Moltex, британской компании, работающей над 300-мегаваттным SMR для New Brunswick Power Corp., требования к промышленному теплу помогли бы превратить Канаду в глобальный центр для разработчиков SMR. Канаде крайне необходимы температуры, превышающие 300 градусов по Цельсию, что бы ... наберите воздуха что бы поржать ... превращать нефтеносные пески в жидкую нефть.

Инженеры также говорят, что SMR также могут эффективно производить водород - еще одно топливо, которое становится предпочтительным способом поставки энергии для энергоемкой промышленности.

«Определенно есть ниши, которые могут заполнить SMR, но есть неуверенность в том, будет ли рынок когда-либо достаточно большим», - сказал М. В. Рамана, физик-ядерщик, который писал об истории SMR в Принстоне и в настоящее время работает в Университете Британской Колумбии. . «Будет построено несколько реакторов. Вопрос в том, появится ли следующий покупатель после того, как он увидит стоимость и время, которые потребовались для размещения первого устройства в сети».

США и Россия идут ноздря в ноздрю в разработках модульных реакторов малой мощности.

Недавний опыт показывает, что производители SMR могут столкнуться с тем же перерасходом средств и задержками, которые всегда преследовали производителей обычных реакторов. Еще более сложной задачей может оказаться задача отказа от дешевого природного газа. Согласно исследованию  Национальной академии наук, промышленность США может обеспечить достаточный спрос на 4 000 SMR, но они вряд ли они смогут позволить себе крупные авансовые инвестиции, необходимые для их покупки без субсидий. 

Национальная академия США предупреждает свое правительство, что без возрождения спроса на ядерную энергию, США рискуют потерять опыт в строительстве реакторов и придется опять "щекотать хвосты драконам" как семь десятилетий назад.

А тем временем страны разработчики SMR уже оценивают, как вытеснить производителей энергии из ископаемого топлива в цепочках поставок мировой индустрии. 

«Это бизнес, в котором сами компании не смогут добиться ни малейшего успеха», - сказал Ньютон. «Победители сорвут джекпот, а проигравшие останутся ни с чем».