Малките модулни реактори вървят към комерсиализация

Живеем в свят, в който климатичните промени водят до кризи и трябва да действаме бързо, за да редуцираме въглеродните емисии. Същевременно ядрената енергетика трябва да бъде част от решението. Очевидно. Очевидно е също така, че производството на енергия от слънцето, от водни електроцентрали, от възобновяемите енергийни източници като цяло е важно, но е важно също така и това, че ядрените електроцентрали трябва да са неразделна част от енергийния микс. Смятам също така, че без тях дори е невъзможно да се осъществи успешен енергиен микс. Това коментира Jeff Harper от X Energy по време Webinar за българската енергетика на тема „Ядрени технологии и възможности за България“, организиран от сп. „Ютилитис“. Harper представи постижението на компанията по Reactor: Xe-100, Reactor: Xe-Mobile, горивото TRISO-X, както и постиженията на компанията в процеса на реализация.

X Energy

Ние в X Energy на първо място се фокусираме върху реактор Хе 100 – това е високотемпературен реактор с газово охлаждане. Разполагаме и с Xе-Mobile, който е специфичен за сектора на отбраната в случай, че има такава необходимост. По думите му уникално за компанията е и производството на гориво. Произвеждаме това гориво не само за собствените си реактори, но и за други, обясни Harper. Фокусирани сме също и върху приложенията в космоса, които са от критично значение още сега, допълни той. В частност Harper се спря на технологията  реактор Хе 100 като високотемпературен реактор с газово охлаждане.

Нашата основна стратегия е да вземем цялата технология, която съществува и да я приложим успешно, обясни Harper. Той припомни, че в Япония и Китай работят реактори с такава технология. Това, което осъществихме и се гордеем, че успяхме бе да вземем съществуващата технология на най-високо равнище и да я направим много по-икономична, подлежаща на модулиране, по-ефективна. В X Energy целта е много проста – въвеждане в експлоатация, въвеждане в експлоатация и въвеждане в експлоатация. Разбира се много е   важна безопасността на реакторите, допълни експертът.

По думите му при  реактор  Xе-100  се използват 4 модула за създаване на стандартна електроцентрала. Всеки от двата модула има възможност да произвежда електроенергия, а при комбинация заедно те произвеждат 300 МВт. Експертът се спря подробно на технологията, но също така и на възможните приложение. Целта разбира се, е производство на  водород. Това, което знаем за пазара е , че той е за 1 трилион, мисля, че наистина е много лесно за достигане на това ниво, каза Harper. Като друго приложение на този тип реактори той посочи възможността и за широко приложение в петролната и химическата промишленост.

Експертът посочи и възможността реактор Xe-100 да се комбинира с ВЕИ в резултат способността да се увеличава производството и да се намалява до 40 % и обратно. С 5 % на минута да се увеличава и намалява изходната мощност, стана ясно от неговото обяснение.

В цял свят ядрените реактори се управляват безопасно, но мисля, че ние сме с няколко крачки напред, каза още той, а като основно предимство за това посочи горивото, което се използва за този тип реактори, както и минималните рискове за съхранението му.

За всички тези реактори са установени общи тенденции предвид предизвикателствата, пред които се изправя ядрената индустрия. Всъщност идеята модулите да се изградят ефективно и впоследствие да се достигне до мястото за инсталиране. Транспортират се много лесно до обекта, на който трябва да се изградят и монтират. Разглеждаме един период от година и половина до две на модул. Всъщност изграждането може да се осъществява паралелно, което да позволи да се организира създаването на паричен поток преди завършването на четвъртия блок, каза още Harper, при което се спря и на изпълнени проекти през 2020 г.

HITACHI

David Sledzig от Hitachi от своя страна представи технологията на реактора на кипяща вода и в частност на малкия модулен реактор BWRX-300.  Като си помислим къде е ядрената енергетика в света смятам, че ние с този малък модулен реактор сме конкурентни особено по отношение на разходите.  Това бе и в основата при проектирането на този реактор, каза Sledzig.  Реакторът на кипяща вода се използва вече две десетилетия, а малкият модулен реактор е опростен. Идеален за производство на водород на водород, обясни експертът.

По думите му, очаква се да влезе в експлоатация през 2028 година. Той уточни, че екипът при разработката се е фокусирал върху дизайна при опростяването и съответно при  определянето на компонентите. Sledzig се спря подробно и на  патентована концепция, която наскоро е била одобрена от комисията за ядрено регулиране на САЩ. При опростения дизайн вече не са необходими всички системи за безопасност (като при големия реактор на кипяща вода), което намалява до голяма степен разходите. Като предимство той посочи, че горивото, което се използва е като това, което се използва за големите реактори на кипяща вода. Това от своя страна предотвратява риска при лицензирането и  използването на това гориво, допълни той.

Експертът от Hitachi коментира, че и при изграждането на BWRX-300 се използват модулни конструкции и похвати. И Hitachi и GE са водещи в тази област, припомни той, като наблегна на възможност за ранно включване на инженерните и строителни организации в процеса на изграждането. Този тип реактор би изисквал капитал по-малко от 1 милиард щатски долара, което всъщност сваля стойността за инсталацията с 30 – 40 долара на МВт, обясни още Sledzig, наблягайки на това като предимство при конкуренцията с природния газ и ВЕИ. Успявайки да постигнем това ние разширяваме и пазарния си дял, обясни експертът. Той също коментира гъвкавостта при отнемане и отдаване на мощност, като уточни, че по този процес все още се работи до постигане на максимални възможности. Sledzig също не пропусна да очертае проектите, по които се отчита напредък, включително и възможностите в Европа, в това число и Полша. Той уточни, че проектът минава през процес на лицензиране в САЩ, а и в Канада.

Nu Scale

Това, което се случва при напредналите ядрени технологии е изключително интересно. Малките модулни реактори вървят към комерсиализация, каза от своя страна Scot Rasmunssen от Nu Scale.

Малките модулни реактори не са нещо футуристично. Не са нещо, което ще се случи в бъдеще. Тe се случват в момента. Така Rasmunssen определи и посланието от дискусията за новите ядрени технологии и в частност бъдещето на малките модулни реактори.  За да успеем да изпълним целите си за редуциране на емисиите трябва да действаме сега, допълни той.

Целта на Nu Scale е да постигнем една по-умна, по-чиста, по-безопасна и конкурентна по отношение на цената технология, каза той. Rasmunssen посочи като предимството на малкия модулен реактор на компанията гъвкавата експлоатация, имплементирането, модулите. Модулите са малки. Това дава оперативна гъвкавост, способност за рестартиране в случай на необходимост, при проблем с мрежата, обясни той. Едно от най-важните предимства и иновации, на които експертът от New Scale акцентира е възможността за стартиране и при липса на захранване извън обекта.

Мога да стартирам отново малко мащабния генератор и после с него да стартирам цялото съоръжението обратно, без да ми е необходимо външно захранване. Това е изключително важно, защото прави ядрените електроцентрали още по-ефективни и безопасни за потребителите, каза Rasmunssen.

Ядрената енергия е чиста. С ядрената енергетика не се опитва е да изместим възобновяемата, а да постигнем плътност на енергийното производство, добави той.  Технологията на Nu Scale е за реактор под налягане. Създаден е в резултат на дългогодишен опит от експерти в тази област, а по отношение на безопасността експертът посочи постигнат революционен напредък. Той посочи, че реакторът на компанията е получил в САЩ одобрение на стандартизиран дизайн. Отиваме на създаването на прототип за производство, което означава, че сме постигнали безопасност. Одобрението в САЩ, признаването от държавния регулатор на страната по думите на Rasmunssen означава, че може да се потърси възможност за хармонизиране на лицензирането, което да позволява по-бързо придвижване на този процес в други държави. С това той посочи, че на практика от Nu Scale дават ход на дискусията.

По отношение на горивото експертът посочи, че се предвижда съхранение на отработеното гориво на обекта – първоначално в контейнери за временно съхранение, а впоследствие и за дългосрочно.

Малкият модулен реактор на Nu Scale е достатъчно гъвкав и може да се интегрира с ВЕИ. Малките модулни реактори са мултифункционални. Могат да подкрепят много обекти не само с електричество, но и за производство на водород, за поддържане на петролни рафинерии, критични за експлоатацията съоръжения, за захранване на микромрежи, за интегриране на различни видове модули. Всички тези дейности могат да се изпълняват едновременно, защото основният модул може да изпълнява основни функции. Имаме парогенератор, т.нар. защитено ядро, типичната конфигурация е от 12 модула. Всеки от тях произвежда по 77 МВт. Общо произвеждаме 924 МВт и по този начин може да се конкурираме с големите съоръжения, които генерират 1 ГВт електроенергия, но сме много по-мащабируеми, подобряваме продукцията в портфолиото, така че да включим проекти с 4 или с 6 модула. Те са оптимизирани. Разходите за скоростта на изпълнение и с другите технологични решения са много подобрени, обясни експертът.

Rasminssen не подмина и ценовата конкуренция. В тази връзка той коментира, че ако по отношение на малките модулни реактори не може да се постигне ефективност на разходите, то проблемът не е изцяло решен.

Наистина оценяваме много коментарите, че ако не може да направим тези проекти ефективни по отношение на разходите, наистина ние със сигурност не сме решили проблема.

Компанията има пълна готовност за малък модулен реактор през 2026 г.

Още по темата: Стефан Солаков, ЕСО: При интегриране на нови ядрени мощности трябва да се има предвид регионалният пазар

Любен Маринов, "Нови мощности": Ядрената енергетика и ВЕИ не са конкуренти