Бесперебойно, надежно, безопасно. В Поднебесной запустили первый в мире малый модульный атомный реактор
18 февраля 2022,
Узбекистан, Ташкент – АН Podrobno.uz. Энергетический кризис в Европе, вызванный рекордным ростом цен на газ и уголь, со всей очевидностью продемонстрировал многим странам, ранее заявлявшим о необходимости отказа от атомной энергетики, что без нее мир просто не сможет совершить новый энергопереход в "зеленое" будущее. Одним из лидеров в развитии атомной энергетики является Китай. Эта страна – один из немногих участников Парижского соглашения по климату, кто включил атомную энергетику наряду с возобновляемыми источниками в план выполнения своих обязательств по сокращению выбросов СО2.

По прогнозам Международного энергетического агентства, к 2030 году КНР станет мировым лидером по количеству реакторов, опередив ЕС и США. Одним из драйверов такого роста может стать успешный запуск в конце прошлого года первого в мире малого модульного реактора.

Эксперты говорят, что те страны, которые сегодня вложатся в создание новых атомных технологий, уже в ближайшем будущем будут властвовать на глобальном энергетическом рынке. Это подтверждается заявлениями властей Евросоюза и США, которые после долгих лет гонений на атомные станции (АЭС), пошли на попятную. Так, в конце марта 2021 года Еврокомиссия заявила о возможном включении атомной энергетики в список "зеленых" отраслей.

Первый в мире модульный реактор построен на атомной электростанции "Шидаовань"
Более того, в октябре прошлого года решение поддержали Франция, Румыния, Чехия, Финляндия, Словакия, Хорватия, Словения, Болгария, Польша и Венгрия. Кроме того, президент США Джо Байден заложил в свой план по созданию рабочих мест стоимостью два триллиона долларов финансирование разработок перспективных реакторных технологий и повышение эффективности действующих реакторов.

Такая поддержка, оказываемая атомной энергетике, имеет свои объективные причины. АЭС вырабатывают электроэнергию почти непрерывно, а коэффициент использования установленной мощности у них, как правило, составляет 90 процентов против 15–20 процентов у возобновляемых источников энергии, при этом выработку на атомных станциях можно регулировать, пусть и в ограниченных пределах. Это делает их надежным источником низкоуглеродной электроэнергии.

Вместе с тем АЭС способны производить не только электрическую, но и тепловую энергию, их можно использовать для опреснения воды и производства водорода, способствуя тем самым развитию другого вида чистой энергии. По оценкам американского Института по атомной энергии, АЭС занимает значительно меньшую площадь в расчете на единицу мощности: в 75 и 360 раз меньше по сравнению с солнечной и ветряной генерацией соответственно. Поэтому потребность в большой территории для ВИЭ может стать проблемой для густонаселенных стран, а также вызовом для обеспечения продовольственной безопасности.

42-19710223-2015-test-cropped2-995441573-rszww880-90.jpgВ Китае запущено свыше 50 атомных реакторов
Сейчас во всем мире большие надежды возлагаются на реакторы малой и средней мощности, в частности на так называемые малые модульные реакторы. Они в целом сохраняют преимущества более крупных аналогов, но значительно дешевле и быстрее в строительстве. Именно в этом направлении на первые роли выдвинулся Китай.

Во главе пелотона

В декабре 2021 года государственная компания China Huaneng Group, являющаяся пятым производителем электроэнергии в стране, заявила об успешном запуске первого в мире малого модульного реактора мощностью 200 мегаватт. Он был построен на атомной электростанции "Шидаовань". Сейчас реактор успешно прошел все испытания и подключен к электросетям провинции Шаньдун, поставляя энергию потребителям.

Китайские атомщики позиционируют свой реактор как объект следующего – четвертого поколения. В нем применяются не стандартные тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ) в виде трубок, а шарообразные. Использование шаровых ТВЭЛ потенциально способно совершить не только техническую, но и экологическую революцию. Но здесь есть сразу три важных рубежа: технология должна доказать свою надежность, эффективность, а также способность к воспроизводству в промышленных масштабах, а не на уровне тестовой площадки.

В новом реакторе в качестве охлаждающей среды применяется не вода, а гелий. Нужно понимать, что физический предел нагревания воды в активной зоне не превышает пятисот градусов Цельсия, использование же гелия повышает температурный потолок до восьмисот градусов, то есть налицо как минимум полуторное повышение мощности. Новый температурный коридор потребует разработки, практической обкатки и массового внедрения турбин нового типа с более высокими характеристиками прочности, но одновременно с повышенным коэффициентом полезного действия. То есть прорыв в одном направлении по цепочке тянет за собой целые секторы наукоемкой промышленности.

15305311035b3a0d1f6aa6b.jpgМалые реакторы смогут решить проблему обеспечения светом и теплом населенных пунктов, где нет смысла строить обычную АЭС
Ну и не стоит забывать про экологию. Создатели новейшего модульного реактора утверждают, что он абсолютно безопасен, так как в нем реализована система пассивного выключения при возникновении нештатной ситуации. Если эта технология оправдает себя, то уже в обозримом будущем может свершиться мечта всех экологов – нагрев воды на локальных ТЭС и ТЭЦ можно будет осуществлять без сжигания угля, который сегодня во всем мире является основным видом топлива, особенно в теплоэнергетике.

Эксперты подчеркивают, что работа в направлении модульных реакторов малой мощности говорит о прозорливости китайского руководства. Не секрет, что даже в наш век постоянного энергодефицита возведение привычных атомных электростанций не всегда эффективно. Они велики и дороги, а строительство даже при условии строгого соблюдения планов растягивается на годы.

Китайские атомщики позиционируют новый реактор как объект следующего – четвертого поколения
Кроме того, все современные реакторы имеют установленную мощность свыше одного гигаватта, что, как ни странно, не всегда хорошо. Кому, как не нам, жителям большой страны, знать, сколько населенных пунктов, например в Каракалпакии или Навоийской области, удаленных от промышленных центров, ежедневно требуют электричества и тепла. Протянуть газовую трубу в каждый городок или село довольно проблематично, а зачастую просто нецелесообразно с точки зрения объема вложенных средств и количества конечных потребителей.

Именно поэтому ученые, подбадриваемые правительствами, давно бьются над проблемой создания атомных источников энергии средней и малой мощности. В будущем они могут решить проблему обеспечения светом и теплом населенных пунктов, где нет смысла строить обычную АЭС, а поставки иных видов топлива влетают в копейку, повышая стоимость услуг для населения. Тот, кто первым поставит производство таких блоков на поток, сможет задавать тренды на мировых энергорынках.