Ядерное отопление городов

Жители скандинавских стран задумались о влиянии теплоснабжения на экологию. Фото Reuters

Большая часть разговоров о структуре энергобаланса касается электричества. Как и чем заменить уголь, который сильно загрязняет окружающую среду и ускоряет процесс изменения климата? Использовать энергию ветра и солнца можно, когда ветрено и солнечно, а если нет, приходится искать другие варианты. По сути, это означает сжечь что-нибудь ради получения энергии. 

Между тем на севере, например в Хельсинки, где я живу, большую часть потребляемой энергии составляет не электричество, а тепло. И в сфере теплоснабжения тоже остро стоит проблема парниковых газов. Именно на этот сектор приходится более половины всего объема выбросов города. Прогнозы климатологов неутешительные, к 2100 году средняя глобальная температура может подняться на 4 градуса по Цельсию по сравнению с уровнем доиндустриального периода. Исходя из этого, нам просто необходимо оперативно перекрывать основные источники распространения парниковых газов.

В нашем случае хорошая новость заключается в том, что практически все тепло Хельсинки получает централизованно на крупных предприятиях, и уже оттуда оно поступает в дома и сооружения конечных потребителей. Плохо то, что на данный момент этот ресурс мы получаем за счет углеводородов и в первую очередь угля. Так как сила ветра и солнца, в общем-то, бесполезна для тепловой генерации, текущие планы в основном крутятся вокруг того, что можно сжечь вместо угля. Самый очевидный выбор – дерево. Для такого крупного города, как Хельсинки, где живет около 1,2 млн человек, понадобились бы миллионы кубометров этого сырья.

Хотя древесина относится к возобновляемым ресурсам, ее применение в энергетике тоже влечет за собой эмиссию парниковых газов. По расчетам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), в процессе генерации выбросов от биомассы втрое меньше, чем от угля (230 против 820 гр СО2-эквивалента на кВт-ч), но в 20 раз больше, чем от ветра или мирного атома (оба источника дают по 12 гр СО2-эквивалента на кВт-ч). Еще один минус использования древесины – масштабная вырубка лесов. При этом леса необходимы для сглаживания эффектов изменения климата, также они играют важную роль в сохранении биоразнообразия экосистем. Эксперты отмечают, что более активное использование лесного богатства Финляндии крайне отрицательно скажется на биоразнообразии страны. К тому же вместо сжигания дерево можно направить на получение большей выгоды, например, в сферы строительства или биохимии.

Поскольку сила ветра не подходит для центрального теплоснабжения, с точки зрения сокращения выбросов разумно выбрать для этих целей ядерную энергию. Проблема в том, что в обществе сложился негативный образ мирного атома. Аварии на АЭС в Чернобыле и Фукусиме многих испугали. Жертв было значительно меньше, чем кричали некоторые заголовки, а модели местных реакторов серьезно уступали современным аналогам. Не помогает репутации атома и история со строительством в Финляндии новой АЭС. Завершение этого проекта французской Areva постоянно откладывается, а его стоимость только растет. Неудивительно, что он стал предметом постоянных насмешек в прессе.

К счастью, все эти проблемы можно решить. Атомные реакторы следующего поколения будут небольшими, а их производство станет массовым. Эти объекты уже не нужно будет возводить по индивидуальному проекту шаг за шагом на стройплощадке. Технологии безопасности тоже выходят на новый уровень. Этому способствует внедрение концепции пассивной безопасности. Таким образом, даже если все пойдет по худшему и наименее вероятному сценарию, снижение температуры реактора не будет зависеть от активных систем охлаждения, а произойдет само собой без электричества и вмешательства оператора. 

В прошлом году в Финляндии прошли муниципальные выборы. Пользуясь случаем, я решил предложить вариант сокращения выбросов, который был бы эффективнее сжигания лесов. Нужно было убедить как можно больше кандидатов поддержать рассмотрение возможности использовать малые реакторы следующего поколения в центральном теплоснабжении. С помощью моих друзей из Экомодернистского общества Финляндии к этой инициативе удалось привлечь более сотни кандидатов из разных политических партий. 

Для многих сторонников нашей идеи, включая меня, выборы обернулись успехом. Я стал первым представителем Пиратской партии в городском совете Хельсинки. Естественно, я сразу начал подготовку конкретного предложения по изучению возможности внедрить малые реакторы в систему отопления города. И в этом мне сильно помог специалист по изменению климата из партии «Зеленый союз» Атте Харьянне. Чтобы запустить официальное рассмотрение заявки, нужно было получить согласие 15 советников из 85. Месяцы ушли на объяснение и продвижение инициативы через переговоры, газетные статьи и посты в соцсетях. В ноябре 2017 года нам наконец удалось добиться своего, совет перешел к изучению вопроса.

Суть процедуры в том, чтобы оценить новые модели малых модульных реакторов и определить для них потенциальные участки в городе. В принципе подобные реакторы безопасно устанавливать даже вблизи жилых домов, но политически гораздо проще согласовать их размещение на территории старой угольной электростанции в 50 км от Хельсинки. В отличие от других предложений экологической направленности, которые не в состоянии существенно повлиять на объем выбросов парниковых газов в Хельсинки, модульные реакторы помогут снизить этот показатель более чем наполовину.

Наша инициатива привлекла достаточно большое внимание общественности. В последний раз возможность отопления за счет ядерной энергии всерьез рассматривалась в Хельсинки, наверное, в 70-х годах прошлого века. Возвращение к этой теме стало для многих сюрпризом. В данный момент она прорабатывается на разных уровнях городской организации, например, в принадлежащей городу энергетической компании и в департаменте городской окружающей среды. Мы уже получили заключение Центра технических исследований Финляндии. Эксперты пришли к выводу, что использование малых реакторов серийного производства не только возможно, но и экономически оправдано, даже для городов, которые уступают Хельсинки в размерах. 

Свою оценку Центр технических исследований дал, основываясь на работе американского реактора NuScale Power. Он производит 160 МВт тепла и 50 МВт электричества. Эта модель недавно получила сертификат «пассивной безопасности» от Комиссии по ядерной регламентации США. Первый коммерческий проект с использованием этой установки запланирован на 2025 год. На станции в штате Айдахо в связке будут работать сразу 12 реакторов общей мощностью 600 МВт. В Айдахо климат не такой суровый, как в Финляндии, так что тепловую энергию АЭС будет направлять на очистку воды.

Еще одна разновидность малого реактора сейчас на стадии разработки и должна быть запущена в Китае в этом году. Там будет использоваться засыпка из шаровых тепловыделяющих элементов. Такой вариант еще лучше подходит для теплоснабжения, температура пара выше.

Идея внедрения малых модульных реакторов в систему теплоснабжения постепенно набирает обороты. Вслед за городским советом Хельсинки перспективы этой технологии решили изучить еще три финских города и один муниципалитет. Поддержка, хоть и сдержанная, но есть. Некоторые видят здесь борьбу ученых с ложными представлениями гуманитариев. Я же считаю, что любой может понять, что в атомном отоплении есть смысл, если четко объяснить все факты, не злоупотребляя техническими терминами, цифрами и аббревиатурами. 

Централизованное теплоснабжение не слишком популярно в мире. В Исландии к нему подключены 95% домов, в Финляндии – около 90%, в то же время во многих северных странах этот показатель минимальный или равен нулю. Между тем самостоятельная организация отопления в домах наносит больший вред экологии, чем производство тепла на оптимизированном предприятии. 

Чтобы сократить выбросы парниковых газов, необходимо соблюсти два условия: централизованная сеть теплоснабжения и наиболее безопасный для окружающей среды способ производства тепла для этой сети. Я рад, что Хельсинки и другие города Финляндии становятся примером политического прогресса на пути к безопасному для климата отоплению. Надеюсь, к нам присоединятся и другие. Вместе мы попытаемся избежать изменения нашей зимней погоды в сторону значительного потепления или похолодания, в зависимости от того, что уготовила нам климатическая лотерея.

Хельсинки