Могат ли малките ядрени реактори да се превърнат в източник на енергията на бъдещето?

В бъдеще ядрените централи могат да станат по-малки, по-прости и по-лесни за изграждане, което може да доведе до революция в един източник на енергия, който все повече се разглежда като изключително важен за прехода от изкопаеми горива. Новите проекти, наречени малки модулни реактори, или накратко SMR, обещават да ускорят изграждането на нови централи, тъй като търсенето на чиста електроенергия се увеличава от изкуствения интелект, производството и електрическите превозни средства, предаде CNBC.

В същото време комуналните дружества в цялата страна извеждат от експлоатация въглищните централи като част от енергийния преход, което поражда опасения за очертаващия се недостиг на електроенергия. На ядрената енергия се гледа като на потенциално решение, тъй като тя е най-надеждният наличен източник на енергия и не отделя въглероден диоксид.Изграждането на големи инсталации е много скъпо и отнема много време. В Джорджия, Southern Co. построи първите нови ядрени реактори от десетилетия насам, но проектът завърши със седемгодишно закъснение и на стойност над 30 млрд. долара. Малките модулни реактори с мощност 300 мегавата или по-малко са с размер около една трета от средния размер на реакторите в сегашния парк на САЩ. Целта е те да се изграждат по начин, подобен на монтажната линия, като централите излизат от заводите само на няколко части, които след това се сглобяват на място.

„Те са по-малка хапка от гледна точка на капитала“, казва Дъг Тру, главен ядрен експерт в Института за ядрена енергия, пред CNBC. „Те са идеално подходящи за неща като замяна на пенсионирана въглищна централа, защото размерът на въглищните централи обикновено е по-голям от този на проектното пространство за малки модулни реактори.“

В света функционират само три малки модулни реактора 

По данни на Агенцията за ядрена енергия в света функционират само три малки модулни реактора. Два от тях се намират в Китай и Русия, които са основните геополитически противници на САЩ, а един тестов реактор функционира и в Япония. Ръководителите в ядрената индустрия като цяло са съгласни, че малките модулни реактори няма да достигнат търговски етап преди 2030 г. Амбициозните усилия на NuScale за внедряване на малки реактори на площадка в Айдахо беше отменен миналата година, тъй като цената на проекта нарасна от 5 млрд. долара на 9 млрд. долара поради инфлацията и високите лихвени проценти.

Ерик Кар, президент по ядрените операции в Dominion Energy , заяви, че най-голямото предизвикателство пред комерсиализацията на технологията в момента е управлението на разходите за първия по рода си проект.

„Никой не иска да бъде първи, но някой трябва да бъде“, каза Кар пред CNBC. „След като започне да функционира, това ще бъде чудесен, надежден източник на енергия за цялата национална мрежа.“ В момента Dominion оценява дали има смисъл да изгради малък модулен реактор в своята атомна централа North Anna в окръг Луиза, Вирджиния, северозападно от Ричмънд. Зоната на обслужване на енергийната компания включва най-големия пазар на центрове за данни в света в окръг Лудун, на по-малко от 100 мили северно от централата.

Очаква се търсенето на електроенергия от тези складове за компютърни сървъри да нарасне рязко, тъй като изкуственият интелект консумира повече енергия. В случая на Dominion пиковото потребление на електроенергия от центровете за данни се очаква да се увеличи повече от два пъти до 6,4 гигавата до 2030 г. и четири пъти до 13,4 гигавата през 2038 г.

През юли Dominion поиска от технологичните компании за SMR да представят предложения за оценка на възможността за разработване на малък реактор в Северна Анна. Кар заяви, че интересът към процеса на изготвяне на предложенията е бил голям. Понастоящем предприятието работи с доставчиците, за да се увери, че те разбират нуждите на Dominion и да разберат коя технология би била подходяща, каза Кар.

„В нашия конкретен случай в Dominion имаме задължение към нашите акционери да постъпваме правилно, а също така имаме задължение към нашите клиенти да се уверим, че можем да посрещнем търсенето на този растеж, но трябва да балансираме и двата интереса“, каза Кар. Въпреки че Dominion все още не се е ангажирала с изграждането на SMR, един от сценариите за планиране предвижда разработването на шест такива реактора, които да започнат през 2034 г.

Технологичните компании, които са двигател на бума на центровете за данни, също проявяват все по-голям интерес към ядрената енергетика поради нейната надеждност и роля в борбата с изменението на климата. Кар заяви, че Dominion води разговори с някои клиенти за евентуално сътрудничество за приближаване на SMR до реалността.

„Провеждаме дискусии с доставчиците на технологии, както и с големите клиенти, които идват и казват: „Как би могло да изглежда това, ако всички работим заедно?“, каза Кар.

Проектът на Holtec International

Holtec International, частна компания за ядрени технологии, се опитва да намери път напред за индустрията на два фронта. Компанията е в процес на рестартиране на ядрената централа „Палисейдс“ в Мичиган, което ще бъде първият случай, в който централа, която е прекратила дейността си, се връща в експлоатация. Holtec също така планира да инсталира два малки реактора в Palisades в началото на 2030 г., което ще увеличи капацитета на централата почти двойно. Кели Трис, президент на Holtec, заяви, без да разкрива имена, че поне шест комунални компании се интересуват от участие в рестартирането на Palisades и изграждането на малките реактори.

„Ако участват, те могат да получат всички тези болезнени уроци, без да се налага да плащат за тях“, казва Трис пред CNBC. „И след това, когато централата бъде построена на тяхно място, тя е втората, третата или четвъртата - която обикновено става много по-евтина, след като сте научили всичките си уроци.“

След като първият SMR бъде изграден в Палисейдс, Holtec планира да изгради портфейл от поръчки, за да „произвежда непрекъснато компонентите за това за всяка централа, която е необходима“, каза Трис. Дизайнът на SMR на Holtec е воден реактор под налягане, същата технология като повечето централи, които понастоящем работят в американския флот. „Но с някои елегантни функции за безопасност, които не изискват човешко действие и в резултат на това са по-прости за експлоатация, изискват се по-малко хора, по-лесни са за поддръжка“, каза Трис.„И също така може да се възпроизвежда. Нашата цел е всеки SMR да бъде по същество еднакъв“, казва той.

Constellation Energy също обмисля строителство на модулен реактор

Най-големият оператор на ядрени централи в САЩ, Constellation Energy , също проучва възможността за изграждане на малък реактор в някое от своите съоръжения. Тенденцията в отрасъла е да се модернизират съществуващите централи с малки реактори, отчасти защото общностите вече са отворени към ядрената енергетика. Необходимите земя, вода, мрежова връзка и зона за сигурност също вече са налични, казва Катлийн Барон, главен директор по стратегията в Constellation. Барон заяви, че идеята е да се работи с клиент, който се интересува от сключване на договор с някоя от съществуващите централи на Constellation за доставка на електроенергия днес, а след това да се работи с него за използване на съоръжението за „разполагане на SMR, за да се осигури повече чиста енергия на този клиент в бъдеще“.

„Това ще се случи само ако има подкрепяща държавна политика, подобна на тази, която държавите са направили с офшорните вятърни централи, и има клиенти, които се интересуват от закупуване на потреблението от тези реактори“, каза Барон.Засега енергийният преход ще изисква подход „всичко отгоре“, като природният газ ще играе ролята на мост към по-чиста енергия, докато въглищата се изтеглят от употреба - до пускането в действие на следващата технология, каза Кар от Dominion. „SMR може да се окаже тази следваща технология“, каза той.