NuScale Power Corporation — американская компания, акции которой котируются на бирже, которая проектирует и продает малые модульные реакторы (ММР). Штаб-квартира находится в Портленде, штат Орегон . Версия проекта мощностью 50 МВт была сертифицирована Комиссией по ядерному регулированию США (NRC) в январе 2023 года. [3] Текущий масштабируемый проект ММР VOYGR мощностью 77 МВт был представлен на рассмотрение NRC 1 января 2023 года и по состоянию на декабрь 2023 года был завершен примерно на треть. [4]
Проекты SMR компании NuScale используют реакторные корпуса диаметром 9 футов (2,7 м) и высотой 65 футов (20 м) , которые используют обычные методы охлаждения и работают на топливных сборках с низкообогащенным ураном на основе существующих конструкций легководных реакторов . Каждый модуль должен храниться в подземном бассейне и, как ожидается, будет вырабатывать около 77 мегаватт электроэнергии. Его контур охлаждения использует естественную конвекцию , питаемую из большого резервуара с водой , который может работать без приводных насосов. [5]
У NuScale были соглашения о строительстве реакторов в Айдахо к 2030 году, но они были отменены в 2023 году из-за увеличения предполагаемой стоимости с 3,6 млрд долларов до 9,3 млрд долларов для электростанции мощностью 460 МВт. [6] [7]
NuScale был основан на основе исследований, финансируемых Министерством энергетики США (DOE) и проводимых группой ученых-атомщиков из Университета штата Орегон и Национальной лаборатории Айдахо . [8] [9] [10] начиная с 2000 года. Ядерный департамент Университета штата Орегон разрабатывал пассивные методы циркуляции воды для охлаждения на атомных электростанциях. [11] DOE финансировало исследования с 2000 по 2003 год.
Команда Oregon State продолжила работу по созданию испытательной лаборатории в масштабе одной трети, унаследовав соответствующие патенты от университета в 2007 году [11] [12] в обмен на долю в капитале. [13] В том же году была основана компания NuScale. Ее первый раунд финансирования состоялся в январе 2008 года. [10] Она начала добиваться сертификации в NRC в феврале 2008 года. [11]
К 2011 году NuScale привлекла 35 миллионов долларов и имела 100 сотрудников в Портленде, Ричленде, штат Вашингтон, и Корваллисе, штат Орегон. [14] NuScale была первой компанией, представившей планы малых реакторов в NRC [10] и первой, получившей одобрение. [15] [16] Она была оценена консорциумом коммунальных компаний под названием Energy Northwest . [17]
В январе 2011 года крупнейший инвестор NuScale, Kenwood Group, попал под расследование Комиссии по ценным бумагам и биржам США (SEC), а позже признал себя виновным в управлении финансовой пирамидой . Расследование SEC не было связано с деловыми отношениями Kenwood с NuScale, но активы Kenwood были заморожены как раз в тот момент, когда NuScale ожидала дополнительного финансирования. Компания начала проводить сокращения персонала и заработной платы, поскольку руководители искали новые источники финансирования [18] [19] , и большинство сотрудников компании были уволены. [20]
В сентябре того же года NuScale получила кредит на повторный найм 60 сотрудников. [21] В октябре Fluor Corporation приобрела контрольный пакет акций компании за 3,5 миллиона долларов и пообещала почти 30 миллионов долларов в качестве оборотного капитала. [13] По данным The Energy Daily , инвестиции Fluor спасли компанию, которая была «финансово заброшена» своим предыдущим инвестором. [22] Отдельное соглашение предоставило Fluor права на строительство электростанций на базе NuScale. [23]
В августе 2012 года Rolls-Royce Holdings заявила, что поддержит усилия NuScale по коммерциализации и поможет ей получить финансирование из объявления о возможности финансирования DOE . [11] В декабре 2012 года соучредитель Пол Г. Лоренцини был заменен Джоном Хопкинсом на посту генерального директора. [24] Компания не получила финансирования в первом раунде DOE. [25] Во втором раунде в декабре 2013 года NuScale выиграла до 226 миллионов долларов в виде «разделения затрат» на разделение расходов на получение одобрения правительства через программу технической поддержки лицензирования SMR. [26] За этим последовало соглашение в мае 2014 года на финансирование до 217 миллионов долларов в течение пятилетнего периода, в соответствии с которым DOE будет соответствовать частному финансированию. [27] [28]
В сентябре 2020 года Министерство энергетики США сообщило, что с 2014 года оно выделило более 400 миллионов долларов на поддержку разработки NuScale и других более ранних стадий отечественных проектов ММР. [29]
В декабре 2021 года Fluor Corporation сообщила, что с 2011 года она инвестировала в NuScale более 600 миллионов долларов, и что NuScale, как ожидается, станет публичной в 2022 году, при этом Fluor будет владеть около 60% акций. [30] В мае 2022 года NuScale завершила слияние с компанией специального назначения по приобретению (SPAC), Spring Valley Acquisition Corp, привлекая 380 миллионов долларов инвестиций. Затем NuScale Power Corporation разместила свои акции на Нью-Йоркской фондовой бирже . [31]
В ноябре 2014 года NuScale объявила, что построит то, что, как она ожидала, станет первым в США SMR в Национальной лаборатории Айдахо . [32] Завод был предназначен для Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS), подразделения штата Юта , в рамках проекта Carbon Free Power Project (CFPP). [33] UAMPS управляет электростанциями в Вайоминге, Нью-Мексико, Калифорнии и Юте, продавая продукцию местным коммунальным службам. DOE может предоставить вспомогательные фонды в размере около 140 миллионов долларов в год в течение 10 лет, ожидая дополнительной поддержки Конгресса. [34]
В январе 2017 года компания представила в Комиссию по ядерному регулированию проекты электростанции с 12 реакторами, производящей 570 МВт, при стоимости строительства менее 3 миллиардов долларов. [35] [29] В 2020 году Министерство энергетики США одобрило грант на распределение затрат в размере 1,355 миллиарда долларов. [36]
По состоянию на 2021 год 8 городов вышли из проекта CFPP. [37] В июле 2021 года предложение было сокращено до 6 реакторов, а ожидаемая цена на электроэнергию увеличилась до 58 долларов США/МВт-ч (5,8 центов/кВт-ч). [38]
В апреле 2022 года Doosan Enerbility заключила контракт на начало производства компонентов силового модуля для CFPP. Doosan Enerbility рассчитывала выйти на полномасштабное производство на своем заводе в Чанвоне, Южная Корея , во второй половине 2023 года. [39] [40]
В январе 2023 года CFPP утвердил новый бюджет и план финансирования, установив целевую цену в размере 89 долл. США/МВт-ч (8,9 ц. США/кВт-ч) после предполагаемой субсидии на производство в размере 30 долл. США/МВт-ч из Закона о снижении инфляции (IRA) 2022 года. [41] [42] Прогнозируемая стоимость строительства увеличилась до 9,3 млрд долл. США для генерирующей мощности 462 МВт с 3,6 млрд долл. США для 720 МВт в 2020 году. [43] 4,2 млрд долл. США из этой стоимости будут покрыты за счет поддержки DOE и IRA, а 5,1 млрд долл. США расходов на приобретение и строительство будут покрыты членами UAMPS. [44]
В ноябре 2023 года UAMPS объявил, что маловероятно, что проект получит достаточно подписчиков для продолжения из-за роста затрат, и UAMPS и NuScale совместно решили отменить проект. [45] [7] Журнал POWER сообщил, что к моменту отмены проект получил финансовую поддержку Министерства энергетики США в размере 232 миллионов долларов. [46]
После отмены NuScale уволила 154 своих сотрудника (28%) в рамках «принятия мер по переходу от НИОКР к коммерциализации». [47]
В марте 2012 года NuScale подписала соглашение с DOE, которое позволило NuScale и двум партнерам построить и эксплуатировать атомную электростанцию на базе NuScale на площадке Саванна-Ривер в Южной Каролине . [48] В следующем месяце Energy Northwest заявила, что не имеет непосредственных планов по строительству атомной электростанции, но оценила все доступные технологии SMR и определила NuScale как наилучший доступный вариант. [49] [50]
В июле 2013 года компания NuScale объявила о намерении продемонстрировать реакторы NuScale на западе США под названием Программа WIN (Западная инициатива по ядерной энергетике) [27] с планами построить там первую электростанцию на базе реакторов NuScale к 2024 году [11].
В январе 2018 года NRC согласилась с тем, что пассивные функции безопасности позволяют конструкции SMR компании NuScale безопасно работать без резервного питания. [51]
В августе 2020 года NRC выпустила окончательный отчет об оценке безопасности, подтвердив, что проект соответствует требованиям безопасности. [15] [52] [53] [54]
В ноябре 2021 года NuScale объявила о намерении построить совместно с Nuclearelectrica свои первые реакторы в Румынии к 2028 году. [55]
В феврале 2022 года NuScale и горнодобывающий конгломерат KGHM объявили о контракте на строительство SMR в Польше к 2029 году. [56] В апреле 2023 года в польское правительство была подана заявка на получение принципиального решения о разрешении проекта. [57]
28 декабря 2022 года румынская компания RoPower Nuclear заключила контракт на Front-End Engineering and Design. Ожидается, что местом проведения станет Дойчешть. RoPower — это совместное предприятие Nuclearelectrica и Nove Power & Gas. [58]
В январе 2023 года NRC сертифицировала проект NuScale мощностью 50 МВт для использования в США. [59] Однако это была более ранняя версия проекта для текущего проекта мощностью 77 МВт, который, как ожидается, будет развернут; эта версия была повторно представлена в NRC в январе 2023 года для утверждения стандартного проекта конфигурации из шести реакторов под названием US460. [3] В ходе рассмотрения заявки NRC выявила ряд проблем с достаточностью в заявке и запросила дополнительную информацию, прежде чем сотрудники NRC смогут принять заявку для внесения в документ и подробного технического обзора. [60] Дополнительная информация была предоставлена в июле 2023 года, и NRC подсчитала, что оценка будет завершена в июле 2025 года. [61]
25 июля 2024 года RoPower Nuclear и Fluor Corporation подписали контракт на второй этап проектирования и разработки (FEED 2) для запланированного проекта SMR в Румынии, который предоставит обновленную смету расходов и другой анализ для принятия окончательного инвестиционного решения. [62] Экспортно -импортный банк США одобрил кредит в размере 98 миллионов долларов для RoPower Nuclear на поддержку этого проектного исследования, которое обеспечит 400 рабочих мест в США. [63]
Реакторы NuScale занимают 1% пространства обычного реактора и генерируют 77 МВт . [64] [65] [66] Конструкция использует легкую воду для охлаждения и выработки электроэнергии, как и на обычных атомных электростанциях. Вода нагревается ядерным ядром в основании корпуса реактора. Нагретая вода течет вверх по стояку, затем вниз по парогенераторам . По мере передачи тепла вода охлаждается и становится плотнее, опускаясь на дно устройства, и цикл повторяется. Тепло создает пар, который приводит в действие небольшой специальный турбогенератор, вырабатывающий электроэнергию. [11] [26] [67]
Первая версия корпуса реактора должна была иметь диаметр 9 футов (2,7 м), высоту 65 футов (20 м) и вес 650 коротких тонн (590 метрических тонн). [26] Модули изготавливаются заранее, доставляются по железной дороге , на барже или грузовике [68] и собираются на месте. [21] [69] [70] [71] Ожидается, что к 2021 году блоки будут производить 77 МВт (брутто) или около 73,5 МВт (нетто) [64] [72] [73] [a] и потребуют дозаправки стандартным 4,95-процентным низкообогащенным топливом из урана-235 каждые два года. [26]
Конструкция NuScale не полагается на насосы с электроприводом или циркуляционное оборудование. [8] [11] Оригинальный реактор мощностью 50 МВт был спроектирован так, чтобы отключаться и охлаждаться в течение неограниченного времени во время большинства аварий. [11] [b] Устройства предназначены для установки в подземном бассейне для поглощения толчков землетрясений с бетонной крышкой над бассейном. [75] В случае отключения питания для обычных систем охлаждения вода в бассейне поглощает тепло и закипает. [11] Бассейн хранит достаточно воды для безопасного охлаждения активной зоны реактора мощностью 77 МВт в течение как минимум 72 часов без необходимости ручного пополнения. [67]
В нормальных рабочих условиях давление в защитной оболочке близко к вакууму, что исключает конвекцию, упрощая условия теплопередачи. Это также снижает коррозию компонентов и повышает надежность приборов. [11]
Реакторы установлены в реакторном бассейне в отдельных отсеках, разделенных бетонными стенами. Для перегрузки весь реактор перемещается под водой через транспортный канал в соединенный бассейн, в котором находится перегрузочное оборудование. Также имеется дополнительный реакторный отсек для обслуживания или возможного хранения запасного модуля. На 12-реакторной установке отсеки располагаются в два ряда по шесть реакторов с транспортным каналом по центру между рядами. [11]
Ожидается, что NuScale станет первым SMR в США, который поступит на рынок, поскольку он похож на системы, используемые на обычных электростанциях. [76] Компания оценивает, что установка NuScale из двенадцати блоков будет стоить 4200 долларов США (более ранняя оценка составляла 5000 долларов США) за киловатт. Для сравнения, Управление энергетической информации в 2013 году оценило ночные затраты в 4700 долларов США за киловатт для обычной ядерной энергетики, 4600 долларов США для угольной электростанции с секвестрацией углерода и 931 доллар США для газовой электростанции или более 1800 долларов США для газовой электростанции с секвестрацией углерода (все цены 2011 года). [11] Дэвид Мор, исполнительный директор подразделения энергетики и электроснабжения NRECA , сказал, что SMR, такие как NuScale, идеально подходят для сельских городов, которым нужны небольшие электростанции. [22]
Ожидается, что электростанции NuScale займут меньше времени, материалов и места для строительства, чем другие источники энергии, и могут быть постепенно расширены для удовлетворения растущих потребностей в электроэнергии. [10] [70] [77] [78] С парогенераторами, расположенными внутри подвижной стальной реакторной сборки, SMR не имеет большого бетонного вторичного защитного сооружения, как в больших PWR. Существует одна диспетчерская для 12 реакторов. [79] Одним из недостатков конструкции является то, что реакторы находятся в большом бассейне с водой для аварийного охлаждения, но этот бассейн требует гораздо больше железобетона на МВт произведенной энергии, чем здание обычного ядерного реактора, что значительно увеличивает стоимость. [66]
New Scientist опубликовал рецензируемый анализ Стэнфордского университета , в котором оценивалось производство ядерных отходов реакторами SMR, и пришел к выводу, что «SMR показал худшие результаты почти по всем нашим показателям по сравнению со стандартными коммерческими реакторами». [80] [81] Результаты исследования были отклонены NuScale как основанные на устаревшей информации. [80]
Потенциальными конкурентами SMR являются Babcock & Wilcox , GE Hitachi Nuclear Energy , Gen4 Energy , Holtec International , [82] Intellectual Ventures , OPEN100 , [83] Westinghouse Electric Company и X-energy . [84]
В марте 2020 года группа независимых экспертов из Консультативного комитета по безопасности реакторов NRC (ACRS) заявила, что обнаружила недостатки конструкции реактора. [85] Основная проблема заключалась в том, что в случае аварийного отключения конденсированный пар, возвращающийся в корпус реактора, будет содержать мало бора и может не поглотить достаточно нейтронов . NuScale изменила свою конструкцию, чтобы гарантировать, что больше бора будет распространяться в возвращающейся воде. ACRS была обеспокоена тем, что операторы могут случайно добавить деборированную воду в активную зону. Группа обнаружила другие проблемы: парогенератор мог быть подвержен разрушительным вибрациям. Однако 29 июля ACRS рекомендовала выпустить отчет об оценке безопасности и сертифицировать реактор. [85]
NuScale имеет офисы в Портленде, штат Орегон ; Корваллисе, штат Орегон ; Шарлотте, Северная Каролина ; и Роквилле, штат Мэриленд . [86] Ее штаб-квартира находится в Портленде, а ее завод расположен в Корваллисе. [87] Она содержит испытательный центр в Университете штата Орегон [8] и Италии. [11]
Компания публично торгуется под названием SMR на Нью-Йоркской фондовой бирже . [31]
панель инструментов ... Общий прогресс обзора: 31%
Оптимизация... увеличит мощность малого модульного реактора (SMR) NuScale Power на 20%... [Это] увеличит мощность 12-модульной установки SMR, в настоящее время планируемой компанией Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS), с 600 МВт до 720 МВт."