Новата ядрена енергийна индустрия на САЩ има руски проблем

Американските фирми, които разработват ново поколение малки атомни електроцентрали, за да помогнат за намаляване на въглеродните емисии, имат голям проблем: само една компания продава горивото, от което се нуждаят, и то руска, пише Reuters в свой анализ.

Ето защо правителството на САЩ спешно търси да използва част от запасите си от оръжеен уран, за да подпомогне захранването на новите усъвършенствани реактори и да даде тласък на индустрия, която е решаваща за страните да постигнат глобалните цели за нулеви нетни емисии.

Производството на HALEU е критична мисия и всички усилия за увеличаване на производството му се оценяват“, каза говорител на Министерството на енергетиката на САЩ (DOE).

Енергийната криза, предизвикана от войната в Украйна, поднови интереса към ядрената енергия. Поддръжниците на по-малките реактори от следващо поколение казват, че те са по-ефективни, по-бързи за изграждане и биха могли да стимулират преминаването от изкопаеми горива.

Но без надежден източник на висококачествен нискообогатен уран (HALEU), от който се нуждаят реакторите, разработчиците се притесняват, че няма да получат поръчки за своите централи. А без поръчки е малко вероятно потенциалните производители на гориво да изградят търговски вериги на доставки, за да заменят руския уран.

Ние разбираме необходимостта от спешни действия за стимулиране на създаването на устойчиво, пазарно ориентирано снабдяване с HALEU“, каза говорителят на DOE.

Правителството на САЩ е в последния етап на оценка каква част от запасите си от 585.6 тона високообогатен уран да отдели за реакторите, каза говорителят.

Фактът, че Русия има монопол върху HALEU, отдавна тревожи Вашингтон, но войната в Украйна промени изцяло играта, тъй като нито правителството, нито компаниите, разработващи новите усъвършенствани реактори, искат да разчитат на Москва.

HALEU е обогатен до 20%, вместо около 5% при урана, който захранва повечето ядрени централи сега. Но само TENEX, която е част от руската държавна компания за ядрена енергия "Росатом", продава HALEU в търговската мрежа в момента.

Въпреки че никоя западна държава не е санкционирала "Росатом" заради Украйна, главно поради значението ѝ за глобалната ядрена индустрия, разработчиците на електроцентрали в САЩ, като X-energy и TerraPower, не искат да бъдат зависими от руската верига на доставки.

Нямахме проблем с горивото допреди няколко месеца“, каза Джеф Навин, директор по външните работи в TerraPower, чийто председател е милиардерът Бил Гейтс. „След нахлуването в Украйна не ни беше удобно да правим бизнес с Русия.“

Проблемът "кокошката или яйцето"

Понастоящем ядрената енергия генерира около 10% от световното електричество и много страни сега проучват нови ядрени проекти, за да подсигурят своите енергийни доставки и енергийна сигурност, както и да помогнат за постигане на целите за намаляване на емисиите на парникови газове.

Но тъй като мащабните проекти все още представляват предизвикателство по различни причини, включително огромни първоначални разходи, забавяния на проекти, надхвърляне на разходите и конкуренция от по-евтини енергийни източници, като вятъра, няколко разработчици предложиха така наречените малки модулни реактори (SMR).

Докато предлаганите SMR от компании като EDF и Rolls-Royce използват съществуваща технология и същото гориво като традиционните реактори, девет от 10 от модерните реактори, финансирани от Вашингтон, са проектирани да използват HALEU.

Поддръжниците казват, че тези модерни инсталации се нуждаят от по-рядко зареждане с гориво и са три пъти по-ефективни от традиционните модели. Някои анализатори казват, че това означава, че те в крайна сметка ще изпреварят конвенционалната ядрена технология, въпреки че проектите все още не са тествани в търговски мащаб.

Средната изравнена цена на електричеството – цената, необходима за напреднали проекти, за да достигнат рентабилност – е 60 долара за мегаватчас в сравнение с 97 долара за конвенционалните централи, според данни от изследователската група Energy Innovation Reform Project.

Някои анализатори казват, че разликата в цената може да е по-малка в момента, тъй като по-малките усъвършенствани реактори, използващи HALEU, все още нямат икономии от мащаба от масовото производство.

Компаниите в Съединените щати и Европа имат планове да произвеждат HALEU в търговски мащаб, но дори и при най-оптимистичните сценарии те казват, че ще отнеме поне пет години от момента, в който решат да продължат.

И тази главоблъсканица с кокошката и яйцето усложнява гладкото развитие на доставките на HALEU.

Никой не иска да поръча 10 реактора без източник на гориво и никой не иска да инвестира в източник на гориво без поръчки за 10 реактора“, каза Даниел Понеман, главен изпълнителен директор на доставчика на ядрено гориво в САЩ Centrus Energy Corp.

За фирми, които се интересуват от нови усъвършенствани реактори, като обществената компания Energy Northwest на щата Вашингтон, доставките на гориво със сигурност са проблем в процеса на вземане на решения.

Надеждното снабдяване с HALEU е един от многото фактори, които се разглеждат“, каза компанията в изявление, изпратено по имейл.

Алтернативни доставки

Правителството на САЩ призна преди години, че монополът на Русия върху HALEU може да попречи на развитието на усъвършенстваните реактори, за които се надява да осигурят нисковъглеродна енергия у дома и също да бъдат изнасяни на пазарите в Европа и Азия.

Правителството възложи договор за споделени разходи през 2019 г. на Centrus, единствената компания извън Русия, която в момента има лиценз да произвежда HALEU, за изграждане на демонстрационно съоръжение. Въпреки че съоръжението трябваше да започне да произвежда HALEU тази година, производството беше отложено за 2023 г., отчасти поради закъснения в получаването на контейнери за съхранение поради проблеми с веригата на доставки по време на глобалната пандемия, каза Centrus.

След като съоръжението започне да работи, ще отнеме пет години, преди Centrus да започне да произвежда 13 тона HALEU годишно. Но това е само една трета от количеството, което ще е необходимо за проектите на Министерството на енергетиката до 2030 г.

TerraPower, например, каза, че ще има нужда от 15 тона HALEU за първото зареждане с гориво на своя усъвършенстван реактор.

Други потенциални производители на HALEU са по-назад. Френската държавна компания за добив и обогатяване на уран Orano казва, че може да започне да произвежда HALEU след пет до осем години, но ще кандидатства за лиценз за производство едва когато има клиенти с дългосрочни договори.

В отговор на искане на DOE за информация относно това как да се създаде програма за подпомагане на производството на HALEU, Orano каза, че правителството на САЩ ще трябва да даде тласък на индустрията.

Оценката на Orano показва, че единственият най-важен фактор, позволяващ успех, е DOE да гарантира определен обем на търсенето“, се казва в изявление на компанията на уебсайта ѝ.

Европейската компания за обогатяване на уран Urenco междувременно казва, че обмисля обекти в Съединените щати и Великобритания за производство на HALEU, но все още не е кандидатствала за лицензи.

Часовникът тиктака

За TerraPower и X-energy, които имат проекти, планирани съответно в американските щати Уайоминг и Вашингтон, часовникът тиктака. Вашингтон им възложи договори за изграждане на два демонстрационни ректора до 2028 г. и си поделиха разходите. Но без руско гориво този краен срок ще настъпи много преди алтернативните търговски доставчици да започнат да работят.

Въпреки че нивата на обогатяване от 20% за HALEU са доста под нивото от около 90%, необходимо за оръжията, компаниите се нуждаят от специални лицензи, за да го произвеждат. Изискват се и допълнителни гаранции за сигурност и сертифициране на производствените обекти, опаковането и транспортирането на горивото.

За да ускори процеса и да излезе от задънената улица, правителството на САЩ се стреми да „намали“ високообогатения уран за оръжия, намиращ се в неговите запаси, въпреки че това също ще отнеме време.

Правителството на САЩ каза през 2016 г., че е намалило смесването със 7.1 тона между 30 септември 2013 г. и 31 март 2016 г. Попитан този месец дали процесът е станал по-бърз, DOE каза: „Процентите на смесване се оценяват последователно за възможности за ускоряване“.

Законът за намаляване на инфлацията, който президентът на САЩ Джо Байдън подписа през август, съдържаше 700 милиона долара за осигуряване на доставки на HALEU от правителството и консорциум в партньорство с Министерството на енергетиката за използване в модерни реактори и изследвания.

През септември Белият дом поиска от Конгреса още 1.5 милиарда долара във временен законопроект за правителствено финансиране, с които да увеличи вътрешните доставки на нискообогатен уран и HALEU, за справяне с потенциалните трудности при достъпа до руско гориво.

Законодателите премахнаха мярката от законопроекта поради опасения относно разходите, въпреки че тя остава приоритет за някои служители на Байдън, включително министъра на енергетиката Дженифър Гранхолм.

Миналата година атомните електроцентрали в Съединените щати са внесли около 14% от своя уран от Русия, заедно с 28% от услугите си по обогатяване, според Администрацията за енергийна информация на САЩ.