Главная страница Новости мира Новости кинофильмов Игровые новости Новости спорта Новости технологий Автомобильные новости Новости науки Финансовые новости Новости культуры Новости общества

Бумажные реакторы и бумажные тигры

Новости

Кульминацией государственного визита Дональда Трампа в Великобританию стала пресс-конференция, на которой американский и британский лидеры размахивали листками бумаги, содержащими соглашение о том, что американские фирмы будут инвестировать миллиарды долларов в Великобританию.символизм был уместен, поскольку центральным элементом предлагаемого инвестиционного проекта было строительство большого количества ядерных реакторов, которые можно было бы назвать “бумажными реакторами”.

Этот термин был введен в обиход адмиралом США Хайманом Риковером, который руководил первоначальной разработкой атомных подводных лодок.

Хайман описал их характеристики следующим образом:

1. Это просто.

2. Он маленький.

3. Он дешевый.

4. Он легкий.

5. Его можно создать очень быстро.

6. Он очень гибкий по назначению (“универсальный реактор”)

7. Требуется очень мало разработок. В нем будут использоваться в основном “готовые” компоненты.

8. Реактор находится на стадии изучения. Сейчас он не строится.

Но эти характеристики были необходимы Стармеру и Трампу, целью которых было именно то, чтобы иметь лист бумаги, которым можно было помахать на их встрече.Реальный опыт использования атомной энергии в США и Великобритании является яркой иллюстрацией трудностей, которые Риковер описал в отношении “практических” реакторов. Эти установки отличаются следующими характеристиками:

1. В настоящее время они строятся.

2. Это отстает от графика

3. Это требует огромных усилий по разработке, казалось бы, тривиальных элементов. В частности, одной из проблем является коррозия.

4. Это очень дорого.

5. Строительство занимает много времени из-за проблем с инженерными разработками.

6. Он большой.

7. Это тяжело.

8. Это сложно.Самыми последними примерами атомных электростанций в США и Великобритании являются АЭС «Вогтл» в США (строительство завершено в 2024 году, с отставанием от графика на семь лет и с превышением бюджета) и «Хинкли С» в Великобритании (все еще в стадии строительства, спустя годы после завершения строительства). потребителям было обещано, что они будут использовать его мощность для жарки своих рождественских индеек в 2017 году). До этого был заброшен проект VC Summer в Северной Каролине, в результате чего миллиарды долларов были потрачены впустую.Катастрофический перерасход средств и задержки в реализации проекта Hinkley C привели к тому, что практические проекты реакторов потеряли свою привлекательность. Планы на будущее в отношении крупномасштабного атомного строительства в Великобритании ограничены предлагаемым проектом Sizewell B — двумя реакторами мощностью 1600 МВт, которые потребуют значительных субсидий, если вообще удастся найти кого-либо, кто будет инвестировать в них. В США, несмотря на двухпартийную поддержку ядерной энергетики, в настоящее время нет серьезных предложений по строительству крупномасштабных атомных станций. Даже предложения о возобновлении работ на наполовину достроенном летнем заводе ВК ни к чему не привели.

Поэтому надежда обратилась к малым модульным реакторам.  Несмотря на большое количество заявлений и предложений, этот термин плохо изучен.

Первое, на что следует обратить внимание, это то, что SMR на самом деле не существуют. Строго говоря, это описание применимо к проектам, подобным проекту NuScale, компании, которая предлагает создавать небольшие реакторы мощностью менее 100 МВт (модули) на заводе и доставлять их на место, где они могут быть установлены в любом желаемом количестве. Мы надеемся, что экономия за счет строительства завода и его гибкость компенсируют потерю экономии за счет размеров, присущую котлу меньшего размера (все энергетические реакторы, как и тепловые электростанции, по сути, являются источниками тепла для кипячения воды). От планов Nuscale по строительству шести таких реакторов в американском штате Юта отказались из-за перерасхода средств, но компания по-прежнему заключает сделки в Европе.

Большинство проектов, продаваемых как SMR, совсем не похожи на эти. Скорее, это урезанные версии существующих конструкций реакторов, мощность которых, как правило, снижена с 1000 МВт до 300 МВт. Они являются модульными только в том смысле, что все современные реакторы (включая традиционные крупные реакторы) стремятся производить компоненты на месте. Именно эти компоненты, а не реакторы, являются модульными. Для наглядности я буду называть эти небольшие полумодульные реакторы (SSMR).  Из-за экономии на размерах SMR неизбежно обходятся дороже на МВт мощности, чем крупные конструкции, на которых они основаны.

В течение последних двух лет Министерство энергетики Великобритании проводило конкурс по выбору проекта для финансирования. В шорт-лист вошли четыре модели SSMR, три от американских фирм и одна от Rolls-Royce мощностью 470 МВт. За пару месяцев до визита Трампа компания Rolls-Royce была объявлена победителем. Это оставляет участников торгов из США в проигрыше.

Итак, откуда возьмутся крупные инвестиции США в SMR для Великобритании? Появилось “множество” объявлений, обещающих, что американские фирмы будут строить реакторы SMR на различных площадках без каких-либо субсидий. Самый амбициозный проект — от компании X-energy, принадлежащей Amazon, которая предлагает до дюжины реакторов с гальваническим покрытием. “Галька” представляет собой смесь графита (который замедляет ядерную реакцию) и частиц ТРИСО (уран-235, покрытый углеродным кремнием), а реактор охлаждается таким газом, как азот.

Проекты реакторов с гальваническим слоем имеют долгую и обескураживающую историю, восходящую к 1940-м годам. Первый демонстрационный реактор был построен в Германии в 1960-х годах и проработал 21 год, но немецких инженерных навыков оказалось недостаточно для создания коммерчески жизнеспособного проекта. Южная Африка приступила к реализации проекта в 1994 году и продолжала его до 2010 года, когда от идеи отказались..Некоторые сотрудники присоединились к молодой компании X-energy, основанной в 2009 году. С 2025 года компания добивается одобрения регулирующих органов для нескольких демонстрационных проектов в США.

Тем временем в Китае в 2003 году был завершен прототип мощностью 10 МВт, а в 2021 году — демонстрационный реактор HTR-PM мощностью 250 МВт. Несмотря на то, что HTR-PM100 подключен к электросети, произошел сбой в работе, уровень готовности составил менее 25%.  Была анонсирована версия мощностью 600 МВт, но строительство, по-видимому, не началось.Когда в начале 20-го века начался этот процесс развития, солнечной энергетики в Китае еще не существовало. В настоящее время в Китае установлено более 1000 гигаватт солнечной энергии. Мощность новых установок составляет около 300 ГВт в год, и такой же объем производится на экспорт. В этом контексте HTR-PM представляет собой простой курьез.

Этот контраст усиливает иронию листков бумаги, которыми размахивали Трамп и Стармер. Как и предполагаемые особые отношения между США и Великобританией, бумажные реакторы, о которых якобы было достигнуто соглашение, являются пережитком прошлого. В том маловероятном случае, если они будут построены, они останутся второстепенным элементом в системе электроснабжения, в которой доминируют ветер, солнечная энергия и аккумуляторные батареи.


Другие новости: