Как мы уже неоднократно писали, в мире сейчас происходит настоящий «атомные ренессанс». В свете глобального энергетического перехода возрождается интерес к атомным электростанциям, а параллельно осуществляются дальнейшие технические разработки в этой области. Потенциал атомной энергетики еще до конца не раскрыт, и потому в странах, овладевших такими технологиями, намереваются выйти на новый уровень.
Напомним, что большие надежды возлагаются сейчас на реакторы малой мощности, якобы отличающиеся большей безопасностью и к тому же дающие достаточно большой набор вариантов своего размещения. Россия пока что признается безусловным лидером в этой области. Она же является первой страной, запустившей на Крайнем Севере, в порту города Певек, плавучую атомную теплоэлектростанцию (ПАТЭС) «Академик Ломоносов». Повод для гордости, конечно, у нас есть. Но нельзя сбрасывать со счетов и реальные проблемы.
О безопасности проекта пока говорить не будем. Обратим внимание лишь на экономическую составляющую. Так, на строительство ПАТЭС ушло 12 лет. Общие затраты превысили 37 миллиардов рублей (вместе с портовой инфраструктурой стоимостью 7 млрд). При этом чистая электрическая мощность энергоблока составляет 32 МВт (плюс 150 МВт по теплу).
Мы это говорим к тому, что ПАТЭС ни в коем случае не являются более дешевой альтернативой генерации на ископаемом топливе. Всё как раз наоборот: капитальные затраты на создание таких мощностей оказываются выше, чем при строительстве ТЭС. Конкретные цифры здесь расходятся, но именно на этот момент обращают внимание критики проекта. Однако и это еще не всё. Каждые 12 лет плавучую электростанцию необходимо будет отправлять обратно на специализированное предприятие для технического осмотра и новой «подзарядки» ядерным топливом. Причем, на целый год! В течение этого года потребителей придется переключать на другие – резервные - источники энергии. Конкретно – от тепловых электростанций, которые также включаются в план энергоснабжения. То есть мощности приходится банально дублировать, что требует дополнительных затрат. И здесь, конечно, возникает закономерный вопрос: если для энергоснабжения в любом случае создаются дополнительные «нормальные» (то есть не атомные) мощности, к чему тогда подгонять туда дорогую плавучую АЭС? Не лучше ли ограничиться использованием ТЭС, если уж они и так запланированы?
Да, с технической точки зрения этот проект открывает новое и, возможно, перспективное направление в атомной энергетике. Но экономическая концепция использования таких объектов нуждается в доработке. Быть может, ПАТЭС целесообразно использовать как временный, а не как постоянный источник энергии, и запускать их вдоль акватории для снабжения энергией тех территорий, что находятся в процессе освоения (то есть пока там не появятся стационарные энергетические объекты вроде тех же ТЭС со всей необходимой инфраструктурой).
Пока же критики «мирного атома» упирают на то, что атомные электростанции никогда не будут безопасными и дешевыми, и без государственного финансирования ни один такой проект не поднять. Поэтому разработчикам приходится искать какие-то новые варианты, чтобы закрыть тему безопасности и экономичности. Совсем недавно американские энергетические компании, работающие с «мирным атомом», предложили свой вариант создания экономичных «инновационных» АЭС с использованием малых модульных реакторов.
Ранее мы уже сообщали, что американское руководство (еще до прихода Трапа) решило поддержать проекты в области атомной энергетики, учитывая растущий спрос на электроэнергию из-за строительства гигантских центров обработки данных. «Мирный атом» попытались совместить с темой развития технологий искусственного интеллекта (ИИ), поскольку они очень хорошо дополняют друг друга. Так, ИИ нуждается не только в больших мощностях, но также в том, чтобы эти мощности выдавались стабильно. Фактически, режим работы ИИ полностью согласуется с оптимальной работой атомного реактора. Полагаем, это обстоятельство сыграло не последнюю роль, почему создатели современных ЦОДов обратились именно к атомной энергетике.
Но как добиться экономичности и безопасности новых атомных реакторов? Совсем недавно две американских компании – Deep Fission и Endeavour Energy – заключили партнерское соглашение о создании «инновационной» атомной электростанции мощностью 2 ГВт с использованием мини-реакторов на быстрых нейтронах, имеющих тепловую мощностью 15 МВт и электрическую мощность 5 МВт. Компания Deep Fission как раз занимается разработкой малых модульных реакторов. Компания Endeavour Energy специализируется на разработке центров обработки данных и технологиях возобновляемой энергетики. Центры обработки данных Endeavour работают под брендом Endeavour Edged, и именно они станут получателями электрической энергии, которую будут вырабатывать на новой «инновационной» АЭС.
Заявку на освоение площадки под новый энергетический объект компания Deep Fission планирует подать уже в следующем году. Сам же объект заработает с 2029 года. Новизной данного объекта является то, что мини-реакторы поместят в скважины диаметром 76 см, уходящие на глубину до 1,6 километра. Скважины будут заполняться водой, создающей необходимое для таких реакторов гидростатическое давление. Благодаря такому решению у новой электростанции не будет толстостенных герметичных корпусов, которые понадобились бы в «традиционном», надземном исполнении (что как раз приводит к очень высоким капитальным затратам). В компании утверждают, что именно геология обеспечивает безопасную работу реакторов. И даже в случае утечки отработанного топлива существенной радиоактивной опасности для населения и для грунтовых вод не возникнет, поскольку утечка произойдет (если она вообще произойдет) на очень большой глубине.
Расчетный топливный цикл мини-реактора определен примерно на 10 – 20 лет. Реактор спроектирован таким образом, чтобы его можно было извлечь с помощью закрепленных кабелей. При необходимости его можно заменить другим реактором – либо в соседней скважине, либо в той же самой скважине, но на чуть меньшей глубине. Плотность таких скважин позволяет (согласно расчетам) получить достаточно высокую плотность энергии – примерно 100 МВт с одного гектара. При этом машинные залы с паровыми турбинами и генераторами электрического тока находятся на поверхности. Нерадиоактивный пар выходит снизу и обеспечивает работу турбин.
Таким образом, загнав реакторы под землю, компания Deep Fission пытается решить проблему экономичности, и безопасности. Экономичность находится здесь на первом месте, поскольку высокие капитальные затраты при строительстве традиционных АЭС (а равно и растянутые сроки самого строительства) сильно охлаждают интерес инвесторов к атомной энергетике. Чтобы окупить затраты, приходилось серьезно повышать стоимость киловатта. В случае с «инновационной» АЭС с подземным расположением модульных реакторов дела должны обстоять иначе, уверены разработчики. По их прикидкам, электричество можно будет реализовать по цене 5 – 7 центов за КВт*час. Такой ценник становится возможным как раз благодаря тому, что новый подход позволяет существенно сократить как капитальные затраты, так и сроки строительства.
Задумка, конечно, выглядит привлекательно. Хотя надо понимать, что радужные перспективы, которые рисуют нам разработчики, пока что имеются только на бумаге. Тем не менее, наличие нестандартных подходов к решению задачи является хорошим знаком не только для американской, но и для мировой энергетики в целом. И согласитесь, что в случае успешного развития таких проектов известный девиз: «Бури, детка, бури!», обретет новые смыслы.
Андрей Колосов
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии