Упровадження ядерних мініелектростанцій в Україні: за і проти

Будівництво малих  модульних атомних станцій як відповідь на енергетичну кризу, спричинену цілеспрямованими ракетно-бомбовими ударами росії по об`єктах енергетичної інфраструктури - ця тема нині обговорюється в Україні. Які переваги і вади такої альтернативної енергетики? 

Уранці 1 червня цьогороку Росія атакувала енергетичну інфраструктуру України в Запорізькій, Дніпропетровській, Донецькій, Кіровоградській та Івано-Франківській областях, повідомило Міністерство енергетики України.  Це вже був шостий масований удар Росії по енергооб'єктах з 22 березня 2024 року.

Через цю атаку "Укренерго" було змушене ввести додаткові обмеження на споживання електроенергії з 1 червня.

Згодом "Укргідроенерго" повідомило, що російські обстріли завдали критичних пошкоджень двом гідроелектростанціям (ГЕС). (Загалом компанія має десять ГЕС).

Після обстрілу в Запоріжжі було перекрито рух транспорту через греблю ДніпроГЕСу.

А ще раніше росіяни влаштували терористичний акт на Каховській ГКС: 6 червня 2023 року "Укргідроенерго" повідомило, що Каховська ГЕС зруйнована і не підлягає відновленню після того, як ворог потужним вибухом підірвав машинний зал станції.

22 березня 2024 року російські ракети атакували найбільшу ГЕС України – ДніпроГЕС у Запоріжжі. 

Під час іншої ракетної атаки, 29 березня цього ж року, ціллю російських військ стали Канівська та Дністровська ГЕС.

Отже росія цілеспрямовано знищує енергетику України. З початком повномасштабного вторгнення, як ми знаємо, енергетична інфраструктура зазнала значних пошкоджень. Російські обстріли зумисно націлені на об'єкти критичної інфраструктури, зокрема електростанції та мережі. Це призвело до регулярних відключень електроенергії, що негативно впливає на економіку, соціальну сферу та повсякденне життя громадян. Традиційні джерела енергії стають ненадійними, що викликає необхідність у пошуку нових рішень.

В Україні значна кількість електростанцій є тепловими. Окрім того, що і вони не захищені від ракет, вартість їхньої електроенергії є порівняно високою. Традиційні альтернативні джерела енергетики такі, як-от, вітрові та сонячні електростанції - вони (окрім залежності від погодних умов) також не захищені від атак ворога. Виробництво електоенергії потрібно ховати глибоко під землю. Одним з таких рішень є ядерні мініелектростанції як та альтернатива, яка можа забезпечити стабільне та безпечне постачання електроенергії на місцевому рівні.

Ядерні міні-електростанції представляють собою компактні модульні реактори, які можуть працювати автономно та забезпечувати енергією невеликі регіони або окремі підприємства. Ці установки мають ряд переваг, що робить їх привабливим рішенням для України в умовах енергетичної кризи.

Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ) визначає як «малі» такі реактори, які менші від 300 МВт, а до 700 МВт – як «середні». Разом вони були названі малими та середніми реакторами (SMR). Також  SMR часто використовується як абревіатура «малого модульного реактора», призначеного для серійного будівництва. Підкатегорія дуже малих реакторів – vSMR пропонується для блоків потужністю приблизно 15 МВт, можливе цільове призначення - для віддалених громад.

Отже, малі модульні реактори сконструйовані за модульною технологією з використанням виготовлених фабрично модулів, що забезпечує економію серійного виробництва та короткі терміни будівництва. Це визначення Всесвітньої ядерної асоціації, яке ґрунтується на підходах МАГАТЕ та Інституту ядерної енергії США.

Розробка ММР триває в країнах Заходу із залученням приватних інвестицій, у тому числі невеликих компаній.  До того ж широке задіяння нових інвесторів свідчить про кардинальний перехід у цій сфері від проєктів, які  реалізуються коштом держави і під  керівництвом уряду, до тих, які фінансує і контролює приватний сектор, що має на меті підприємницькі цілі, котрі пов’язані з соціальними. Прикладом соціальної складової є ціллю є використання доступної чистої енергії без викидів вуглекислого газу.

1. Енергонезалежність. ММР дозволяють забезпечити енергією віддалені регіони та стратегічні об'єкти, зменшуючи залежність від централізованих мереж і традиційних паливних ресурсів.

2. Безпека. Сучасні технології дозволяють розробляти реактори, які мають високий рівень безпеки та мінімальний ризик аварій. Крім того, вони можуть бути розміщені під землею або у захищених спорудах, що знижує ризик пошкодження під час обстрілів.

3. Екологічність. Ядерні міні-електростанції виробляють мінімальну кількість викидів парникових газів, що робить їх екологічно чистішими порівняно з традиційними тепловими електростанціями.

Для впровадження ядерних міні-електростанцій в Україні необхідно враховувати кілька ключових аспектів:

1. Технологічна база. Україна має досвід у галузі ядерної енергетики та кваліфіковані кадри, що дозволяє розраховувати на успішне впровадження ММР. Важливо співпрацювати з міжнародними партнерами для отримання доступу до новітніх технологій та фінансової підтримки.

2. Правове регулювання. Необхідно створити відповідну нормативно-правову базу, що забезпечить безпеку експлуатації ММР та захист інвестицій у цей сектор. Це включає розробку стандартів безпеки, ліцензування та контроль з боку державних органів.

3. Фінансування. Реалізація проектів ММР потребує значних інвестицій. Важливо залучити міжнародні фінансові інституції та приватних інвесторів, забезпечивши прозорість і надійність проектів.

4. Захист від атак. Зважаючи на агресивні дії Росії, необхідно забезпечити захист ядерних міні-електростанцій від можливих обстрілів та диверсій. Це можна досягти через підземне розміщення, створення захисних споруд та розробку планів реагування на надзвичайні ситуації.

Для бізнесу впровадження ядерних міні-електростанцій відкриває нові можливості для інвестицій у енергетичний сектор. Це дозволяє забезпечити стабільне енергопостачання для промислових підприємств, знижуючи витрати на енергію та підвищуючи конкурентоспроможність.

Для політики реалізація проектів ММЕ сприятиме підвищенню енергонезалежності країни, зміцненню національної безпеки та екологічній стабільності. Це також може стати вагомим аргументом у міжнародних перемовинах щодо підтримки України.

Зі зростанням потреби в стабільному та екологічно чистому джерелі енергії, питання використання малих ядерних установок в Україні набирає актуальності. В умовах глобального потепління та вичерпання традиційних енергетичних ресурсів, маломасштабні ядерні реактори можуть стати важливою частиною енергетичної стратегії України. Розглянемо світовий досвід, економічні аспекти та виробників ММР.

1. США.  Американці активно розвивають технології малих ядерних реакторів. Компанія NuScale Power отримала схвалення для свого проекту модульного ядерного реактора, який планується встановити в Айдахо. Вартість проекту складає близько $3 мільярдів, а потужність одного модуля — 60 MW .

2. Канада. У Канаді ведуться роботи з розробки та впровадження ММР, зокрема йдеться про проєкти компаній Terrestrial Energy та Moltex Energy. Ці реактори розглядаються для використання у віддалених районах з обмеженим доступом до енергомереж.

3. росія. Московити експлуатують плавучі атомні електростанції, такі як "Академік Ломоносов", потужністю 70 MW. Ці установки забезпечують енергією віддалені регіони, наприклад, Чукотку.

4. Китай. Китай активно інвестує в розробку ММР, зокрема HTR-PM (високотемпературний газоохолоджуваний реактор), що має двомодульну конструкцію, загальна потужність 210 MW.

1. Вартість обладнання. Середня вартість будівництва ММР варіюється залежно від технології та місця розташування. Зазвичай вона становить від $5000 до $7000 за кіловат встановленої потужності. Наприклад, вартість одного модуля NuScale становить приблизно $3 мільярди при потужності 60 MW, що відповідає $5000 за кіловат.

2. Вартість виробництва 1 kW*. Вартість виробництва електроенергії на ММР залежить від багатьох факторів, включаючи вартість палива, експлуатаційні витрати та амортизацію. В середньому вона становить від $40 до $80 за мегават-годину (MWh), що є конкурентоспроможним показником порівняно з іншими джерелами енергії.

1. NuScale Power (США). Розробляє малий модульний реактор потужністю 60 MW, схвалений для будівництва в Айдахо.

2. Terrestrial Energy (Канада): Працює над інтегрованим розплавленосолоним реактором (IMSR), який пропонує високу ефективність та безпеку.

3. Moltex Energy (Канада): Розробляє стаціонарний розплавлено-солений реактор (SSR), що використовує паливо з відпрацьованих теплових реакторів.

4. Rosatom (росія): Виробляє плавучі атомні станції, зокрема "Академік Ломоносов", та розвиває інші МЯУ-проєкти.

5. China National Nuclear Corporation (Китай): Працює над високотемпературними газоохолоджуваними реакторами (HTR-PM).

Енергетична криза в Україні вимагає негайних та рішучих дій. Впровадження ядерних міні-електростанцій є перспективним шляхом досягнення енергонезалежності та стійкості енергосистеми в умовах війни. Це потребує злагоджених зусиль держави, бізнесу та міжнародної спільноти. Використання передових технологій і забезпечення безпеки дозволить Україні створити надійну та екологічно чисту енергетичну інфраструктуру, здатну протистояти сучасним викликам.

Однак додамо, що у квітні 2023 року стало відомо, що «Енергоатом» та американська компанія Holtec International підписали угоду про будівництво в Україні до 20-ти атомних енергоблоків з малими модульними реакторами (ММР) SMR-160. Це легководні реактори під тиском потужністю 160 МВт, які використовують як паливо низькозбагачений уран і можуть виробляти водень і технологічне тепло для промислового застосування.

Однак такий проєкт викликав хвилю критики від експертів. Зокрема, DW так відреагувала на цю новину:  «Проблема у тім, 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.

Він також повідомив, 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", - зазначив Харченко.

А ось реакція сайту Екодія: "Малі реактори – це стара ідея, від якої відмовилися ще в минулому столітті. Вони мають ті ж проблеми, що й великі реактори: відсутність механізмів захоронення відпрацьованого ядерного палива, радіоактивних відходів та постійні ризики аварій. Атомники знову намагаються вдихнути в неї життя і почати черговий “атомний ренесанс”. Проте від них, як і від їх “великих братів”, доцільніше відмовлятися. Тим паче зараз, коли вже давно існують безпечніші та дешевші альтернативи, які в разі деверсії чи масованого обстрілу не станоть новою техногенною катастрофою".

Підготував Богдан Талатура

Фото - Промисловий портал