В мире малые АЭС привлекают внимание, как решение для борьбы с изменением климата — они могут заменить угольные станции там, где строить большие АЭС невыгодно или невозможно. Атомные электростанции малой мощности (АЭС ММ) — компактные установки, способные вырабатывать электроэнергию и тепло, но в значительно меньших объёмах, чем традиционные большие АЭС. Их мощность доходит до 300 мегаватт электрической мощности (МВтЭ), в то время как крупные АЭС вырабатывают от 1000 до 1600 МВтЭ на один реактор.
В статье поговорим об АЭС ММ, их плюсах, минусах и влиянии на окружающую среду. Также затронем вопрос о том, способны ли компактные АЭС составить конкуренцию “зелёной” энергетике — солнечным и ветровым электростанциям.
Какие бывают АЭС ММ
- Наземные установки
Пример: российский проект «Шельф-М». Установки предназначены для электроснабжения удалённых регионов, небольших городов, промышленных предприятий, разработки месторождений, срочных миссий по восстановлению инфраструктуры. Часто проектируются модульными: можно установить один реактор, а при росте потребностей — добавить ещё. Атомные электростанции мощностью до 10 МВтЭ в России планируется начать выпускать с 2032 года. Они компактные, легко транспортируются в контейнерах.
- Плавучие атомные станции
Пример: российский «Академик Ломоносов». Представляют собой реактор, установленный на судне. Используются реакторы в труднодоступных районах — например, в арктических зонах или на удалённых промышленных объектах. Установка способна вырабатывать до 70 МВт электроэнергии и до 50 Гкал/ч тепла. “Академик Ломоносов” работает на Чукотке, замещает старую угольную станцию и Билибинскую атомную теплоэлектроцентраль. Может перемещаться и подключаться к новым регионам при необходимости.
Плавучие АЭС дают возможность быстро и безопасно обеспечить энергией прибрежные районы и острова, без необходимости строить огромные инфраструктуры.
3 Новые проекты
Россия активно разрабатывает новые проекты на базе реактора «РИТМ-200» для Якутии и других арктических регионов. Создаются более компактные и автоматизированные версии малых реакторов для самых труднодоступных мест.
Отличия мини-АЭС от больших АЭС
| Критерий | Мини-АЭС | Большие АЭС |
| Мощность | До 300 МВтЭ | От 1000 МВтЭ |
| Размеры | Компактные, можно транспортировать модулями | Огромные, требуют долгого строительства |
| Скорость строительства | 2-5 лет | 7-10 лет и дольше |
| Цель | Локальное энергоснабжение, отдаленные регионы | Энергоснабжение крупных городов и промышленных центров |
| Безопасность | Часто применяются пассивные системы безопасности (работающие без электричества) | Требуется сложная активная защита |
| Экономика | Дороже за киловатт мощности, но выгодно для малых потребностей | Эффективнее при крупных масштабах энергопотребления |
Возможное негативное воздействие малых АЭС на природу
Вопросы загрязнения окружающей среды в процессе эксплуатации малых модульных реакторов, безусловно, существуют, хотя они и считаются более безопасными, чем крупные атомные электростанции.
- Радиоактивные отходы. Малые АЭС производят отработанное ядерное топливо, которое требует длительного хранения в безопасных условиях. Нарушение условий хранения или транспортировки может привести к загрязнению окружающей среды.
- Риск утечек. Хотя современные реакторы делают ставку на безопасность (например, пассивные системы охлаждения без внешнего питания), риск аварий, пусть и минимальный, всё же существует. В случае утечки радиация может вредить животным и растениям, загрязнить воду и почву.
- Воздействие на водные экосистемы. Для охлаждения реакторов атомных электростанций обычно используют воду. При возврате нагретой воды в реки или моря может нарушаться температурный баланс водоёмов, что пагубно сказывается на экосистемах.
- Утилизация после окончания срока службы. Демонтаж и утилизация малых АЭС — сложная задача, требующая больших затрат и соблюдения строгих экологических стандартов.
ТЭС, ГЭС, “зеленая” энергетика и малые АЭС
Угольные электростанции — самые вредные для экологии: выбрасывают в воздух большое количество CO₂, серы, тяжелых металлов, вызывают загрязнение воздуха и парниковый эффект.
Гидроэлектростанции более экологичны, но часто приводят к затоплению больших территорий, уничтожению природных экосистем, вызывают необходимость переселения людей с обжитых мест.
При правильной эксплуатации небольшие атомные станции наносят минимальный вред природе по сравнению с угольными станциями и не требуют строительства масштабных плотин, как ГЭС.
Альтернативная энергетика также не является панацеей. Проведём сравнение по нескольким важным критериям источников возобновляемой энергии и АЭС ММ.
1. Надёжность и стабильность выработки энергии
- Небольшие реакторы производят стабильную электроэнергию круглосуточно и в любую погоду. Очень важны для удаленных регионов, где нет гарантированного доступа к энергосистемам. Требуют небольшого места для размещения.
- Солнечные и ветряные станции зависят от погодных условий: солнце не светит ночью, ветер может стихать. Нуждаются в системах накопления энергии (батареях) или резервных мощностях для стабильного снабжения. Для больших станций нужны свободные территории и подключение к электросетям.
2. Безопасность
- Малые АЭС почти не выбрасывают CO₂. Современные проекты закладывают высокий уровень безопасности.
- Солнечные и ветряные станции практически не загрязняют окружающую среду в процессе работы. Однако производство панелей и турбин связано с добычей редкоземельных металлов и отходами.
3. Стоимость
- АЭС ММ имеют высокую стоимость строительства, но долгий срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Окупаемость зависит от масштаба проекта и государственной поддержки.
- Солнечные и ветряные станции быстрее строятся и дешевеют с каждым годом. Требуют больших площадей земли, особенно ветряные фермы, и изменяют ландшафт не в лучшую сторону.
К сожалению, на сегодняшний день не найден идеальный источник энергии, который бы полностью закрывал потребности человека и не оказывал негативного действия на природу.
Оправдано ли использование малых АЭС?
Исходя из вышесказанного, следует, что АЭС малой мощности дают стабильную и чистую энергию, практически без выбросов углекислого газа и парниковых газов, что критически важно для борьбы с изменением климата. Такие станции — реальный способ сократить выбросы углерода и обеспечить удалённые регионы энергией, особенно там, где альтернативы нет.
Например, в Арктике, трудно тянуть линии электропередачи, а доставлять топливо для дизельных генераторов дорого. Малые АЭС обеспечивают независимое, стабильное энергоснабжение на десятки лет, могут снабжать энергией горнодобывающие предприятия, нефтегазовые платформы, базы МЧС, военные объекты. Нет необходимости строить мощные электросети на тысячи километров.
Но атомные электростанции, даже небольшие, требуют соблюдения высоких стандартов безопасности на всех этапах (от строительства до вывода из эксплуатации) и реализации чёткой системы контроля за обращением с радиоактивными отходами. Важно также выбирать устойчивые к природным катаклизмам места размещения.
Будем надеяться, что разработчики учтут все нюансы мини-АЭС и будут строить их так, чтобы мирный атом приносил в отдаленные районы только свет и тепло.
