Mažosios atominės elektrinės – patrauklu, bet nerealu (11)
Kiek techniškai ir ekonomiškai pagrįsti Lietuvos ketinimai statyti galingą atominę elektrinę? Panašaus pobūdžio klausimus dažnai lydi pamąstymai apie tai, kad galbūt kur kas geriau būtų ne viena didelė, o kelios mažos AE. Tokiu atveju nereikėtų jokių komplikuotų derinimų su užsienio partneriais, nereikėtų ieškoti jokių strateginių investuotojų ir panašiai. O pasistačius kelias tokias „mažyles“ šalia didžiųjų šalies miestų, esą, nebrangiai įgautume visišką šalies energetinį nepriklausomumą... Tiesa, tai galėtų būti įgyvendinta ne po kelių metų, o po kelių dešimtmečių. Ar turime tiek laiko laukti?
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Mažesnio masto alternatyva?
Apie mažųjų AE perspektyvas garsiai kalba mokslininkai, kai kurie pramonininkų atstovai. „Prasidėjo pasaulinės lenktynės dėl mažo pajėgumo branduolinių reaktorių technologijos vystymo“, teigia branduolinės energetikos specialistai. Pavyzdžiui, Monrealyje įsikūrusios branduolinių technologijų vystymo įmonės vadovo Rono Moleschi teigimu, šiuo metu mažųjų branduolinių reaktorių technologiją vysto daugiau kaip 3 000 mokslininkų ir inžinierių. Kuriamos net aštuonios pagrindinės koncepcijos. Tačiau, atsižvelgiant į technologijų novatoriškumą bei sudėtingas ir ilgai trunkančias reguliavimo procedūras, anksčiau nei 2017 metais šių technologijų pristatyti nesitikima.
Rusija yra viena pirmųjų, pradėjusių vystyti mažųjų reaktorių technologiją. Valstybinė branduolinės energetikos įmonė „Rosatom“ Sankt Peterburgo uoste šiuo metu stato plaukiojančią atominę jėgainę. Tikimasi, kad pirmasis toks įrenginys į Tolimuosius Rytus bus nugabentas jau 2012 metais. Pavykus šiam projektui, planuojama statyti dar keturis panašius plūduriuojančius įrenginius. Pagrindinis jų pranašumas - atsparumas žemės drebėjimams, galimybė būti nugabentiems į atokiausius kampelius, kur atšiauriomis klimatinėmis sąlygomis statyti tradicinę branduolinę jėgainę būtų tiesiog neįmanoma.
Naujojoje Meksikoje (JAV) įsikūrusi „Hyperion Power Generation“ kompanija vysto dar mažesnio masto branduolinės energetikos alternatyvą. Šaldytuvo dydžio „branduolinės baterijos“ gali būti pristatomos į bet kurią pasaulio vietą, o pakrauto branduolinio kuro nereikėtų keisti 10 metų. Jiems taip pat nereikėtų gausaus aptarnaujančio personalo, todėl eksploataciniai kaštai dar labiau sumažėtų. Mažieji reaktoriai pranašesni už didžiuosius savo „brolius“, nes jie galėtų būti statomi šalia miestų, gyvenviečių, didelių pramonės įmonių ir aprūpinti juos ne tiktai elektra, bet ir šiluma. Mažesnė galia įgalintų šiuos reaktorius daug paprasčiau, nesukuriant pavojingų perkrovų, prijungti prie jau esančių elektros tinklų. Galų gale, šiais reaktoriais galėtų būti pakeistos senstančios, iškastiniu kuro pagrindu veikiančios jėgainės. Vien tiktai Amerikoje yra per šimtą potencialių objektų, kuriuos galėtų pakeisti mažieji branduoliniai reaktoriai. Dar vienas mažųjų reaktorių privalumas - tas, kad, esant reikalui, jėgainių galia galėtų būti padidinta pastatant papildomų reaktorių (modulių). Pavyzdžiui, kita JAV kompanija „NuScale“ siūlo jėgainę, sudarytą iš 12 reaktorių, kurie galėtų būti atgabenti į statybos vietą tiesiog sunkvežimiu. Jėgainė galėtų pradėti veikti vos sumontavus pirmąjį reaktorių, todėl nereikėtų laukti, kol bus baigta visos AE statyba. Iš to, kas pasakyta, atrodytų, kad tokiai nedidelei valstybei, kokia yra Lietuva, mažieji reaktoriai turėtų būti pati geriausia išeitis po Ignalinos „monstro“ uždarymo. Iki įgyvendinimo - dešimtmečiai Didžioji dalis visame pasaulyje eksploatuojamų ir statomų branduolinių reaktorių visgi yra santykinai didelės galios. Kodėl? Todėl, kad kuo atominė elektrinė didesnė, tuo mažesnė joje gaminamos elektros kaina. Veikia pasaulyje ir mažieji reaktoriai, tačiau iš esmės jie naudojami tiktai tose srityse, kur į jėgainės ekonomiškumą, dėl tam tikrų priežasčių, kreipiamas žymiai mažesnis dėmesys, pavyzdžiui, povandeniniuose laivuose, lėktuvnešiuose, ledlaužiuose, elektros gamybai nutolusiose teritorijose arba eksperimentiniais tikslais. Bet kurio branduolinio reaktoriaus, dėl itin griežto požiūrio į saugą, kelias nuo idėjos iki įgyvendinimo, o tuo labiau komercinio pritaikymo, matuojamas dešimtmečiais. Ne tik reikia sukurti naują technologiją, ją licencijuoti, bet dar būtina ir reaktoriaus prototipo sėkmingo eksploatavimo patirtis. Gaila, tačiau kol kas neturime nė vienos licencijuotos ir komerciniam naudojimui parengtos mažųjų reaktorių technologijos, juo labiau – veikiančio prototipo. Pastaruoju metu ypatingas dėmesys skiriamas jau minėtam „Hyperion Power Generation“, bendrovės vystomam branduolinio reaktoriaus projektui. Laikas nuo laiko pasirodo pranešimų apie, esą, jau netrukus prasidėsiančią šių reaktorių gamybą, didelį užsakymų kiekį, parinktas jų statybos vietas ir pan. Deja, Tarptautinės atominės energetikos agentūros (TATENA) apžvalgoje, skirtoje naujoms reaktorių technologijoms, „Hyperion“ reaktorius netgi neminimas kaip galimas projektas apžvelgiamoje perspektyvoje. Šio tipo reaktorius net neįtrauktas į JAV Energetikos departamento (DoE) Ketvirtosios kartos (Generation IV) reaktorių prioritetinį sąrašą. O bent kiek išsamesnė techninė informacija, išskyrus reklaminio pobūdžio leidinukus, apie šią konstrukciją yra neprieinama. Nemažai abejonių kelia ir tai, kad 2009 metais buvo iš esmės pakeista šio reaktoriaus koncepcija (iš pradžių sumanytas kaip labai inovatyvus, savaime susireguliuojantis reaktorius su urano hidrido kuru, dabar jau pateikiamas kaip greitųjų neutronų reaktorius, aušinamas švino-bismuto lydiniu ir naudojantis urano nitrido kurą). Tokie esminiai pakeitimai reikalauja didelio kelių metų įdirbio naujai projektuojant visas technologines sistemas, faktiškai – visai kitokį reaktorių. Trumpa vystomų mažųjų reaktorių projektų apžvalga yra pateikta Pasaulio branduolinės asociacijos tinklapyje. Nagrinėti kiekvieno iš jų pažangą ir įrengimo galimybes Lietuvoje nėra prasmės, kadangi didžioji dauguma iš šių projektų yra tik idėjos lygyje. Lietuva, būdama nedidele valstybe, neturi pakankamai intelektualinių resursų ir patirties savarankiškai licencijuoti naujos kartos reaktorius. Todėl labai svarbu, kad planuojamo statyti reaktoriaus projektas būtų patikrintas ir licencijuotas nepriklausomos, autoritetingos ir pasaulyje pripažintos organizacijos (branduolinės energetikos priežiūros institucijos). Tokie mažieji reaktoriai kaip: suslėgtojo vandens [[CAREM (Argentina), SMART (Pietų Korėja), biraus sluoksnio dujomis aušinami: HTR-PM (Kinija), PBMR (Pietų Afrika)], skystu druskų lydiniu aušinami [FUJI-MSR (Japonija), LFTR (JAV)], greitųjų neutronų skystaisiais metalais aušinami [LSPR (Japonija), STAR-LM (JAV)] – jau vystomi kelis ar net keliasdešimt metų. Tačiau iki šiol, deja, nėra nė vieno veikiančio prototipo. Pastaruoju metu tokie reaktoriai dažniausiai kuriami ne vietos rinkai, o eksportui (trečiosioms šalims, ypač toms, kurios neturi išvystytų elektros tinklų todėl jų eksportui ir, tuo pačiu, licencijavimo užsienyje perspektyvos yra labai miglotos. Kalbant apie mažųjų reaktorių panaudojimo Lietuvoje perspektyvas, labiausiai priimtinus galima būtų laikyti tokius reaktorius, kurie kuriami šiuo metu plačiai naudojamų technologijų, pavyzdžiui, suslėgtojo vandens reaktorių (PWR), pagrindu. Nemažai tokio tipo reaktorių, be jau minėtų CAREM, SMART ir pan. kuriami ir vystomi JAV: IRIS, mPower, NuScale ir kiti. Daugiausia, ko gero, pasiekė vienos iš didžiausių pasaulyje branduolinių reaktorių tiekėjų „Westinghouse“ vadovaujamas tarptautinis koncernas, kuriantis integruotą IRIS reaktorių. Tačiau ir šis reaktorius kol kas nėra licencijuotas niekur pasaulyje, net ir JAV. Be to, naujausiomis žiniomis, „Westinghouse“ pasitraukė iš šio projekto vykdymo. Apibendrinant mažųjų reaktorių projektų padėtį pasaulyje, galima teigti, kad tokios jėgainės įrengimas Lietuvoje artimiausioje perspektyvoje negalimas dėl keleto esminių priežasčių. Pirma, atsižvelgiant į Vakarų valstybėse taikytinus saugos reikalavimus, suprojektuotų jėgainių su mažaisiais reaktoriais laukiama ne anksčiau, kaip ateinančiame dešimtmetyje, o jų komercinis pritaikymas tikėtinas dar vėliau. Antra, Lietuva neturi nei teritorijų, tinkamų eksperimentams su branduolinėmis technologijomis, nei tokio pobūdžio mokslinių-inžinerinių pajėgumų, nei tam skirtos teisinės bazės. Tuo galėjo įsitikinti „Achemos grupės“ Energetikos departamento direktorius Virmantas Jurgaitis, kuris domėjosi galimybe įsigyti mažuosius branduolinius reaktorius iš Rusijos išmontuojamų povandeninių laivų. „Lietuvoje buvo informacija pasklidusi, kad rusai išmontuoja iš povandeninių laivų reaktorius ir kažkur perleidžia. Reaktorių išmontuoti ar kitaip panaudoti negalima, jie yra per daug integruoti“, - išsiaiškino V. Jurgaitis. Yra ir kita priežastis – povandeninių laivų reaktoriai naudoja stipriai sodrintą (20 - 90%) branduolinį kurą, o energetiniuose reaktoriuose kuro sodrinimas (siekiant užkirsti kelią branduolinių medžiagų platinimui) negali būti didesnis kaip keli procentai. Šiandien pramonininkai dairosi patikimesnių ir labiau laiko patikrintų variantų: stato kogeneracines elektrines, vėjo jėgaines, o naujaisiais branduoliniais stebuklais - „tik domisi“.Gaila, tačiau patrauklios mažųjų reaktorių ateities reikės dar kelis dešimtmečius palaukti. Ar Lietuvos žmonės turi tiek daug laiko?
Džiaugiasi ne visi
Nepaisant tam tikro patrauklumo pasaulyje ne visi entuziastingai sutinka mažųjų reaktorių idėją. Pavyzdžiui, Prancūzijos mokslininkai teigia, kad tokio pobūdžio reaktoriai turi potencialą kosminėse technologijose, tačiau komercinei elektros gamybai geriausiai tinka didieji reaktoriai. Šalies atominės energetikos komisijos pirmininkas Kristoferis Beharas teigia, kad mažųjų reaktorių pagaminama elektra niekada nebus tokia pigi kaip didžiųjų. Ir kaip pavyzdį pateikia Kiniją, kuri iš Prancūzijos užsisakė du galingus branduolinius reaktorius (panašus statomas Suomijoje).
Japonijoje susidomėjimas mažaisiais reaktoriais taip pat dar nėra didelis. Tačiau tikimasi, kad, sutvarkius visas teisines procedūras bei įvertinus energijos poreikio augimą, ateityje jų paklausa galėtų išaugti.
Prancūzijos ekspertas Mycle‘as Schneideris mano, kad leidimų išdavimas statybai užims tiek daug laiko, kad paprasčiausiai neapsimokės vystyti mažųjų reaktorių technologijas. „Krentant saulės, vėjo ir biodujų energijos kainoms, investuotojai vis palankiau žiūri į šias technologijas. Be to, jos leidžia vartotojams parduoti perteklinį energijos kiekį ir taip dar labiau sutaupyti. Tuo tarpu Pietų Afrikos Respublikos sprendimas atšaukti mažojo reaktoriaus (PBMR) statybą, nors tam jau buvo išleista per 1,3 mlrd. dolerių, tik įrodo, kad yra didelė rizika užsiimti tokiais projektais“, – teigia ekspertas.
Pakankamai pagrįstai skamba ir nuogąstavimai, kad daugybė mažų reaktorių bus daug lengvesnis teroristų taikinys. Savo ruožtu, tokios nuomonės kritikai teigia, kad nei sparnuotoji raketa, nei tanko šūvis ypatingos žalos mažam reaktoriui nepadarytų, nes jį, esą, galima apsaugoti geriau negu didelį reaktorių.>
Kita, nerimą kelianti problema – per daug lengvas branduolinių technologijų prieinamumas. Sumažėjusi kaina (mažas reaktorius pigesnis už didelį) branduolines technologijas leistų įsigyti ir priešiškai nusiteikusioms valstybėms, o tai keltų realią grėsmę branduolinio ginklo neplatinimo programai. Tačiau JAV įmonės „TerraPower“ vadovas Billas Gatesas mano, kad sprendimas yra ir šiai problemai. Anot jo, „užvedus“ reaktorių sodrintu uranu, dešimtmečius jis galėtų veikti neprisodrinto urano pagrindu, kuris yra ir taip lengvai prieinamas.“>
„Branduolinių technologijų buvo vengiama dėl penkių priežasčių: saugos, galimybių panaudoti kariniams tikslams, radioaktyvių atliekų, kainos ir kuro prieinamumo. Tačiau šie reaktoriai yra tarsi stebuklas, kuris išsprendžia visas problemas“, – teigia B. Gatesas.>
Vis dėlto, mažųjų reaktorių perspektyvos priklauso nuo daugybės technologinių ir politinių veiksnių. Didieji reaktoriai kol kas vis dar yra pranašesni ir tai truks dar ne vieną dešimtmetį.