Иллюстрация / REUTERS

Малые реакторы на смену крупным АЭС: как Украине оседлать волну глобальных изменений в энергетике

В ближайшем будущем украинская энергетика может кардинально изменится. На смену крупным атомным электростанциям и загрязняющим атмосферу тепловым энергоблокам могут прийти модульные реакторы малой мощности. По прогнозам, мировой рынок таких ректоров к 2025 году достигнет 1 трлн долл., и наша страна имеет шансы откусить от этого пирога свой кусок.

Иллюстрация / REUTERS

Актуальная повестка дня последних лет – как адекватно реагировать на изменения климата нашей планеты.  Вопрос, который еще недавно тревожил лишь горстку богатейших стран планеты, теперь выходит на передний план при формировании стратегий энергетического развития большинства государств.

Украина не является исключением. Более того, наша страна одной из первых ратифицировала Парижское климатическое соглашение, которое обязывает страны подписанты сокращать выбросы парниковых газов и, соответственно, постепенно отказываться от углеродного сценария развития экономики.

Страны с целью снижения выбросов вредных веществ в атмосферу будут изменять собственную энергетическую промышленность. Постепенно из эксплуатации будут выводится угольные, а также, в меньшей степени - газовые электростанции, которых заменят чистые виды генерации: солнечная, ветровая, гидрогенерация, а также атомная.  

На сегодня в Украине производится порядка 160 млрд кВт-ч электроэнергии в год.

За последние несколько лет наша страна сделала существенный прорыв в развитии возобновляемых источников энергии. Так, по состоянию на 1 июля 2019 году в Украине было установлено 3,6 ГВт мощностей «альтернативной» генерации, что в 2,2 раза больше чем на аналогичную дату прошлого года.

Таким образом, благодаря стимулирующим мерам доля возобновляемых источников в производстве электроэнергии выросла до уровня 3,3% в энергобалансе страны. При этом такой динамический рост возобновляемой энергии в стране имеет и свои недостатки.

Производство электроэнергии из возобновляемых источников имеет мало прогнозируемый характер, так как зависит от погодных условий. Например, если в случае внезапного отсутствия ветра из энергосистемы выпадет крупный ветровой парк генерации, его долю должен покрыть другой источник энергии. То есть должны включится маневренные мощности, или наоборот быстро выключится, если ветер непрогнозируемое усилится.

В Украине такие маневренные мощности представлены гидроэлектростанциями и аккумулирующими электростанциями, которые производят менее 10% электроэнергии страны, которая также является «чистой».

За короткий период времени снижать или увеличивать производство электроэнергии могут также тепловые электростанции. В Украине более трети отечественной электроэнергии вырабатывается на технологически устаревших, вредных для экологии тепловых электростанциях. В ближайшие несколько десятилетий наша страна будет вынуждена выводить их из эксплуатации или проводить дорогостоящие работы по модернизации станции.

В ближайшем будущем может начаться постепенный вывод атомных энергоблоков из эксплуатации / фото: nas.gov.ua

Атомная энергетика в Украине представлена пятнадцатью энергоблоками – 13 реакторами ВВЭР-1000 и двумя - ВВЭР-440, которые производят экологически чистую энергию и занимают около 50% в общей структуре генерации. Такая генерация не принимает постоянного участия в маневрировании энергосистемы, а покрывают базовую нагрузку энергосистемы.

Последний украинский атомный энергоблок был введен в эксплуатацию в 2004 году, а основная часть - в 80-х годах прошлого века. Как и любая техника – реакторы не вечны и имеют свой технологический ресурс. В ближайшем будущем может начаться постепенный вывод этих энергоблоков из эксплуатации. Первый реактор может быть остановлен уже в 2030 году.  

Поэтому перед нашей страной стоит непростая задача – в ближайшие десятилетия полностью обновить генерирующие мощности, учитывая мировые тенденции толерантного отношения к окружающей среде и бурный рост доли возобновляемых источников энергии.  

Сегодня в мире активно развивается технология малых модульных реакторов мощность до 300 МВт, которые могут прийти на замену как крупным АЭС, так и тепловым станциям.

По прогнозам, мировой рынок таких ректоров к 2025 году достигнет 1 трлн долл., и наша страна имеет шансы откусить от этого пирога немалый кусок.

Американо-украинский союз

По данным Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), в мире насчитывается около полусотни проектов и концепций малых модульных реакторов. В настоящее время такие реакторы находятся на продвинутых этапах строительства в Аргентине, Китае и России.

Еще несколько проектов находятся на уровне научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, среди таких и проект американской компании Holtec International, с которой наша страна уже сотрудничает по строительству Централизованного хранилища отработавшего ядерного топлива в Чернобыльской зоне отчуждения.   

Сейчас Holtec прорабатывает пилотные проекты для Канады, стран Ближнего Востока, а также Украины. Ожидается, что первые реакторы компании будут введены в середине 2020-х. Пилотная установка будет построена в США.

Международный консорциум

В июне этого года Национальная атомная энергогенерирующая компания "Энергоатом", Государственный научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности (ГНТЦ ЯРБ), а также Holtec International подписали соглашение о создании международного консорциума по внедрению в Украине технологии малых модульных реакторов SMR-160.

Как сообщил генеральный директор Holtec Ukraine Сергей Тараканов, работа консорциума позволит «Энергоатому» и «ГНТЦ ЯРБ» проанализировать с учетом конфиденциальности проект и определить, где находится Holtec в его разработке. Так же консорциум должен будет определить, какие необходимы законодательные изменения для внедрения этой технологии в Украине.

«Мы считаем, что в течение двух лет работы консорциума мы будем иметь все ответы на вопросы, которые на данном этапе консорциум перед собой ставит», - отметил Тараканов.

Как сообщил начальник отдела «Научно-технический центр» госпредприятия «Энергоатом» Олег Годун, основной задачей консорциума является рассмотрение самой технологии с целью имплементации.

«Задача №1 - анализ нормативной документации, задача №2 - анализ концептуального проекта. Задача №3 - подготовка исходных данных для разработки ТЭО, задача №4 – оценка проекта по методологии МАГАТЭ с целью анализа возможности имплементации данной технологии и подготовка соответствующих документов для принятия решения на государственном уровне», - казал Годун, добавив, что установка SMR выходит за рамки существующей регуляторной документации Украины.

В Украине планируется строительство завода, аналогичного заводу Holtec в Нью-Джерси / фото: elektrovesti.net

Впечатляюще хороший реактор

Почему именно реактор SMR-160 компании Holtec?

Во-первых, в перспективе рассматривается возможность строительства в Украине завода по производству таких реакторов и их экспорт в другие страны.

Как рассказал Тараканов, планируется строительство завода-изготовителя, который будет аналогичным заводу Holtec в Камдене (Нью-Джерси, США). Строительство такого завода позволит нашей стране экспортировать данную технологию в другие страны, что может принести миллионы долларов валютной выручки, а также включить в цепочку производства ряд украинских предприятий.

В американской компании выразили надежду, что что в ближайшее время будут достигнуты договоренности об участии в проекте харьковского завода «Турбоатом».

«Такие предприятия есть и в Харькове, и в Краматорске. Если мы говорим о системах управления технологическими процессами, то в Украине есть два-три очень сильных игрока, но назвать предметно имена, кроме уже озвученных, мы сможем после проведения переговоров. «Турбоатом» при благоприятных обстоятельствах будет привлечен как производитель турбин для всех станций SMR-160», - отметил Тараканов.

Во-вторых, как отмечают в Holtec, их технология имеет ряд преимуществ: безопасность и надежность за счет более простой конструкции и использованию пассивных устройств; модульность конструкции, что снижает затраты и сокращает сроки строительства (если ввод в эксплуатацию стандартного крупного реактора АЭС занимает около десяти лет, то продолжительность строительства SMR-160 около двух лет), срок эксплуатации составляет 80 лет; возможность работы в маневренном режиме;

Как отметил директор «ГНТЦ ЯРБ» Игорь Шевченко, выбор данной технологии является наиболее перспективным для Украины.

«Наиболее реальные, интересные проекты, которые сейчас рассматриваются в мире, мы разделили в соответствии с международными подходами на эволюционные, инновационные и революционные. Предлагаемый компанией Holtec аппарат относится к эволюционным. Мы считаем, что наиболее перспективным является как раз строительство таких аппаратов в Украине, так как их технологии и готовность нашей нормативной базы наиболее приемлемы», - сказал Шевченко.

При этом он отметил, что из-за отсутствия опыта эксплуатации такой установки пока невозможно доказать задекларированные преимущества.

«Технология модульных конструкций – пока это только заявления, опыта сооружения нет. Хотелось бы понять на последующих этапах, что это на самом деле так. Безопасность и надежность – да, реактор выглядят весьма впечатляюще. Он настолько хорош, что это кажется подозрительным, поэтому часть технических решений, которые реализованы в рамках этого проекта, по нашему мнению, требуют дополнительного анализа», - заявил Шевченко.

«Что касается локализации в Украине подобного рода оборудования – да, это вещь, наверное, интересная и полезная для всех нас, но опять же выводы можно будет делать после того, как что-то будет сделано. Маневренный режим – заявление очень классное и хорошее, но нужно будет смотреть, как этот опыт будет реализован на конкретной площадке с конкретным оборудованием и сетями», – добавил он.

При этом главным риском директор «ГНТЦ ЯРБ» видит процесс лицензирования данного реактора в Украине.

«И самое главное наше сомнение – это лицензирование. Поскольку столь новые технологии существенно влияют на процесс лицензирования данного аппарата, на сроки, на подход к лицензированию. Аппарат на столько новый, несмотря на то, что, по нашему мнению, он является эволюционным, он все равно вызывает ряд вопросов с точки зрения изменения не только нормативной базы, но возможно и законодательной», - сказал Шевченко.

Стоимость строительства реактора SMR-160 составит 1 млрд долл. / фото: abcnews.com.ua

Как сообщил директор Holtec Ukraine Тараканов, в 2022 году Holtec будет готов заключить коммерческий контракт, а сами работы по строительству пилотного блока могут быть начаты в 2025 году.

Цена вопроса

По словам Тараканова, ориентировочная стоимость строительства модульного реактора SMR-160 составляет 1 млрд долл.

«Стандартная цена объекта, без учета серийности, масштабирования, то это цена 1 млрд долл. на один энергоблок мощностью 160 МВт», - сказал Тараканов.

Достаточно внушительная сумма, учитывая то, что для замены одного блока ВВЭР-1000 потребуется шесть SMR-160.

При этом директор «ГНТЦ ЯРБ» Шевченко отметил, что стоимость таких реакторов на начальном этапе будет существенно выше, чем традиционных, однако со временем стоит рассчитывать на их существенное удешевление.

«Нет подтвержденных данных по стоимости киловатт-часа этих современных технологий, но уже сейчас ясно, что на первом этапе она будет значительно выше, чем у реакторов большой мощности. Западные источники говорят, каким образом можно снизить эту стоимость: учесть опыт сооружения, откинуть особенности проектирования на последующих этапах, за счет модульности - сооружения на одной площадке не одного, а большого количества реакторов, а также малое время сооружения», - сказал он.

В свою очередь, начальник отдела «Научно-технический центр» госпредприятия «Энергоатом» Олег Годун отметил, что в ходе предварительной оценки внедрения малых модульных энергоблоков в Украине было установлено, что приведенная стоимость производства электроэнергии для SMR-160 сопоставима с установками большой мощности, таких как АЭС-2006 и АР-1000 мощностью 1200 МВт.

«Результаты расчетов, которые были проведены с использованием инструментария МАГАТЭ (Международного агентства по атомной энергии - УНИАН), позволяют говорить о том, что, в принципе, приведенная стоимость производства электроэнергии для установок SMR сопоставима с установками большой мощности. При этом, в исследовании не учитывается модульность, а рассматриваются только единичные установки», - сказал Годун.

Поиски инвестора

Как отметил директор «Научно-технического центра» «Энергоатома» Николай Власенко, учитывая стоимость строительства таких реакторов, «Энергоатом» будет рассматривать все применимые в Украине технологии, однако, приоритет будет отдан компании, которая согласится выступить соинвестором.

«Есть такая задача – выбор реакторных технологий. Мы не ограничиваемся одной технологией. Скорее всего, это будет много технологий. В первую очередь, здесь будет важна не технология, а тот, кто даст инвестиции. Другого способа на сегодня, к сожалению, нет. Поэтому линейка остается вся возможная при наших нормативных требованиях, при тех критериях оценки, которые разработаны. Но, естественно, приоритет будет отдаваться инвестору. Мы отлеживаем ситуацию через МАГАТЭ, через другие организации. Никакая из технологий не отбрасывается», - отметил Власенко.

В свою очередь, Тараканов отметил, что возложенные на «Энергоатом» специальные обязательства по продаже 90% своей электроэнергии по заниженным ценам для нужд населения после запуска нового рынка электрической энергии препятствуют привлечению крупных инвестиций в атомную энергетику страны.

«Как вы знаете, за неделю до начала рынка правительство обязало «Энергоатом» продавать 90% своей электроэнергии по специальным обязательствам по нерыночной цене. Очевидно, что если это будет не временный порядок, а на много лет, то это фактически не дает возможности «Энергоатому» выходить на рынок внешних заимствований и привлекать средства для масштабных проектов», - сказал Тараканов.

По его словам, помочь «Энергоатому» в привлечении средств мог бы проект «Энергетический мост «Украина – Европейский Союз».

«Мы с интересом наблюдаем за развитием проекта «Энергетический мост «Украина-ЕС». К сожалению, должен отметить, что на сайте Министерства энергетики не так много информации по этой теме. Несмотря на то, что именно министерство организовывает и проводит этот тендер. Одним из аспектов этого проекта является заключение договора, при котором «Энергоатом» будет иметь право экспортировать электроэнергию с блока Хмельницкой АЭС, и это право будет гарантировано правительством на длительный период, например, на десять лет. Имея такой механизм, уже можете разговаривать с иностранными банками или другими финансовыми учреждениями по привлечению кредитов. Сейчас же, если такого договора нет, то механизмов привлекать очень мало», - отметил он.

Пока что невозможно представить, как будет выглядеть национальная и мировая энергетика через двадцать-тридцать лет, однако Украине уже сейчас необходимо определить путь стратегического развития и идти по нему. И здесь связка возобновляемых источников энергии и малых модульных реакторов выглядит очень перспективно. Однако, внедрение таких сложных и инновационных проектов потребует колоссальных финансовых ресурсов и масштабной организационной работы.  

Игорь Орел

Если вы заметили ошибку, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter