В ходе двухлетнего исследования, проведенного Национальной лабораторией Оук-Ридж и компанией"Нускейл", были проанализированы эффективность и рентабельность использования силового модуля"Нускейл" на химическом предприятии США для производства пара и электроэнергии, вырабатываемых ядерными реакторами, и было установлено, что использование ядерной технологии"Нускейл" в сочетании с системой увеличения тепла является рентабельным и надежным.

Рендеринг 12-модульной установки NuScale (Изображение: NuScale)

В рамках этого исследования, финансировавшегося по линии инициативы министерства энергетики США <<Вход для ускоренных инноваций в ядерной области>> (ГАИН), объединенная инженерная группа из NuScale и Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL) использовала фактические условия на химических предприятиях и исторические данные для проведения технико-экономической оценки (ТЭА) использования ядерной энергии и природного газа в качестве источников энергии в ряде конфигураций пара и энергии. Это исследование стало продолжением предыдущего исследования, проведенного в 2020 году, в котором ORNL оценила возможность использования передовых SMR, включая конструкцию реактора NuScale мощностью 50 МВтэ, для снабжения энергией Истманского химического завода.

Основное внимание в новом исследовании уделяется усовершенствованной конструкции NuScale мощностью 77 МВт (эл.), утвержденной регулирующими органами США в мае 2025 года, с внедрением высокотемпературной паровой системы повышения температуры и давления, пересмотренными капитальными затратами, 10-дневным перерывом в заправке топливом, сокращенным штатом сотрудников установки, более высокими коэффициентами мощности и методологией планирования на случай чрезвычайных ситуаций на границе участка.

Усовершенствованная конструкция силового модуля NuScale и возможности увеличения парового тепла, включенные в новый анализ, дали « значительно более положительные результаты » по сравнению с результатами, приведенными в отчете 2020 года, в частности вывод о том, что « NuScale с увеличением парового тепла может удовлетворить потребности в промышленном паре и электроэнергии крупного химического завода и обеспечить резервные мощности надежным, экономичным и гибким образом ».

Результаты моделирования показали, что 12-модульная масштабируемая установка NuScale обеспечивает конфигурацию с наибольшей рентабельностью, доступностью и гибкостью, хотя минимум четыре модуля в сочетании с котлами могут удовлетворить все потребности химического завода.

Исследование показало, что интегрированная энергетическая система NuScale может удовлетворять потребности химических предприятий в 1,3 млн. кг/ч технологического пара при температуре 400 ° C и 4,1 МПа, а также обеспечивать 73 МВт электроэнергии. Избыточная вырабатываемая энергия может экспортироваться в сеть для повышения прибыльности.

"Будучи первым и единственным SMR, чьи проекты были сертифицированы Комиссией по ядерному регулированию США, NuScale продолжает лидировать в разработке новых технологий для обеспечения технологического тепла и электричества",-сказал соучредитель и главный технический директор NuScale Хосе Рейес. "Как мы видели в результатах этой оценки, поставка высокотемпературного пара с масштабируемой архитектурой NuScale обеспечивает промышленным пользователям беспрецедентную гибкость, которая может быть интегрирована в их процессы, и предлагает им многообещающий новый путь для исследования".

NuScale Power Module представляет собой водяной реактор под давлением со всеми компонентами для производства пара и теплообмена, объединенными в один блок мощностью 77 МВтэ, использующий стандартное легководное реакторное топливо. 12-модульная электростанция может вырабатывать до 924 МВтэ электроэнергии.

Технический доклад"Assessment of NuScale SMR Steam Heat Augmentation for Chemical Plant Decarbonization" можно загрузить из Управления научно-технической информации Министерства энергетики США.