Ядерное будущее человечества. Сколько еще "Чернобылей" понастроят азиаты с арабами (ИНФОГРАФИКА)
Частные атомные станции не выдерживают конкуренции, и их, как в США, приходится закрывать. В регионах с "управляемой" рыночной экономикой правительства не жалеют бюджетных денег на строительство новых АЭС: Китай впереди планеты всей по запуску новых реакторов. За ним подтягиваются и другие азиатские страны, за исключением Японии, лишившейся атомной энергетики после трагедии на АЭС Фукусима. Западная Европа продолжает сокращать атомные мощности, Центральная - мечтает о новых. Украина отлично поработала над повышением безопасности своих АЭС и готовится продавать избыток электроэнергии в ЕС.
Застой Центральной Европы
Десять полуобнаженных выпускниц, позирующих на фоне реактора в чешском Темелине, выглядели эффектно, но общественности такой подход к популяризации атомной энергетики компанией-оператором CEZ не понравился. Атомщикам пришлось оправдываться: во‑первых, они хотели особым образом подчеркнуть важность технического образования - все юные модели были зачислены на интернатуру. Во-вторых, CEZ пошла на невинную провокацию, чтобы таким образом подтолкнуть правительство страны набраться наконец смелости поддержать атомную энергетику.
Чешские атомщики, как и их коллеги из стран Центральной Европы, хотели бы не отставать от остального мира и увеличивать национальные атомные мощности. Однако правительства отказываются полностью брать на себя расходы по строительству новых станций - это около 11 млрд евро за новый объект - и в то же время не желают допускать к строительству внешних инвесторов. Предложения России и Китая по строительству энергоблоков в Центральной Европе остаются открытыми, но настойчивость "атомных акул" воспринимается в регионе через призму политических рисков. "Рос- атом" с 2014 г. готов финансировать проект стоимостью 10 млрд евро по расширению мощностей венгерской станции Paks. Похожее предложение со стороны России сделано и для Чехии. Словакия застряла в переговорах с итальянской Enel, которая готова построить дополнительные реакторы на станции Mochovce. В Польше 61% населения, согласно опросу местного министерства энергетики, поддерживает идею построить первую в стране атомную электростанцию. Но правительство решило сделать ставку на импорт сниженного газа из США.
Существующие атомные мощности и российский газ обеспечивают стабильность энергобаланса центральноевропейских стран, и местные власти ведут себя так, словно такое положение дел будет длиться вечно. В итоге Центральная Европа остается едва ли не единственным регионом, где атомная энергетика остановилась в своем развитии. В остальном мире происходит либо активное наращивание атомных мощностей, либо сокращение уже существующих. Но никто не стоит на месте.
Азиатский атомный бум
В прошлом году к китайской национальной энергосети были подключены пять реакторов, добавив 4,6 ГВт установленных мощностей. Энергоблоки были построены в короткие сроки - всего за шесть лет, и в Пекине не собираются сокращать темпы введения в эксплуатацию новых ректоров. Согласно правительственному семилетнему плану к 2020 г. Китай рассчитывает иметь в своем распоряжении 58 ГВт атомной энергии, при этом энергоблоки на еще 30 ГВт будут находиться на стадии строительства. Только в 2016 г. началось сооружение двух новых реакторов, а в текущем - еще восьми. Атомная энергетика рассматривается Китаем как альтернатива угольной генерации, от которой решено постепенно избавляться.
Индия, вдохновленная удачным запуском в августе 2016 г. построенного Россией реактора на станции Kudankulan, презентовала новую государственную программу развития атомной энергетики. В Дели считают, что 22 действующих реактора в стране - слишком мало. Правительство сняло все ограничения с государственного оператора Nuclear Power Corporation of India, позволив компании создавать совместные предприятия для строительства новых энергоблоков. Частично эти проекты будут финансироваться за счет государственного бюджета. Уже озвучена сумма в $442 млн правительственных инвестиций в отрасль на следующие 15 лет.
В январе индийское правительство подписало с французской EDF соглашение о строительстве шести энергоблоков на станции Jaitapur. Продолжено сотрудничество с Россией по достройке новых реакторов на АЭС Kudankulan. По состоянию на май 2017 г. Индия одобрила строительство 10 новых атомных энергоблоков.
А Южная Корея, где от смога дышится так же тяжело, как в китайских мегаполисах, решила отказаться как от угольной генерации, так и от строительства новых реакторов. Резкое изменение энергетической политики - разворот в пользу возобновляемой энергии и сжиженного газа - оставит за бортом не только угольные проекты, но и 5-й и 6-й энергоблоки ядерной гидроэлектростанции Shin Kori, куда уже инвестировано $2,7 млрд государственных средств.
В процессе последней предвыборной кампании все кандидаты в президенты заключили соглашение: кого бы ни выбрали, он возьмет курс на сокращение атомных мощностей. Администрация президента Муна действует в рамках этого соглашения, но, по прогнозам экспертов, политический отказ от завершения текущих проектов приведет к дефициту электроэнергии.
Американский парадокс
В октябре прошлого года в США произошло нехарактерное событие - впервые за 20 лет к национальной энергосети был подключен новый атомный энергоблок Watts Bar 2 в Теннесси. В последние годы количество американских реакторов только сокращалось: в 2012 г. функционировало 104 энергоблока, на конец 2016-го - уже 99. Основная причина сокращения числа реакторов заключается в том, что электроэнергия, генерируема на атомных станциях, не выдерживает ценовой конкуренции с другими видами генерации. К примеру, компания Exelon остановила свой реактор Fort Calho- un 1 и предупредила, что собирается выводить из эксплуатации другие станции, так как производить электроэнергию на них стало коммерчески невыгодно.
Для сохранения рабочих мест и самих атомных станций США вынуждены прибегать к государственным субсидиям. Нью-Йорк, к примеру, в августе прошлого года согласился выделять $500 млн в год из собственного бюджета, чтобы еще 12 лет получать электроэнергию с четырех энергоблоков, обслуживающих город. Власти Иллинойса утвердили $245 млн ежегодных субсидий для двух работающих в штате станций. В Коннектикуте и Огайо государственная поддержка будет оказываться местным станциям с нынешнего года. В Пенсильвании и Нью-Джерси собственники АЭС открыто требуют субсидий, чтобы сохранить в рабочем состоянии свои энергоблоки. Еще в восьми штатах станции находятся под угрозой закрытия.
В настоящий момент США делают акцент на дешевый газ, которого в стране становится все больше по мере разработок сланцевых месторождений. Не на пользу атомной энергетики играют новые правила либерализации энергорынков в некоторых штатах, в результате которых потребители получили доступ к более дешевой электроэнергии. Многомиллиардные субсидии в проекты по возобновляемой энергии также подрывают стабильность американской атомной индустрии.
Тем не менее в США идет строительство четырех новых реакторов на двух станциях, которые находятся в штатах, где локальные энергорынки регулируются местными властями. Однако сами американцы не уверены, удастся ли завершить их строительство в планируемые сроки, из-за банкротства американского подразделения компании Westinghouse, отвечающего за инсталляцию реакторов AP 1000.
В Канаде решили пока не строить новые станции, а заняться переоборудованием существующих. Правительство подписало все необходимые контракты на проведение модернизации и ремонтных работ шести энергоблоков станции Bruce. Реконструкция начнется в 2020 г.. В результате срок операционной службы реакторов будет увеличен на 25-35 лет. К слову, власти провинции Онтарио, где расположены 18 из 19 атомных энергоблоков, еще в 2014 г. приняли решение постепенно отказаться от угольной генерации. Модернизация атомных мощностей, по их мнению, сделает Онтарио самой "энергетически чистой" территорией в мире. Так что не во всех регионах, в отличие от, прежде всего, Западной Европы, общественное мнение склонно представлять ядерную энергетику синонимом экологического бедствия.
Что же до Южной Америки, то из всех стран только в Аргентине пока принято решение увеличить свои атомные энергомощности за счет строительства новых реакторов. Проекты будут реализовываться совместно с Китаем. Предполагается, что к трем существующим реакторам добавится еще три. Строительство первого нового энергоблока началось в текущем году.
Ядерный лимонад
У американцев есть пословица: если жизнь дает тебе лимоны - делай лимонад. Чернобыльская катастрофа произошла в СССР, но ее последствия, в том числе и репутационные, унаследовала Украина, которой, к тому же, достался своеобразный конструктор - оборудование, которое должно было быть использовано для достройки Крымской АЭС.
Оборудование удалось не только сохранить, но и использовать с толком. В этом году на Запорожской АЭС откроется "Корпус Г" - уникальный проект, реализованный совместно с Европейской комиссией. "Корпус Г" - это блок реактора ВВЭР 1000 с одной циркулярной петлей и единственный в мире учебно-тренировочный центр, где персонал атомных станций сможет повышать квалификацию непосредственно на оригинальном оборудовании.
Божье благословение по-арабски
ОАЭ строит свою первую атомную станцию с символичным названием Bakarah - "божье благословение". К 2020 г. планируется запуск четырех реакторов общей мощностью 5600 МВт, которые обеспечат до 25% нужд ОАЭ в электроэнергии и сократят 12 млн т выбросов СО2 в год.
АЭС Bakarah расположена в западном регионе эмирата Абу-Даби, на побережье Персидского залива. Из-за климатических условий корпорации Emirates Nuclear Energy Corporation (ENEC) пришлось провести ряд технологических модификаций реактора, поскольку используемый тип APR1400 был изначально предназначен для более прохладных вод побережья Южной Кореи. Основной задачей для оператора стало создание оригинальной охладительной системы, которая соответствовала бы уникальным климатическим условиям Персидского залива и отвечала регуляторным требованиям ОАЭ.
Договоренность по проекту охладительной системы и дноуглубительных работ была достигнута в декабре 2010 г., что позволило начать строительство в соответствии с графиком. Модифицированный волнорез обеспечит большую дистанцию между впускными и разгрузочными конструкциями во избежание возврата отработанной теплой воды в систему охлаждения. При этом общая длина волнореза на Bakarah составит 15 км, что сделает его самым длинным в мировой ядерной индустрии. Для сравнения, длина волнолреза на Shin Kori 3, южнокорейской атомной станции, взятой за эталон при постройке Bakarah, составляет всего 1 км.
Среди прочих модификаций, проведенных ENEC, - более мощные насосы, теплообменники и более широкий диаметр труб, компенсирующий высокую температуру Персидского залива. Каждый конденсатор состоит из 85 тыс. труб из титана и нержавеющей стали, через которые будет проходить 6 тыс. куб. м морской воды в минуту. На станции также будет установлен усовершенствованный экран для защиты рыбы, и система байпаса морской воды, которая добавляет охлажденную воду в морскую, чтобы уменьшить негативный экологический эффект от попадания теплых вод в Персидский залив.
Йодированные таблетки для немцев
Власти немецкой земли Северная Рейн-Вестфалия раздали местным жителям йодированные таблетки на случай утечки радиации на станциях в соседней Бельгии. Каждые полгода на бельгийских АЭС Tihange и Doel фиксируется увеличение количества микротрещин на стенках реактора.
Бельгийские станции выработали свой 30-летний ресурс, однако правительство не видит необходимости останавливать энергоблоки, пока те продолжают работать. Атомная энергия обеспечивает 39% энергобаланса Бельгии, и достойной альтернативы пока не предвидится.
Франция, в отличие от Бельгии, еще несколько лет назад приняла решение не церемониться со своими старыми станциями и закрывать их по мере выработки ресурса. Новый президент Франции Эммануель Макрон не стал вносить изменения в принятую в 2014 г. государственную программу сокращения генерации атомными станциями. Предполагается, что к 2025 г. доля атомной энергии в энергобалансе страны будет уменьшена с сегодняшних 75 до 50%.
Во Франции эксплуатируется 58 атомных энергоблоков, и по их количеству страна лидирует в Западной Европе. Ставка на атомную энергетику обеспечивала энергетическую независимость Франции на протяжении длительного времени. Однако к 2022 г. 22 реактора достигнут 40-летнего срока эксплуатации, и их необходимо будет либо останавливать, либо модернизировать. Политики и общественность сошлись на том, что безрассудно тратить миллиарды евро на продление жизни старых ректоров. Гораздо эффективней инвестировать эти средства в развитие возобновляемых источников энергии. Пока "зеленая энергия" обеспечивает только 6% потребностей страны в электричестве и не в состоянии компенсировать нехватку электроэнергии после закрытия атомных энергоблоков даже при условии многомиллиардных инвестиций. Проблема будет решаться за счет ввода в эксплуатацию новых атомных реакторов, создаваемых по самым современным технологиям. На данном этапе уже идет строительство станции Flamanville, где будут реализованы последние разработки французских атомщиков.
К слову, Франция не ограничивается созданием новых реакторов только на своей территории. В прошлом году государственная EDF получила все необходимые разрешения на строительство станции Hinkley Point C в Великобритании. На сегодняшний день уже заложено бетонное основание станции. В то же время британская компания Horizon Nuclear Power подала запрос на получение лицензии на строительство энергоблока на станции Wylfa Newydd, который должен заменить выведенный из эксплуатации реактор Wylfa 1.
К перезапуску станции готовится и испанская Garona. Компании пришлось остановить реакторы АЭС Nuclenor в 2012 г., после того как правительство страны изменило законодательство о безопасности и налого- обложении атомных объектов. В феврале 2017 г. закончились переговоры между властями и Garona, в результате которых компания обязалась провести модернизацию станции для повышения ее безопасности. В ответ правительство внесло послабления в законы, регулирующие отрасль.
Германия продолжает придерживаться избранного курса полного закрытия всех атомных станций к 2022 г. В прошлом году на долю атомной энергетики приходилось только 14% из общего объема генерации. Все чаще немецкие станции используются в качестве резервных мощностей для покрытия пиковых нагрузок.
Швейцария могла стать второй после Германии страной в Европе, ставшей на путь полного отказа от атомной энергетики. Вопрос о целесообразности такого шага был вынесен на всеобщий референдум в ноябре 2016 г. Однако швейцарцы проголосовали за продолжение эксплуатации всех своих пяти атомных энергоблоков и постановили не возвращаться к этому вопросу до тех пор, пока реакторы не выработают свой операционный ресурс.
Япония: шесть лет после Фукусимы
На момент расплавления активной зоны реакторов на трех энергоблоках АЭС Fukushima-1 в Японии работало 54 ядерных реактора, обеспечивавших треть потребляемой страной электроэнергии. В течение последующего года доля ядерной генерации в энергобалансе страны упала до 1% - были отключены все энергоблоки, кроме двух. Полномочия по перезапуску АЭС перешли к местным органам управления, которые во всех случаях приняли решение против возобновления работы станций.
Через шесть лет после аварии на АЭС Fukushima-1 Япония все еще находится в подвешенном состоянии. На пятую годовщину аварии премьер-министр Японии Синдзо Абе, заявил, что правительство планирует увеличить долю ядерной энергии до 20-22% к 2030 г. Это было последнее официальное заявление касательно планов японских властей по возобновлению работы ядерных реакторов.
Пока правительство молчит, общественное мнение склоняется не в пользу ядерной энергетики. В 2015 г. 77,9% японцев высказались за отказ от ядерной генерации, 10,1% были согласны поддерживать ядерное производство на текущем уровне и 1,7% высказались за увеличение генерации. В 2016-м за закрытие действующих реакторов высказалось 87% респондентов.
Негатив усилился еще и оттого, что в апреле 2016 г. на Кюсю, самом южном острове Японии, произошло мощное землетрясение с эпицентром всего в 120 км от действующей АЭС. Землетрясение разрушило дороги и мосты, и в случае аварии местные жители были бы отрезаны от эвакуационных маршрутов.
Вплоть до 2017 г. количество рабочих реакторов в Японии колебалось от нуля до трех. В марте оператор АЭС Kepko выиграл судебный спор относительно перезапуска двух энергоблоков на станции Takahama. На сегодняшний день в Японии работают пять атомных энергоблоков на трех станциях, 37 энергоблоков все еще ожидают принятия решения, остальные находятся в процессе вывода из эксплуатации (в том числе и шесть энергоблоков АЭС Fukushima-1).
В 2012 г. независимая экспертная комиссия, расследовавшая фукусимскую аварию, пришла к выводу, что причину аварии оператор мог и должен был предвидеть, а Токийская электроэнергетическая компания (TEPCO) не выполнила базовые требования по безопасности. Позже TEPCO сама признала, что не выполнила мероприятия по безопасности из страха перед возможными протестами или судебными исками. Теперь она будет компенсировать причиненный ущерб, который на конец 2016 г. оценивался в $188 млрд и эта сумма продолжает расти.
Украина - эталон безопасности
После аварии на АЭС Fukushima-1 Украина присоединилась к европейской программе стресс-тестов, и все энергоблоки прошли дополнительную проверку безопасности. Выполнение собственных государственных программ повышения безопасности Украина начала с 2002 г. Также с 2008 по 2009 гг. Украина прошла комплексную проверку по оценке безопасности и соответствию атомных энергоблоков современным стандартам МАГАТЭ, в частности стандарту безопасности NS-R-1. Это сделало нас первой (и пока единственной) страной, получившей такого рода ядерный знак качества.
В настоящий момент ведется работа над четвертой программой безопасности. Комплексная (сводная) программа (КСПБ), утвержденная правительством в 2011 г., включает постфукусимовские мероприятия. КСПБ стоит 1,4 млрд евро, из них 800 млн - собственные средства "Энергоатома", 300 млн обеспечил ЕББР, и еще 300 млн - Евратом.
Реальным результатом выполнения текущей программы безопасности стало продление сроков эксплуатации действующих энергоблоков. Срок шести энергоблоков уже продлен на 10 лет. Ведется работа по продлению сроков на четырех энергоблоках, срок эксплуатации которых закончится в следующем году. Еще на двух реакторах сроки будут продлеваться после 2020 г.
Украина входит в десятку мировых лидеров ядерной энергетики. 15 энергоблоков общей мощностью 13107 МВт обеспечили нашей стране девятое место - перед Великобританией, где работает 15 реакторов с установленной мощностью 8918 МВт.
В 2016 г. в мире было 13 стран, где доля ядерной энергии составила более четверти от общей выработанной. В этом списке Украина заняла третье место - ядерные мощности обеспечили 52,3% общего энергетического производства страны. В 2016-м в Украине было произведено 154,8 млрд кВт•ч. Из них 36,5% - доля ТЭС, и 11% - ГЭС и других источников. 81,2 млрд кВт•ч обеспечили мощности "Энергоатома".
Если в 2015 г. атомные станции Украины произвели 88 млн кВт•ч, то запланированная на 2017 г. генерация атомной электроэнергии составит 82 млн кВт•ч. Балансовые ограничения достигают 1,5 ГВт. Это те объемы, которые не используются в стране и могли бы быть проданы за рубеж. Сегодня активно ведется создание "энергомоста" в Европу, который подготовит полную синхронизацию украинской и европейской энергосистем, намеченную на 2025 г. В рамках проекта с 2019 г. 2-й энергоблок ХАЭС будет отключен от единой энергосистемы Украины, и вырабатываемая им электроэнергия пойдет на Польшу (Жешув) через обновленную ЛЭП 750 кВт и Венгрию (Альбертиша). Это утроит экспортный потенциал интегрированного в Европейскую энергетическую систему UCTE Бурштынского энергоострова и позволит завершить строительство 3-го и 4-го блоков ХАЭС за счет экспорта на европейский рынок 1550 МВт электроэнергии в год.
Ядерный сектор экономит Украине 117 млн т выбросов СО2 в год. За весь период эксплуатации ядерных реакторов Украина "сэкономила" 2,7 млрд т выбросов СО2 в атмосферу. В денежном выражении это $100 млрд - во столько бы обошлось сокращение эквивалентного объема выбросов при использовании ТЭС.
Westinghouse вместо ТВЭЛ
Обеспечение энергетической независимости и национальной безопасности Украины на сегодняшний день невозможно без диверсификации источников ядерного топлива. В соответствии с принятой в 2014 г. Европейской стратегией энергетической безопасности, "общая диверсификация ядерного топлива является приоритетом для всех компаний-операторов АЭС".
Программа диверсификации в Украине проводится с 2000 г. В 2012-м она была приостановлена предписанием госинспектора и возобновилась в 2014 г., после чего был подписан контракт с американо-японской компанией Westinghouse о расширении поставок на случай прекращения поставок топлива из Российской Федерации.
С апреля 2015 г. тепловыделяющие сборки TW3-WR производства Westing-house эксплуатируется на 3-м энергоблоке ЮУАЭС в составе "смешанной активной зоны". С июня 2016 г. 42 TW3-WR запущены на пятом энергоблоке ЗАЭС, а с начала 2017-го 2-й блок ЮУАЭС начал эксплуатацию ядерного топлива Westinghouse. Американские ТВС будут использованы на Запорожской АЭС уже в текущем году. Таким образом, шесть из 15 украинских энергоблоков будут использовать американское топливо.
Параллельно "Энергоатом" работает над проектом по производству собственного ядерного топлива. Украина имеет доступ к запасам урана, содержащего 235-й изотоп, которого достаточно на 100 лет эксплуатации ядерных станций.
Полный цикл работы ядерных станций, среди прочего, предполагает и хранение отработанного ядерного топлива (ОЯТ). На сегодняшний день только Запорожская АЭС имеет собственное хранилище, и более половины ОЯТ Украина передает на технологическое сохранение в Россию, что ежегодно обходится отрасли в $200 млн.
Решение проблемы зависимости от России в этом аспекте планируется за счет создания собственного централизованного хранилища для отработанного ядерного топлива в 10-километровой зоне Чернобыльской атомной станции. По подсчетам "Энергоатома", площадка окупится уже через четыре года после начала эксплуатации.
В первой половине 2019 г. в эксплуатацию будет введен пусковой комплекс - это предполагает создание инфраструктуры и установку 94 систем сохранения ОЯТ. В проекте используется современная двухбарьерная технология, позволяющая хранить топливо в течение 100 лет. Для сравнения, существующее хранилище при ЗАЭС использует однобарьерную технологию, сохраняя топливо на протяжении всего 50 лет, после чего его нужно будет пересохранять.
Русские идут
В конце 2016 г. Россия утвердила программу по строительству 11 новых реакторов до 2030 г. в дополнение к четырем энергоблокам, строящимся сегодня. В последние два года Россия запустила два новых реактора - ВВЭР-1200 на Нововоронежской АЭС и БН-800 на Белоярской станции. Последний - достаточно уникальный, поскольку позволяет утилизировать оружейный плутоний, а также использовать долгоживущие изотопы актиноидов из облученного топлива тепловых реакторов. После запуска энергоблока в Белоярске Россия получила возможность использовать 34 т оружейного плутония, который она обязалась пустить на мирные цели, подписав соответствующее двухстороннее соглашения с США в 2000 г.
Параллельно со ставкой на развитие внутреннего атомно-энергетического сектора Россия активно ищет возможность принять участие в проектах за рубежом. На сегодняшний день российские компании в той или иной степени вовлечены в строительство реакторов в Беларуси, Китае, Индии, Иране и Турции. В планах Москвы выйти на атомные рынки Алжира, Бангладеш, Боливии, Индонезии, Иордании, Казахстана, Нигерии, ЮАР и Таджикистана.
Глобальный прирост
Глобальная ядерная энергетика увеличила генерирующие мощности на 9 ГВт в 2016 г., и это стало самым крупным приростом мощностей за последние 25 лет. К концу прошлого года во всем мире работало 448 ректоров, в том числе в прошлом году десять было введено в эксплуатацию, а три прекратили работу. Наращивание мощностей как за счет новых реакторов, так и за счет модернизации уже существующих, дало миру дополнительно 35 ТВтч электроэнергии. Таким образом, общий объем электроэнергии, производимой атомными электростанциями по всему миру, составил 2476 ТВтч.
В ближайшие несколько лет количество реакторов в мире превысит отметку в 500 по мере введения в эксплуатацию свыше шести десятков энергоблоков, находящихся сегодня на разных стадиях готовности. Двадцать из них строятся в Китае, мировом лидере по темпам наращивания атомных генерирующих мощностей.
