Ядерне майбутнє людства. Скільки ще "Чорнобилів" набудували азіати з арабами (ІНФОГРАФІКА)
Приватні атомні станції не витримують конкуренції, і їх, як в США, доводиться закривати. В регіонах з "керованою" ринковою економікою уряду не шкодують грошей на будівництво нових АЕС: Китай попереду планети всієї запуску нових реакторів. За них підтягуються й інші азіатські країни, за винятком Японії, що позбулася атомної енергетики після трагедії на АЕС Фукусіма. Західна Європа продовжує скорочувати атомні потужності, Центральна - мріє про нові. Україна відмінно попрацювала над підвищенням безпеки своїх АЕС і готується продавати надлишок електроенергії в ЄС.
Застій Центральної Європи
Десять напівоголених випускниць, які позують на тлі реактора в чеському Темелін, виглядали ефектно, але громадськості такий підхід до популяризації атомної енергетики компанією-оператором CEZ не сподобався. Атомникам довелося виправдовуватися: по‑перше, вони хотіли особливим чином підкреслити важливість технічної освіти - всі юні моделі були зараховані на інтернатуру. По-друге, CEZ пішла на безневинну провокацію, щоб таким чином спонукати уряд країни нарешті набратися сміливості підтримати атомну енергетику.
Чеські атомники, як і їх колеги з країн Центральної Європи, хотіли б не відставати від решти світу і збільшувати національні атомні потужності. Однак уряду відмовляються повністю брати на себе витрати з будівництва нових станцій - це близько 11 млрд євро за новий об'єкт - і в той же час не бажають допускати до будівництва зовнішніх інвесторів. Пропозиції Росії і Китаю щодо будівництва енергоблоків в Центральній Європі залишаються відкритими, але наполегливість "атомних акул" сприймається в регіоні крізь призму політичних ризиків. "Рос - атом" з 2014 р. готовий фінансувати проект вартістю 10 млрд євро в розширення потужностей угорської станції Paks. Схоже пропозиція з боку Росії зроблено і для Чехії. Словаччина застрягла в переговорах з італійської Enel, яка готова побудувати додаткові реактори на станції Mochovce. У Польщі 61% населення, згідно з опитуванням місцевого міністерства енергетики, підтримує ідею побудувати першу в країні атомну електростанцію. Але уряд вирішив зробити ставку на імпорт зниженого газу з США.
Існуючі атомні потужності і російський газ забезпечують стабільність енергобалансу центральноєвропейських країн, і місцева влада ведуть себе так, немов таке положення справ буде тривати вічно. У результаті Центральна Європа залишається чи не єдиним регіоном, де атомна енергетика зупинилася в своєму розвитку. В іншому світі відбувається або активне нарощування атомних потужностей, або скорочення вже існуючих. Але ніхто не стоїть на місці.
Азіатський атомний бум
В минулому році до китайської національної енергомережі були підключені п'ять реакторів, додавши 4,6 ГВт встановлених потужностей. Енергоблоки були побудовані в короткі терміни - всього за шість років, і в Пекіні не збираються скорочувати темпи введення в експлуатацію нових ректорів. Згідно з урядовим семирічним планом до 2020 р. Китай розраховує мати в своєму розпорядженні 58 ГВт атомної енергії, при цьому енергоблоки на ще 30 ГВт будуть перебувати на стадії будівництва. Тільки в 2016 р. почалося спорудження двох нових реакторів, а в поточному - ще восьми. Атомна енергетика розглядається Китаєм як альтернатива вугільної генерації, від якої вирішено поступово позбавлятися.
Індія, натхненна вдалим запуском в серпні 2016 р. побудованого Росією реактора на станції Kudankulan, презентувала нову державну програму розвитку атомної енергетики. У Делі вважають, що 22 діючих реактора в країні - дуже мало. Уряд зняв всі обмеження з державного оператора Nuclear Power Corporation of India, дозволивши компанії створювати спільні підприємства для будівництва нових енергоблоків. Частково ці проекти будуть фінансуватися за рахунок державного бюджету. Вже озвучена сума в $442 млн урядових інвестицій в галузь на наступні 15 років.
У січні індійське уряд підписав з французької EDF угоду про будівництво шести енергоблоків на станції Jaitapur. Продовжено співпрацю з Росією щодо добудови нових реакторів на АЕС Kudankulan. Станом на травень 2017 р. Індія схвалила будівництво 10 нових атомних енергоблоків.
А Південна Корея, де від смогу дихається так само важко, як в китайських мегаполісах, вирішила відмовитися як від вугільної генерації, так і від будівництва нових реакторів. Різка зміна енергетичної політики - розворот на користь відновлюваної енергії і скрапленого газу - залишить за бортом не тільки вугільні проекти, але і 5-й і 6-й енергоблоки ядерної гідроелектростанції Shin Kori, куди вже інвестовано $2,7 млрд державних коштів.
У процесі останньої передвиборної кампанії всі кандидати в президенти уклали угоду: кого б не обрали, він візьме курс на скорочення атомних потужностей. Адміністрація президента Муна діє в рамках цієї угоди, але, за прогнозами експертів, політичний відмову від завершення поточних проектів приведе до дефіциту електроенергії.
Американський парадокс
У жовтні минулого року в США відбулося нехарактерне подія - вперше за 20 років до національної енергомережі був підключений новий атомний енергоблок Watts Bar 2 в Теннессі. В останні роки кількість американських реакторів тільки скорочувалася: в 2012 р. функціонувало 104 енергоблоки, на кінець 2016-го - вже 99. Основна причина скорочення числа реакторів полягає в тому, що електроенергія, генерируема на атомних станціях, не витримує цінової конкуренції з іншими видами генерації. Приміром, компанія Exelon зупинила свій реактор Fort Calhoun 1 і попередила, що збирається виводити з експлуатації інші станції, так як виробляти електроенергію на них стало комерційно невигідно.
Для збереження робочих місць і самих атомних станцій США змушені вдаватися до державних субсидіях. Нью-Йорк, наприклад, у серпні минулого року погодився виділяти $500 млн в рік з власного бюджету, щоб ще 12 років отримувати електроенергію з чотирьох енергоблоків, які обслуговують місто. Влади Іллінойсу затвердили $245 млн щорічних субсидій для двох працюючих в штаті станцій. У Коннектикуті і Огайо державна підтримка буде надаватися місцевим станціям з нинішнього року. У Пенсільванії і Нью-Джерсі власники АЕС відкрито вимагають субсидій, щоб зберегти в робочому стані свої енергоблоки. Ще у восьми штатах станції знаходяться під загрозою закриття.
Зараз США роблять акцент на дешевий газ, якого в країні стає все більше по мірі розробок сланцевих родовищ. Не на користь атомної енергетики відіграють нові правила лібералізації енергетичних ринків в деяких штатах, в результаті яких споживачі отримали доступ до більш дешевої електроенергії. Багатомільярдні субсидії в проекти з відновлюваної енергії також підривають стабільність американської атомної індустрії.
Тим не менш в США йде будівництво чотирьох нових реакторів на двох станціях, які знаходяться в штатах, де локальні енергоринки регулюються місцевою владою. Однак самі американці не впевнені, чи вдасться завершити їх будівництво в плановані терміни, з-за банкрутства американського підрозділу компанії Westinghouse, що відповідає за інсталяцію реакторів 1000 AP.
У Канаді вирішили поки не будувати нові станції, а робити переобладнання існуючих. Уряд підписав всі необхідні контракти на проведення модернізації та ремонтних робіт шести енергоблоків станції Bruce. Реконструкція почнеться в 2020 р.. В результаті термін операційної служби реакторів буде збільшено на 25-35 років. До речі, влада провінції Онтаріо, де розташовані 18 з 19 атомних енергоблоків, ще в 2014 р. прийняли рішення поступово відмовитися від вугільної генерації. Модернізація атомних потужностей, на їхню думку, зробить Онтаріо самої "енергетично чистої" територією в світі. Так що не у всіх регіонах, на відміну від, насамперед Західної Європи, громадська думка схильна представляти ядерну енергетику синонімом екологічного лиха.
Що ж до Південної Америки, то з усіх країн тільки в Аргентині поки прийнято рішення збільшити свої атомні енергопотужності за рахунок будівництва нових реакторів. Проекти будуть реалізовуватися спільно з Китаєм. Передбачається, що до трьох існуючих реакторів додасться ще три. Будівництво нового першого енергоблоку почалося в поточному році.
Ядерний лимонад
У американців є прислів'я: якщо життя дає тобі лимони - роби лимонад. Чорнобильська катастрофа сталася в СРСР, але її наслідки, в тому числі і репутаційні, успадкувала Україна, якій, до того ж, дістався своєрідний конструктор - обладнання, яке повинно було бути використано для добудови Кримської АЕС.
Обладнання вдалося не тільки зберегти, але і використати з толком. У цьому році на Запорізькій АЕС відкриється "Корпус Г" - унікальний проект, реалізований спільно з Європейською комісією. "Корпус Г" - це блок реактора ВВЕР 1000 з одного циркулярної петлею і єдиний у світі навчально-тренувальний центр, де персонал атомних станцій зможе підвищувати кваліфікацію безпосередньо на оригінальному обладнанні.
Боже благословення по-арабськи
ОАЕ будує свою першу атомну станцію з символічною назвою Bakarah - "боже благословення". До 2020 р. планується запуск чотирьох реакторів загальною потужністю 5600 МВт, які забезпечать до 25% потреб ОАЕ в електроенергії і скоротять 12 млн т викидів СО2 у рік.
АЕС Bakarah розташована в західному регіоні емірату Абу-Дабі, на узбережжі Перської затоки. З-за кліматичних умов корпорації Emirates Nuclear Energy Corporation (ENEC) довелося провести ряд технологічних модифікацій реактора, оскільки використовуваний тип APR1400 був спочатку призначений для більш прохолодних вод узбережжя Південної Кореї. Основним завданням для оператора стало створення оригінальної охолоджувальної системи, яка відповідала б унікальним кліматичним умовам Перської затоки і відповідала регуляторним вимогам ОАЕ.
Домовленість за проектом охолоджувальної системи і днопоглиблювальних робіт була досягнута в грудні 2010 р., що дозволило розпочати будівництво згідно з графіком. Модифікований хвилеріз забезпечить більшу дистанцію між впускними та розвантажувальними конструкціями щоб уникнути повернення відпрацьованої теплої води в систему охолодження. При цьому загальна довжина хвилеріза на Bakarah складе 15 км, що зробить його найдовшим у світовій ядерній індустрії. Для порівняння, довжина волнолреза на Shin Kori 3, південнокорейської атомної станції, взятої за еталон при будівництві Bakarah, складає всього 1 км.
Серед інших модифікацій, проведених ENEC, - більш потужні насоси, теплообмінники і більш широкий діаметр труб, що компенсує високу температуру Перської затоки. Кожен конденсатор складається з 85 тис. труб з титану та нержавіючої сталі, через які буде проходити 6 тис. куб. м морської води в хвилину. На станції також буде встановлений вдосконалений екран для захисту риби, і система байпаса морської води, яка додає охолоджену воду морську, щоб зменшити негативний екологічний ефект від потрапляння теплих вод в Перську затоку.
Йодовані таблетки для німців
Влада німецької землі Північна Рейн-Вестфалія роздали місцевим жителям йодовані таблетки на випадок витоку радіації на станціях у сусідній Бельгії. Кожні півроку на бельгійських АЕС Tihange і Doel фіксується збільшення кількості мікротріщин на стінках реактора.
Бельгійські станції виробили свій 30-річний ресурс, однак уряд не бачить необхідності зупиняти енергоблоки, поки ті продовжують працювати. Атомна енергія забезпечує 39% енергобалансу Бельгії, і гідної альтернативи поки не передбачається.
Франція, на відміну від Бельгії, ще кілька років тому прийняла рішення не церемонитися зі своїми старими станціями і закривати їх по мірі вироблення ресурсу. Новий президент Франції Еммануель Макрон не став вносити зміни в прийняту в 2014 р. державну програму скорочення генерації атомними станціями. Передбачається, що до 2025 р. частка атомної енергії в енергобалансі країни буде зменшено з нинішніх 75 до 50%.
У Франції експлуатується 58 атомних енергоблоків, і за їх кількістю країна лідирує в Західній Європі. Ставка на атомну енергетику забезпечувала енергетичну незалежність Франції протягом тривалого часу. Однак до 2022 р. 22 реактора досягнуть 40-річного терміну експлуатації, і їх необхідно буде або зупиняти, або модернізувати. Політики і громадськість зійшлися на тому, що безрозсудно витрачати мільярди євро на продовження життя старих ректорів. Набагато ефективніше інвестувати ці кошти у розвиток поновлюваних джерел енергії. Поки "зелена енергія" забезпечує лише 6% потреб країни в електриці і не в змозі компенсувати нестачу електроенергії після закриття атомних енергоблоків навіть за умови багатомільярдних інвестицій. Проблема буде вирішуватися за рахунок введення в експлуатацію нових атомних реакторів, створюваних за найсучаснішими технологіями. На даному етапі вже йде будівництво станції Flamanville, де будуть реалізовані останні розробки французьких атомників.
До речі, Франція не обмежується створенням нових реакторів на своїй території. У минулому році державна EDF отримала всі необхідні дозволи на будівництво станції Hinkley Point C у Великобританії. На сьогоднішній день вже закладено бетонну основу станції. У той же час британська компанія Horizon Nuclear Power подала запит на отримання ліцензії на будівництво енергоблоку на станції Wylfa Newydd, який повинен замінити виведений з експлуатації реактор Wylfa 1.
До перезапуску станції готується і іспанська Garona. Компанії довелося зупинити реактори АЕС Nuclenor в 2012 р., після того як уряд країни змінило законодавство про безпечність та оподаткуванні атомних об'єктів. У лютому 2017 р. закінчилися переговори між владою і Garona, в результаті яких компанія зобов'язалася провести модернізацію станції для підвищення її безпеки. У відповідь уряд вніс послаблення в закони, що регулюють галузь.
Німеччина продовжує дотримуватися обраного курсу повного закриття усіх атомних електростанцій до 2022 р. В минулому році на частку атомної енергетики припадало тільки 14% із загального обсягу генерації. Все частіше німецькі станції використовуються в якості резервних потужностей для покриття пікових навантажень.
Швейцарія могла стати другою після Німеччини країною в Європі, що стала на шлях повної відмови від атомної енергетики. Питання про доцільність такого кроку був винесений на загальний референдум у листопаді 2016 р. Проте швейцарці проголосували за продовження експлуатації всіх своїх п'яти атомних енергоблоків і постановили не повертатися до цього питання до тих пір, поки реактори не вироблять свій операційний ресурс.
Японія: шість років після Фукусіми
На момент розплавлення активної зони реакторів на трьох енергоблоках АЕС Fukushima-1 в Японії працювало 54 ядерних реактора, що забезпечували третину споживаної країною електроенергії. Протягом наступного року частка ядерної генерації в енергобалансі країни впала до 1% - були відключені всі енергоблоки, крім двох. Повноваження щодо перезапуску АЕС перейшли до місцевим органам управління, які у всіх випадках прийняли рішення проти відновлення роботи станцій.
Через шість років після аварії на АЕС Fukushima-1 Японія все ще знаходиться в підвішеному стані. На п'яту річницю аварії прем'єр-міністр Японії Сіндзо Абе заявив, що уряд планує збільшити частку ядерної енергії до 20-22% до 2030 р. Це було останнє офіційне заяву щодо планів японської влади щодо відновлення роботи ядерних реакторів.
Поки уряд мовчить, громадська думка схиляється не на користь ядерної енергетики. У 2015 р. 77,9% японців висловились за відмову від ядерної генерації, 10,1% були згодні підтримувати ядерне виробництво на поточному рівні і 1,7% висловилися за збільшення генерації. У 2016-му за закриття діючих реакторів висловилися 87% респондентів.
Негатив посилився ще й тому, що в квітні 2016 р. на Кюсю, найпівденнішому острові Японії, стався потужний землетрус з епіцентром всього в 120 км від діючої АЕС. Землетрус зруйнував дороги і мости, і у випадку аварії місцеві жителі були б відрізані від евакуаційних маршрутів.
Аж до 2017 р. кількість робочих реакторів в Японії коливалося від нуля до трьох. У березні оператор АЕС Kepko виграв судовий спір щодо перезапуску двох енергоблоків на станції Takahama. На сьогоднішній день у Японії працюють п'ять атомних енергоблоків на трьох станціях, 37 енергоблоків все ще очікують прийняття рішення, інші знаходяться у процесі виведення з експлуатації (в тому числі і шість енергоблоків АЕС Fukushima-1).
У 2012 р. незалежна експертна комісія, що розслідувала фукусімську аварію, прийшла до висновку, що причину аварії оператор міг і повинен був передбачати, а Токійська електроенергетична компанія (TEPCO) не виконала базові вимоги щодо безпеки. Пізніше TEPCO сама визнала, що не виконала заходи безпеки з страху перед можливими протестами або судовими позовами. Тепер вона буде компенсувати заподіяний збиток, який на кінець 2016 р. оцінювався в $188 млрд і ця сума продовжує зростати.
Україна - еталон безпеки
Після аварії на АЕС Fukushima-1 Україна приєдналася до європейської програми стрес-тестів, і всі енергоблоки пройшли додаткову перевірку безпеки. Виконання власних державних програм підвищення безпеки Україна з початку 2002 р. Також з 2008 по 2009 рр. Україна пройшла комплексну перевірку з оцінки безпеки і відповідності атомних енергоблоків сучасним стандартам МАГАТЕ, зокрема стандарту безпеки NS-R-1. Це зробило нас першою (і поки єдиним) країною, що отримала такого роду ядерний знак якості.
В даний момент ведеться робота над четвертою програмою безпеки. Комплексна (зведена) програма (КЗПБ), затверджена урядом у 2011 р., включає постфукусимовские заходи. КЗПБ коштує 1,4 млрд євро, з них 800 млн - власні кошти "Енергоатому", 300 млн забезпечив ЄББР, і ще 300 млн - Євратом.
Реальним результатом виконання поточної програми безпеки стало продовження строків експлуатації діючих енергоблоків. Термін шести енергоблоків вже продовжений на 10 років. Ведеться робота щодо продовження строків на чотирьох енергоблоках, термін експлуатації яких закінчиться в наступному році. Ще на двох реакторах терміни будуть продовжуватися після 2020 р.
Україна входить в десятку світових лідерів ядерної енергетики. 15 енергоблоків загальною потужністю 13107 МВт забезпечили нашій країні дев'яте місце - перед Великобританією, де працює 15 реакторів з встановленою потужністю 8918 МВт.
У 2016 р. в світі було 13 країн, де частка ядерної енергії склала більше чверті від загальної виробленої. У цьому списку Україна посіла третє місце - ядерні потужності забезпечили 52,3% загального енергетичного виробництва країни. У 2016-му в Україні було вироблено 154,8 млрд кВт•год. З них 36,5% - частка ТЕС, і 11% - ГЕС та інших джерел. 81,2 млрд кВт•год забезпечили потужності "Енергоатому".
Якщо у 2015 р. атомні станції України виробили 88 млн кВт•год, то запланований на 2017 р. генерація атомної електроенергії складе 82 млн кВт•год. Балансові обмеження досягають 1,5 ГВт. Це ті обсяги, які не використовуються в країні і могли б бути продані за кордон. Сьогодні активно ведеться створення "енергомосту" в Європу, який підготує повну синхронізацію української та європейської енергосистем, намічену на 2025 р. В рамках проекту з 2019 р. 2-й енергоблок ХАЕС буде відключений від єдиної енергосистеми України, і вироблювана ним електроенергія піде на Польщу (Жешув) через оновлену ЛЕП 750 кВт і Угорщину (Альбертиша). Це потроїть експортний потенціал інтегрованого в Європейську енергетичну систему UCTE Бурштинського енергоострова і дозволить завершити будівництво 3-го і 4-го блоків ХАЕС за рахунок експорту на європейський ринок 1550 МВт електроенергії на рік.
Ядерний сектор економить Україні 117 млн т викидів СО2 у рік. За весь період експлуатації ядерних реакторів Україна "зекономила" 2,7 млрд т викидів СО2 в атмосферу. У грошовому вираженні це $100 млрд - у стільки б обійшлося скорочення еквівалентного обсягу викидів при використанні ТЕС.
Westinghouse замість ТВЕЛ
Забезпечення енергетичної незалежності та національної безпеки України на сьогоднішній день неможливо без диверсифікації джерел ядерного палива. Відповідно до прийнятої В 2014 р. Європейською стратегією енергетичної безпеки, "загальна диверсифікація ядерного палива є пріоритетом для всіх компаній-операторів АЕС".
Програма диверсифікації в Україні проводиться з 2000 р. У 2012-му вона була припинена розпорядженням держінспектора і відновилася в 2014 р., після чого був підписаний контракт з американо-японської компанією Westinghouse про розширення поставок на випадок припинення поставок палива з Російської Федерації.
З квітня 2015 р. тепловиділяючі збірки TW3-WR виробництва Westing house експлуатується на 3-му енергоблоці юу аес у складі "змішаної активної зони". З червня 2016 р. 42 TW3-WR запущені на п'ятому енергоблоці СТАНЦІЇ, а з початку 2017-го, 2-й блок ЮУАЕС почав експлуатацію ядерного палива Westinghouse. Американські ТВЗ будуть використані на Запорізькій АЕС вже в поточному році. Таким чином, шість з 15 українських енергоблоків будуть використовувати американське паливо.
Паралельно "Енергоатом" працює над проектом з виробництва власного ядерного палива. Україна має доступ до запасів урану, що містить 235-й ізотоп, якого вистачить на 100 років експлуатації ядерних станцій.
Повний цикл роботи ядерних станцій, серед іншого, передбачає та зберігання відпрацьованого ядерного палива (ВЯП). На сьогоднішній день лише Запорізька АЕС має власне сховище, і більше половини ВЯП Україна передає на технологічне збереження в Росію, що щорічно обходиться галузі в $200 млн.
Вирішення проблеми залежності від Росії в цьому аспекті планується за рахунок створення власного централізованого сховища для відпрацьованого ядерного палива в 10-кілометровій зоні Чорнобильської атомної станції. За підрахунками "Енергоатому", майданчик окупиться вже через чотири роки після початку експлуатації.
У першій половині 2019 р. в експлуатацію буде введено пусковий комплекс - це передбачає створення інфраструктури і установку 94 систем збереження ВЯП. У проекті використовується сучасна двухбарьерная технологія, що дозволяє зберігати паливо протягом 100 років. Для порівняння, існуюче сховище при ЗАЕС використовує однобарьерную технологію, зберігаючи паливо протягом всього 50 років, після чого його потрібно буде пересохранять.
Росіяни йдуть
В кінці 2016 р. Росія затвердила програму по будівництву 11 нових реакторів до 2030 р. на додаток до чотирьох енергоблоків, що будуються сьогодні. В останні два роки Росія запустила два нових реактора - ВВЕР-1200 на Нововоронезькій АЕС і БН-800 рр. на білоярській станції. Останній - досить унікальний, оскільки дозволяє утилізувати збройовий плутоній, а також використовувати довгоживучі ізотопи актиноїдів з опроміненого палива теплових реакторів. Після запуску енергоблоку в Белоярске Росія отримала можливість використовувати 34 т збройового плутонію, який вона зобов'язалася пустити на мирні цілі, підписавши відповідне двостороннє угоди з США в 2000 р.
Паралельно зі ставкою на розвиток внутрішнього атомно-енергетичного сектора Росія активно шукає можливість взяти участь у проектах за кордоном. На сьогоднішній день російські компанії в тій чи іншій мірі залучені у будівництво реакторів у Білорусі, Китаї, Індії, Ірані і Туреччині. У планах Москви вийти на атомні ринки Алжиру, Бангладеш, Болівії, Індонезії, Йорданії, Казахстану, Нігерії, ПАР і Таджикистану.
Глобальний приріст
Глобальна ядерна енергетика збільшила генеруючі потужності на 9 ГВт в 2016 р., і це стало найбільшим приростом потужностей за останні 25 років. До кінця минулого року у всьому світі працювало 448 ректорів, у тому числі в минулому році десять було введено в експлуатацію, а три припинили роботу. Нарощування потужностей за рахунок нових реакторів, так і за рахунок модернізації вже існуючих дало світові додатково 35 ТВтгод електроенергії. Таким чином, загальний обсяг електроенергії, виробленої атомними електростанціями по всьому світу, склав 2476 ТВтч.
У найближчі кілька років кількість реакторів у світі перевищить позначку в 500 у міру введення в експлуатацію понад шести десятків енергоблоків, які сьогодні перебувають на різних стадіях готовності. Двадцять з них будуються в Китаї, світовому лідерові за темпами нарощування атомних генеруючих потужностей.
