Реактори малі, перспективи великі?

Які перспективи впровадження малих модульних реакторів в Україні та яку роль у цьому процесі може відіграти вітчизняна наука? Ці важливі питання нещодавно обговорювали на засіданні Президії Національної академії наук України.

Як констатував у своїй доповіді директор Інституту геохімії навколишнього середовища НАН України, член-кореспондент НАН України Юрій Забулонов, сьогодні розробка і створення малих модульних реакторів стає трендом в усьому світі. За його словами, реальність упровадження ММР наближають такі фактори, як підвищений попит на електроенергію, а також запит на низьковуглецеву енергетику в умовах боротьби зі змінами клімату.

Як йшлося у доповіді Юрія Забулонова, сьогодні у світі розробляють більш ніж 80 проєктів малих модульних реакторів. Вони перебувають на різних стадіях розроблення, проєктування, розраховані на різну продуктивність, а також — на різні галузі застосування, як-от електроенергетика, гібридні енергетичні системи, опалення, опріснення води, нафтоперероблювання, металургія тощо. 9 із 80 проєктів — це реактори, що вже діють і ті, що швидко будуються, 11 — проєкти маленьких модульних реакторів (до 25 МВт), 17 — проєкти, які будуть упроваджені найближчим часом і 21 — проєкти на ранніх стадіях розроблення. Але зауважимо, що малі модульні реактори, які вже сьогодні введено в експлуатацію, можна перелічити на пальцях однієї руки (зокрема, два — у Китаї). А в Європі й США поки немає жодного. Генеральний директор ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут» академік Микола Шульга зауважує, що реальне широке впровадження таких реакторів можливе, ймовірно, не раніше, аніж за 15–20 років.

Серед переваг таких реакторів Юрій Забулонов назвав використання інтегральних конструкцій, спрощену архітектуру, стандартизовану конструкцію, зменшену сумарну радіоактивність, невеликі розміри активної зони, кращі можливості в царині модульного виконання і технологічного виготовлення. Були озвучені й потенційні прикладні можливості таких установок: наприклад, один ММР потужністю 300 МВт може забезпечити всі енергетичні потреби Житомира чи Херсона.

Передові країни з розроблювання таких реакторів — США, Китай, Канада, Японія. Держави без ядерної енергетики, як-от Польща, Мексика, Італія, Саудівська Аравія, Йорданія, Естонія, Латвія, також нині долучаються до проєктів ММР.

Щодо України, то вона підписала меморандуми й угоди з компаніями Holtec International, NuScale, Westinghouse, RolIs Royce. Багато з них передбачають будівництво ММР на нашій території — за іноземними технологіями.

Серед «козирів» України учасники дискусії називали розвинену ядерну галузь, відповідний персонал і наукові надбання. «В нас є база, з якої можемо стартувати, — зауважив Юрій Забулонов. — Те, що ми запізнились на старті, не означає, що ми останні. Переконаний, що наш український ММР — це реальна перспектива».

Яке ж можливості в цьому контексті відкриваються перед науковцями НАН? Юрій Забулонов вважає, що долучення до розроблення ММР може стати одним з основних перспективних векторів розвитку академії та може дати старт новим напрямам наукових досліджень. Також учені можуть здійснювати науковий супровід проєктів, аналіз технологій та експертну оцінку.

Чимало інститутів НАН вже мають певні напрацювання. Зокрема, фахівці Інституту геохімії навколишнього середовища здійснюють роботи з дослідження, аналізу та екологічної оцінки перспектив упровадження ММР в Україні, виробляють наукові засади створення технологічно й екологічно обґрунтованих рішень щодо систем ядерно-радіаційного моніторингу, екологічно безпечної експлуатації та поводження з радіоактивними відходами.

Під час обговорення старший науковий співробітник Інституту телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України Євгеній Яковлєв наголосив на необхідності виконання нового інженерно-геологічного і геотехнічного районування території України в контексті можливого розвитку «малої» атомної енергетики. Водночас слід врахувати, що ММР мають знижене водокористування і геотехнічне навантаження, вони більш сейсмостійкі тощо.

Голова технічного комітету «Водневі технології та атомна промисловість» при Міністерстві економіки України Микола Проскура висловив думку, що малі модульні реактори можна адаптувати під умови бойових дій, побудувавши їх таким способом, щоб їх не можна було розбомбити. Також він додав, що будівництво ММР є одним зі шляхів децентралізації енергетики.

Директор Інституту проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України академік Андрій Русанов констатував, що нині Україна самотужки не впорається з реалізацією проєкту ММР. Але водночас, співпрацюючи з партнерами в розробленні власне реактора, периферію (зокрема, турбіни, помпи) наша країна може виробляти самостійно. Перші кроки в цьому напрямку вже зроблено. Наприклад, вже сьогодні Інститут проблем машинобудування розробляє паротурбінну установку для ММР компанії NuScale.

Директор Науково-технічного комплексу «Ядерний паливний цикл» Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут» Володимир Красноруцький нагадав, що атомна енергетика починалася саме з малих реакторів — потужністю до 300 МВт.

Також він наголосив на необхідності формування конкретних пропозицій установ і підрозділів НАНУ щодо проєктування і подальшої експлуатації малих модульних реакторів. Щодо ННЦ «ХФТІ», то, як зауважив Володимир Красноруцький, у своїй практиці установа розробляла ТВЕЛи і ядерне паливо для всіх типів малих реакторів в СРСР. Також ХФТІ брав участь у розробленні перших реакторів для підводних човнів. Як констатував науковець, чимало розробок, які були у фокусі уваги раніше, були взяті за основу при розробленні вже модульних варіантів. «Ми можемо приєднатись до якогось проєкту і продемонструвати всі свої можливості», — переконаний Володимир Красноруцький.

Директор Інституту ядерних досліджень НАН України академік Василь Слісенко наголосив, що без наукового супроводу втілити грандіозні плани щодо розвитку нашої атомної енергетики не вдасться. Також він висловив пропозицію звернутись до Ради національної безпеки і оборони щодо створення координаційної групи з розвитку атомної галузі із залученням представників Мінекономіки, Міненерго, НАН і МОН.

Цю пропозицію підтримав і розширив Микола Шульга, наголосивши на необхідності створення дорожньої карти, в якій було б окреслено місце малих модульних реакторів, перспективи їхнього впровадження і кроки, які треба робити вже сьогодні.

Радник при дирекції Інституту прикладної фізики НАН України академік Володимир Сторіжко окреслив напрями потенційного використання в Україні високотемпературних модульних реакторів. Їх вдалося сформулювати в результаті співпраці з американськими колегами, які розробляють такі установки.

Перший напрям — розроблення гібридних енергетичних систем на базі ММР і відновлювальних джерел енергії для заміни вугільних ТЕС малої й середньої потужності, другий — розроблення енергетичних систем для забезпечення теплом і електрикою локальних військово-промислових комплексів, третій — виробництво водню для транспортних засобів (шляхом високотемпературних технологій, які розробляються в інститутах НАН).

— Після цього ми дістали від американської сторони пропозицію зі створення у Сумах спільного науково-дослідного центру для відпрацювання технологій за цими напрямами, і головне — із залученням промислових підприємств для локалізації виробництва енергетичного обладнання, — розповів Володимир Сторіжко.

Також академік переконаний, що НАН має виступити з ініціативою розроблення державної програми розвитку енергетики, де гармонійно поєднуватимуться атомна енергетика, ММР і відновлювальні джерела енергії.

Як констатували чимало учасників дискусії, у питаннях потенційного будівництва малих модульних реакторів в Україні першу скрипку грають уряд, Міненерго, НАЕК «Енергоатом», а наука перебуває ніби «збоку». Науковці переконані — ситуацію треба змінювати. Як резюмував президент НАН академік Анатолій Загородній, колективи інститутів академії здатні надати компетентне обґрунтування, чому саме цей напрям в енергетиці потрібно розвивати в Україні, і загалом готові долучитись до впровадження відповідних технологій на всіх етапах. Також було запропоновано організувати круглий стіл і обговорити питання впровадження малих модульних реакторів у ширшому колі.

Дмитро ШУЛІКІН

Читайте також: