Маленькие ядерные реакторы – следующая большая вещь

Считается, что небольшие модульные ядерные реакторы будут играть центральную роль в энергетическом переходе, когда мир откажется от ископаемого топлива в качестве источника энергии. Но почему маленькое лучше большого? И когда их можно будет ввести в эксплуатацию?

Автор: Vattenfall по связям со СМИ

Поскольку в энергосистемы становится все более зависимой от погоды генерация, необходимо срочно решить вопрос обеспечения долгосрочной, планируемой базовой и резервной мощности, не в последнюю очередь из-за длительного времени внедрения таких альтернативных систем. Поскольку еще слишком рано говорить о том, какие безископаемые технологии будут наиболее конкурентоспособными в будущем, важно держать все двери открытыми, а малые модульные реакторы (ММР) считаются одним из многообещающих дополнений к диапазону реалистичные решения.

SMR — это, по сути, небольшие атомные электростанции с упрощенной конструкцией реактора и большей гибкостью в ответ на спрос. Они предлагают более широкий спектр приложений, таких как совместное производство электроэнергии и тепла, лучшую масштабируемость, меньшее влияние на энергетические системы и более низкие первоначальные затраты. Как и крупные традиционные атомные электростанции, они имеют такие составные части, как реактор, система охлаждения, генератор и трансформатор, но производятся на заводах как модульные и стандартизированные системы. Это означает, что на площадке требуется меньше строительных работ, поскольку компоненты доставляются на площадку, где они собираются.

«SMR предлагают преимущества стандартизированного качества и экономии за счет масштаба, поскольку они не каждый раз уникальны, а являются частью серийного производства, основанного на компонентах промышленного стандарта. Благодаря техническим инновациям, усовершенствованиям в компьютерном моделировании и современным методам строительства SMR представляют собой упрощенную конструкцию, требующую меньшего количества материалов и занимающую меньшую площадь. Это упрощает строительство, эксплуатацию и обслуживание небольших ядерных реакторов», — объясняет старший советник по ядерным технологиям в Ваттенфолле Маркус Эрикссон.

SMR можно разделить на два типа: конструкции для легкой воды и усовершенствованные конструкции. Легководный ММР — это, по сути, уменьшенная версия существующих атомных электростанций с тем же типом топлива, которое уже имеется в продаже. Он генерирует тот же тип отработанного топлива, что и реакторы Vattenfall и подавляющее большинство реакторов в мире сегодня, поэтому энергетические компании имеют большой опыт обращения с отходами с высочайшей степенью безопасности. Легководные SMR предназначены для выработки электроэнергии и совместного производства, например, водорода и централизованного теплоснабжения.

«В так называемых усовершенствованных SMR используются другие охлаждающие жидкости, такие как газ, жидкий металл или расплавленная соль, а в некоторых конструкциях даже есть возможность использовать переработанное топливо», — объясняет Мартин Дарелиус, технический консультант Vattenfall Strategy and Innovation. «Благодаря различным охлаждающим жидкостям современные SMR позволяют работать при высоких температурах в диапазоне от 540°C до 750°C, что позволяет использовать их для производства водорода гораздо эффективнее, чем традиционные щелочные электролизеры. Они также могут поставлять высокотемпературное технологическое тепло для цементной, целлюлозной, химической и сталелитейной промышленности, что открывает новые и мощные области применения.

Однако этим заводам потребуется дополнительная инфраструктура, включая новое производство топлива, решения по обращению с отходами, а в случае переработки топлива, мощности по переработке, которые в настоящее время недоступны в большинстве стран с ядерной энергетикой. Особенно это касается расплавленных солей и жидких металлов.

ММР эксплуатируются в соответствии с теми же стандартами и мерами безопасности, что и обычные атомные станции. Однако они более пассивны по конструкции, требуют меньше компонентов, которые могут выйти из строя, и будут меньше зависеть от активных компонентов, работающих на электричестве, и движущихся частей, подверженных износу. Они также будут в большей степени полагаться на системы безопасности, которые не требуют внешнего питания и в меньшей степени зависят от взаимодействия с человеком, что позволяет свести к минимуму человеческие ошибки и лучше защититься от внешних опасностей.