Не вірте хайпу, каже ветеран галузі з 50-річним досвідом
«Визначення безумства. Робити одне й те саме знову і знову, очікуючи іншого результату».
(Насправді це не Айнштайн, але дуже влучно.)
Куди не глянь, машина з розкрутки атомної енергетики працює на повних обертах. Центр глобальної енергетичної політики Колумбійського університету закликає до «ядерного відродження зі швидкістю світла». Goldman Sachs, Microsoft і уряд Великої Британії просувають малі модульні реактори (ММР, англ. SMR) як універсальну панацею для боротьби зі зміною клімату та гарантування енергетичної безпеки. Техномільярдери наймають ветеранів атомної галузі. Волл-стріт пошепки говорить про «цілодобову електроенергію» для дата-центрів штучного інтелекту. Велика Британія робить ставку на мільярди фунтів, інвестованих у «мініядерку», щоб закрити майбутній дефіцит енергії.
Для тих, хто достатньо дорослий, аби це пам’ятати, усе це звучить знайомо. Для тих, хто не пам’ятає, варто уважно послухати. Я провів понад 50 років у ядерній галузі, дослужився до старшого віцепрезидента та керував проєктами на 70 атомних електростанціях. Я власник патенту з ядерної безпеки та співавтор трьох рецензованих наукових статей про поширення радіації після розплавлення активної зони реактора.
Арні Ґундерсен із запропонованою моделлю атомної електростанції в Монтаг’ю, штат Массачусетс, 1973 рік.
Колись я вірив у цю мрію. Я допомагав будувати цю мрію. І тепер, спостерігаючи за тим, як розгортається третій акт, я можу лише похитати головою від відчуття дежавю. Тому що остання пропозиція атомної галузі не є революцією. Це повтор. Дороге і шкідливе відволікання від реальних кліматичних рішень.
Що таке ММР
Малі модульні реактори є новою блискучою мрією атомної галузі. Це радше надія, ніж стратегія. ММРи існують лише в уяві ядерної індустрії та її прихильників. Їх можна знайти лише на глянцевих слайдах PowerPoint. Саме тому Майкл Шнайдер назвав ММРи «реакторами PowerPoint». Не існує жодних детальних інженерних проєктів, жодних креслень і жодних працюючих прототипів.
Попри це, ідея полягає в будівництві вдосконалених ядерних реакторів, зазвичай потужністю до 300 мегаватів. Це менш ніж третина потужності звичайної атомної електростанції.
Слово «малий» означає зменшену потужність і фізичний розмір. «Модульний» означає, що реактори нібито виготовлятимуться на заводах, транспортуватимуться на майданчики та встановлюватимуться за потреби. За задумом це має зробити їх дешевшими й швидшими у впровадженні, ніж традиційні реактори. Теоретично можна поступово додавати модулі, нарощуючи потужність, немов складаючи конструктор LEGO.
Занадто малі, щоб бути успішними
Не варто піддаватися на слово «малий». Навіть один ММР є гігантською, надзвичайно радіоактивною промисловою установкою. Вона здатна забезпечити електроенергією місто середнього розміру і містить значний обсяг радіоактивних матеріалів, значно більший за той, що був у бомбах, скинутих на Хіросіму та Нагасакі.
Позначка «малий» є відносною лише в порівнянні з гігантами минулого століття. На практиці «малий» реактор приносить усі великі проблеми звичайного реактора. Це небезпечне радіоактивне паливо, складні системи безпеки та ризик катастрофічної аварії або саботажу. Єдине, що справді мале в ММРах, це їхня нездатність отримати вигоду від ефекту масштабу. Саме цей ефект теоретично мав зробити великі реактори доступними за ціною, але цього так і не сталося.
Усі ризики без жодної переваги
ММРи є програшним варіантом. Усі ризики й головний біль традиційної атомної енергетики поєднуються з відсутністю цінових або масштабних переваг, які й так ніколи не матеріалізувалися.
Це не зупиняє ядерних фанатиків від просування чергового провального розділу в сумній історії комерційної атомної енергетики. Відчувши слабкість, побита ядерна галузь повертається з найбільш нахабною пропозицією. Вона лобіює ММРи у всьому світі з метою отримання грошей платників податків. Причина проста. Жоден приватний інвестор не доторкнеться до атомної енергетики навіть 10 метровим урановим стрижнем.
Іронія очевидна. Поки Goldman Sachs, Microsoft і Amazon проголошують ММР рішенням усього, від енергетичного апетиту штучного інтелекту до відмови від вугілля, самі ж виробники ядерних установок не наважуються пообіцяти, що атомна енергія буде дешевшою за відновлювану. Ймовірно, вони пам’ятають керівників Westinghouse, яких ув’язнили за обман громадськості щодо вартості атомних проєктів. Вони знають те, що знаю я. Думати, що менші й менш потужні ММРи раптом забезпечать дешеву електроенергію, є чистою фантазією. Енергетика так не працює.
Спадщина провалів і моя роль у ній
Я почав свою кар’єру на початку 1970-х років як молодий інженер із магістерським дипломом і ліцензією оператора реактора на першому енергоблоці АЕС Майлстоун у Коннектикуті. Ми мали зробити електроенергію настільки дешевою, що її не потрібно буде рахувати. Натомість ми зробили її надто дорогою, щоб її можна було дозволити, і надто складною для надійної експлуатації.
Майже 75 років американська громадськість була покупцем останньої інстанції для сотень збиткових атомних електростанцій, уперше розроблених ще за адміністрації президента Дуайта Ейзенхауера. Жоден реактор у США ніколи не був побудований вчасно або в межах бюджету. Ще 130 атомних електростанцій були скасовані ще до того, як виробили хоча б один ват електроенергії. Жодна з них не була фінансово життєздатною без масових субсидій платників податків.
На початку 2000-х років галузь спробувала повернутися з обіцянкою «ядерного ренесансу». Було анонсовано два десятки реакторів. Усі, крім двох, скасували. Єдині, що вижили, це енергоблоки 3 і 4 АЕС Вогтль у Джорджії. Вони виробляють найдорожчу електроенергію в країні, з удвічі вищою вартістю, ніж планувалося, і з багаторічними затримками.
Промити, повторити, перейменувати
Настало нове століття, і галузь знову повертається. Тепер із малими модульними реакторами. Обіцянка полягає в тому, що конвеєрне виробництво забезпечить якість і знизить витрати. Але конвеєри так само ефективно тиражують дефекти, як і деталі.
У 1970-х роках я перевіряв завод у Чаттанузі, де кожен корпус реактора мав забруднені зварні шви. Шість реакторів прибули на майданчики з пошкодженнями заводського походження. Це скоротило строк їхньої служби та знизило ефективність.
Варто також згадати, що кожен парогенератор, коли-небудь побудований для реакторів у США, виходив з ладу передчасно. Замінені генератори теж ламалися, іноді вже за рік. ММРи використовуватимуть ту саму технологію, але нас просять повірити, що цього разу результат буде іншим.
Ранні прототипи, приблизно такого ж розміру, як сучасні ММРи, регулярно зазнавали відмов, іноді катастрофічних. Сумнозвісний реактор SL-1 в Айдахо вибухнув, убивши всіх трьох операторів. Wall Street Journal назвала такі установки «позолоченими», тобто дорожчими та менш ефективними, ніж очікувалося.
Я на власні очі бачив, наскільки ненадійними можуть бути атомні електростанції. Майлстоун-1 закривали на місяці через повторювані механічні несправності. Ми усували одну проблему, і за рік вона виникала знову.
Нове не означає краще
Новизна породжує невизначеність. Хоча ММРи і традиційні атомні реактори формально належать до однієї категорії, подібність на цьому майже закінчується. ММРи створюють цілу низку нових інженерних викликів, які не були достатньо проаналізовані або перевірені в традиційних АЕС. Це може звести нанівець будь-які очікувані переваги та лише подовжити шлях до надійної експлуатації.
Кожна з цих змін створює нові можливості для відмов. Жодна з них не є достатньо вивченою, а їх усунення потребує значних витрат. ММР приносять із собою цілий набір неперевірених проблем, зокрема використання палива з високим рівнем збагачення, наближеним до рівня, придатного для створення ядерної зброї, що підвищує ризики розповсюдження ядерних матеріалів і загрози безпеці.
Через менший фізичний розмір зони реактора, у якій відбувається поділ ядер, такі установки частіше втрачають нейтрони, ніж традиційні. Це призводить до складніших ушкоджень самого реактора та утворення нових типів радіоактивних відходів. З такими відходами складніше поводитися і їх важче захоронювати.
Такі ж небезпечні, як і раніше
Попри «модульні» обіцянки, кожен ММР залишається великою одиницею радіоактивної інфраструктури. Він потребує такого самого рівня фізичної охорони, аварійного планування та довгострокового управління відходами, як і будь-який інший ядерний реактор.
Економіка догори дриґом
ММРи поєднують усі ризики й складність із ще вищою вартістю одиниці енергії. Причина полягає у втраті ефекту масштабу. Саме тому атомна енергетика ніколи не була фінансово життєздатною. Кожна АЕС у США потребувала державних субсидій. Кожна спроба знизити питомі витрати шляхом збільшення розміру реактора, модульного заводського проєктування або скорочення систем безпеки завершувалася катастрофою або розчаруванням.
Провалені обіцянки
Нова обіцянка галузі полягає в тому, що масове виробництво ММРів знизить вартість. Вона ігнорує жорстокі уроки економії на масштабі. В атомній енергетиці «більше» завжди мало означати «краще». А тепер раптом «менше» оголошують відповіддю. Це не інновація. Це відчай.
Яскравим прикладом провалених обіцянок є широко розрекламований проєкт NuScale в Юті, який мав стати першим ММРом у США. У листопаді, посилаючись на стрімке зростання витрат, Асоціація муніципальних енергетичних систем Юти скасувала проєкт. Анонсований у 2015 році, він передбачав будівництво 12 реакторів до 2023 року загальною вартістю 3 млрд доларів. На момент скасування кошторис уже потроївся.
Регуляторне захоплення. Лис охороняє курник
Якщо здається, що Комісія з ядерного регулювання США (англ. Nuclear Regulatory Commission, скорочено NRC) дбає про громадську безпеку, це помилка. NRC неодноразово послаблювала вимоги до безпеки та персоналу на вимогу виробників ММРів. Це класичний приклад, коли наглядовий орган фактично починає діяти в інтересах галузі, яку мав би контролювати. Ситуація нагадує катастрофічний нагляд FAA за Boeing 737 MAX.
«NRC є по-справжньому захопленим регулятором. Галузева лобістська організація Nuclear Energy Institute поскаржилася, що запропоновані агентством формулювання нового правила щодо послаблення безпеки для нових реакторів були надто суворими. NRC погодилася і повністю випотрошила проєкт документа. Це виглядає жалюгідно», — сказав доктор Едвін Лайман із Союзу стурбованих учених.
Хто є хто серед ММРів
Holtec. Компанія ніколи не будувала реактор. Її проєкт змінювався тричі за три роки. Кожна нова версія ставала складнішою, більшою та дорожчою. В якийсь момент Holtec стверджувала, що її реактор буде таким же безпечним, як шоколадна фабрика. Віллі Вонка навряд чи погодився б із цим.
Natrium. Проєкт, який підтримав Білл Ґейтс. Він використовує рідкий натрій як теплоносій і складну систему теплового накопичення. Конструкція настільки заплутана, що єдине, що вона стабільно генерує, це пресрелізи та, можливо, додаткові державні гранти. Ключовий момент полягає в тому, що єдине паливо для першого завантаження активної зони Natrium мало надходити з росії. Після повномасштабного вторгнення росії в Україну проєкт одразу затримали щонайменше на два роки. Це наочно продемонструвало абсурдність створення нового покоління реакторів, залежних від одного геополітично-токсичного джерела палива.
NuScale. Перша компанія, що отримала схвалення NRC для дизайну ММР. Вона не має клієнтів і скасувала свій флагманський проєкт через перевищення бюджету. Початковий проєкт на 50 МВт швидко збільшили до 77 МВт, коли економіка перестала сходитися. Після чергового перегляду креслень нову версію схвалили у травні. Потенційних покупців без субсидій не існує.
Westinghouse. Старожил галузі. Реактори AP1000 у Джорджії ледь не призвели до банкрутства компанії. Тепер вона повернулася з малим AP300. Логіка проста. Якщо з першого разу не вдалося, зменш реактор і спробуй знову.
Goldman Sachs, Microsoft і Велика Британія. Нові істинні віруючі
Факти не повинні заважати гарній історії. Майже зворушливо спостерігати, як фінансові та технологічні гіганти світу шикуються за ММРами, за умови що їх субсидуватиме хтось інший. Goldman Sachs прогнозує, що ММРи можуть забезпечити цілодобову електроенергію для дата-центрів майбутнього і навіть припускає, що їхня вартість може бути нижчою за великі проєкти відновлюваної енергетики. Microsoft активно наймає ветеранів атомної галузі, щоб пришвидшити власну стратегію ММРів. Компанія переконана, що малі реактори допоможуть зберегти її хмарні та ШІ-амбіції безвуглецевими.
Уряд Великої Британії робить ставку на мільярдні інвестиції в Rolls-Royce і нове покоління «мініядерки». Це подається як спосіб закрити майбутній енергетичний розрив, створити робочі місця, зміцнити безпеку та забезпечити низьковуглецеве майбутнє.
Чому атомна енергетика не може конкурувати з відновлюваними джерелами
Початкова мрія атомної енергетики полягала в тому, що видобуток урану буде значно дешевшим, ніж видобуток вугілля. Реальність виявилася протилежною. Витрати на атомну енергетику постійно зростають. Водночас вітрова та сонячна енергетика, а також накопичувачі електроенергії з кожним роком стають дедалі дешевшими й надійнішими.
Відновлювані джерела вже є найдешевшим варіантом нової генерації електроенергії в більшості ринків. Атомна енергетика ніколи не досягала зниження вартості завдяки накопиченому досвіду або масове виробництво. Кожен новий дизайн є новим експериментом із новими ризиками та новими витратами.
Кожен долар, витрачений на ММРи, це долар, не вкладений у перевірені, дешевші й швидкі для встановлення відновлювані джерела енергії. Крім того, затримки та перевитрати, що переслідують ядерні проєкти, означають, що ММРи не можуть бути побудовані вчасно для досягнення нагальних кліматичних цілей. Тим часом вітер, сонце та системи накопичення вже забезпечують надійну, доступну й чисту електроенергію.
Кліматична криза вимагає рішень, які є перевіреними, масштабованими та доступними. Атомна енергетика в будь-якій формі ніколи не демонструвала цих якостей.
Після пів століття в ядерних окопах я можу сказати це з упевненістю. Нинішня кампанія ММРів не є революцією. Це повтор. Дорогий і небезпечний відступ від реальної роботи з декарбонізації енергетичної системи. Кліматична криза вимагає перевірених, масштабованих і доступних рішень. Атомна енергетика таких рішень не дає.
ММРи ніколи не збудують
Фінальна іронія полягає в наступному. Попри всі гучні заголовки й мільярди державних субсидій, ММРи ніколи не збудують. Принаймні не вчасно і не за розумною ціною. Проте це не зупинить галузь від спалювання ще мільярдів державних коштів у погоні за фантазією, яка відволікає ресурси від реальних і перевірених рішень.
Як сказав Йогі Берра, це знову дежавю. А як людина, яка прожила кожен акт цієї атомної опери, я можу лише додати: обдурити мене один раз, ганьба вам. Обдурити вдруге, ганьба мені. Обдурити втретє — це вже просто ядерне безумство.
Арні Гандерсен – колишній топменеджер атомної галузі та головний інженер організації Fairewinds Energy Education. Він неодноразово виступав міжнародним експертом із питань безпеки та надійності атомної енергетики.
Джерело: Climate & Capital Media
