Підсумки тижня. Прорив у переробці ядерних відходів, Франція та Британія зосередилися на SMR

05.11.2023

Казахстан збирається не лише будувати першу АЕС за французькими технологіями, але і розширяє видобування урану з Orano. Натомість він розраховує на участь у подальших переділах – конверсії та збагаченні урану. Детальніше про цю та інші події тижня – у традиційному огляді експерта з енергетики Владислава Онуфрея.

Moltex оголошує про прорив у переробці ядерних відходів з використанням технологій WATSS

WATSS (Waste To Stable Salt – відходи в стабільну сіль) є частиною комплексу набору реакторних технологій, які розробляє Moltex Energy Canada. Їх можна розгортати індивідуально або спільно. Це – швидкий стабільний сольовий реактор Wasteburner (SSR-W) потужністю 300 МВт, який працює на перероблених ядерних відходах; власне процес переробки WATSS і накопичувачі теплової енергії GridReserve. Разом вони дозволяють виробляти недорогу електроенергію, яку можна розподіляти за потреби, доповнюючи непостійні відновлювані джерела, такі як вітер і сонце, кажуть у компанії.
Експерименти у власній урановій лабораторії Moltex проводилися з використанням імітованого палива, виготовленого з діоксиду урану та оксиду церію, пропорційного рівням, виявленим у використаному ядерному паливі (використання оксиду церію як аналога трансуранових оксидів підтверджується, зокрема, термодинамічним моделюванням). На основі цих досліджень зараз проводяться експерименти в захищених гарячих камерах на об’єктах Канадської ядерної лабораторії з використанням «справжнього» відпрацьованого ядерного палива з реакторів CANDU. В разі успіху з реальним паливом, питання переробки палива для реакторів CANDU буде вирішеним.

Казахстан планує будувати першу АЕС з французами

Бажаючи знизити залежність від імпорту електроенергії з рф, а також використати власний потенціал ядерної промисловості, президент Казахстану Касим-Жомарт Токаєв ініціював національний референдум щодо будівництва атомних станцій. Історично, Казахстан сильно залежить від ринку електроенергії рф через особливості власної енергосистеми:  у нього відсутня базова генерація, і будь-які зміни на світовому ринку газу та вугілля одразу ж впливають на внутрішні ціни за електроенергію. Натомість країна має багато електричних зв'язків з енергосистемою рф, що постійно ставить під питання енергетичну безпеку країни в разі зміни політичного курсу. Наразі Казахстан збільшує імпорт електроенергії з рф, проте прагне зменшити вплив Москви на власні енергетичні ринки, у тому числі для забезпечення фінансової стабільності та сприятливого інвестиційного клімату з боку ЄС та США.
Відтак, в разі підтримки ідеї будівництва власної АЕС, Казахстан розглядає EDF та Orano основними підрядними компаніями, які в змозі створити та побудувати новий проєкт АЕС. Попередньо розглядається будівництво 4 енергоблоків, які дозволять значно підсилити сталість генерації та створити умови для розвитку власного атомного комплексу, що, звісно, не подобається рф.
Слід зазначити, що французька Orano вже видобула в Казахстані 350 кг урану і продовжить розширення видобувальних потужностей як в Казахстані, так і в Узбекистані. Міністр енергетики Казахстану повідомив 3 листопада, що "Казатомпром" має намір співпрацювати з французькою компанією Orano, що спеціалізується на виробництві ядерного палива, у тому числі за перспективами отримання технологій конверсії та збагачення урану.

Велика Британія орієнтується на SMR

Уряд Великої Британії пообіцяв до кінця року оприлюднити «практичну» дорожню карту як він має намір досягти 24 ГВт ядерної енергії, що живить енергосистему країни, до 2050 року. Через розбіжності серед політиків щодо фінансування та варіантів виконання (надання переваги проєктам великою потужності або міні- та мікрореакторам), прийняття остаточного варіанту дорожньої карти затягнулося на 2 місяці. Проте, основна частина документу буде відноситися до проєктів SMR, які будуть направлені на досягнення цілей покращення ринку електроенергії та тепла. За неофіційною інформацією, проєкти SMR можуть зайняти 35-40% запланованих до введення потужностей, а саме близько 9 ГВт.

Ще один штат США відносить ядерну енергетику до «зеленої» 

У Палаті представників штату Огайо представили у вівторок двопартійний законопроєкт, який розширить юридичне визначення «зеленої енергетики», включивши в нього ядерну енергетику. Законопроект є способом сказати, що Огайо повинен збільшити свою атомну генерацію, і що штат відкритий для бізнесу з цією галуззю. Штат підтримує вітрову та сонячну енергетику, але якщо Огайо збирається відмовитися від викопного палива, ядерна енергетика має стати основною частиною цього шляху.
Цікаво, що наразі у 12 штатах діють ядерні мораторії. Це – Каліфорнія, Коннектикут, Гаваї, Мен, Массачусетс, Міннесота, Нью Джерсі, Нью-Йорк, Орегон, Род-Айленд, Вермонт, Іллінойс. Щоправда у кожному – свій власний набір правил та обмежень. Наприклад, Массачусетс не дозволяє будівництво нових атомних станцій, якщо не буде виконано перелік певних умов. Інші штати, такі як Род-Айленд і Вермонт, можуть експлуатувати ядерні об'єкти лише після отримання законодавчого схвалення. У Міннесоті будівництво нових реакторів повністю заборонене. У Нью-Йорку та Коннектикуті мораторій діє зі значними застереженнями. Нью-Йорк дозволяє нове ядерне будівництво, за винятком заборони в деяких частинах округів Нассау, Саффолк і Квінз. Коннектикут забороняє розробку реакторів скрізь, окрім єдиної діючої атомної електростанції штату - виняток, який був створений законодавством, прийнятим у 2022 році. Мораторії багатьох штатів вимагають створення постійного сховища для відпрацьованого ядерного палива до того, як розглядатиметься будь-яке нове будівництво. Починаючи з 2016 року 4 штати скасували свої ядерні мораторії. Це – Вісконсін, Кентуккі, Монтана та Західна Вірджінія.

Перший французький SMR зведуть замість експериментального реактора

Перший французький SMR NUWARD зведуть на ділянці у Маркулі, що попередньо призначалася для експериментального реактора ASTRID. Нагадаємо, проєкт Nuward започаткували у вересні 2019 року Комісія з альтернативних джерел енергії та атомної енергії Франції (CEA), EDF, Naval Group та TechnicAtome. Пізніше до них приєдналися Framatome та Tractebel. Проєкт Nuward складається з установки ММР потужністю 340 МВт з двома реакторами з водою під тиском (PWR) потужністю 170 МВт кожен. Очікується, що роботи розпочнуться у 2027 році, а інвестиції складуть від одного до двох мільярдів євро. Цей тип нового реактора призначений для експорту. Таким чином, Marcoule SMR стане демонстратором, призначеним для експорту NUWARD.

Японія потребує більше атомної генерації. Розширено американсько-японський меморандум щодо реакторів з натрієвим охолодженням

Американська компанія TerraPower, Японське агентство з атомної енергії (JAEA), Mitsubishi Heavy Industries (MHI) і Mitsubishi FBR Systems (MFBR) домовилися розширити свій існуючий меморандум про взаєморозуміння, підписаний у січні 2022 року, щодо розробки швидких реакторів з натрієвим охолодженням.
У Дорожній карті розвитку швидких реакторів, прийнятій урядом Японії в грудні 2018 року, була визначена політика оцінки ефективності різних типів швидких реакторів, які будуть розроблені в результаті технологічної конкуренції між компаніями приватного сектора. Потім дорожня карта була переглянута в грудні 2022 року. Тоді було прийнято два рішення: по-перше, вибрати швидкий реактор з натрієвим охолодженням як мету для запуску конструкції демонстратора в 2024 році; і, по-друге, вибрати виробника, який буде провідною компанією, відповідальною за проектування швидкого реактора та необхідні дослідження та розробки, який би продовжував технологічний розвиток відповідно до цілей та керівних принципів, встановлених урядом. У липні цього року уряд Японії обрав MHI для керівництва проектуванням швидкого демонстраційного реактора потужністю 650 МВт з натрієвим охолодженням, який буде введений в експлуатацію в 2040-х роках. MHI контролюватиме як проєктування, так і дослідження та розробку реактора у партнерстві з MFBR. Мета полягає в тому, щоб концепція була завершена до 2030 року.
TerraPower і японські партнери розширили свій Меморандум про взаєморозуміння, щоб вивчити можливість співпраці над спільною концепцією проектування реактора, заснованої на демонстраційній програмі Японії та існуючих технологіях TerraPower. Меморандум про взаєморозуміння був переглянутий, щоб включити збільшення розміру натрієвої конструкції для підвищення конкурентоспроможності витрат та безпеки. Такі швидкоплинні зміни щодо розвитку дослідження в атомній сфері спричинені потребою реіндустріалізації Японії та перезапуску ядерної енергетики для досягнення достатньої генерації в умовах зростаючого попиту на електроенергію.
Владислав Онуфрей для InfoAtom

Нове будівництво