АЕЦ с голяма мощност или малки модулни реактори ?

АЕЦ с голяма мощност или малки модулни реактори ? Възможна ли е комбинация ? Това са  въпросите, на който все по-често започва да се търси отговор в международен мащаб. Безспорната необходимост от базови мощности, които да задоволяват все по-голямата нужда от електричество доведе до тласък в развитието на ядрената енергетика. За всички са ясни ползите от големите атомни електроцентрали, докато възможностите на малките модулни реактори (ММР) все още остават в сферата на очакванията.  Проектите за ММР обаче са напреднали толкова, че вече дават възможност и за включване на малко по-голямо въображение. Безспорно е, че само след няколко години те ще започнат да променят енергийната картина много по-бързо отколкото може да си представим днес. Първите проекти за ММР, ако всичко се случва така, както са планирали компаниите са на път да бъдат осъществени още през 2028 година. Това стана ясно представените шест технологии за ММР в рамките на конференцията „Съвременно постижения на технологиите на малките модулни реактори и готовността им за пазара на Югоизточна Европа“, организирана от Българския енергиен и минен форум (БЕМФ).

България също анализира възможностите за ММР и отчита техния потенциал. Това посочи заместник-министъра на енергетиката Еленко Божков, който не пропусна и необходимостта от адаптивност на регулаторната рамка. От ключово значение е взимането на устойчиви решения за развитието на ядрената енергетика на принципа на най-ниски разходи и висока добавена стойност. Малките модулни реактори имат голямо бъдеще в ядрената енергетика, но като допълващи, а не заместващи конвенционални мощности. Тези технологии по думите му са застъпени н енергийната стратегия, която де планира за бъде представена на 17 януари.  Засега обаче страната ни остава фокусирана върху реализирането на 4000 МВт, от които 2000 МВт на площадката на Белене до 2035 г. или 2040 г. в случай на забавяне и 2000 МВт на площадката на действащата атомна електроцентрала – АЕЦ „Козлодуй“. В плановете е изграждане до 2050 г. на хранилище за геоложко съхранение на отработено ядрено гориво.

Предстои в ядрената енергетика да бъдат взети сериозни решения, които няма да засягат едно правителство. Няма ядрен проект без държавно участие и определяне на минимални цени за производство на електроенергия, заяви от своя страна юристът и експерт Константин Сирлещов от CMS.

Решенията за нови мощности са стратегически и носят задължения за срок от 70 години, посочи той и даде пример с АЕЦ „Хинкли Пойнт Си“ като не пропусна да напомни, че енергийните проекти за ядрени централи са скъпи, а и трудни за финансиране.  Сирлещов представи и относителните различия между досегашния и очертаващият се нов модел на финансиране, който е базиран на либерализацията на електроенергийния пазар, но трудностите са същите, както и реди 20 години. По отношение на ММР обаче разходите са по-ниски, дават възможност за частно участие, изкупуват се по-бързо. Предимство има и от гледна точка на регулаторната рамка – дава възможност за използване на същите процедури, без да се занижават изискванията за безопасност.  

„Плановете са хубаво нещо, но се разминават с действителността“. Така най-кратко обобщи ситуацията в сектора на ядрената енергетика в Чехия Йозеф Мишак, вицепрезидент на института за ядрени проучвания UVJ Rez. Той бе категоричен, че непременно трябва да се пусне нов блок на АЕЦ „Дуковани“. Технологията няма да е руска. Сега там работят успешно четири блока и намерението е за диверсифициране на доставките на гориво, но има проблем и той е в това, че централата е стара. По-добра е ситуацията на АЕЦ „Темелин“. Чехия има предимство, че около 80 % от оборудването на централите е произведено в страната. Едно от намеренията е именно на територията на Темелин да бъде изграден малък модулен реактор, посочи Мищак. В същото време експертът изрази известен скептицизъм, тъй като по думите му нови мощности в Чехия се обсъждат от години, а търговете от 2018 г. за АЕЦ „Дуковани“ в които след забраната за участие на руски и китайски компании заради националната сигурност останаха американската „Уестингхаус“, френската EDF и корейската KHNP не се обсъждат.

Мишак бе категоричен също така, че основният въпрос е как да се намерят средства, тъй като ядрена енергетика без пари не може. Експертът обаче изрази оптимизъм по отношение на възможността за използване на ММР за въглищните централи в Чехия. „Говорим за 5 нови площадки плюс възможностите за Темелин и Дуковани“, каза той. По думите му в Чехия вече са създадени и компании, които се занимават с възможните проекти и евентуален пуск до 2030 г. Освен това Чехия разполага и с проекти за малки реактори по собствен дизайн като някои от тях не са за производство на електроенергия, а визират отопление на вода. Всички проекти освен това са на етап на развитие, уточни Мишек. Той бе категоричен, че без ядрена енергия преходът към чиста енергия не може да се състои.

По-различна визия, но от гледна точка на необходимостта от премахване на монопола в ядрената енергетика представи д-р Юри Сапожников, директор на програмата за развитие JSC KIEP от Украйна. В частност той коментира етапите за промяна на доставчиците и на предоставяните услуги, включително и заместването на руското ядрено гориво стартирало първо в Южноукраинската АЕЦ. „Основният проблем бе в смесването на горивото“, обясни той като уточни, че ситуацията се е нормализирала след промяна на дизайна. Така от 2020 г. 7 блока от АЕЦ в Украйна работят с гориво на Уестингхаус като намерението е постепенно преминаване на всички централи, обясни той. KIEP залага основно на удължаване на живота на ядрените централи. Освен това се обсъждат и много проекти за изграждане на малки модулни реактори.

Малките модулни реактори и големите АЕЦ не трябва да бъдат разделяни, посочи от своя страна Събин Събинов от „Булатом“. В същото време експертът отчете, че в България досега липсва политика, която визира ядрената енергетика. Експертът даде и пример в представената от него съвместна презентация с Петър Манчев експертът даде и пример с Интегрирания план за енергетика и климат, в който е посочен ангажимент за изграждане на ядрени мощности, но не и по какъв начин. Той обоснова и необходимостта от подход в три направления по години за изграждане на нови ядрени мощности на площадката на  „Белене“, 7 и 8 блок на АЕЦ „Козлодуй“ и ММР. В националната програма на Булатом са включени всички компоненти, необходими за развитието на ядрената енергетика, включително АЯР и извеждането от експлоатация, обясни Събинов. Той не изключи възможността ММР да бъдат изграждани като частни инициативи. Освен за гарантиране на енергийната сигурност, те могат да запазят експортния потенциал на страната, допълни експертът като в същото време препоръча доставчиците на технологията да работят у нас чрез програми за развитие на сектора чрез организиране на програми и стажове.

Шест технологии за ММР (SMR)

Проектът NUWARD™ е за реактор с вода под налягане, 70 % от реакторите в света са такива, посочи търговският директор на компанията за малки модулни реактори (SMR) към EDF Сандро Балди. Централата е за 340 MWe и два независими реактора, всеки от които по 170 MWe и съответства на изискванията на ENTSO-E за проследяване на товара, което е важна функция от гледна точка на променливите ВЕИ. Периодът на строителството, по думите на Балди е разчетен да етнема 40 месеца. Проектът е разработен така, че да може да се адаптира лесно и освен за производство на електроенергия може да бъде използван и за водород, както и за обезсоляване на вода.

EDF има опит в строителството и лицензирането на реактори, изготвена е таблица със срокове, но най критичен е моментът с лицензирането, посочи Балди. В момента се работи по подготовката на специален бетон, така че да се гарантира безопасността. Работи се също така и с група от регулаторни органи от няколко държави, например Чехия, финландия и др. , за да има компанията готовност за регулаторен преглед за процеса на лицензиране в различните държави.

Сандро Балди наблегна на амбицията на EDF за изграждане на такъв реактор в други държави с обещанието за съдействие. „Готови сме да съдействаме на всяка държава, готова да внедри тази технология“, посочи той и наблегна на спазването на високи стандарти за сигурност, обучението на кадри и развитието на умения. По отношение на финансирането, работим по различни модели – с договор за разлики, както и на основата на регулаторна база на активите. По отношение на горивото проектът е все още на етап „концептуален“.

NuScale Power

Малкият модулен реактор на NuScalе е нова технология, но е и първият реактор, получил разрешение от американския регулатор като дизайн. Действително се гордеем с това, заяви Скот Е. Расмунсен, директор продажби в NuScale Power като напомни, че това е в резултат на петнадесетгодишен труд. По думите му предстои компанията да пристъпи към търговско планиране. Вече не говорим за концептуален проект, а за централа, която ще бъде завършена през 2024 г. , обясни Расмунсен.

Малкия модулен реактор (SMR) на NuScale може да е както за доставяне на енергия за производство на електричество, централно отопление, обезсоляване, производство на водород в търговски мащаб.  Моделите са няколко - NuScale Power Module™ (NPM) е малък, безопасен воден реактор под налягане, може да генерира 77 мегавата електроенергия (MWe) и може да бъде мащабиран, за да отговори на нуждите на клиентите. 12-модулната електроцентрала VOYGR™-12 на NuScale е в състояние да произвежда 924 MWe, а NuScale предлага и четиримодулни VOYGR-4 (308 MWe) и шестмодулни VOYGR-6 (462 MWe) електроцентрали, както и други конфигурации в зависимост от нуждите на клиента. Реакторът разполага с тройна система за безопасност, а всеки от моделите може да бъде сглобен и на обект, тъй като се транспортира лесно. Що се отнася до проекта за 460 MWe вече се очаква отговор от пазара и в частност дали ще отговаря на нуждата на клиентите. В края на 2028 г. – началото на 2029 г. се очаква да е готова и централа базирана на технологията на NuScaleV

Holtec

Рафаел Марин от Holtec International от своя страна представи малкият си модулен реактор SMR-160  с мощност 160 MWe и също с възможност да следва товара на системата предвид променливите ВЕИ.  Става въпрос за самостоятелен модул със собствени системи за безопасност, обясни Марин. Планира се използване на стандартизиран дизайн. Подобна мощност може да се използва и за производство на водород. Като и при съчетание със система за съхранение и производство на енергия.

Компанията работи заедно с Мицубиши и Хюндай, а по проектирането и с Фраматом. Според Марин проектът е в процес на лицензиране. По-рано беше съобщено, че компанията планира да въведе в експлоатация SMR-160 през 2029 г. , т.е. една година по-рано от графика.  От обяснението на Марин стана ясно, че компанията ще подаде документацията за лиценз до 2028 г. , а присъединяване към мрежата е планирано за 2031 г. Според Марин Holtec компанията предлага възможност за изграждане на централа базирана на този тип реактор под ключ като към проекта може при необходимост да бъде привлечен и оператор.

 Rolls Royce

С опит в работата с малки реактори се похвали Ед Коксон от Rolls Royce и посочи, че при малките модулни реактори печелившите не са само от едната страна. Той заяви готовността на компанията с реактори с мощност от 470 MWe , вода под налягане и стандартно гориво. Както и с възможност за изграждане на място, под ключ за срок от 4 години. Според Ед Коксон изграждането под ключ дава сигурност на цената и овладяване на рисковете.

Очакваме през 2030 г. да имаме присъединен първи блок към мрежата, обяви той. По отношение на безопасността той обясни, че са предвидени активни и пасивни системи за сигурност. Ректорът е в процес на лицензиране, което отнема 18 месеца. Представителят на Rolls Royce се спря подробно и на сигурността на конструкцията и намерението за изграждане на завод за модули.

GE-Hitachi

Преимуществото на дизайна при представянето на малкият модулен реактор на кипяща вода BWRX-300  - ММР с мощност 300 MWe подчерта при представянето Фредрик Витабак, както и възможността за проследяване на товара[k1] . Базиран е на дизайна на реактора ESBWR, който е сертифициран от Комисията за ядрено регулиране в САЩ.  

Той не даде ясен отговор за лицензирането, но пък постави въпрос, че на обединените пазари трябва да има обединено лицензиране. Компанията е подала заявка за строителство и по думите на представителя на компанията то ще започне през 2028 година. „Най-важното е, че имаме гориво, което вече е лицензирано“, посочи Витабак. Компанията е с амбиции за работа на пазара в Канада, а в Европа най-близки като планове са Швеция и Великобритания.

X-energy

Малките модулни реактори ще са водещи в бъдеще, включително в Близкия Изток, коментира от своя страна представителят на X-energy Джеф Харпър, който представи двата модулни продукта на компанията – Xe-100 и TRISO, патентованото гориво за този реактор.

Xe-100 е високотемпературен газоохлаждащ реактор. Предназначен е за безвъглеродно производство на промишлена топлина и електроенергия за много сектори на икономиката, като всяка реакторна инсталация е с мощност от 80 MW. На една площадка може да бъдат изградени до 12 реакторни инсталации, които да произвеждат почти до 1 GW енергия. Реакторът може да осигурява чиста, надеждна и безопасна базова мощност за енергийната система или да поддържа индустриални приложения с топлинна мощност от 200 МВт на блок. Най-голямата гордост за компанията е патентованото иновативно гориво TRISO.

Основният фокус на компанията е достигането до пазара и прогнозите са за постигане на добър пазарен ефект до десет години. Реакторът освен, че е иновативен се смята за приложим и за декарбонизиране на въглищните ТЕЦ. Компанията вече има набелязани пазарни ниши и смята, че през 2028 г. ще има пуснат проект в експлоатация, а горивото ще получи лиценз.

В рамките на дискусията експертите поставиха доста технически въпроси, но най-голямо внимание и забележки бяха отправени от страна на проф. Франческо Д`Аурия по отношение на системите за безопасност.

Експертът Георги Касчиев от своя страна отбеляза, че всички проекти са със срок за пускане към 2028 г., но също, че и не всички проекти се случват. В тази връзка даде пример с 90 изоставени проекти и зациклилите такива за AP-1000 (около 9 – 10 години), както и на EDF.

Експертите не спестиха общата си тревога за липсата на кадри в ядрената енергетика и стигнаха до извода, че е необходимо по-голямо взаимодействие за постигане на ефективно обучение. Както обясни обаче Сандро Балди от EDF проблемът не е само в България и е редно да бъде поставен на Европейската комисия. При представянето на регулаторната база от страна на Юри Григоров от АЯР пък възникна въпросът за сътрудничество на регулаторните органи от различните страни.

 [k1]