Малые реакторы: будущее или дорогая иллюзия?

После российских атак на энергосистему Украина ищет способы быстро восстановить генерацию, поэтому каждая новая идея, особенно инновационная, сразу вызывает ажиотаж. На этот раз в фокусе внимания – малые модульные реакторы (ММР), которые их сторонники называют спасительной технологией для энергетической системы.

Недавно в Верховной Раде презентовали законопроект, который закладывает правовые основы для развертывания малых модульных реакторов в Украине. Чем они станут: ответом на вызовы или только очередным дорогим экспериментом для украинцев?

Что такое малые модульные реакторы

Малые модульные реакторы (small modular reactors, SMR) – это относительно небольшие ядерные установки мощностью до 300-400 МВт. Они в несколько раз меньше обычных энергоблоков АЭС и состоят из отдельных модулей, которые теоретически можно изготавливать на заводе и быстро монтировать на площадке.

Технология предусматривает использование того же ядерного топлива, что и в традиционных реакторах, но в более компактном формате и с различными системами охлаждения. Сторонники считают, что модульность упростит строительство, уменьшит расходы и сделает энергосистему более гибкой.

Что предлагает законопроект

Проект снимает госмонополию на коммерческие атомные установки малой мощности, упрощает процедуры их строительства и позволяет частным компаниям владеть ядерным топливом для этих реакторов. Государство сохранит контроль над отходами.

Инициаторы документа ссылаются на необходимость восстановить энергосистему после войны и заменить устаревшие и разрушенные угольные ТЭС "технологиями будущего".

ММР действительно подают как новейшую прорывную ядерную технологию и связывают с ней большие надежды. Некоторые чиновники и эксперты уверенно заявляют, что малые реакторы способны спасти энергетику. К примеру, звучат утверждения, что ММР помогут отстроить не только энергетику, но и всю экономику страны.

Однако в этой волне восторженных оценок почти не слышно критического анализа. Сложно найти взвешенную позицию, ведь медиапространство заполнено громкими эпитетами без обсуждения потенциальных рисков и вызовов. Такая однобокость опасна: когда перспективы подаются только в розовых тонах, важные решения рискуют приниматься скорее из популистских мотивов, чем на основе холодного расчета.

Стоит взглянуть на ММР трезво и взвесить их реальные перспективы и риски, прежде чем принимать судьбоносные для энергетики решения.

Урок из Америки: от NuScale до NuFail

Наиболее показательной историей об обещаниях и реальности ММР стал проект американской компании NuScale Power. Ее разработка считалась флагманом среди малых реакторов, а Украина даже заключила с NuScale меморандум о строительстве ММР. Впрочем, первый проект "мини-АЭС" NuScale в США закончился провалом.

Планировалось построить шесть малых реакторов суммарной мощностью 462 МВт в штате Юта, но в ноябре 2023 года этот проект отменили из-за стремительного роста стоимости. Вместо обещанных 58 долл. за мегаватт-час электроэнергии себестоимость подскочила до 89 долл. – на 53% больше первоначальных расчетов.

Строительство станции подорожало с 5,3 млрд долл. до 9,3 млрд долл., то есть на 75%. Участники проекта потеряли уверенность, что найдут потребителей, готовых платить почти вдвое дороже за электричество, и признали проект экономически нецелесообразным.

Это настоящий удар по ядерным амбициям США и одновременно предупреждение для всех, кто увлекается ММР. Не случайно остряки окрестили NuScale, компанию, обещавшую революцию в атомной энергетике, NuFail (с английского fail – неудача). Почему провалилась такая, казалось бы, перспективная "технология будущего"?

Во-первых, сыграли роль факторы, присущие всей атомной отрасли: превышение сметы, удорожание материалов, задержки и сложность проектирования. Есть и проблемы, специфичные для ММР. NuScale рекламировала свои реакторы как более дешевые благодаря модульности, однако реальность показала обратное.

Стоимость электроэнергии сравнялась с показателями самых дорогих крупных АЭС – как скандально известный проект двух блоков Vogtle в США, который не завершили из-за значительных перерасходов. ММРы потеряли одно из главных заявленных преимуществ: экономию.

Во-вторых, инвесторы и будущие потребители обеспокоены рисками. Даже в стабильных Соединенных Штатах первый проект не смог гарантировать, что последующие расчеты не вырастут еще больше. Реактор NuScale до сих пор не прошел все этапы лицензирования и не построен, поэтому впереди могли быть новые осложнения.

Пример строительства крупных АЭС подсказывает, что удорожание и задержки почти неизбежны. В результате города- участники выходили из проекта, не желая рисковать бюджетами. Учитывая это фиаско, стоит задуматься, не слишком ли оптимистичные оценки мы слышим относительно быстрого и успешного внедрения таких реакторов?

Дешево и быстро только на бумаге

Несмотря на громкий пиар, ММРы сталкиваются с комплексом проблем. Так, согласно оценке Немецкого института экономических исследований (DIW Berlin), строительство ММР стоит 6 312 долл. за кВт мощности, что делает их чрезвычайно затратными по сравнению с другими источниками энергии. Это значительно дороже, чем эквивалентные мощности ветровых или солнечных станций, даже с учетом накопителей.

В пояснении к проекту указаны ориентировочные капиталовложения для ММР: 6-12 тыс. долл. за кВт. То есть даже при лучшем сценарии электричество из ММРов будет стоить очень дорого. Возникает вопрос: будет ли конкурировать такая генерация без дотаций?

Проект NuScale в США рассчитывал получить более 4 млрд долл. прямых субсидий и налоговых льгот, но его не спасло даже это. Сможет ли бюджет Украины поддерживать такие эксперименты при условии ограниченности ресурсов?

Также сторонники ММР говорят о скорости строительства модульных реакторов, но забывают о реалиях лицензирования и запуска. Сейчас в мире не работает ни один коммерческий ММР. Все проекты малых модульных реакторов находятся на стадии экспериментов, демонстрационных установок или проектирования.

Ближайший к воплощению дизайн (NuScale) в оптимистическом сценарии мог бы начать строиться не раньше 2029-2030 годов, но теперь возведение отложили на неопределенный срок. Другие проекты, как-вот канадский BWRX-300, британский Rolls-Royce SMR или реактор Holtec, тоже не будут готовы раньше конца десятилетия.

То есть даже если Украина сейчас примет все законы и найдет инвесторов, электроэнергию от ММР она получит в лучшем случае через восемь-десять лет. Это может растянуться на десятилетия или вообще остаться на бумаге.

Для страны, страдающей от дефицита мощностей и отключений, ставка на такую далекую перспективу выглядит крайне сомнительно. Есть серьезный риск потратить время, деньги и человеческие ресурсы на проект, который в итоге не заработает, тогда как эти ресурсы можно направить на более быстрые и значительно более дешевые решения.

Малые реакторы – большие риски

Другие громкие эпитеты в отношении ММР касаются безопасности. Мол, меньшие размеры и новые системы защиты минимизируют шансы катастрофы. Однако данные не столь оптимистичны. Риск аварии никуда не исчезает: за историю атомной энергетики уже был случай серьезной аварии на малом реакторе: в 1966 году в США на реакторе "Ферми-1".

Да, за полвека технологии усовершенствовались, однако полностью устранить человеческий фактор и технические сбои невозможно. Пример – авария в Фукусиме в 2011 году.

Представим, что какая-то модель малого реактора будет массово внедрена, а впоследствии обнаружится скрытый дефект конструкции. В автомобилях или самолетах производители объявляют отзыв продукции, но как отозвать десятки установленных ядерных реакторов? На этот вопрос пока нет ответа.

Следует упомянуть и о радиационных угрозах. Несмотря на заявления о чистоте ММР, они так же генерируют отработанное ядерное топливо и радиоактивные отходы, как и традиционные реакторы. Надежного решения для их долгосрочной утилизации до сих пор нет.

Почему-то все как будто забывают, с каким соседом нам приходится иметь дело. Любой ядерный объект становится потенциальной целью или заложником военных действий.

Это показала ситуация на Запорожской АЭС. При повреждении или отключении систем охлаждения любой реактор может превратиться в источник радиационной опасности. Если ТЭС обстрелом можно вывести из строя без глобальных последствий, то удар по ядерному реактору грозит техногенной катастрофой.

Малые реакторы, хоть и меньшей мощности, все равно содержат значительное количество радиоактивного материала. Учитывая это, внедрять новые ядерные установки в стране, противостоящей агрессору, преждевременно. Особенно когда существуют возобновляемые источники энергии, которые в случае диверсий не представляют масштабной угрозы.

Не менее оторванным от реальности выглядит предложение приобщить к атомной энергетике частные компании в качестве инвесторов и собственников будущих ММР. Готовы ли наши институты к надзору за частным сектором в такой чувствительной сфере?

Кто будет отвечать в случае аварии: владелец или эксплуатант? Каким будет страховое покрытие убытков, если произойдет худшее? Какой будет модель распределения ответственности между оператором и владельцем? Какими будут финансовые гарантии?

Нельзя допустить ситуации, когда прибыли будут идти частным компаниям, а риски и убытки останутся государству и обществу. В мире почти нет прецедентов частного строительства атомных станций, тем более малых и экспериментальных, поэтому Украине придется двигаться в значительной степени по неопределенному пути.

Украине нужна энергия сейчас

Мировой опыт и здравый смысл подсказывают: малые модульные реакторы – не панацея для украинской энергетики, особенно в обозримом будущем.

Эта технология выглядит привлекательно на бумаге: гибкие модульные блоки, возможность размещать на месте старых ТЭС. Украина как партнер США в проекте Phoenix уже изучает площадки для пилотного внедрения ММР. Государство рассчитывает на помощь союзников в этом направлении. Однако нельзя позволить, чтобы энтузиазм по поводу "технологии будущего" затмил нам реальность настоящего.

Украина остро нуждается в наращивании генерации, которая будет работать уже в ближайшие годы, а не через десятилетия. Нужны решения, которые дадут эффект быстро, за приемлемые средства и без лишних рисков. Такие решения есть: возобновляемые источники энергии, энергоэффективность и современные технологии накопления энергии.

За последнее десятилетие солнечные и ветровые электростанции стали кратно дешевле атомных и продолжают дешеветь. Они децентрализованы, то есть распределены по территории, поэтому в случае ударов по одному участку другие остаются невредимыми, что повышает устойчивость системы. Возобновляемая энергия не требует импортного топлива и не создает опасных отходов. Строить такие станции можно за месяцы.

Прежде чем восторженно говорить о ММР как о спасительной технологии, следует признать: это дорого и сложно и это существует только в далекой перспективе. В условиях послевоенного восстановления каждая гривна и каждый год – на вес золота, поэтому приоритет стоит отдавать решениям, которые принесут пользу наверняка и вскоре.

Энергобезопасность Украины должна зависеть не от призрачных обещаний, а от трезвого расчета и выбора в пользу безопасных, надежных, устойчивых технологий.