ММР, а не крупные реакторы, — будущее ядерной энергетики: анализ ITIF
Согласно анализу Фонда информационных технологий и инноваций США (Information Technology and Innovation Foundation, ITIF), гигаваттные реакторы не станут ключевым элементом будущего энергобаланса США, несмотря на поддержку концепции их массового развертывания со стороны ряда сторонников ядерной энергетики, включая частные компании (например, The Nuclear Company) и Министерство энергетики США при администрации Джо Байдена.
В обновленном сентябрьском отчете «Pathways to Commercial Liftoff: Advanced Nuclear» Министерство энергетики заявило, что для удовлетворения будущего спроса США потребуется комбинация ММР и крупных реакторов поколения III+, таких как AP1000 мощностью 1117 МВт от Westinghouse Electric. Ведомство рекомендовало «консорциумный подход» для серийного строительства 5–10 реакторов одного типа.
В свою очередь, Дональд Трамп во время предвыборной кампании выразил скепсис в отношении крупных реакторов, отметив что такие проекты, как два блока AP1000 на АЭС «Вогтль» (строительство которых заняло более десяти лет и значительно превысило бюджет), становятся «слишком масштабными, сложными и дорогими».
Как отмечается в докладе ITIF, без практического опыта, полученного при массовом строительстве AP1000, снижение затрат на крупные реакторы до уровня «P3» (Portability, Purchasability, Practicability - целевой уровень экономической эффективности ядерных реакторов, при котором их стоимость становится конкурентной на энергорынке) маловероятно. Хотя AP1000 стал «стандартной» конструкцией для США, «количество заказов недостаточно для достижения эффекта масштаба». В то же время, несмотря на то, что оценка экономической целесообразности ММР (включая достижение «P3») станет возможной не ранее чем через десятилетие, их шансы на коммерческий успех выше благодаря потенциалу масштабирования и снижения затрат.
Согласно ITIF, малые модульные реакторы обладают рядом ключевых преимуществ, способных обеспечить их конкурентоспособность по сравнению с крупными реакторами и существенно расширить рынок ядерных технологий. К числу таких преимуществ относятся:
- Гибкость мощности – выходная мощность варьируется от единиц до 300 МВт, что расширяет потенциальные сферы применения;
- Высокие температуры на выходе – отдельные конструкции ММР подходят для высокотемпературных промышленных процессов;
- Модульность – возможность объединения нескольких реакторов в единую энергосистему с повышенной производительностью;
- Пассивные системы безопасности – снижение как строительных затрат, так и риска аварийных ситуаций;
- Экономия на топливе – некоторые модели ММР требуют менее частых перегрузок топлива и используют более дешевые топливные решения.
Тем не менее, как отмечает ITIF, первые коммерческие ММР, вероятно, будут иметь более высокую стоимость за мегаватт-час по сравнению с возобновляемыми источниками энергии, газовой генерацией и действующими крупными реакторами. Кроме того, их коммерциализация неизбежно сопряжена со значительными рисками, включая технологические сложности, регуляторные барьеры, рыночные вызовы (такие как более высокие, чем ожидалось, затраты на внедрение), а также политические риски, обусловленные вероятной необходимостью долгосрочной государственной поддержки.
Начиная с первого срока президентства Дональда Трампа, федеральное правительство инвестировало миллиарды долларов как в поддержку существующего парка атомных электростанций, так и в развитие перспективных ядерных технологий, в особенности проектов ММР и микрореакторов.
В отчете Министерства энергетики США Liftoff Report перечислен ряд текущих и планируемых федеральных финансовых стимулов и программ поддержки ядерных технологий. Среди них — «накапливаемые» налоговые льготы в рамках Закона о снижении инфляции (IRA), судьба которых остается неопределенной в этом году на фоне поиска Конгрессом источников компенсации для сокращения налогов. Также среди мер поддержки — программа Министерства по разработке реакторов поколения III+ (объемом $900 млн), Национальный центр инноваций в области реакторных технологий при Айдахской национальной лаборатории, инициативы Министерства обороны США по созданию мобильных и стационарных микрореакторов, а также неиспользованные миллиарды из средств IRA, находящиеся в распоряжении Управления кредитных программ Министерства энергетики.
Программа поддержки малых модульных реакторов поколения III+ (Gen III+) принимала заявки до 23 апреля. Как пояснил Джефф Мерифилд, председатель совета директоров Американского ядерного энергетического совета (USNIC) и партнер энергетической практики юридической фирмы Pillsbury Winthrop Shaw Pittman LLP, Министерство энергетики США намерено с помощью этой инициативы "дать старт" внедрению легководных ММР, которые имеют значительно больше общего с существующими проектами крупных легководных реакторов, чем с реакторами поколения IV, использующими иные теплоносители.
"Многие предлагаемые проекты Gen III+ используют топливо и компоненты, аналогичные применяемым в действующих реакторах", – отметил Мерифилд. По его словам, теоретически это может позволить избежать некоторых лицензионных сложностей, характерных для инновационных реакторных разработок.
Особую значимость вопрос топлива приобретает с точки зрения сроков вывода технологий на рынок, учитывая ограниченные поставки высокопробного низкообогащенного урана (HALEU), необходимого для многих реакторов поколения IV. В то же время, как подчеркнул эксперт, федеральное правительство "работает в авральном режиме" для наращивания мощностей по обогащению HALEU.