Знаете, что выглядит максимально иронично в современном мире энергетических технологий? Роль, которую играет сегодня атомная энергетика! Ведь несмотря на то, что она предоставляет человечеству доступ к одному из самых безопасных и доступных видов энергии, ее использование с годами сильно сократилось. И в немалой степени это произошло из-за обеспокоенности общественности. Которая, зачастую, имеет весьма слабое представление о процессе получения энергии, использующем реакцию деления атомных ядер. И знают эти люди только два слова на эту тему – Чернобыль и Фукусима.
Ядерная энергетика безопасна!
На самом деле на атомных электростанциях за все время их эксплуатации происходило очень мало аварий. Тем не менее когда они происходят, результатом становятся кошмарные катастрофы. Которые (и это естественно) настраивают людей против того, чтобы ядерная энергетика успешно развивалась. Однако статистика вещь упрямая. Атомные электростанции являются виновниками смертельных случаев среди людей в 330 раз реже, чем угольные! В случае с использованием мазута – в 263 раза меньше! С газом – в 38 раз! В целом ядерная энергетика более чем на 97% безопаснее, чем та, что использует другие невозобновляемые источники энергии.
Ядерная энергетика – важный компонент для полного перехода к экологически чистому производству электроэнергии. Солнце и ветер не могут обеспечивать нас ей 24 часа в сутки. Поэтому паузы в производстве электричества должны быть восполнены за счет другого источника. И в его качестве идеально подходят ядерные электростанции.
Ядерная энергетика на сегодняшний день является, как уже говорилось выше, самым надежным и мощным из всех источников энергии. Однако за эту надежность, что неудивительно, приходится платить. Строительство атомной электростанции – сложная задача. На ее решение может потребоваться до 7 лет. И понадобится потратить с десяток миллиардов долларов! И поскольку большинство людей не хотят, чтобы атомные электростанции строили рядом с городами, будут нужны мощные силовые кабели. В огромных количествах. Это потребуют дополнительных затрат на транспортировку электричества между городом и атомной электростанцией.
Когда АЭС построена и начинает производить электроэнергию, вдруг выясняется, что стоимость киловатта (кВт) электроэнергии оказалась значительно выше, чем при производстве на традиционных электростанциях! Вопреки всем сформировавшимся стереотипам. К тому же, строительство обычных электростанций обходиться в разы дешевле. И их можно построить всего за пару лет. Вот почему некоторые страны по-прежнему предпочитают вкладывать деньги в строительство классических электростанций для получения дешевой энергии. Даже несмотря на то, что экологи предостерегает от использования такого подхода. Но это легко понять. Ведь стоимость ядерной энергии значительно выросла, а не снизилась за прошедшие годы.
Что спасёт ядерную энергетику?
Но есть ли в этом мире что-то, что могло бы решить многие из проблем, которые имеет ядерная энергетика? Что может сделать ее намного более привлекательной с точки зрения стоимости, безопасности и простоты?
Есть среди энтузиастов люди, которые утверждают, что решение есть. Это малые модульные реакторы (SMR). Как следует из названия, это уменьшенные версии полноценных атомных электростанций. Такие реакторы могут иметь длину около 20 метров, и размещаться внутри защитных контейнеров размерами 23-25 метров. Такие устройства имеют простой и компактный дизайн. А это означает, что SMR могут быть построены на заводе. А затем доставлены к месту эксплуатации по железной дороге или по морю.
Один подобный модуль мощностью 77 мегаватт может обеспечить электроэнергией не менее 60 000 частных домов с уровнем надежности более 99%. Модульный подход, к тому же, означает, что в любом нужном месте можно установить более одного подобного устройства. А некоторые из них могут быть даже установлены под землей. Чтобы обеспечить их защиту от стихийных бедствий. Таких, например, как то, которое вызвало аварию на Фукусиме.
Крупные атомные электростанции необходимо останавливать и дозаправлять каждые 24 месяца. При этом время автономной работы более эффективных SMR может достигать 20 лет! Возможность производить их на заводе, и меньшая зависимость от оперативных работников – это тоже хорошо. К тому же, SMR можно строить гораздо быстрее. И стоимость их оценивается всего в примерно 3 миллиарда долларов. Что весьма немного по сравнению с более чем 10 миллиардами долларов, которые нужно потратить при постройке традиционной атомной электростанции.
Минусы малых модульных реакторов
Однако, как всегда в нашей жизни, есть и минусы. Несмотря на то, что размер SMR несомненно дает дополнительные преимущества, очевиден тот факт, что они не будут вырабатывать столько же энергии, сколько вырабатывает традиционная ядерная установка. Их стандартная мощность оценивается менее, чем 300 МВт. По сравнению с 1600 МВт обычной атомной электростанции это весьма скромно. Однако SMR и не предназначены для работы в качестве основных источников питания. Они нужны в первую очередь для дополнения мощности электрической сети. Для того чтобы сделать другие безуглеродные источники энергии, такие как ветер и Солнце, более доступными.
Помимо повышения эффективности и конкурентоспособности SMR следует, конечно, задуматься о весьма серьезной теме – проблеме утилизации ядерных отходов. Отработанное ядерное топливо должно находиться во временном хранилище в течение десятилетий. И проблема сохранения этих отходов – весьма серьезная задача. А увеличение количества реакторов только усугубит эту проблему. Хотя на эту тему есть много весьма интересных предложений. Например – переработка ядерных отходов в реакторах нового типа, которые работают на отработавшем топливе.
Ядерная энергетика и будущее человечества несомненно связаны. Ведь наша цель – добиться более гармоничных отношений между растущими потребностями нашей цивилизации в энергии и возможностями, которые предоставляет нам планета Земля.
Ядерная энергия несомненно является необходимым компонентом более чистой энергосистемы. И в ближайшем будущем ее основой могут стать SMR.