Малые ядерные реакторы как один из путей решения энергетического кризиса: NuScale все ближе к цели

Во всяком случае, препятствий для реализации этого проекта почти не осталось. В текущих геополитических реалиях стоимость электроэнергии все время повышается. Альтернативные источники энергии, несмотря на свой потенциал, не могут удовлетворить глобальный спрос на энергию.

Поэтому фокус внимания различных государств и компаний смещается в сторону ядерной энергетики. Она хорошо изучена, у многих стран есть собственные АЭС, так что отрасль можно развивать. Конечно, есть и негативные факторы, включая относительную небезопасность таких систем, стоимость возведения АЭС, ее эксплуатации и ряд других вопросов. Но в последнее время ученые и корпорации пытаются решить озвученную проблему. Один из способов — малые ядерные реакторы. Одна из компаний, NuScale Power, довольно далеко продвинулась в реализации этой идеи. Подробности — под катом.

Похоже, что нет. Дело в том, что компания NuScale Power работает около 10 лет, пытаясь реализовать идею малых ядерных реакторов. Команда специалистов, которая занимается этим проектом, действительно продвинулась дальше других.

Дело в том, что два года назад компании удалось добиться получения предварительного одобрения на свои реакторы со стороны Комиссии по ядерному регулированию США. Проект реактора тогда был рассмотрен специальной комиссией, которая основное внимание уделила безопасности установки. И вывод экспертов был однозначен — проект получил «зеленый свет».

Во многом благодаря нескольким важным преимуществам перед обычными АЭС, включая самые современные из них. Дело в том, что атомные электростанции, какие бы современные наработки ни использовали, достаточно дороги. Это касается как разворачивания проектов, так и эксплуатации АЭС, а также выведению их из эксплуатации. Кроме того, «большие АЭС» практически невозможно кардинально модернизировать — можно что-то точечно менять, но глобально обновить электростанцию такого типа нельзя.

И еще момент — количество персонала на современной АЭС тоже больной вопрос. Обычно это около 1000 человек, но есть еще и специалисты по переработке РАО, мониторингу хранилищ отработанного топлива и т.п. И все это — высококвалифицированные специалисты с профильным образованием. Для их подготовки нужна гора времени, причем подготовка должна быть на уровне, поскольку ошибки здесь, без преувеличения, не прощаются.

Команда проекта разработала мини-реактор, высота которого составляет немногим больше 20 метров, а ширина — 5 метров. Это гораздо меньше, чем у обычных реакторов.

Каких-то революционных отличий в структуре мини-реактора нет — в целом, это все та же концепция, что и во «взрослых» АЭС, но несколько видоизмененная. Здесь, как и в обычных реакторах, есть топливные стержни, которые позволяют нагревать воду до нужной температуры во внутреннем контуре. Он передает температуру во внешний контур, в результате чего приводится в движение турбина, которая и вырабатывает электроэнергию. Здесь все стандартно.

Но зато сам реактор небольшого размера, плюс у него — система пассивного охлаждения. То есть насосов и дополнительных движущихся элементов, которые могут выйти из строя, почти нет. А это снижает уровень проблемности реактора, и довольно сильно.

Если что-то идет не так, реактор при помощи управляющих стержней глушит реакцию и переходит в режим ожидания. Если даже пропадает доступ к электричеству, которое используется для управления системами контроля, то управляющие стержни срабатывают автоматически — нужна только сила гравитации и ничего более. К сожалению, подробной технической документации для этих систем нет — разработчики по понятным причинам хранят коммерческие секреты. Но по данным, предоставленными авторами идеи, становится понятно, что все это действительно работает.

Что касается безопасности, то есть дополнительные возможности, которые позволяют снизить количество потенциальных проблем. Это, в частности, охлаждающие бассейны, в которые предполагается помещать реакторы. Такие резервуары планируется строить ниже уровня земли. Если что не так — вступает в дело система охлаждения и излишки тепла оперативно отводятся. Ну а поскольку размер реактора небольшой, то и тепла нужно отводить меньше, по сравнению со стандартными вариантами.

Как бы там ни было, потенциальная угроза все равно есть, и прежде, чем реализовать идею, компании, которая ее предложила, пришлось пройти массу проверок со стороны регуляторов. Работает NuScale с 2010-х, к рассмотрению возможности одобрения проекта специальная комиссия приступила только в 2017 году. Команде проекта пришлось предоставить около 2 млн страниц документации. И только в августе 2020 года проект получил предварительное одобрение, о чем уже говорилось выше.

Сейчас проект прошел полный цикл рассмотрения, после чего Комиссия по ядерному регулированию США одобрила проект целиком и полностью. Правда, еще предстоят бюрократические процедуры, но, как ожидается, они должны пройти быстро и без особых проблем.

Одобрение комиссии не означает, что проект будет реализован в ближайшее время. По словам представителя компании, первый реактор, при условии, что сейчас все пройдет гладко, начнет работу примерно через три года — то есть, в 2025. Но это будет лишь пилотный проект, во многом показательный. А вот системы, которые начнут давать сколь-нибудь чувствительный объем энергии, будут созданы не ранее 2030 года. И это при условии, что не возникнет неблагоприятных факторов, а правительство и дальше будет поддерживать проект.

В целом, на это компания и рассчитывает, поскольку сейчас правительство США выделило около $8,5 млрд на поддержку ядерной энергетики страны, включая альтернативные проекты. Но сложности все равно могут быть. Один из критиков проекта заявил следующее: «Я прекращу обсуждать новый проект и уйду на пенсию, если вы сможете показать мне АЭС, которая была введена в работу в рамках изначально запланированного срока и бюджета».

Как бы там ни было, но проект NuScale активно развивается и все же есть далеко ненулевая вероятность того, что он таки будет реализован и начнет работу в промышленных масштабах.