13 листопада українським медіа стрімко почала ширитись новина про те, що США та Україна планують розпочати пілотне будівництва малих модульних реакторів (ММР).
Наміри впровадити технології ММР звучать і в Україні. НАЕК “Енергоатом” ще у 2019 році підписала угоду про співпрацю з американською компанією Holtec International щодо розвитку та впровадження цієї технології в Україні. У січні минулого року колишнє Мінекоенерго у “Концепції зеленого енергетичного переходу України до 2050 року” згадувало про використання ММРів замість енергоблоків, які вже відпрацювали свій проєктний термін експлуатації. А того ж року у День пам’яті Чорнобильської трагедії Президент Зеленський зустрівся з директором Міжнародного агентства з атомної енергетики та зазначив, що Україна планує почати використання новітніх ядерних технологій, таких як ММР.
Атомна промисловість загалом і Міністерство енергетики США зокрема підтримують розробку ММР, бо вони нібито допоможуть зменшити вплив на зміну клімату. Зазначається також, що проєкт спрямований підтримати енергетичну безпеку України. Проте чи справді проєкт з побудови малих модульних реакторів допоможе в питанні енергетичної безпеки України? Давайте розбиратися.
Що таке ММР?
То що ж таке ці малі модульні реактори? Малими їх називають через відносно низьку потужність — до 300 МВт, а модульними — оскільки конструкція складається з частин — “модулів”. В теорії, на відміну від традиційних блоків, які фактично збираються на майданчику АЕС з окремих деталей, ці модулі мають масово вироблятися на фабриках.
За задумкою, їхній дизайн має дозволяти об’єднання декількох малих реакторів на одному майданчику, щоб краще задовольняти потреби споживачів у електроенергії. Але поки це лише експериментальна технологія, яка ще не дійшла до масштабного виробництва.
Це ж було вже
Концепція ММР зовсім не нова. Багато країн, що займалися розвитком атомної енергетики, будували малі реактори як прототипи для спорудження більших. Винятком стали Сполучені Штати Америки.
Ще у 1940-их у США було два проєкти, в яких розробляли малі реактори як самостійне джерело енергії. Перший — для забезпечення потреб армії — через тридцять років згорнули. Другий передбачав розробку малих реакторів для цивільного використання. У 1950-их Атомна енергетична комісія США (попередниця Департаменту енергетики та Комісії ядерного регулювання) затвердила та профінансувала три проєкти: Янкі, Дрезден-І та, сумнозвісний через аварію з розплавом активної зони, Фермі-І.
Однак після цих проєктів американці за ММРи більше не бралися. Виявилося, що на спорудження одного реактора потужністю 1000 МВт потрібно значно менше матеріалів, менша земельна ділянка та кількість працівників, необхідних для її функціонування, ніж для 5 ММР по 200 МВт. Тобто ті надії, які сучасні атомники покладають на малі модульні реактори, виявилися марними ще понад пів століття тому.
Не швидко і не дешево
З новин про проєкт розробки ММРів може скластись враження, що це доступний «вже завтра» спосіб генерування електроенергії, а від того пріоритетний процес в питані енергетичної безпеки. Проте час і гроші, які знадобляться для запуску хоча б одного такого реактора, змушують сумніватися в реалістичності цього проєкту.
Від початку будівництва традиційної АЕС до виробництва електроенергії проходить в середньому 10 років. Але будівництво ядерного реактора не можна розпочати одразу. Кожен реактор має пройти перевірку безпеки, сертифікацію, отримати дозволи на будівництво та ліцензію на експлуатацію. Також будівництво потенційно небезпечних об’єктів, таких як атомні енергоблоки, неможливе без громадських консультацій. Усі ці процеси можуть затягнутися ще на роки.
ММР — лише концептуальні проєкти, що не були масово реалізовані на практиці. Тобто перед тривалим і дорогим шляхом ліцензування і будівництва, малі модульні реактори потрібно ще розробити.
Найближчий до реальності дизайн ММР — це реактор Nuscale від компанії NuScale Power — однієї з партнерок українсько-американського проєкту. Його розробляють вже майже два десятиліття і за цей час він не дуже наблизився до реальності. Американський комітет з питань ядерної безпеки Комісії з питань ядерного регулювання визначив серйозні проблеми з безпекою, які потрібно буде вирішити, перш ніж будь-яке підприємство зможе хоча б подавати заявку на отримання дозволу на будівництво ММР. Найоптимістичніша дата, коли перший такий реактор зможуть почати будувати — 2029-2030 роки. І то тільки якщо безпекові проблеми зможуть вирішити найближчим часом.
Другий параметр, що впливає на потенціал технології — вартість. На сьогодні ядерна енергетика — найдорожчий спосіб виробництва електроенергії, а один із аргументів, якими атомники переконують у доцільності ММР – це те, що вони нібито будуть дешевшими за великі. Та на відміну від мрій та обіцянок представників ядерної галузі, і попередній досвід таких проєктів у США, прогнози на майбутнє показують, що ММРи обходяться дорожче.
За підрахунками М. В. Рамана, професора теоретичної фізики університету Британської Колумбії, вартість спорудження одного модульного реактора потужністю 200 МВт складе 40% від вартості спорудження реактора потужністю 1000 МВт. Таким чином, 5 малих реакторів коштуватимуть удвічі дорожче за рівний їм за потужністю великий.
Тому вартість одиниці ММР значно вища, ніж вартість великих АЕС, які, своєю чергою, набагато дорожчі, ніж сонячні та вітрові станції. Крім того, у світі не збудовано жодного модульного реактора (російська плавуча атомна електростанція та аргентинська легководнева ММР вважаються єдиними діючими ММР у світі, хоча вони не відповідають «модульному» визначенню серійного заводського виробництва), а фабрик для випуску їхніх складових не існує. Тобто лишень для запуску їх виробництва потрібні колосальні вкладення часу та коштів
Не так безпечно, як здається
Прихильники технології говорять про вищу безпечність ММРів відносно інших атомних установок, апелюючи при цьому до малих розмірів реакторів та впровадження додаткових систем безпеки. Проте чи дійсно вони будуть набагато безпечніші за великі реактори?
Досвід показує, що навряд. Адже попри те, що у світі працювало приблизно у 6 разів менше ММРів, ніж великих реакторів, на одному з них — американському Фермі-І — у 1966 році вже відбулася аварія. Звісно, минуло вже пів століття і технології стали надійнішими, але повністю уникнути ризиків все ще неможливо. Крім того, можливість з’єднувати кілька реакторів у блок спричиняє додатковий ризик, коли аварія на одному з блоків може призвести до аварій і на тих, що працюють з ним у зв’язці.
Якщо помилка в реакторі масового виробництва призведе до проблем з безпекою, можливо, доведеться відкликати всю партію, як сталося у випадку з реактивними лайнерами Боїнг 737 Макс і Боїнг 787 Дрімлайнер. Але як відкликати радіоактивний реактор? Що станеться з енергетичною системою, яка покладається на ідентичні реактори, які необхідно відкликати?
Ці питання не розглядалися ані атомною промисловістю, ані представниками політичних структур. Власне, вони навіть не ставилися. І все ж відкликання є передбачуваною й постійною ознакою масового виробництва, характерною для всіх виробів: від смартфонів до реактивних літаків.
Існує ще одна загроза, яку можуть створити малі реактори – ризик розповсюдження ядерної зброї. Чим більше реакторів розповсюджується, тим важче міжнародному ядерному регулятору слідкувати за тим, чи дійсно вони використовуються лише у мирних цілях.
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.
То де ж енергетична безпека України?
Якщо говорити просто, то вочевидь не в побудові ММРів. Російські обстріли, дефіцит енергоресурсів та енергетична криза загалом залишають наші домівки без світла вже зараз. А ММРи навіть за найоптимістичнішими прогнозами не зможуть генерувати для нас енергію ще щонайменше десять років. Реалістична ж перспектива – це витратити час, гроші й зусилля на проєкт, який в результаті може взагалі не втілитися в життя. В той же час розбудова децентралізованої мережі відновлюваних джерел енергії, а особливо за підтримки наших союзників, зможе розв’язати ряд питань енергетичної безпеки України вже у найближчій перспективі. Вони вже дешевші, значно швидші в реалізації і більш надійні в умовах надзвичайних ситуацій, адже здатні забезпечувати спільноти енергією незалежно від енергомережі.
