16 ноября президент Владимир Зеленский рассказал в интервью украинским журналистам, что государство будет строить альтернативную систему обеспечения электроэнергией, которая будет базироваться на малых модульных реакторах.
Попытаемся объяснить, что имел в виду глава государства. Но сразу предостерегаем: реализации замысла придется ждать минимум несколько лет. И даже после этого новые источники генерации не станут альтернативой действующей энергосистеме, скорее ее дополнением.
Проект “Феникс”
Заявлению Владимира Зеленского предшествовали переговоры министра энергетики Украины Германа Галущенко и специального представителя президента США по климату Джона Керри во время недавней 27 Климатической конференции ООН в Египте. По их итогам Украина и согласилась на предложение Соединенных Штатов о строительстве на своей территории малых модульных ядерных реакторов (SMR – в англоязычном употреблении) по технологии компании NuScale (Портленд, Орегон). На египетской конференции Керри объявил и о старте масштабного проекта Феникс, направленного на замену угольных электростанций в Центральной и Восточной Европе именно такими модульными реакторами. Синхронно появилось и официальное заявление Белого Дома, где впервые публично было употреблено это название.
Проект Феникс – это совершенно новая американская инициатива, которая ставит целью уменьшить выбросы углерода в атмосферу. Насколько именно не сообщается, потому что это напрямую зависит от масштабов развертывания SMR-технологий. Однако путь к цели лежит через закупку и использование нового американского оборудования. Настолько новейшего, что ни один модульный реактор в коммерческом формате еще не работает. Все они существуют чисто в экспериментальном поле.
Украина стала третьим государством в центральноевропейском регионе, готовым сотрудничать с NuScale, после Румынии и Польши. Румынская компания Nuclearelectrica, являющаяся оператором единой румынской АЭС Чернаводе, заключила соглашение о партнерстве еще в 2019 г. Планируется, что NuScale развернет в Румынии электростанцию в составе 6 модульных реакторов общей мощностью 462 МВт в 2027/2028 гг. А значит, вряд ли в Украине эти технологии стартуют раньше. В феврале 2022-го договор о сотрудничестве NuScale подписала и в Польше, с местным производителем меди и серебра KGHM Polska Miedz. Здесь предусмотрено запустить в эксплуатацию первую электростанцию в 2029 году. И будет состоять она из 12 модулей, а первая очередь – из 4 модулей. Эстонская Fermi Energia намерена запустить первый SMR в стране в 2031 г. Но там еще полноценное соглашение не заключено.
Сколько модулей готова установить Украина, неизвестно. Скорее всего, и в самой НАЭК “Энергоатом” еще не знают точной цифры, поскольку стороны только в начале пути. Но для того, чтобы заместить, к примеру, мощности одного энергоблока традиционных украинских АЭС самого распространенного типа ВВЭР-1000, нужно 15-20 таких малых реакторов. Поэтому в обозримом будущем доля малых реакторов в генерации Украины вряд ли достигнет хотя бы 10%.
Хотя с позиции производителя SMR: чем больше их будет, тем лучше. Ведь только десятки новых модулей, запущенных в эксплуатацию, способны дать кумулятивный эффект. И в смысле уменьшения выбросов, и в смысле окупаемости. Именно за счет масштабирования производства NuScale с партнерами надеется существенно снизить первоначальные инвестиционные затраты на строительство модульных реакторов, а затем удешевить себестоимость электроэнергии, которую они будут генерировать. Кроме того, модули потенциально смогут, кроме электроэнергии, производить и производные продукты – таких, как аммиак или водород. Но пока этот ядерный стартап является дотационным и питается за счет денег инвесторов и правительства США. Логично, что они стремятся вернуть вложения.
Вашингтонский фаворит
Технологии SMR не являются таким суперновым словом в науке и технике. Ими в том или ином виде уже более десяти лет занимаются в Китае, России, Индии; и несколько компаний из Соединенных Штатов работают в этом направлении. Однако именно NuScale продвинулась как можно дальше. Она единственная пока получила от Комиссии по ядерному регулированию США одобрение на коммерческое использование своих модульных реакторов мощностью 50 МВт (а теперь ожидает аналогичного разрешения на 77-мегаваттный агрегат). Кроме того, она уже привлекла на свои разработки более 200 млн. USD субсидий от американского Министерства энергетики. Эти субсидии касаются, прежде всего, запуска в эксплуатацию 12 SMR в штате Айдахо, который должен состояться в 2026-2027 годах. Но и в завоевании европейского рынка NuScale, похоже, небезуспешно надеется на финансовую поддержку от Белого Дома.
Секрет такого дружелюбного отношения со стороны властей может состоять в том, что основным акционером NuScale является американская многопрофильная корпорация Fluor. Ее стоимость активов превышает 7 млрд. USD. Ее базовая специализация – строительство. Она же принадлежит к числу крупнейших подрядчиков Белого дома. Корпорация, например, получила контракт на 1,1 млрд. USD на восстановление инфраструктуры Ирака после операции “Буря в пустыне”. Она строила новый мост через залив Гудзон в Вашингтоне в 2012-2018 годах, а также ракетные площадки для Пентагона в Калифорнии. Также Fluor являлась крупнейшим поставщиком работ и услуг для армии США в Афганистане. Общий объем афганских контрактов за 2016-2021 гг. превысил 3 миллиарда USD. Следует заметить, что среди инвесторов NuScale есть ряд других мощных американских бизнесов (Ares Corp., Enercon Services, Sargent & Lundy и т. д.). Но Fluor потратилась больше всего, уже вложив в проект примерно 0,5 миллиарда USD.
Полномасштабная война в Украине неожиданно открыла NuScale дополнительные возможности для продвижения своего продукта. Россия сейчас целенаправленно разрушает украинскую энергетическую отрасль – как передаточные узлы, так и непосредственную генерацию. Когда начнется восстановление в рамках условного плана Маршалла для Украины, реновация энергосистемы будет стоять на одном из первых мест. А тут уже предварительное соглашение о SMR заключено. Стоит отметить, что NuScale не первой обратилась в Киев с проектом модульных реакторов. Еще в 2019 г. подобную идею представил “Энергоатому” и Кабинету министров другой крупный американский игрок в сфере энергосервиса – Holtec. Но тогда острой необходимости Киев не чувствовал, обещал подумать и думал долго. Сейчас NuScale уверенно перехватил инициативу.
Плюс на минус
В конце концов, для рядовых потребителей энергии не столь важно, кто там кого лоббирует, как то, будет ли энергия из нового источника надежной, безопасной и недорогой. По этому поводу в мире тоже есть разные соображения. Поэтому несколько более подробно рассмотрим потенциальные преимущества и недостатки. С конструкционной точки зрения смонтировать один или несколько SMR значительно проще и быстрее, чем любую традиционную электростанцию. По своим параметрам 77-мегаваттный модуль от NuScale – это цилиндрический реактор высотой 23 м и диаметром 4,5 м, помещенный в защитную оболочку и расположенный в наполненном водой бассейне со стальной футеровкой под землей. При потере питания он автоматически выключается и охлаждается, используя сравнительно небольшой запас воды. Кроме того, конструкция реактора NuScale позволяет обходиться обычной, а не “тяжелой” водой.
Идеальной площадкой для монтажа SMR в NuScale считается территория старых тепловых электростанций, которые будут постепенно выводиться из эксплуатации, согласно европейской “зеленой доктрине”. Однако разместить их можно и в любом другом месте, отвечающем требованиям техногенной и эксплуатационной безопасности. Такие модули могут работать как на общую энергосеть страны, так и автономно, питая город или конгломерат населенных пунктов.
Теперь о снижении эмиссии парниковых газов. Согласно утверждениям NuScale, благодаря работе будущего комплекса SMR в Румынии страна снизит годовые выбросы CO 2 на 3 млн. т, то есть примерно на 4% от нынешнего уровня. Для Польши эффект будет несколько меньше, потому что соседнее государство является одним из европейских антилидеров по углеродным выбросам. Их ежегодный объем достигает почти 300 млн. т (Украина и до полномасштабной войны загрязняла атмосферу меньше). Так вот, после запуска в эксплуатацию всех 12 модульных реакторов от NuScale польские выбросы должны снизиться на 8 млн. т в год. То есть это 2-3%. Пустяк, но все же полезно. Если говорить о рисках радиоактивного загрязнения, то уровень защиты SMR соответствует уровню на традиционных атомных электростанциях. А относительно небольшие размеры ядерных реакторов дают основания надеяться, что даже в случае аварий негативные последствия будут существенно меньше, чем, например, в Чернобыле или Фукусиме.
К экологическому подмешивается и геополитический нюанс. Переход на технологии SMR в долгосрочной перспективе в известной степени подрывает позиции “Росатома” в Центральной Европе. В Украине, Чехии, Словакии, Венгрии, Болгарии до сих пор на АЭС работают реакторы советского типа, нуждающиеся в российском уране, оборудовании, сервисных услугах. Американский проект Феникс предлагает государствам региона уменьшение этой зависимости и технологическую альтернативу. Для Украины это особенно актуально.
Наиболее слабым местом в предложении NuScale является стоимость оборудования и себестоимость электроэнергии, которую будут производить модульные реакторы. Потому что на них пока нет конкретных доказательных ответов. Затраты на строительство комплекса в Айдахо компания оценивает в 2,9 млрд. USD – имеется в виду все 12 модулей. Грубо говоря, один SMR должен обойтись в 250 млн. USD. Но это не совсем так. Потому что здесь срабатывает принцип “Оптом дешевле”. Наибольшее количество инвестиций требует подготовка проекта и строительство первого модуля. Добавление следующих на той же площадке – дешевле. Кроме того, как показывает мировой опыт строительства новых энергоблоков большой мощности на традиционных АЭС, инвесторам почти никогда не удается вписаться в первоначальную смету. Иногда его величина увеличивается в разы. Поэтому не факт, что задекларированные 2,9 млрд. USD – это окончательная цифра. Так же часть аналитиков ставит под сомнение и себестоимость электроэнергии, которую ожидает NuScale – 65 USD за МВт/час. По ее оценкам, это в 2-3 раза дешевле, чем на больших АЭС. Однако существуют и независимые отчеты, утверждающие приведенная американским производителем модулей себестоимость, мягко говоря, слишком оптимистичная. В 2016 г. британская консалтинговая компания Atkins в отчете для правительственного департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии предполагала, что электроэнергия первого SMR в Великобритании будет на 30% дороже, чем сгенерированная крупными реакторами. В то же время схожее исследование в Австралии проводил консорциум WSP/Parsons Brinckerhoff. Он пришел к выводу, что расходы на МВт-час. электроэнергии от NuScale на 22% выше, чем у больших АЭС (161 USD против 132 USD), которую ожидает NuScale – 65 USD за МВт/ч. По ее оценкам, это в 2-3 раза дешевле, чем на больших АЭС. Однако существуют и независимые отчеты, утверждающие приведенная американским производителем модулей себестоимость, мягко говоря, слишком оптимистичная. В 2016 г. британская консалтинговая компания Atkins в отчете для правительственного департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии предполагала, что электроэнергия первого SMR в Великобритании будет на 30% дороже, чем сгенерированная крупными реакторами. В то же время схожее исследование в Австралии проводил консорциум WSP/Parsons Brinckerhoff. Он пришел к выводу, что расходы на МВт-час. электроэнергии от NuScale на 22% выше, чем у больших АЭС (161 USD против 132 USD). которую ожидает NuScale – 65 USD за МВт/час. По ее оценкам, это в 2-3 раза дешевле, чем на больших АЭС. Однако существуют и независимые отчеты, утверждающие приведенная американским производителем модулей себестоимость, мягко говоря, слишком оптимистичная. В 2016 г. британская консалтинговая компания Atkins в отчете для правительственного департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии предполагала, что электроэнергия первого SMR в Великобритании будет на 30% дороже, чем сгенерированная крупными реакторами. В то же время схожее исследование в Австралии проводил консорциум WSP/Parsons Brinckerhoff. Он пришел к выводу, что расходы на МВт-час. электроэнергии от NuScale на 22% выше, чем у больших АЭС (161 USD против 132 USD). утверждающие приведенная американским производителем модулей себестоимость, мягко говоря, слишком оптимистичная. В 2016 г. британская консалтинговая компания Atkins в отчете для правительственного департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии предполагала, что электроэнергия первого SMR в Великобритании будет на 30% дороже, чем сгенерированная крупными реакторами. В то же время схожее исследование в Австралии проводил консорциум WSP/Parsons Brinckerhoff. Он пришел к выводу, что расходы на МВт-час. электроэнергии от NuScale на 22% выше, чем у больших АЭС (161 USD против 132 USD). утверждающие приведенная американским производителем модулей себестоимость, мягко говоря, слишком оптимистичная. В 2016 г. британская консалтинговая компания Atkins в отчете для правительственного департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии предполагала, что электроэнергия первого SMR в Великобритании будет на 30% дороже, чем сгенерированная крупными реакторами. В то же время схожее исследование в Австралии проводил консорциум WSP/Parsons Brinckerhoff. Он пришел к выводу, что расходы на МВт-час. электроэнергии от NuScale на 22% выше, чем у больших АЭС (161 USD против 132 USD). что электроэнергия из первого SMR в Великобритании будет на 30% дороже, чем сгенерированная крупными реакторами. В то же время схожее исследование в Австралии проводил консорциум WSP/Parsons Brinckerhoff. Он пришел к выводу, что расходы на МВт-час. электроэнергии от NuScale на 22% выше, чем у больших АЭС (161 USD против 132 USD), что электроэнергия из первого SMR в Великобритании будет на 30% дороже, чем сгенерированная крупными реакторами. В то же время схожее исследование в Австралии проводил консорциум WSP/Parsons Brinckerhoff. Он пришел к выводу, что расходы на МВт-час. электроэнергии от NuScale на 22% выше, чем у больших АЭС (161 USD против 132 USD).
Конечно, с тех пор прошло 6 лет, и NuScale усовершенствовала свои технологии, а реакторы сделали более мощными. Но полагаться сугубо на ее оценки без альтернативной экспертизы было бы слишком легкомысленно. Даже если предположить, что правительство США поможет с финансированием при строительстве первых SMR в Украине, платить за производимую ими электроэнергию придется украинским потребителям. (Ярослав Ярош, МинПром/Энергетика Украины и мира)