Старение атомной энергетики развитых стран
Значимость проблемы хорошо иллюстрирует атомная энергетика США, где расположено самое большое количество атомных реакторов – около 100 на 62 атомных электростанциях. Они вырабатывают около 25% всей электроэнергии страны. Только один блок станции «Уоттс-Бар» был введен в эксплуатацию в 2016 году, а сама АЭС строилась с 1972 года, более 40 лет. Средний возраст реакторов страны составляет 35 лет, а 16 уже перешагнули 40-летний рубеж. Напомним, что срок действия лицензий ядерных реакторов в США ограничен 40 годами.
В Соединенных Штатах хорошо понимали необходимость обновления атомной генерации, поэтому планировали уже к 2020 году построить несколько десятков новых атомных реакторов общей мощностью 50 тыс. МВт и увеличить мощность существующих АЭС на 10 тыс. МВт. В 2013 году были заложены новые реакторы АР-1000 концерна Westinghouse-Toshiba на АЭС «Вогл» и «Ви-Си Саммер», однако ни один из проектов до сих пор не реализован.
В ближайшее десятилетие закончатся лицензии большинства атомных реакторов и, если новые мощности так и не будут введены в эксплуатацию, для замещения выпадающей атомной генерации Соединенным Штатам понадобятся колоссальные средства и огромное количество традиционного углеводородного сырья.
Несмотря на всю романтику возобновляемых источников энергии, ветрякам будет сложно заменить мирный атом.
В Европе ситуация не лучше.
Более 50 атомных реакторов Франции введены в строй в 1980-х годах. Все шведские реакторы – 1970-1980-х годов. Похожая ситуация в Германии, где остались только восемь атомных блоков, и Великобритании – 15 реакторов ХХ века. Попытки французского концерна AREVA построить реактор нового поколения на АЭС «Фламанвиль» пока не увенчались успехом.
Если учесть, что в ЕС активно падает добыча голубого топлива, при выводе атомных мощностей европейским странам придется либо тратить очень много средств на импортный газ, либо закрыть глаза на «смог» от угольных электростанций. Возможно, усилится роль возобновляемой энергетики и энергосберегающих технологий, но они не способствуют развитию промышленного потенциала Евросоюза.
Справедливости ради стоит отметить, что и большинство российских АЭС построены давно, однако концерну «Росатом» удается активно и, главное, успешно заниматься обновлением реакторов. Это говорит о том, что российские атомщики сохранили все необходимые компетенции.
«Росатом» обладает действующим реактором поколения 3+
Президент фонда «Основание» Алексей Анпилогов в интервью «НиК» отметил, что сейчас мировая атомная отрасль развивается по двум направлениям, связанным с обновлением старых АЭС.
«В развитых странах происходит процесс замены устаревших атомных электростанций на АЭС нового поколения, поскольку у любого ядерного объекта есть срок службы, который невозможно продлевать в силу вопросов безопасности. В развивающихся странах, арабском мире и, конечно же, Китае и Индии рост атомных мощностей в общем объеме энергетики идет достаточно спокойно, но поскольку сама генерация этих стран увеличилась в разы за несколько десятилетий, вводимые атомные мощности уже не уступают по количеству АЭС развитых стран», – пояснил эксперт. Он напомнил, что у Китая есть планы строительства более 50 энергоблоков, из которых 20 уже находятся в стадии активной реализации.
По его словам, у «Росатома» сейчас серьезные позиции на рынке мировой атомной энергии, так как российский концерн обладает действующим реактором поколения 3+ ВВЭР-1200 и соответствующим ему проектом АЭС-2006. В этом отношении он опередил AREVA с проектом ЕPR 1600, который все никак не может закончить стадию постройки на французской АЭС «Фламанвиль» и на финской строительной площадке «Олкилуото». «Росатом» впереди и Westinghouse-Toshiba, который столкнулся с проблемами при создании своего реактора поколения 3+ АР 1000.
«На АЭС «Ви-Си Саммер» в США практически остановлена стройка и, скорее всего, не будет возобновлена. Китайские проекты Westinghouse-Toshiba на АЭС «Сяньминь» и «Хайян» при вводе в строй реакторов столкнулись с драматическим увеличением бюджета. У «Росатома» есть возможность занять значительную часть рынка атомной энергетики, в первую очередь в развивающихся странах», – считает Анпилогов.
Он рассказал, что в России программа обновления реакторов идет успешно.
«На Нововоронежской станции уже работают первые реакторы поколения 3+. Ленинградская АЭС должна быть переведена с реакторов РБМК на реакторы ВВЭР нового поколения. Остается еще Курская атомная станция, которая тоже оснащена реакторами чернобыльского типа, которые хотя и модернизированы, но критически оцениваются с точки зрения безопасности. Скорее всего, и они по программе «Росатома» будут заменены на ВВЭР. Для российского атомного концерна проблема реновации устаревших АЭС не стоит остро и будет решена», – сообщил эксперт.
США не смогли сохранить инженерные кадры
Алексей Анпилогов заметил, что о сложной ситуации с вводом новых реакторов в США было известно еще четыре года назад и за это время ситуация ничуть не изменилась.
«Во время президентства Барака Обамы в США приняли программу «атомного ренессанса». Обеспечили финансирование компании Westinghouse, которая должна была построить реакторы поколения 3+ на двух площадках: АЭС «Вогл» и «Ви-Си Саммер». Но за четверть века, пока американские атомщики эпизодически строили единичные блоки в Европе, а в большей степени занимались обслуживанием старых АЭС, компетенции атомщиков США были практически полностью утеряны. Просто ушли те, кто строил атомные станции. Поэтому, несмотря на наличие документации и промышленной базы, нынешняя попытка возродить американскую атомную промышленность оказалась во многом спорной и пока неудачной. Перед США встанет серьезная проблема с тем, что делать с атомной энергетикой», – рассказал Анпилогов.
Он считает, что в США в ближайшее время будет выработана комплексная программа максимального продления сроков эксплуатации действующих станций и замены выводимых атомных мощностей другими источниками энергии: «Видимо, ничего нового изобретать не будут. Несмотря на «заклинания возобновляемых источников энергии», статистика показывает, что наиболее востребованной является газовая генерация. Поскольку США добились серьезного прогресса в освоении сланцевого газа, они будут его использовать для ренессанса газовой генерации, которая заполнит атомную паузу».
Экспортный потенциал от использования большего объема газа внутри страны у США еще более сократится, хотя, по мнению эксперта, при нынешних ценах на голубое топливо он и так не очень высок.
Научный сотрудник Центра анализа стратегий и технологий, главный редактор журнала «Экспорт вооружений» Андрей Фролов более скептически оценил и возможности американской промышленности. Он считает, что по многим комплектующим она уже «не потянет» реактор АР 1000.
«В США сейчас уже не делают корпуса реакторов. Им надо будет либо разворачивать собственное производство, либо заказывать корпуса в Китае», – заметил эксперт в интервью «НиК».
По его мнению, в дальнейшем США постараются модернизировать АЭС с помощью зарубежных проектов реакторов, например южнокорейского.
«Атомная энергетика – это очень политизированный сегмент, и какое решение примут в Соединенных Штатах – неизвестно. Возникает вопрос топлива для АЭС. Сейчас США в значительной степени зависят от российских поставок корпорации ТВЭЛ, и некоторое время данная ситуация будет сохраняться. Однако непонятно, насколько это будет для них приемлемо и смогут ли они найти замену российским поставкам», – заявил Фролов. Эксперт отметил, что замещать выпадающие атомные мощности в США, скорее всего, будут с помощью возобновляемых источников энергии, увеличивая газовые мощности, а также повышая энергоэффективность, то есть сокращая потребление электроэнергии.
Необходимо развивать двухкомпонентную атомную энергетику
Российский физик-ядерщик академик РАН Николай Пономарев-Степной отметил, что обновление атомных мощностей только новыми реакторами поколения 3+ в России, США или других странах – необходимый эволюционный путь повышения экономичности и безопасности АЭС, но он не приведет к качественному изменению развития мировой энергетической отрасли, как атомной, так и углеводородной.
«Подавляющее большинство АЭС в мире используют реакторы на тепловых нейтронах. Топливом для них служит природный уран, запасы которого ограничены. И это является проблемой для широкого крупномасштабного развития атомной энергетики. Накапливающееся отработанное ядерное топливо также обременяет нашу отрасль. Для решения этих двух принципиальных моментов надо включить в структуру атомной энергетики реакторы на быстрых нейтронах, которые обеспечат атомную энергетику неограниченным ресурсом топлива, поскольку могут воспроизводить больше топлива, чем сжигают, используя при этом продукты переработки отработавшего ядерного топлива реакторов на тепловых нейтронах. Совместное использование тепловых реакторов и реакторов на быстрых нейтронах называется двухкомпонентной атомной энергетикой с замкнутым топливным циклом», – заявил академик в интервью «НиК».
Он отметил, что Россия в технологии создания реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем опережает весь мир: «За счет этой технологии Россия может выйти на мировой энергорынок как высокотехнологичное государство, а не как экспортер сырья».
Мирный атом может занять достойное место в будущей водородной энергетике
Пономарев-Степной также выделил еще одно перспективное направление развития атомной энергетики – атомно-водородное.
«Атомной энергетике надо не только поставлять потребителю электроэнергию, но и выходить в другие сферы потребления энергии, например на транспорт, в быт и в энергоемкие отрасли промышленности. Для этого есть вполне конкретные решения, позволяющие с помощью атомных технологий производить водород, который затем будет использоваться в качестве моторного топлива, энергоносителя или химического реагента в различных технологических процессах. Атомная энергетика способна производить водород, например, из природного газа и водяного пара, не производя загрязнений окружающей среды продуктами сгорания. В результате этого процесса Россия получила бы хороший продукт с высокой добавочной стоимостью. Не так давно премьер-министр Японии Синдзо Абэ провозгласил лозунг – прекратить сжигание углеводородов и перевести страну на водород. Россия, реализовав технологии атомно-водородной энергетики, могла бы поставлять ей это экологически чистое топливо», – рассказал Пономарев-Степной.
Текст свернут. нажмите + чтобы посмотреть
Ответить с цитированием