Ar „copy-paste“ principas leis atominėms elektrinėms grįžti į žaidimą

Anglijos rytinėje pakrantėje esančioje statybų aikštelėje nelengva įžiūrėti du mažus mėlynus ženklus. Jie žymi vietas, kuriose ateinančio dešimtmečio viduryje du branduoliniai reaktoriai turėtų pradėti gaminti tiek elektros, kad jos pakaktų 6 mln. namų ūkių.

Ši 900 ha teritorija ypatinga ne savo dydžiu, o tuo, kad ji turi identišką dvynį, – tai daug ką pasako apie naujausią požiūrį į atominių elektrinių statybą.

Naujoji „Sizewell C“ elektrinė buvo suprojektuota taip, kad kuo labiau atitiktų už 280 mylių (450 km) kitoje šalies pusėje esančią „Hinkley Point C“ elektrinę. Ši jėgainė pradėta statyti 2016-aisiais, t. y. aštuoneriais metais anksčiau nei „Sizewell“.

Kopijavimas yra dalis pastangų visoje Europoje ir Šiaurės Amerikoje spręsti tai, ką projektų valdymą tyrinėjantis akademikas Bentas Flyvbjergas vadina branduolinės energetikos pramonės „neigiamo mokymosi“ problema.

Paprasčiau tariant, galbūt pramonės šakoje, kuri liūdnai pagarsėjo milžinišku biudžetų viršijimu ir nesibaigiančiais vėlavimais, sprendimas yra tiesiog statyti tikslias jau veikiančių reaktorių kopijas.

Pramonė desperatiškai ieško būdų, kaip suvaldyti statybų sąnaudas. Paradoksalu, tačiau daugelyje šalių kuo daugiau patirties įgijo branduolinės energetikos sektorius, tuo brangesnė ir ilgesnė tapo reaktorių statyba.

„Kuo daugiau sužinojome, kaip plėtoti branduolinę energetiką, tuo ji tapo brangesnė“, – teigia B. Flyvbjergas.

Vis daugiau politikų mano, kad branduolinė energija turi būti esminė energetikos pertvarkos dalis, nes ji gali tiekti didelį ir prognozuojamą energijos kiekį, neišskirdama anglies dioksido.

Fatihas Birolis, Tarptautinės energetikos agentūros (TEA) vykdomasis direktorius, paragino pradėti „naują branduolinės energetikos erą“. TEA duomenimis, pasaulyje statomi 63 reaktoriai, kurių bendra galia siekia 70 gigavatų (GW), o tai yra vienas didžiausių rodiklių per pastaruosius 30 metų.

Tačiau tam reikės įveikti sąnaudų ir terminų problemas, kurios ilgą laiką kamavo šią pramonę. TEA taip pat nustatė, kad nuo 2000-ųjų JAV ir Europoje pradėtos statyti atominės elektrinės vidutiniškai vėlavo aštuonerius metus ir kainavo du su puse karto brangiau už pradinį biudžetą. 

Jungtinės Karalystės vyriausybė paskelbė statybų planavimo reformas, kuriomis siekiama palengvinti greitą ir pigią atominių elektrinių plėtrą.

B. Flyvbjergas, dirbantis Oksfordo universiteto Saido verslo mokykloje ir Kopenhagos IT universitete, teigia, kad, palyginti su kitais megaprojektais, atominės elektrinės yra „brangesnės“, „daug lėtesnės“ ir „daug sudėtingesnės“.

Vis dėlto manoma, kad būtent toks standartizavimas, koks planuojamas „Sizewell C“, gali padėti išspręsti šią problemą.

„Vienintelė mūsų viltis – atkartoti tai, ką jau padarėme, ir taip sutaupyti“, – nurodo ekspertas.

31 valstybė

31-os  šalies koalicija užsibrėžė tikslą iki 2050 m. patrigubinti pasaulio branduolinės energijos pajėgumus.

Ypač didelis susidomėjimas šiuo sektoriumi kaip galimu energijos šaltiniu sparčiai augančiai duomenų centrų pramonei. Garai, kurie varo atominės elektrinės turbinas, taip pat gali būti naudojami įvairiems kitiems tikslams, įskaitant netoliese esančių būstų šildymą, chemijos gamyklų darbą, vandenilio gamybą ar net plieno gamybą.

Daug vilčių dedama į naujos rūšies reaktorius, gaminamus gamyklose prie surinkimo linijų, vadinamuosius mažus modulinius reaktorius, kuriuos ateityje bus lengviau kopijuoti.

Kai kurios šalys, įskaitant Rusiją, Kiniją, Pietų Korėją ir Jungtinius Arabų Emyratus, tvirtina, kad joms pavyko pasiekti daug geresnių rezultatų kontroliuojant sąnaudas ir pristatymą. Sausį paskelbtoje TEA ataskaitoje teigiama, kad du naujausi projektai Pietų Korėjoje buvo įgyvendinti tik dvejus ir penkerius metus vėluojant ir tik 30% viršijant biudžetą.

Tačiau F. Birolis pripažįsta, kad dabartinė padėtis yra nevienareikšmiška.

„Matėme, kad Europoje ir JAV išlaidos labai nesumažėjo, nes nėra nuolatinio atominių elektrinių statybos proceso“, – komentuoja jis.

Tomas Burke'as, Londone įkurtos švarios energijos konsultacijų bendrovės E3G įkūrėjas, yra kur kas skeptiškesnis ir teigia, kad kai kurių šalių teikiama informacija nėra patikima.

„Ten, kur viešai prieinama informacija yra patikima, – jei pažvelgtumėte į tai, kas nutiko Suomijoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Jungtinėje Karalystėje, – žmonės niekada nepastatė reaktorių laiku ir pagal biudžetą“, – nurodo jis.

Lucas Remont'as, Prancūzijos valstybinės elektros energijos bendrovės EDF, kuriai priklauso 23,9% „Sizewell C“ akcijų ir kuri tiekia technologiją, vadovas, kritikos negaili ir politikams, kurie dažnai keičia sprendimus, delsia juos priimti. 

EDF, 1974–1989 m. pastačiusi 56 branduolinius reaktorius, kadaise buvo vertinama kaip viena patikimiausių pasaulyje branduolinių elektrinių statytojų. Tiesa, jos trys naujausi projektai – Olkiluoto AE Suomijoje, Flamanvilio AE Prancūzijoje ir „Hinkley Point C“ – buvo atidėliojami daugelį metų ir viršijo numatytas išlaidas.

Iš pradžių buvo teigiama, kad, pavyzdžiui, „Hinkley Point C“ bus atidaryta 2025 m. ir kainuos 18 mlrd. GBP. Dabar numatoma, kad ji pradės gaminti energiją ne anksčiau kaip 2029 m. ir kainuos 46 mlrd. GBP 2024 m. kainomis.

Šių metų Pasaulio ekonomikos forumo Davose dalyviams L. Remont'as sakė, kad bendrovė „sėkmingai, nors ir skausmingai“ pasimokė iš pastarojo meto patirties, ir pabrėžė, kad svarbu kuo mažiau keisti dizainą vykdant kitus projektus.

Prancūzijos valstybės auditorius Cour des Comptes sausį rekomendavo, kad EDF atidėtų galutinio sprendimo dėl investicijų į „Sizewell C“ priėmimą tol, kol sumažins savo riziką, susijusią su „Hinkley Point C“. 

Galutinis britų sprendimas, ar tęsti visą projektą, išskyrus jau vykdomus parengiamuosius darbus, turėjo būti priimtas praėjusiais metais, tačiau buvo atidėtas iki šių metų.

L. Remont'as teigė, kad EDF galėtų išvengti praeities klaidų, jei būsimas elektrines statytų „parko“ principu ir kiekvienai elektrinei naudotų tą pačią konstrukciją.

„Kiekvieną kartą, kai turėjome pastatyti vieną elektrinę, turėjome ją iš dalies išrasti iš naujo, o iš dalies reiškia visiškai. Turime paspartinti statybų tempą kartodami tą patį, o ne išrasdami dviratį iš naujo“, – siūlo EDF vadovas.

Ekspertai išlieka skeptiški

Tačiau daugelis energetikos ekspertų vis dar skeptiškai vertina tai, kad net ir labiau standartizuota branduolinė pramonė užtikrintų pigią ir švarią energiją. Dešimtmečiais vyriausybės, atsiradus naujoms galimoms grėsmėms, nustatė vis griežtesnes taisykles šiam sektoriui.

B. Flyvbjergas sako, kad po kiekvienos iš retų, bet didelio atgarsio sulaukusių avarijų: 1979 m. Trijų Mylių saloje Pensilvanijoje, 1986 m. Černobylyje, tuometinėje Sovietų Ukrainoje, ir 2011 m. Fukušimoje, Japonijoje, – buvo sugriežtintos aplinkosaugos taisyklės.

Pavyzdžiui, pernai paaiškėjo, kad Jungtinės Karalystės greitojo geležinkelio HS2 projekto vystytojai buvo priversti išleisti 100 mln. GBP sudėtingam tuneliui, kad būtų apsaugota šikšnosparnių kolonija.

Panašių iššūkių daugėja ir branduoliniuose projektuose. „Hinkley Point C“ atveju – kaip užtikrinti, kad į aušinimo vandens sistemų įsiurbimo sistemą iš gretimo Bristolio kanalo neįsiskverbtų žuvys.

„Kai pirmą kartą pastatėme tokią elektrinę, jos kaina buvo vienokia. Paskui pridėjome papildomų saugiklių ir sąnaudos padidėjo. Papildėme naujais reikalavimais ir sąnaudos dar labiau išaugo“, – sako B. Flyvbjergas.

Šis padidėjimas dar labiau glumina dėl to, kad civilinė branduolinė energetika yra seniai sukurta technologija. Pirmoji pasaulyje civilinė atominė elektrinė atidaryta 1956 m.

Michaelis Bluckas, Londono imperatoriškojo koledžo Branduolinės inžinerijos centro direktorius, daugumos iš maždaug 420 pasaulyje veikiančių reaktorių technologiją – reaktorių su suslėgtu vandeniu (PWR) – apibūdina kaip tokią įprastą, kad ji „nėra labai įdomi“. 

Beveik visi pasaulyje statomi branduoliniai reaktoriai, įskaitant „Hinkley Point C“ ir „Sizewell C“, yra PWR.

„PWR reaktorių veikimą ir įvairių komponentų įtaką suprantame geriau nei bet kurio kito branduolinio reaktoriaus“, – pabrėžia M. Bluckas. 

Pasak Patricko Fragmano, JAV branduolinių reaktorių projektuotojos ir gamintojos „Westinghouse Electric“ generalinio direktoriaus, projektai gali pradėti strigti, kai nacionalinės reguliavimo institucijos atsisako pripažinti, kad kitoje šalyje patvirtintas projektas gali būti saugiai statomas jų teritorijoje.

EDF teigė, kad JK taisyklės reiškia, jog, palyginti su Flamanvilio reaktoriumi, „Hinkley Point“ projekte buvo padaryta 7. 000 pakeitimų, nors JK Branduolinio reguliavimo tarnyba šį skaičių ginčijo.

P. Fragmanas teigia, kad „Westinghouse“ atsisako keisti savo reaktoriaus AP1000 projektą. 2017 m. „Westinghouse“ buvo priversta pasinaudoti apsauga nuo bankroto dėl išaugusių Vogtle'io elektrinės Džordžijoje ir kito projekto Pietų Karolinoje sąnaudų.

Nors Pietų Karolinos projektas buvo nutrauktas, du Vogtle'io AP1000 reaktoriai dabar veikia visu pajėgumu, o Kinijoje veikia keturi AP1000 reaktoriai.

„Westinghouse“ derasi dėl susitarimų statyti elektrines su AP1000 Ukrainoje, Bulgarijoje ir Lenkijoje.

„Jūs gaunate JAV dizainą – nieko daugiau, nieko mažiau. Iš esmės galite pasirinkti spalvą“, – ironizuoja P. Fragmanas.

Savo ruožtu EDF vadovas teigė, kad Europos saugos reguliavimo institucijoms labai svarbu laikytis bendro požiūrio, kad sektorius galėtų veikti tinkamu mastu.

„Jei to neturėsime, tai toliau bus vargo ir problemų“, – kalba L. Remont'as.

Daugelis branduolinės energetikos sektoriaus atstovų nurodo Jungtinius Arabų Emyratus kaip pavyzdį, kaip išvengti kitų šalių klaidų. 

Valstybinė Emyratų branduolinės energijos bendrovė 2012–2024 m. pastatė keturis suslėgto vandens reaktorius Barakoje, šalies Persijos įlankos pakrantėje. Nors buvo tam tikrų vėlavimų, ypač su pirmaisiais reaktoriais, „Enec“ tvirtina, kad projekto kaina iš esmės atitiko pirmines prognozes.

Mohamedas al Hammadi, bendrovės vadovas, atmeta prielaidas, kad JAE taupė lėšas arba statė pagal žemesnius standartus nei kitos šalys, ir pabrėžia, kad korėjiečių sukurtiems reaktoriams, kuriuos įrengė bendrovė, JAV branduolinės energetikos priežiūros institucija suteikė licenciją.

Moduliniai reaktoriai

Daugelis kūrėjų deda daug vilčių į naują reaktorių rūšį – mažus modulinius reaktorius (SMR). Šie įrenginiai turėtų būti pakankamai maži, kad juos būtų galima masiškai gaminti labai standartizuotai kontroliuojamoje gamykloje. Vėliau jie bus gabenami į elektrinių vietas, kur bus montuojami. Daugumos mažųjų reaktorių galia bus mažesnė nei 300 MW.

Čekijos valstybinė elektros energijos gamintoja ČEZ spalį pasirašė sutartį, pagal kurią iš Jungtinės Karalystės aviacijos variklių gamintojos „Rolls-Royce“ padalinio įsigis keletą SMR, kurių bendra galia sieks iki 3 GW. ČEZ taip pat įsigijo 20% įmonės „Rolls-Royce SMR“ akcijų. 

Paskelbtomis Jungtinės Karalystės planavimo reformomis ypač siekiama paskatinti SMR statybą. „Rolls-Royce SMR“ yra viena iš daugybės bendrovių, siekiančių gaminti ir parduoti mažus reaktorius, nors šiuo metu realiai moduliniai reaktoriai veikia tik Kinijoje ir Rusijoje. 

Alastairas Evansas, bendrovės korporatyvinių reikalų direktorius, teigia darantis viską, ką gali, kad užtikrintų, jog jos gaminiai rinką pasiektų kuo greičiau. 

Tačiau net ir paprasčiausios atominės elektrinės kelia sudėtingų statybos iššūkių. Statant tokias sudėtingas sistemas, inžinieriai turi mažai galimybių patikrinti, ar atskiri segmentai veikia efektyviai. Visa jėgainė arba veikia, kai įjungiamas maitinimas, arba neveikia.

„Įsivaizduokite siuvėją, kuris turi mažai patirties siuvant kostiumus ir turi jums pasiūti kostiumą pagal užsakymą, ir jis turi jį teisingai pasiūti iš pirmo karto“, – rašo B. Flyvbjergas savo knygoje „Kaip daromi dideli dalykai“.

Žvelgiant į didžiules žemės krūvas, esančias „Sizewell“ aikštelėje, iššūkiai akivaizdūs.

Žemė buvo iškasta, nes po daugeliu svarbiausių įrenginių esantis gruntas yra per silpnas, kad išlaikytų būsimus pastatus.

Branduolinių technologijų konsultacinės grupės, kurią sudaro branduolinės energetikos mokslininkai ir ekspertai, pirmininkas Paulas Dorfmanas sako, kad ši problema rodo, jog net ir tie branduoliniai projektai, kurie turėtų būti kopijos, galiausiai tampa unikalūs.

„Iš tikrųjų kiekvienas reaktorius yra pirmas toks“, – sako P. Dorfmanas.

Vis dėlto „Sizewell C“ techninė direktorė Tilly Spencer tvirtina, kad jos projektas, sekdamas „Hinkley Point C“ pavyzdžiu, įgauna apčiuopiamos naudos. EDF teigė, kad „Sizewell C“ turėtų būti pastatytas apie 20% pigiau nei „Hinkley Point“, o „Hinkley Point“ antrasis reaktorius pastatytas 30% greičiau nei pirmasis.

Prognozuojama, kad „Hinkley Point C“ kainuos 46 mlrd. GBP 2024 m. kainomis, o „Sizewell C“ sąmata išaugs iki 40 mlrd. GBP.

Pasak T. Spencer, „Sizewell“ galės užsakyti komponentus iš tų pačių tiekėjų, kurie gamino dalis „Hinkley Point“, ir sukaupti jų atsargas, kad būtų galima jas sumontuoti, kai tik aikštelė galės jas priimti.

„Daugiau kaip 85% projekto bus tiksli kopija. Galime paimti pirmosios elektrinės brėžinius ir ant jų užrašyti kitą pavadinimą“, – sako ji.

Savo ruožtu EDF vadovas tiki, kad branduolinės energetikos sektorius išsprendė pastarųjų metų iššūkius ir yra pasirengęs įgyvendinti savo pažadą.

„Branduolinė energetika grįžo į žaidimą. Matome, kad mūsų pramonė vėl patraukli dėl talentų, inovacijų“, – mano jis.

Visgi skeptikai, tokie kaip E3G atstovas T. Burke'as, toli gražu nėra tuo įsitikinę.
Paklaustas, ar mano, kad nuolatiniai užsakymai ir standartizavimas gali padėti suvaldyti sektoriaus sąnaudas, T. Burke'as atsako: „Tai vienas iš didžiausių „jeigu“, kokį tik esu girdėjęs.“

Straipsnio autorius „Financial Times“ žurnalistas Robertas Wrightas.