У новой американской атомной энергетики есть большая «российская» проблема

У американских предприятий, разрабатывающих малые атомные электростанции нового поколения для сокращения выбросов углекислого газа, есть большая проблема: только одна компания продает необходимое им топливо, и эта компания — российская.

Вот почему правительство США срочно стремится использовать часть своих запасов урана оружейного качества, чтобы помочь обеспечить топливом новые усовершенствованные реакторы и дать толчок развитию отрасли, которая, по его мнению, имеет решающее значение для достижения странами глобальных целей по нулевым выбросам.

«Производство HALEU является критически важной задачей, и все усилия по увеличению его производства оцениваются», — сказал представитель Министерства энергетики США (DOE).

Энергетический кризис, вызванный российско-украинским военным конфликтом, возродил интерес к ядерной энергетике. Сторонники малых реакторов следующего поколения говорят, что они более эффективны, быстрее строятся и могут ускорить переход от использования ископаемого топлива.

Но без надежного источника высокопробного низкообогащенного урана (HALEU), в котором нуждаются реакторы, разработчики опасаются, что они не получат заказов на свои установки. А без заказов потенциальные производители топлива вряд ли наладят коммерческие цепочки поставок, чтобы заменить российский уран.

«Мы понимаем необходимость срочных действий, чтобы стимулировать создание устойчивых, ориентированных на рынок поставок HALEU», — сказал представитель Министерства энергетики США.

Тот факт, что у России есть монополия на HALEU, уже давно беспокоит Вашингтон, но военные действия на Украине изменили правила игры, поскольку ни правительство, ни компании, разрабатывающие новые усовершенствованные реакторы, не хотят полагаться в этом вопросе на Москву.

HALEU обогащен до уровня 20%, а не около 5% для урана, который питает большинство атомных электростанций. Но только TENEX, входящая в российскую государственную атомную энергетическую компанию «Росатом», в настоящее время продает HALEU на коммерческой основе.

Хотя ни одна западная страна не ввела санкции против Росатома из-за Украины, в основном из-за его важности для мировой атомной отрасли, американские разработчики электростанций, такие как X-energy и TerraPower, не хотят зависеть от российской цепочки поставок.

«У нас не было проблем с топливом еще несколько месяцев назад», — сказал Джефф Навин (Jeff Navin), директор по внешним связям TerraPower, председателем которого является миллиардер Билл Гейтс. «После вторжения в Украину нам было неудобно вести дела с Россией».

В настоящее время ядерная энергетика производит около 10% электроэнергии в мире, и многие страны в настоящее время изучают новые атомные проекты для улучшения своего энергоснабжения и энергетической безопасности, а также для достижения целей по сокращению выбросов парниковых газов.

Но поскольку крупномасштабные проекты все еще очень сложно реализовать по таким причинам, как огромные первоначальные затраты, задержки проектов, перерасход средств и конкуренция со стороны более дешевых источников энергии, таких как ветер, несколько разработчиков предложили так называемые малые модульные реакторы (ММР, SMR).

В то время как ММР, предлагаемые такими компаниями, как EDF (EDF.PA) и Rolls-Royce (RR.L), используют существующие технологии и то же топливо, что и традиционные реакторы, девять из 10 усовершенствованных реакторов, финансируемых Вашингтоном, предназначены для использования HALEU.

Сторонники этих технологий говорят, что эти передовые установки требуют менее частой дозаправки и в три раза эффективнее традиционных моделей. Некоторые аналитики говорят, что это означает, что они в конечном итоге превзойдут обычные ядерные технологии, хотя их конструкции еще предстоит испытать в промышленных масштабах.

Согласно данным исследовательской группы Energy Innovation Reform Project, средняя приведенная стоимость электроэнергии — цена, необходимая для безубыточности передовых проектов — составляет $60 за мегаватт-час по сравнению с $97 для обычных электростанций.

Некоторые аналитики говорят, что на данный момент разница в цене может быть меньше, потому что усовершенствованные реакторы меньшего размера, использующие HALEU, еще не имеют эффекта масштаба от массового производства.

У компаний в США и Европе есть планы по производству HALEU в промышленных масштабах, но даже в самых оптимистичных сценариях они говорят, что с момента, когда они решат начать производство, пройдет не менее пяти лет.

«Никто не хочет заказывать 10 реакторов без источника топлива, и никто не хочет инвестировать в источник топлива без заказа на 10 реакторов», — сказал Дэниел Поунман (Daniel Poneman), исполнительный директор американского поставщика ядерного топлива Centrus Energy Corp (LEU.A).

Для компаний, заинтересованных в новых усовершенствованных реакторах, таких как коммунальное предприятие Energy Northwest из штата Вашингтон, вопрос о поставках топлива, безусловно, является проблемой в процессе принятия решений.

«Надежные поставки HALEU — один из многих рассматриваемых факторов», — говорится в электронном сообщении компании.

Правительство США несколько лет назад признало, что монополия России на HALEU может помешать разработке передовых реакторов, которые, как они надеются, будут обеспечивать низкоуглеродную энергию внутри страны, а также будут экспортироваться на рынки Европы и Азии.

В 2019 году правительство заключило контракт с разделением затрат на строительство демонстрационного объекта с Centrus, единственной компанией за пределами России, которая в настоящее время имеет лицензию на производство HALEU.

Хотя производство HALEU должно было начаться в этом году, производство было перенесено на 2023 год, отчасти из-за задержек с получением контейнеров для хранения из-за проблем с цепочкой поставок во время глобальной пандемии Covid, сообщил Centrus.

Как только предприятие будет запущено, пройдет пять лет, прежде чем Centrus сможет начать производить 13 тонн HALEU в год. Но это только треть от суммы, которая потребуется проектам Министерства энергетики США для реакторов США к 2030 году.

TerraPower, например, заявила, что ей потребуется 15 тонн HALEU для первой топливной загрузки своего усовершенствованного реактора.

Другие потенциальные производители HALEU еще больше отстают.

Французская государственная компания по добыче и обогащению урана Orano заявляет, что может начать производство HALEU через пять-восемь лет, но подаст заявку на получение лицензии на добычу только после того, как у нее появятся клиенты с долгосрочными контрактами.

В ответ на запрос Министерства энергетики о предоставлении информации о том, как создать программу поддержки производства HALEU, Orano ответили, что правительство США должно дать толчок развитию отрасли.

«Оценка Orano показывает, что единственным наиболее важным фактором, обеспечивающим успех, является Министерство энергетики, гарантирующее определенный объем спроса», — говорится в заявлении компании на своем вебсайте.

Тем временем европейская компания по обогащению урана Urenco заявляет, что рассматривает площадки в США и Великобритании для производства HALEU, но еще не подала заявку на получение лицензий.

Для TerraPower и X-energy, у которых запланированы проекты в американских штатах Вайоминг и Вашингтон, соответственно, часы тикают.

Вашингтон заключил с ними контракты на строительство двух демонстрационных ректоров к 2028 году и разделил расходы. Но без российского топлива этот дедлайн будет постоянно срываться до того момента, как появятся и заработают какие-либо альтернативные коммерческие поставщики.

Хотя 20-процентный уровень обогащения для HALEU значительно ниже примерно 90-процентного уровня, необходимого для производства оружия, компаниям нужны специальные лицензии для его производства. Дополнительные требования безопасности и сертификации также предъявляются к производственным площадкам, упаковке и транспортировке топлива.

Чтобы ускорить процесс и выйти из тупика, правительство США стремится «разбавлять» высокообогащенный уран оружейного качества, находящийся в его запасах, хотя это также потребует времени.

Правительство США сообщило, что в 2016 году оно разбавило 7,1 тонны в период с 30 сентября 2013 года по 31 марта 2016 года. На вопрос, стал ли этот процесс быстрее, Министерство энергетики ответило: «Коэффициенты разбавления последовательно оцениваются для возможности ускорения».

Закон о снижении инфляции, подписанный президентом США Джо Байденом в августе, включал $700 млн для обеспечения поставок HALEU от правительства и консорциума в партнерстве с Министерством энергетики для использования в усовершенствованных реакторах и исследованиях.

В сентябре Белый дом запросил у Конгресса еще $1,5 млрд в виде временного государственного законопроекта о финансировании для увеличения внутренних поставок низкообогащенного урана и HALEU, чтобы решить потенциальные трудности с доступом к российскому топливу.

Законодатели исключили эту меру из законопроекта из-за опасений по поводу затрат, хотя она остается приоритетом для некоторых должностных лиц из окружения Байдена, включая министра энергетики Дженнифер Гранхольм.

По данным Управления энергетической информации США (EIA), в прошлом году атомные электростанции в Соединенных Штатах импортировали из России около 14% своего урана, а также 28% своих услуг по его обогащению.