И еще один новый участник хочет строить атомные электростанции.
авторы: Мэтью Л. Уолд и Спенсер Тухилл
Журнал Nuclear Notes выпускается Институтом прорыва и охватывает политику, регулирование, технологии и бизнес в области передовой ядерной энергетики в Соединенных Штатах и за их пределами. https://www.nuclearnotes.org/welcome
| Министерство энергетики окажет помощь в развитии цепочки поставок Министерство энергетики планирует предоставить кредиты под низкие проценты на сумму 17,5 миллиардов долларов для ускорения строительства десяти реакторов Westinghouse AP1000, но не непосредственно на строительные проекты, а на основные компоненты. Идея состоит в том, чтобы выстроить цепочку поставок корпусов реакторов, парогенераторов, насосов для охлаждения реакторов и других крупных деталей, а также снизить стоимость этих компонентов, поощряя поставщиков к созданию множества копий. Эти усилия последовали за заявлением президента Трампа в мае 2025 года о том, что он хочет построить десять новых крупных реакторов к 2030 году. Новая идея состоит в том, чтобы профинансировать пять проектов с двумя реакторами, таких как расширение двухблочной электростанции Georgia Power в Фогтле, недалеко от Огасты, штат Джорджия. “Эти обусловленные кредиты сыграют важную роль в восстановлении цепочки поставок, необходимой Америке для возобновления строительства крупномасштабных коммерческих реакторов”, — говорится в заявлении министра энергетики Криса Райта. — Они также помогут ускорить сроки строительства этих крупномасштабных реакторов на срок до трех лет, снизив затраты на строительство и обеспечив Соединенным Штатам возможность реализовать смелую и амбициозную программу президента Трампа по увеличению энергопотребления”. Одновременная работа над несколькими копиями идентичных реакторов могла бы обеспечить большую гибкость, а также возможность переноса компонентов между проектами по мере необходимости. Серийная разработка также помогла бы подготовить кадры квалифицированных рабочих и руководителей строительства, которые могли бы переходить от проекта к проекту. Хотя одновременно может быть запущено десять реакторов, графики их запуска и достройки, скорее всего, будут отличаться. Процентные расходы являются основным компонентом затрат на ядерный проект, поскольку атомная энергетика является капиталоемкой, а выплаты по кредитам на строительство начинаются за несколько лет до того, как станция сможет генерировать энергию и получать доход. План Министерства энергетики предусматривает 1,75 миллиарда долларов на реактор, что составляет скромную часть расходов на строительство. В объявлении не указывалась процентная ставка, но указывалось, что Westinghouse подписала письма о намерениях с семью потенциальными партнерами. Это соглашение позволит профинансировать пять из них. AP1000 — это скромный шаг вперед по сравнению с современным поколением технологий подачи воды под давлением. Инженеры называют современные модели “поколением 3”, а AP1000 — “поколением 3+”. Как в моделях Gen 3, так и в моделях Gen 3+ используется вода для замедления нейтронов, выделяющихся при делении, до скорости, которая с большей вероятностью вызовет дополнительные деления, и для отвода тепла от реактора, чтобы он мог может быть преобразован в электричество. Но в AP1000 меньше критически важных клапанов и насосов, меньше надежных электрических кабелей, и он в значительной степени зависит от естественных, безотказных воздействий, таких как гравитация и пассивный отвод тепла. Буквы в номере модели означают “Продвинутый пассивный”, а цифра — это округленная в меньшую сторону мощность в мегаваттах, которая на самом деле составляет около 1100. Реакторы, участвующие в программе демонстрации усовершенствованных реакторов Министерства энергетики, отказались от использования воды, используя расплавленную соль, инертный газ или другие материалы в качестве теплоносителя, что позволяет повысить температуру при более низком давлении, упростить конструкцию и получить больше полезного пара. Такие модели известны как реакторы четвертого поколения. Но у AP1000 есть важное преимущество перед более совершенными технологиями: он не только имеет лицензионный дизайн, но и имеет готовые копии, а также подробные чертежи. Тем не менее, для широкого распространения на рынке ему все еще требуется значительное снижение затрат. Проект Vogtle пока является единственным в своем роде в Соединенных Штатах, но Китай построил два двухблочных AP1000 и в настоящее время строит CAP1000 по проекту Westinghouse. В качестве основного изменения департамент заявил, что проекты будут находиться в совместной собственности Westinghouse и коммунальной компании или другого застройщика. Прежде чем будет выдан кредит, Westinghouse и застройщику придется внести по 500 миллионов долларов каждому. Займы будут предоставлены специализированной организации только после того, как будут осуществлены соответствующие инвестиции. В прошлом Westinghouse была поставщиком, а не владельцем, хотя она и сыграла большую роль в завершении проекта Vogtle. |
Еще один участник, не связанный с оказанием коммунальных услуг
Компания Elementl Power, которая называет себя “независимым разработчиком проектов в области атомной энергетики общего назначения”, объявила о планах строительства до пяти реакторов GE Vernova Hitachi BWRX-300 на площадке примерно в 100 милях к юго-востоку от Колумбуса, штат Огайо, на реке Огайо. Компания уже обратилась к региональному сетевому оператору PJM Interconnection за разрешением на подключение генерации мощностью до 600 мегаватт.
Проект находится на ранней стадии, и его перспективы неопределенны, но само предложение иллюстрирует неопределенность бизнес-модели для передовой ядерной энергетики. Elementl не является коммунальной компанией и заявляет, что “этот проект не будет финансироваться за счет тарифов потребителей электроэнергии”. Это сделало бы ее “коммерческой” электростанцией, генератором в нерегулируемой системе, который продает энергию по любой цене, доступной рынку, через аукционы, проводимые PJM, или по долгосрочным контрактам, и ежегодно сдает свои мощности в аренду обслуживающим нагрузку коммунальным предприятиям, которые обязаны обеспечивать достаточное количество электроэнергии для снабжать своих клиентов.
Это основа, на которой зарабатывают себе на жизнь большинство новых генераторов, но такая структура не очень удобна для атомных станций. Одним из слабых мест нерегулируемой электроэнергетической системы является то, что она должна быть технологически нейтральной, но на самом деле она способствует развитию электростанций с короткими сроками ввода в эксплуатацию и низкими капитальными затратами, что характерно для электростанций, работающих на природном газе, а не на атомной энергии. Все действующие в настоящее время энергетические реакторы были построены коммунальными предприятиями, которые могли рассчитывать на компенсацию от постоянных потребителей, а не на доходы от аукционной системы, но большая часть страны перешла на аукционную систему.
Строительство коммерческой атомной электростанции сопряжено с трудностями: одна из самых больших потребностей — это дешевый капитал, что означает низкие процентные ставки, поскольку застройщик должен выплачивать проценты по инвестициям в течение нескольких лет по мере их строительства. Но независимому производителю, такому как Elementl, скорее всего, придется платить более высокие проценты, чем признанному предприятию. И даже признанные предприятия с высокими кредитными рейтингами до сих пор проявляли большую осторожность при покупке реакторов, оставляя эту сферу деятельности множеству других организаций. На данный момент два ведущих реактора в демонстрационной программе Advanced Reactor, соответственно, поддерживаются крупной химической компанией Dow и инвесторами во главе с Биллом Гейтсом. И реактор Dow может в основном поставлять пар для промышленного использования, а не только электроэнергию для энергосистемы.
BWRX-300 относится к несколько иной категории: компания Ontario Power Generation, принадлежащая провинции Онтарио, строит одну из них и планирует построить еще несколько. А администрация долины Теннесси, еще одно государственное коммунальное предприятие, хотела бы построить такой же в Ок-Ридже, штат Теннесси. Это могло бы снизить затраты и снизить неопределенность сроков, с которой столкнется последующий застройщик. Кроме того, мощность небольшого модульного реактора BWRX-300 составляет менее трети мощности гигаваттных реакторов, и, таким образом, отдельный реактор становится более компактным и, возможно, более достижимым проектом.
Elementl сообщает, что у нее есть “соглашение о начале работ” с GE Vernova Hitachi, которая тепло приветствовала это объявление, как и местные власти в южном Огайо.
Второй Реактор Достигает Начальной Критической Мощности
Чуть больше года назад президент Трамп поставил цель, чтобы к 4 июля по крайней мере три новых реактора достигли “начальной критичности”. Вторая компания, Valar Atomics, уже достигла этого порога. Начальная критичность, часто называемая критичностью нулевой мощности, означает поддержание цепной реакции на очень низких уровнях, что позволяет получить данные, подтверждающие конструкцию ядра.
Атомная станция «Антарес» достигла этого рубежа на две недели раньше. Еще несколько человек могут сделать это до 4 июля.
Компания Valar заявила, что ее модель Ward 250, которая рассчитана на выработку 5 мегаватт, достигла важного рубежа “как полноценная, полностью интегрированная система, сконфигурированная для работы в энергетике”.
Более глубокий взгляд на стартап в области термоядерного синтеза
Кит Лечиен — технический директор компании Pacific Fusion, которая привлекла 900 миллионов долларов к концу 2024 года и планирует запустить коммерческую термоядерную электростанцию в середине 2030-х годов, дал несколько подробных ответов на вопросы Дэна Юрмана, автора блога Neutron Bytes. Система термоядерного синтеза компании использует электричество, получаемое из сети, для получения импульсов длительностью 100 наносекунд для синтеза дейтерия и трития. Лечиен сказал, что в технологии будут использованы “компоненты, которые можно производить, тестировать, обслуживать и заменять подобно промышленному оборудованию”.
“Перспективы термоядерного синтеза огромны, но это сложно”, — сказал Лечиен.