Малі ядерні реактори: прорив чи зомбі-технологія?

В Україні мають з'явитися 20 малих модульних атомних реакторів, які обіцяє побудувати американська компанія Holtec International спільно з "Енергоатомом". Причому перший з них планують побудувати вже у 2029 році, як випливає з угоди про співробітництво між двома компаніями, підписаної 21 квітня. Коментуючи підписання документу, міністр енергетики Герман Галущенко заявив, що модульні реактори "дадуть можливість замінити зруйновані російськими атаками теплоенергетичні потужності й досягнути цілей декарбонізації".

Що таке ММР і чим це краще за звичайні АЕС?

Малі модульні реактори (ММР) - або як їх ще називають "міні-АЕС" - протягом вже понад десятиліття згадуються у фахових і політичних дискусіях як атомні станції майбутнього. При цьому ці станції не являють собою нічого нового. Технологічно - це такий саме реактор на легкій воді під тиском, як і реактори ВВЕР, які стоять на більшості українських АЕС. Ці реактори випускалися у Радянському Союзі з 50-их років минулого століття. Головна відмінність ММР - його мала потужність. "Технологія АЕС малої потужності не є інновацією, вона відома з 1957 року", - зазначають у своїй аналітичній записці, зокрема, експерти Німецького інституту економічних досліджень (DIW - Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung). Реактори SMR-160, які хоче будувати в Україні Holtec - мають у рази меншу потужність за реактори ВВЕР: 160 замість 1000 мегават.

У компанії Holtec наголошують, що малі розміри дозволять вмонтовувати ядерні реактори у вже наявну інфраструктуру теплових станцій, з яких лише треба буде видалити вугільні котли. Зробити це, як вважають розробники SMR-160, можна буде завдяки тому, що малі реактори - на відміну від великих "класичних" реакторів - будуть значно безпечнішими і не потребуватимуть виконання жорстких безпекових приписів, таких як створення евакуаційної зони навколо АЕС. "Тисячі вугільних ТЕС по всьому світі, які нині достроково виводяться з експлуатації, зможуть бути переобладнані під використання чистої енергії", - пообіцяла Holtec у січні цього року в своєму пресрелізі.

Читайте також: Чи здатні мініелектростанції захистити енергосистему від наслідків російських атак

Перспективна технологія, але є нюанс

Проблема у тім, однак, що багатообіцяюча технологія використання ММР для парогенератора на колишніх ТЕС досі навіть не запатентована. У січні Holtec лише подав до Патентного відомства США відповідну заявку. Більше того: сам модульний реактор SMR-160 ще не пройшов сертифікацію ані у Сполучених Штатах, ані у будь-якій іншій країні світу. На даний момент малий реактор від Holtec пройшов лише першу з трьох фаз аналізу проєкту, який здійснює Комісія з ядерної безпеки Канади - CNSC. Це - добровільна процедура технічного супроводу проєкту, яка здійснюється незалежними фахівцями органів ядерного нагляду з метою виявлення потенційних недоліків реакторів у процесі розробки, яка не замінює собою державну сертифікацію. Отже, проєкт, вочевидь, ще далекий від отримання сертифікатів. Попри те, що Holtec пообіцяв будувати малі реактори в Україні ще п'ять років тому, підписавши відповідний меморандум з "Енергоатомом".

"Заяви щодо будівництва в Україні малих модульних реакторів - нічим не обґрунтовані. Це - чистий PR, який не має наразі під собою ані бізнес-плану, ані фінансових резервів для  реалізації. Це - намагання покращити імідж", - зазначив у розмові з DW виконавчий директор Центру досліджень енергетики Олександр Харченко. Експерт зауважив, що єдина компанія, яка дотепер отримала державний сертифікат на використання малого модульного реактора, це - американська NuScale. Вона, як і Holtec, також анонсувала побудову першого прототипу до 2029 року.

Однак, на відміну від Holtec, у NuScale вже є і сертифікат, і принаймні частина коштів на реалізацію проєкту. Понад 100 мільйонів доларів вдалося залучити від інвесторів з Південної Кореї. За ці кошти у США має розпочатися будівництво прототипу реактора. Південнокорейський виробничий концерн Doosan Enerbility, згідно з повідомленнями ЗМІ, вже розробляє компоненти для майбутнього прототипу. "Яка вартість такого реактора ще ніхто не знає. Бо неможливо чітко визначити вартість чогось, що поки що ніде не побудовано", - зазначає Харченко.

Економічна доцільність - під питанням

Згідно з розрахунками, яке здійснили в рамках свого дослідження експерти DIW, станом на 2020 рік прогнозована вартість будівництва модульних реакторів становить 6312 доларів США за кіловат потужності. Таким чином, лише розрахункова вартість реактора потужністю у 160 мегават за цінами 2020 року становить більше мільярда доларів США. "Ці цифри приблизні і не містять навіть вартості кредитів на будівництво", - зазначив у розмові з DW Бйорн Штайґервальд (Björn Steigerwald), один з авторів дослідження DIW.

Згідно з розрахунками експертів, на першому етапі, коли ММР вийдуть на ринок, вони будуть дорожчими за собівартістю виробленої енергії, ніж нинішні великі атомні реактори. А дешевшими вони можуть стати лише тоді, коли виробництво окремих модулів, з яких вони складатимуться, набуде великих промислових масштабів, а саме тисяч штук. Коли це станеться, не береться прогнозувати ніхто.

За словами Штайґервальда, атомна енергетика - найдорожчий за обсягом необхідних інвестицій і найскладніший з точки зору практичної реалізації вид виробництва електроенергії. "У Європі середня тривалість будівництва ядерних реакторів становить понад 10 років, бюджети часто значно вищі, ніж передбачалося проєктом. Перші модульні реактори, які вже збудували у Китаї і Росії - не виняток. Ці об'єкти зрештою, лише за офіційними даними, у три-чотири рази перевищили власний кошторис", - зазначає експерт DIW. Аналітик констатує, що залучити інвесторів у проєкти з такими ризиками вкрай складно. Наразі значно більш перспективними і передбачуваними для інвесторів є проєкти з відновлювальної енергетики, переконаний Бйорн Штайґервальд.

Читайте також: Що допомогло українській енергетиці пережити важку зиму ракетних ударів РФ

Чи справді "чисті" та надійні малі модульні реактори?

Президент "Енергоатому" Петро Котін заявляє, що малі модульні реактори від Holtec International будуть "чистими, надійними й ефективними" і зроблять Україну "провідною країною світу в галузі чистої енергетики". Розробники модульних реакторів роблять ставку на те, що малі енергоблоки будуть дешевшими і практичнішими за великі, оскільки потребуватимуть застосування меншої кількості дорогих заходів безпеки. Великі реактори, зокрема, потребують для охолодження активної зони великої кількості води.

"Розробники ММР розраховують на те, що менші реактори буде легше охолоджувати і для цього в ідеалі буде достатньо атмосферного повітря. Якщо їм вдасться довести за всіх практичних умов, що це можливо, тоді це дозволить відмовитися від насосів і деяких активних компонентів. Це зробило би малі реактори дешевшими", - зазначив у розмові з DW експерт з ядерної безпеки Кристоф Пістнер (Christoph Pistner) з дослідницького центру "Еко-Інститут" у німецькому Фрайбургу.

Аналітик входив до групи вчених, які за дорученням уряду Німеччини кілька років тому досліджували шанси і ризики у використанні малих модульних реакторів. Висновок фахівців був доволі скептичним. "Мета розробників ММР - заради економії відмовитися від низки заходів безпеки, які необхідні сьогодні у великих реакторах. Як це зробити на практиці, вони поки що в жодному публічно доступному практичному дослідженні не показали. Натомість сама по собі мета відмовитися від заходів безпеки може призвести до створення нових ризиків. Ми зрозуміємо, наскільки безпечні ці системи, лише коли ми побачимо всю документацію", - критикує Пістнер. Німецький експерт заперечує також, що йдеться про "чисту" енергію. "Кількість небезпечних радіоактивних відходів, як прогнозують автори низки досліджень, у випадку малих реакторів у співвідношенні з великими буде такою самою, а можливо й навіть дещо вищою", - застерігає Пістнер.

Читайте також: Після закриття АЕС у Німеччині: куди подіти ядерні відходи?

Ставка на відновлювальну енергетику

Олександр Харченко зазначає, що замість розмов про малі ядерні реактори, перспективи яких туманні, у короткостроковій перспективі на заміну застарілим або пошкодженим ТЕС як перехідна технологія потрібні газотурбінні генератори потужністю від 30 до 100 мегават у всіх обласних центрах. "Це покрило би потреби опалення і водоканалів, всієї критичної інфраструктури в електроенергії в разі локальних блекаутів через російські обстріли або перебої у мережі", - каже експерт. У перспективі наступних 3-5 років Харченко бачить найбільш перспективним розвиток виробництва електроенергії з біомаси.

Аналітик берлінського DIW Кристіан фон Гіршгаузен (Christian von Hirschhausen) також наголошує, що найраціональнішою для України для децентралізації і модернізації енергосистеми є ставка на відновлювальну енергетику. "Європейський Союз, підтримуючи Україну у відновленні енергетики після війни, має робити ставку на відновлювальну енергетику. На ринку достатньо безпечних, чистих і економічно рентабельних технологій", - наголошує фон Гіршгаузен. Натомість модульні реактори від Holtec, на переконання німецького експерта, у найближчі 20-25 років існуватимуть лише на папері.