Фото: Иллюстративное

Как интегрировать АЭС большой и малой мощности в одну энергосистему

Атомная энергетика становится все более доступной благодаря малым модульным реакторам (ММР) за счет технологических решений и экономических выгод. По сравнению с более крупными АЭС, мощность одного ММР, как правило, составляет менее 300 МВт, энергоблоки собираются на заводе, их легко установить и интегрировать в текущую энергосистему страны. Срок строительства АЭС на базе ММР также значительно меньше. Но у каждого типа АЭС есть свое место в энергосистеме. Вопросы рыночного потенциала малых модульных реакторов, а также возможности интеграции АЭС различных типов мощностей прокомментировал Шохмирзо Умаров, преподаватель кафедры ядерной физики и теплофизики Ташкентского филиала НИЯУ «МИФИ».

Растущий рынок атомных энергоблоков

На сегодняшний день в мире существуют около 80 проектов малых модульных реакторов, открывая развивающимся странам доступ к атомной генерации. По данным исследовательской компании Precedence Research на июль текущего года, объем мирового рынка ММР в 2024 году составил 6,88 млрд долларов США. К 2034 году рост достигнет примерно 16,13 млрд долларов США, увеличившись в среднем на 8,9% в год в период с 2024 по 2034 годы. Такая динамика, по мнению экспертов, происходит во многом за счет появления частных инвесторов, заинтересованных в развитии низкоуглеродных источников, согласно глобальному меняющемуся курсу в сторону «зеленой» повестки.

Шохмирзо Умаров, объясняя рост спроса на ММР отметил, что заинтересованность и готовность инвестировать в малые атомные мощности наблюдается как со стороны вендоров, так и со стороны заказчиков:

«Большинство инвесторов в проекты ММР — это частные компании. Дело в том, что начальные капитальные затраты в этом сегменте не такие большие, что дает возможность частным компаниям войти в рынок. В качестве примера можно привести нефтехимическую компанию Dow Chemical в США. Несмотря на то, что в штатах эксплуатируются около ста больших атомных энергоблоков, эта компания планирует разместить на одной из своих площадок АЭС на основе ММР общей мощностью 320 МВт для получения промышленного пара. В Канаде консорциум частных компаний планирует строительство АСММ на основе реактора BWRX-300 на площадке Дарлингтон. В Индонезии частные нефтеперерабатывающие компании инициируют размещение малых модульных реакторов на своих территориях», - рассказывает эксперт.

Первый в мире усовершенствованный ММР был подключен к энергосистеме в 2019 году, а его коммерческая эксплуатация была начата в мае 2020 года в России на плавучей АЭС «Академик Ломоносов» с двумя реакторными установками КЛТ‑40С мощностью 35 МВт. Вырабатываемая электроэнергия покрывает потребности города на арктическом побережье с населением около 100 тыс. человек.

По словам эксперта, малые модульные реакторы открывают вход в атомную генерацию в том числе и развивающимся странам. Традиционные АЭС требуют значительных капиталовложений и времени на строительство. При этом, если место строительства АЭС большой мощности находится вдали от крупной энергосистемы, необходимо также учесть затраты на создание соответствующей инфраструктуры. В случаях, когда речь идет об отдаленных локациях, открывается путь для ядерных реакторов малой мощности. В качестве примера Шохмирзо Умаров привел строительство АЭС малой мощности (АСММ) в Якутии с реакторной установкой РИТМ-200Н, которая является проектом-аналогом для будущей АСММ в Узбекистане.

Комбо двух мощностей

Многие страны с традиционными АЭС заявили о переходе на малые модульные реакторы с целью замены старых энергоблоков.

«Есть случаи, когда страна собирается заменить и обновить атомную генерацию с помощью ММР. К примеру, Румыния, где уже есть АЭС средней мощности (в Румынии - 600 МВт). Они планируют перейти на малые модульные реакторы, у которых мощность приблизительно такая же, но по экономическим и технологическим показателям намного совершеннее. Переход на АЭС большой мощности пока не ожидается», - отметил Ш.Умаров.

Страны, которые уже имеют атомную генерацию, рассматривают комбо из больших энергоблоков и малых модульных реакторов для обеспечения надежным источником энергии стратегические объекты промышленного сектора. Индия, которая имеет в своем активе 20 атомных энергоблоков в эксплуатации и строит еще 7 реакторов, на днях заявила о намерении развернуть 40-50 малых модульных реакторов преимущественно для замены внутренних тепловых электростанций, чтобы достичь нулевых выбросов к 2070 году. Реакторы мощностью 220 МВт планируется установить на старых ТЭС, которые используются в тяжелой промышленности.

«Еще один грандиозный пример сочетания АЭС большой и малой мощности не только в энергосистеме, но и на территории одной АЭС — это проект Xuwei в Китае. Среди проектов, утвержденных правительством Китая, есть площадка, которая предполагает строительство двух энергоблоков большой мощности и один малый модульный реактор. Комбинируя два типа мощностей, китайцы планируют производить не только электроэнергию, но и промышленный пар для нефтехимической промышленности», - рассказал Ш.Умаров.

Сочетание больших и малых АЭС в одной энергосистеме страны во многих случаях обосновано. По мнению эксперта, малые АЭС могут занять свое прочное место там, где с технической и экономической стороны нецелесообразно проводить отдельные линии электропередач, подстанции и создавать специальную инфраструктуру. АСММ при малых капитальных затратах относительно АЭС большой мощности могут в значительной мере сэкономить средства на инфраструктурные затраты. В условиях небольших стран или локальных сетей малые атомные мощности встроить гораздо проще. При этом, по словам эксперта, и малые АЭС, и большие – это надежные и стабильные источники генерации качественной энергии.

«В дальнейшем, когда у нас в стране будут решены технические задачи по адаптации реактора большой мощности в наш регион, строительство такого реактора будет только плюсом», - заключил эксперт.