Удаленные рудники не имеют выхода к энергосетям общего пользования, поэтому вынуждены полагаться на другие источники электроэнергии, в том числе на дизельные генераторы, способные обеспечить постоянное снабжение предприятия, при этом они сложны в эксплуатации с логистической точки зрения и наносят ущерб окружающей среде. В ведущей организации Канады в области атомной энергетики Canadian Nuclear Laboratories (CNL)* полагают, что малые модульные реакторы (ММР) в будущем могут стать решением проблемы энергообеспечения, в том числе при добыче полезных ископаемых в труднодоступных регионах.
Почему ММР
Поиск способов снижения объемов вредных выбросов в атмосферу без ухудшения энергообеспечения предприятия давно заставил горнодобывающие компании изучать возможности использования атомной энергии в качестве альтернативы традиционным источникам. Появилась новая технологическая область, специалисты которой пытаются обуздать силу атома, заста-вив ее действовать в малом масштабе. Небольшие стандартизированные установки мощностью от 3 до 10 МВт более просты в установке и намного безопаснее в эксплуатации по сравнению со своими полноценными аналогами, имеют нулевой выброс углекислого газа в атмосферу и хорошую адаптацию к климатическим изменениям.
«Атомную энергию все в большей степени начинают рассматривать в качестве жизнеспособного альтернативного способа энергообеспечения промышленности. Отрасли тяжелой промышленности, в том числе горнодобывающая, очень энергоемкие, нужда-ются в надежном источнике электроэнергии, иногда энергии тепла и пара. Следующее поколение атомных реакторов станет более гибким в эксплуатации, будет удовлетворять всем требованиям производства и за счет снижения выбросов станет безопасным для окружающей среды», — отмечает вице-президент CNL по коммерческому развитию Кори Макдэниэль (Corey McDaniel).
Президент и генеральный директор CNL Марк Лесински (Mark Lesinski) отмечает, что ММР способны не только заменить дизельные генераторы, но также использоваться в комбинации с возобновляемыми источниками, что станет надежной базой для их внедрения и эксплуатации.
ММР уже применяются на морских судах, подводных лодках и ледоколах, и сотни новых разновидностей реакторов продолжают разрабатываться, в том числе для замены дизельных генераторов. Хотя находящимся в разработке ММР только предстоит выйти на рынок, сегодня уже предпринимаются важные шаги по адаптации технологии под полноценное промышленное внедрение с учетом современных производственных стандартов и требований к безопасности.
По словам доктора наук Джонатана Кобба (Jonathan Cobb), старшего специалиста по коммуникациям Всемирной ядерной ассоциации (англ. World Nuclear Association), использованию дизельных источников энергии сопутствует две основные проблемы, которые можно решить за счет атомных реакторов. Первая — вредное влияние на окружающую среду: загрязнение не только парниковыми газами, но и другими типами веществ, например твердыми частицами и оксидами азота.
«Подобно крупным атомным электростанциям ММР не производят парниковых выбросов, не загрязняют воздух, как генераторы на ископаемом топливе», — добавляет Дж. Кобб.
Вторая проблема состоит в том, что обеспечение дизельным топливом предприятия, расположенного в удаленном или труднодоступном регионе, может вызвать проблемы в логистике. В то же время, как подчеркивает Дж. Кобб, топливное ядро ММР и микрореакторы «проработают минимум три года, а на некоторых установках и до 10 лет».
Экономичный выбор
В плане мероприятий по развитию ММР в Канаде, выпущенном недавно совместными усилиями Министерства природных ресурсов и Ядерной ассоциацией страны (англ. Canadian Nuclear Association, CNA), сказано, что переход на использование малых реакторов принесет существенные финансовые выгоды, а экономический эффект по сравнению с дизельным топливом достигнет 20–60%. Также в плане отмечается, что именно Канада является наиболее перспективной страной для внедрения ММР, а общая стоимость рынка реакторов в 2025–2040 годах может достигнуть 5,3 млрд долл. По всему миру эта цифра, даже по самым консервативным оценкам, будет существенно выше.
Атомщик из Hatch Брайан Гим (Brian Gihm) пишет, что ММР намного более стабильны и прогнозируемы с точки зрения цен на электроэнергию в долгосрочной перспективе, чем традиционные источники энергии, поскольку расходы на атомные электростанции обычно фиксированы и не зависят от рыночных колебаний цен на нефть. Кроме того, поскольку большинство компаний так или иначе рассматривают возможность запуска малых реакторов на предприятиях в удаленных регионах, издержки на электроэнергию для них скорее попадают в категорию эксплуатационных, а не капитальных, что предлагает перспективную возможность экономии при запуске новых объектов.
Что дальше
Один из выводов плана состоит в том, что без реализации демонстрационного проекта на следующий этап развития ММР вывести не удастся. С этим пунктом согласны и представители промышленности, принявшие участие в опросе. Внедрение малых реакторов в документе называют «сменой парадигмы», подобной переносу паровых двигателей с рудников на корабли и машины, или изменением формы компьютеров — от крупных вычислительных устройств к настольным ПК, а позднее — ноутбукам.
Траектория развития ММР до конца пока не проработана. «План развития неожиданно поднял волну возбуждения и энтузиазма среди людей, интересующихся ММР. Однако очень важно, чтобы такой энтузиазм был обоснован: нужно помнить, что план указывает путь развития и проблемы, которые на нем возникнут. Это совсем не похоже на технологии производства смартфонов, где циклы развития продуктов сменяют друг друга каждые пару лет. Здесь масштабы больше, циклы и сроки эксплуатации исчисляются десятилетиями», — говорит Джон Стюарт (John Stewart), директор отдела по исследованиям CNA.
Дж. Стюарт уверен, что в Канаде взаимодействие между атомной и горнодобывающей отраслями уже налажено, ведутся работы по изучению возможности внедрения малых реакторов мощностью 10–50 МВт на удаленных рудниках, зависящих от дизельного топлива. Другая деятельность сосредоточена на использовании ММР в составе электросетей общего пользования в провинциях Онтарио и Нью-Брансуик.
«В этих провинциях реакторы уже действуют, имеются лицензированные атомные объекты, а местные энергетические службы выстраивают сотрудничество с компаниями, занимающимися технологией ММР», — замечает Дж. Стюарт.
Хотя о масштабном использовании ММР на данный момент говорить пока рано. Дж. Стюарт отмечает, что технология должна интегрироваться с остальной энергетической системой Канады. Такая мера потребует создания специальных площадок, организации ведомств и фирм, отвечающих за транспортировку, строительство, подбор персонала, регулирование, работу с отходами и т.д. В плане мероприятий также говорится, что деятельность в этой области должна быть совместной и сосредоточена по четырем основным направлениям: демонстрация и внедрение, наращивание потенциала и взаимодействие с заинтересованными сторонами, политическое и международное партнерство с целью выведения Канады на лидирующие позиции в мире в этой области.
«Мы осознаем, что внедрение ММР имеет международное значение, также понимаем, что в конечном счете о производстве и цепочке реализации малых реакторов придется думать в глобальном контексте, но бежать впереди паровоза не следует. В этом году мы занимаемся постепенным расширением географии своей работы, начиная с партнеров из США и Великобритании», — рассказывает Дж. Стюарт.