Атомная энергетика начиналась с малых реакторов, но пошла по пути строительства АЭС с гигаваттными мощностями. Сегодня возник спрос на малые станции, и «Росатом» запускает сооружение таких объектов.
Один из актуальных мировых трендов — движение в сторону распределенной энергетики: больше автономной генерации, меньше выбросов парниковых газов, говорит Сергей Кондратьев, руководитель экономического департамента Института энергетики и финансов. Потребителям, которые ранее предпочли бы, например, строительство угольных электростанций, из-за изменения самих энергосистем теперь становятся интересны малые атомные станции, говорит эксперт.
В госкорпорации «Росатом» подчеркивают, что фактически переходят к промышленной стадии создания таких реакторных установок.
«Мы развиваем линейку малой мощности — строим атомные станции, которые будут использоваться для энергообеспечения крупных промышленных проектов. На Чукотке это четыре модернизированных плавучих энергоблока для Баимского ГОК (МПЭБ с реакторными установками РИТМ-200) и наземная АЭС по проекту «Шельф-М» (до 10 МВт) для разработки месторождения золота «Совиное». Строим наземную АЭС малой мощности в Якутии по проекту РИТМ-200Н для освоения крупнейших месторождений золота и олова и обеспечения электроэнергией близлежащих поселков. Совместно с Курчатовским институтом ведем работу над еще одним малым реактором — «Елена-М» с прямым преобразованием тепла в электричество», — отметил в ноябре на Примаковских чтениях глава «Росатома» Алексей Лихачев.
Незадолго до этого он подписал с президентом «Норникеля» Владимиром Потаниным соглашение об изучении возможности строительства АЭС малой мощности (АСММ) для электроснабжения промышленности Норильска.
Согласно докладу МАГАТЭ «Прогресс в развитии технологий малых модульных реакторов» (2020 год), многие государства рассматривают возможности приобретения малых атомных станций для борьбы с изменениями климата, что стало известно в ходе проведенной в сентябре 2019 года Международной конференции по изменению климата и роли атомной энергии. Эти объекты электрогенерации, говорится в докладе, представляют собой станции нового поколения мощностью до 300 МВт, их компоненты и системы могут быть изготовлены на заводах, а затем транспортированы к конечному потребителю. Малые станции предназначены для использования в специфичных условиях или там, где применение крупных реакторов было бы нерентабельным, отмечают эксперты МАГАТЭ: модульная архитектура открывает возможность их серийного производства и, соответственно, сокращения времени ввода в эксплуатацию.
«АСММ могут заменить устаревшие электростанции на ископаемом топливе, обеспечить энергией развивающиеся страны с малоразвитыми электросетями, малонаселенные или автономные регионы, а также делают возможным создание гибридных систем ядерной и возобновляемой энергии», — подчеркивают эксперты международной организации.
Объем мирового рынка строительства малых станций сегодня оценивается от $6 млрд (Precedence Research, Канада) до $9,6 млрд (Polaris Market Research, США) и, как считают эксперты обеих организаций, в ближайшее десятилетие будет расти.
Возврат к малой мощности
Сама по себе идея реакторов малой мощности не нова, с них и начиналась история атомной энергетики, напоминают в «Росатоме»: первый в мире реактор АМ-1 (расшифровывается как «атом мирный»), запущенный 27 июня 1954 года в калужском Обнинске, имел мощность всего 5 МВт. По сегодняшним меркам, это сверхмалая мощность, ее хватит лишь на энергоснабжение небольшого поселка или предприятия. У госкорпорации и сейчас есть находящаяся в эксплуатации с 1974 года АСММ — Билибинская станция на Чукотке. Все блоки, которые строились впоследствии, были значительно мощнее. Сегодняшний флагманский проект «Росатома» — АЭС большой мощности на основе реактора ВВЭР-1200, который имеет номинальную электрическую мощность 1200 МВт, отмечают в госкорпорации.
Главная причина того, что курс был взят на строительство мощных объектов, — экономический эффект, который приносит увеличение электрогенерации, объясняет главный редактор отраслевого портала Atominfo Александр Уваров.
«Есть такое понятие — стоимость ввода мегаватта мощности. Эта стоимость монотонно снижается по мере того, как суммарная мощность станции растет», - отмечает он.
По словам Александра Уварова, для роста спроса на станции малой мощности есть свои экономические предпосылки. Прежде всего, многие страны вообще не располагают собственными АЭС и хотели бы войти в «атомный клуб», но это удовольствие не из дешевых.
«Большая станция — это многие миллиарды долларов инвестиций, что далеко не всем по карману. А АСММ обойдется значительно дешевле», — объясняет эксперт.
Кроме того, добавляет он, для ряда территорий большие АЭС и не нужны, например для горнорудного предприятия в Сибири, островного государства или любых других территорий без разветвленной сети линий электропередачи, позволяющей реализовать избыток производимой энергии.
К островным потребителям, добавляют в «Росатоме», такую станцию можно привезти практически полностью собранной, отбуксировав от завода-изготовителя: именно так была доставлена на Чукотку первая работающая российская АСММ — «Академик Ломоносов».
Несмотря на то что сегмент малых станций можно считать новым для рынка атомной энергетики, безопасность станций подтверждена их многолетней эксплуатацией, подчеркивают в «Росатоме»: реакторы, аналогичные тем, что входят в состав малых станций, эффективно и надежно работают на ледокольном флоте. С появлением плавучего энергоблока «Академик Ломоносов» энергетики разных стран убедились, что АСММ — это не далекая мечта, а работающая технология, говорят в «Росатоме», который запустил проекты на основе реактора РИТМ-200 на базе накопленного опыта эксплуатации судовых установок, составляющего свыше 400 реакторо-лет.
«У атомных станций малой мощности много преимуществ. По сравнению с возобновляемыми источниками генерации это стабильность выработки электроэнергии и независимость от погодно-климатических условий, если сравнивать с газовыми и угольными станциями — безуглеродность, а с АЭС большой мощности — гибкость параметров и возможность встраивания в любую энергосистему», — считает президент АО «Русатом Оверсиз» Евгений Пакерманов.
Атомный потенциал
«Всего в России насчитывается несколько десятков труднодоступных малонаселенных мест, где целесообразно установить АСММ», — говорит Александр Уваров.
Объем мирового рынка значительно больше, чем российского: по данным Всемирной ядерной ассоциации (WNA), ожидается, что к 2040 году в мире будет введено в эксплуатацию до 35 ГВт суммарных мощностей малых станций. Ассоциация объясняет свои прогнозы роста популярности малых станций, в частности, тем, что при налаживании их серийного выпуска стоимость объектов будет снижаться, а сроки их сооружения становиться предсказуемыми, особенно в сравнении с традиционными АЭС.
Помимо прямой коммерческой выгоды от строительства малых станций за рубежом существует и стратегическая цель — занять рынок, размышляет Александр Уваров.
«Возвести станцию — это полдела, ее еще нужно обслуживать: обучать персонал, вывозить отработанное топливо, завозить новое, поддерживать инфраструктуру», - поясняет он.
Эксперт указывает, что на ядерном рынке конкуренция сильна, и сегодня нельзя не воспользоваться теми наработками, которые есть у «Росатома».
С ним согласен Сергей Кондратьев: «Россия сейчас лидер в этом сегменте рынка. ПАТЭС «Академик Ломоносов» была введена в эксплуатацию в 2019 году».
По данным китайской корпорации CNNC, сейчас в Китае на острове Хайнань завершается строительство экспериментальной наземной малой атомной станции с реактором ACP100.
«В США и странах ЕС есть проекты на стадии проектирования, но нет ни одного действующего энергоблока. Например, первая малая модульная АЭС, спроектированная NuScale, получила лицензию NRC в январе 2023 года, но уже в ноябре первый проект такой АЭС в Айдахо был отменен. Сейчас NuScale говорит о планах построить первые малые АЭС в середине 2030-х, это отставание в одно поколение», — подчеркивает Кондратьев.
По словам Александра Уварова, российские малые станции потенциально могут приобрести, в частности, порядка двадцати государств Азии, Африки и Латинской Америки.
В «Росатоме» сообщают, что ведут переговоры также о сооружении АСММ в Киргизии и Мьянме.
«Строительство АСММ в целом создает условия для диверсификации экономики, роста промышленного производства и инвестиционной привлекательности региона, развития малого и среднего бизнеса в смежных отраслях — в поставке материалов, строительной техники, предоставлении различных услуг населению. Размещение малых станций дает помимо собственно электроэнергии стимул получать образование для местных жителей, открывает перед ними перспективы работы в высокотехнологичной сфере», — считает Евгений Пакерманов.
«Мы видим большой потенциал для развития малой атомной генерации — как в плавучем, так и наземном исполнении. По нашим оценкам, он может составлять до 30 блоков с реакторами РИТМ и «Шельф М», — отмечает Алексей Лихачев.