В США базирующаяся в Сиэтле корпорация «Ultra Safe Nuclear Corporation» (USNC) предлагает сотрудничать с Айдахской национальной лабораторией (INL), Иллинойским университетом в Урбане-Шампейне (Illinois at Urbana-Champaign, UIUC) для развёртывания к 2026 г. высокотемпературных микромодульных реакторов с газовым охлаждением (MMR) электрической мощностью 15 МВт.

Команда под руководством корпорации USNC стремится продемонстрировать в лаборатории INL интегрированные энергетические системы с возобновляемыми источниками энергии и другими технологиями экологически чистой энергии, а также предоставить университету UIUC учебные и экспериментальные возможности и тепло.

Совместное предложение по размещению микрореакторов было составлено в рамках Программы демонстрации усовершенствованных реакторов (Advanced Reactor Demonstration Program, ARDP) Министерства энергетики, которая предусматривает создание коммерческой АЭС в течение 5–7 лет.

В Иллинойском университете планируется продемонстрировать один реактор MMR, работающий в качестве учебного, исследовательского и испытательного реактора, и частично перезарядить угольную электростанцию Abbott путём обеспечения централизованного теплоснабжения и электроснабжения кампуса университета UIUC. По сообщению корпорации USNC, в университете UIUC планируют разработать первое поколение коммерческих микрореакторов и будут участвовать в разработке и интеграции реакторов MMR.

Корпорация USNC также предлагает разместить энергетическую систему реакторов MMR в Айдахской национальной лаборатории. Система будет использоваться для поддержки демонстрации интегрированных энергетических систем (Integrated Energy Systems, IES) в лаборатории INL, которые включают безуглеродное производство водорода с помощью термохимических процессов и других энергетических режимов с нулевым выбросом углерода, хорошо подходящих для высокотемпературного реактора MMR.

В зависимости от конфигурации реактор MMR ES производит электроэнергию и технологическое тепло. Тепло передаётся от микрореакторов к накопителю энергии из расплавленной соли, который отделяет ядерную систему от системы преобразования энергии, упрощая операции и позволяя гибко использовать генерируемую энергию. Для охлаждения вода не требуется. Энергетическая система реактора MMR может использоваться как автономная электростанция или как часть микросетей, которые включают в себя периодические возобновляемые источники энергии, такие как солнечная или ветровая энергия, сообщает корпорация USNC.

Технология, основанная на десятилетиях работы в лаборатории INL и Иллинойском университете, и коммерческая стратегия, основанная на частных инвестициях в несколько проектов, сделают решение по реактору MMR доступным и надёжным. Быстрое создание прототипа позволит разработать реактор MMR следующего поколения в США с его производственной экосистемой уже в 2026 г.

Демонстрация технологии реактора MMR в США также принесёт новый уровень доступности и надёжности для чистой выработки электроэнергии, при этом меньшие АЭС будут развёрнуты за десятки миллионов, а не за миллиарды долларов. Ожидается, что затраты на микроядерные технологии будут быстро снижаться по мере развития технологий производства и более широкого признания меньших и более безопасных ядерных реакторов.

По сообщению корпорации USNC, развёртывание реактора MMR в США будет поддерживаться демонстрацией реактора первого поколения в Канадских ядерных лабораториях в Чок-Ривере. Регулирующий обзор предлагаемого проекта усовершенствованных реакторов (ARDP) получит выгоду от канадского проекта, поскольку работа по проверке конструкции и лицензированию Комиссией по ядерной безопасности Канады (CNSC) будет передана Комиссии ядерного регулирования США (NRC) в соответствии с Меморандумом о сотрудничестве, подписанным в 2019 г.

Nuclear Engineering International: News, 13.10.2020

Компания «TerraPower» объявила о планах объединения с компанией «Centrus Energy», поставщиком ядерного топлива и услуг, для создания промышленных мощностей по производству низкообогащенного урана (high-assay, low-enriched uranium, HALEU) на внутреннем рынке. Это потребуется для топлива многих конструкций реакторов следующего поколения, включая недавно объявленную систему хранения энергии Natrium (Natrium Power Storage System), разработанную компаниями «TerraPower» и «GE Hitachi Nuclear Energy».

Существующие реакторы обычно работают на низкообогащенном уране, содержащем до 5% урана-235. Топливо HALEU, обогащенное ураном-235 от 5% до 20%, потребуется для многих усовершенствованных конструкций реакторов, которые разрабатываются как в коммерческом, так и в государственном секторах, но такое топливо пока недоступно на рынке. Топливо HALEU обеспечивает улучшенную экономику реактора, большую топливную эффективность, повышенную безопасность и устойчивость к нераспространению, меньшие объемы отходов и другие преимущества.

Компания «TerraPower» в значительной степени финансируется основателем Microsoft Биллом Гейтсом и заявила, что предлагаемые инвестиции в компанию «Centrus» являются частью предложения компании «TerraPower» по программе демонстрации усовершенствованных реакторов (Advanced Reactor Demonstration Program, ARDP) Министерства энергетики США. Эта программа предназначена для поддержки развертывания двух первых в своем роде усовершенствованных реакторов в ближайшие пять–семь лет.

Программа ARDP требует от заявителей разработать план, в соответствии с которым они получат топливо и специальные ядерные материалы, необходимые для их проектов. Компания «TerraPower» предлагает, чтобы в случае выбора для программы ARDP компания работала с компанией «Centrus» над созданием промышленных мощностей для производства топлива HALEU и изготовления металлических топливных сборок.

Согласно планам, объявленным компаниями «TerraPower» и «Centrus», в первый год начнется проектирование и лицензирование установки для производства топлива HALEU, а также детальное планирование и оценка стоимости внедрения новой инфраструктуры и производства.

Компания «Centrus» в настоящее время работает в рамках трехлетнего контракта с Министерством энергетики США с обеспечением 115 млн долларов для развертывания 16 центрифуг AC-100M на своем предприятии в Пайктоне (штат Огайо) для демонстрации производства топлива HALEU. После завершения демонстрации в середине 2022 г. компания «TerraPower» будет работать с компанией «Centrus» над расширением установки для удовлетворения потребностей в топливе для демонстрационного реактора Natrium.

Компания «TerraPower» инвестирует американские возможности, так как они предлагают преимущества, связанные с гарантированными внутренними поставками, для долгосрочных перспектив коммерциализации технологии реактора Natrium. Эти усилия поддерживают более широкие цели Министерства энергетики в отношении производства топлива HALEU и вывода на рынок передовых отечественных реакторных технологий.

Обеспечивая производство топлива HALEU в промышленных масштабах, предлагаемые инвестиции позволят Америке занять лидирующую позицию в том, что касается топлива для современных реакторов в будущем. Партнерство компаний «Centrus» и «TerraPower» позволит выйти за рамки демонстрационных масштабов, и на заводе в Огайо места более чем достаточно, чтобы продолжать расширять возможности по обогащению урана и производству топлива по мере роста спроса и рынка.

В конце августа компании «TerraPower» и «GE Hitachi Nuclear Energy» (GEH) представили концепцию реактора Natrium, которая включает быстрый натриевый реактор электрической мощностью 345 МВт в сочетании с системой хранения энергии с расплавом соли.

Для гарантии, что оба реактора могут быть коммерциализированы в течение пяти–семи лет и могут быть построены новые производственные мощности для топлива HALEU, предложение по реактору Natrium включает дополнительные уровни частных инвестиций сверх минимальной доли затрат в размере 50%, требуемой Министерством энергетики для демонстрационных реакторов программы ARDP. Эти дополнительные инвестиции, по оценке компании «TerraPower», будут использованы для создания инфраструктуры для топлива HALEU, которая может принести пользу большому числу разработчиков передовых реакторов, планирующих использовать топливо HALEU.

Помимо создания производственных мощностей для топлива HALEU, компания «TerraPower» и ее партнеры планируют создать новую установку для изготовления металлического топлива категории II, которая масштабируется для удовлетворения потребностей программы демонстрационного реактора Natrium. Установка будет включать возможность производства передовых форм металлического топлива по технологии реактора Natrium, которые будут включены в качестве ведущих испытательных сборок на демонстрационной установке. Конкретные условия соглашения не разглашаются.

World Nuclear News, 16.9.2020