Новый атомный бум: зачем нужны малые модульные реакторы

Планы Amazom и Google запитать собственные дата-центры от малых модульные реакторов заставили взлететь акции разработчиков этих новых типов АЭС. Чем отличаются ММР от классических АЭС, и какое место в их разработке принадлежит России, разбирался RTVI.

Акции американских компаний, занимающихся разработкой малых модульных реакторов (ММР), взлетели до рекордных значений после того, как два технологических гиганта, Amazom и Google, заключили с частными компаниями X-energy и Kairos соглашения о создании таких реакторов . После объявления о сделке акции компаний Oklo Inc. и NuScale Power выросли на 99% и 37% соответственно, акции других игроков отрасли, Cameco, Constellation Energy и BWX Technologies тоже подскочили до рекордных уровней.

Подписанные соглашения подразумевают строительство до 12 ММР для обеспечения электроэнергией дата-центров, использующихся компаниями для искусственного интеллекта. По мнению инвесторов, эти контракты свидетельствуют о росте интереса к атомной отрасли после спада, связанного с аварией на АЭС «Фукусима» в 2011 году. Рост в США числа дата-центров, требующих больших энергозатрат, привел к увеличению потребления электроэнергии, что подрывает стремление властей снизить зависимость от углеводородного топлива. Об интересе инвесторов к производителям атомных реакторов свидетельствует и тот факт, что с начала года выросли вдвое акции энергетической компании Constellation Energy, эксплуатирующей наибольшее в США число обычных АЭС. В сентябре эта компания подписала соглашение на 20 лет с Microsoft, в рамках которого вернется в эксплуатацию 1-й энергоблок АЭС Three Mile Island в Пенсильвании, на которой в 1979 году произошла крупнейшая в США авария на АЭС.

Мал да удал

С момента появления первых реакторов их мощности выросли с 60 МВт до 1600 МВт. Согласно классификации Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) к малым реакторам относятся энергоблоки мощностью менее 300 МВт. Такой мощностью обладают и малые модульные реакторы ММР, которые проектируют с использованием модульной технологии. Это дает экономию за счет серийного производства и малого времени строительства. Сейчас в мире реализуются 4 основных типа ММР:

• легководные реакторы;
• реакторы на быстрых нейтронах;
• реакторы с графитовым замедлителем и
• высокотемпературные реакторы различного типа (Molten Salt Reactor — MSR).

Наибольшие технологические риски имеет первый тип, реакторы на быстрых нейтронах меньше и проще, наиболее перспективным считается направление MSR.

По данным МАГАТЭ, сейчас в мире разработаны или находятся в стадии проектирования свыше 80 схем ММР, которые отличаются друг от друга по мощности и задачам — начиная от производства электроэнергии и пара до отопления и опреснения воды. Лицензии на разработку ММР имеют производители в России, США, Китае, Великобритании, Южной Корее и Гане.

Преимущества ММР

Многие из преимуществ ММР связаны с их конструкцией: они небольшие и модульные. Учитывая их малую площадь, ММР можно размещать в местах, не подходящих для более крупных атомных электростанций.

«Сборные блоки ММР можно изготовить заранее, а затем привезти и установить на площадке, что делает их строительство более доступным по сравнению с реакторами большой мощности, которые часто проектируются специально для конкретного места, что иногда приводит к задержкам в строительстве. ММР позволяют сэкономить затраты и время строительства, и их можно развертывать постепенно, чтобы соответствовать растущему спросу на энергию», — говорится в сообщении МАГАТЭ.

Пока в мире в эксплуатацию введены лишь три действующих ММР — по одному в России, Китае и Японии.

США

В США первый подобный реактор мощностью 22 МВт заработал середине XX века в Миннесоте, но он проработал всего 3,5 года после того, как в 1968 году в его системе охлаждения были обнаружены трещины. Пока лишь один проект ММР от компании NuScale получил одобрение от регуляторов. От строительства реактора по этому проекту было решено отказаться из-за возросшей стоимости, а в июне 2024 году Министерство энергетики объявило о выделении $900 млн на ускорение разработок в этой области.

Россия

Россия стала первопроходцем в области разработки и внедрения ММР. На единственной в мире плавучей атомной станции «Академик Ломоносов», промышленная эксплуатация которой началась в 2020 году, используются два блока ММР мощностью 35 МВт. Станция также способна выдавать теплофикационную мощность порядка 50 гигакалорий в час и использоваться для опреснения морской воды, производя до 240 000 кубометров пресной воды в сутки.

«Благодаря ядерным реакторам малой мощности, уже к 2040 году в Арктическом регионе может быть обеспечен нулевой показатель выбросов, — пояснял Антон Москвин, вице-президент по маркетингу и развитию бизнеса АО «Русатом Оверсиз». — «Академик Ломоносов» в перспективе заменит собой угольную ТЭЦ. Помимо того, что он будет способствовать устранению вредных выбросов в арктическую экосистему, этот проект обеспечит уверенность в том, что в морозных условиях Крайнего Севера жители региона не останутся без света и отопления».

Китай

Китай в 2016 году объявил о планах разработки собственной схемы плавающих ММР и создал свои типы реакторов, в том числе HTR-200, ACP100, и другие, использующие в качестве теплоносителей расплавы соли. На данный момент Китай имеет один действующий коммерческий реактор ММР — ACP100, заработавший в мае 2024 года, его мощность составляет 124 МВт.

Перспективы

21-25 октября в Вене под эгидой МАГАТЭ проходит международная конференция по малым модульным реакторам и их применению. Госкорпорация «Росатом» в этом году планирует закончить проектирование плавучего энергоблока с двумя реакторными установками типа «РИТМ-200М» для зарубежных проектов, сообщил глава компании Алексей Лихачев в выступлении для конференции МАГАТЭ по малым реакторам.

«Для зарубежного рынка в этом году завершаем проектирование плавучего энергоблока с двумя реакторами серии «РИТМ-200М» совокупной электрической мощностью до 100 МВт», — сказал он.

По словам Лихачева, компания предлагает потенциальным партнерам «бизнес-модель «атомной батарейки». «Это значит, что заказчик покупает у нас только электроэнергию, владельцем и оператором плавучих энергоблоков будет госкорпорация «Росатом», — пояснил он.

К собственным разработкам модульных реакторов присоединяются все новые страны. На днях стало известно, что Индийская корпорация по атомной энергии планирует в рамках государственно-частного партнерства построить до 50 реакторов ММР.