Атомное семейство

A A A

Соображения энергетической безопасности придают особую привлекательность экологически чистым АЭС. Хорошо бы ещё научиться их дёшево и быстро строить.

Самый большой в мире подъёмный кран «Большой Карл» перемещается взад-вперёд по рельсам, которые делят строительную площадку пополам. К югу от них находятся пещерообразные временные сооружения. Это защищённые от непогоды цехи, где собираются секции из бетона и стали. «Большой Карл» бережно подцепляет их, поднимает, разворачивается и так же бережно опускает.
Так, секция за секцией, начинает приобретать законченные очертания новейшая в Западном мире АЭС. Когда стройка будет закончена, два ядерных реактора общей мощностью в 3,2 ГВт будут способны производить около 7% необходимой Британии электроэнергии.
Все 4 года, пока идёт стройка АЭС «Хинкли-Пойнт-Си» на берегу Бристольского залива (Западная Англия), её постоянно приводят в качестве примера, демонстрирующего все нынешние проблемы этой отрасли.
Раньше сложности с постоянными издержками и длительностью строительства означали, что атомной энергетике трудно конкурировать с природным газом и углём. Теперь те же проблемы мешают ей соперничать с постоянно дешевеющими возобновляемыми источниками энергии.
Когда в 2013 г. британское правительство заключило контракт с EDF Energy – владельцем строящейся АЭС, предполагалось, что она будет поставлять электричество по 92 фунта (в то время это равнялось 145 долл.) за 1 МВт•ч. В то время ожидалось, что стоимость 1 МВт•ч электроэнергии, вырабатываемой на ветровой электростанции у побережья, будет равна 125 фунтам.
9 лет спустя строительство этой АЭС отстаёт от графика на 2 года. Первоначальная смета превышена на 10 млрд фунтов. Таким образом, стоимость электроэнергии, которую она будет генерировать, станет ещё выше.
В то же время владельцы прибрежных ветровых электростанций уже предлагают электричество по 50 фунтов (60 долл.) за 1 МВт•ч. Себестоимость выработки электроэнергии с помощью солнечных панелей упала ещё больше. Те, кто раньше говорил, что атомная энергетика слишком опасна, теперь стали утверждать, что она ещё и слишком дорога.
Впрочем, несмотря на все эти беды, «Хинкли-Пойнт-Си» идёт на шаг впереди тех стандартов, по которым сейчас проектируются и строятся АЭС в странах Запада.
Сейчас срываются графики строительства всех европейских АЭС, использующих такой же тип реактора, что и на «Хинкли-Пойнт-Си». Он называется EPR (европейский водо-водяной реактор).
Строительство EPR на АЭС в Олкилуото (Финляндия) и во Фляманвиле (Франция) было начато в 2005 и 2007 годах соответственно. Ни один из них пока не смог произвести ни единого ватт-часа электроэнергии.
То же самое касается АЭС «Фёхтле» (США), чьё строительство Westinghouse начал в 2009 г. Там предполагалось возвести два реактора AP-1000. Но к 2017 г. эта стройка довела Westinghouse до разорения. Строительство всех трёх АЭС сопровождалось превышением первоначальной сметы в 2-3 раза и отставанием от графика на целое десятилетие.
Если вы хотите увидеть АЭС, что строятся и подключаются к сети регулярно и своевременно, то отправляйтесь в Китай или Россию. В 2008–2021 годах государственная компания Росатом построила 10 новых реакторов на 5 АЭС в России.
Китай строит реакторы разных типов, включая AP-1000 и EPR. Китайская всеобщая атомная энергетическая группа начала строительство двух EPR в Тайшани (Южный Китай) в то время, когда реакторы в Олкилуото и Фляманвиле уже строились, а уже в 2019 г. его закончила.
atom2

Карта размещения строительных проектов Росатома в зарубежных странах Европы

Это означает, что те страны Запада, что всё ещё заинтересованы в строительстве АЭС, всё больше поглядывают в поисках подрядчиков на компании из стран Востока. В начале этого года Росатом планировал построить на территории ЕС 4 реактора. Это 7% от общей мощности (70 ГВт) его зарубежных заказов. В феврале британский атомный регулятор одобрил строительство китайского реактора Hualong-1 на АЭС в Брэдуэлле (Эссекс).
Но затем началась специальная операция на Украине.
15 февраля, когда русские войска уже сосредоточились на границе, Болгария категорически отказалась от любого участия России в строительстве АЭС близ городка Белене на севере страны.
Финский министр экономики Мика Линтиля неоднократно заявлял, что теперь «совершенно невозможно» выдать Росатому разрешение на строительство АЭС в Ханхикиви. В марте Чехия исключила русские реакторы из участия в тендере, хотя перед этим они считались ведущими претендентами на победу.

Тепло и свет
Венгерская оппозиция обрушилась на планы возведения двух новых русских реакторов на АЭС в Покше (Центральная Венгрия), поскольку это неизбежно должно было привести к усилению влияния Москвы.
Виктор Орбан, прорусский премьер-министр, мог бы не обращать на это внимания, но западные санкции делают перспективу завершения их строительства Росатомом крайне призрачной. Рост общего беспокойства по поводу перспективы враждебного контроля над такого рода активами ставит под сомнение и планы Китая в отношении Брэдуэлла.
Вторжение на Украину, с одной стороны, заставило страны, заинтересованные в постройке у себя новых АЭС, искать новых подрядчиков, а с другой – ещё больше подкрепило главный довод в пользу этого источника энергии: он обеспечивает безопасность поставок электричества. То обстоятельство, что ЕС полагался на русский газ, привело к тому, что Россия резко увеличила сейчас свои доходы. А с середины июня Россия вообще начала ограничивать свои поставки, что взметнуло цены на газ до небес.
Если бы у европейских стран было больше АЭС, они меньше бы полагались на русский газ. Вот почему Финляндия, долгое время использовавшая газ из России, теперь делает ставку на атомную энергетику.
Когда 10 февраля французский президент Эмманюэль Макрон объявил о строительстве новой серии АЭС, он назвал возобновляемую и атомную энергетику «наиболее суверенными» способами производства электричества.
Во время своего апрельского визита на «Хинкли-Пойнт-Си» британский премьер-министр Борис Джонсон объяснил, что этот реактор является частью «стратегии энергетической безопасности»: «Мы не можем позволить нашей стране зависеть от русских нефти и газа».
Как отметил Макрон, соображения энергетической безопасности дополняют хорошо известную технологическую привлекательность атомной энергетики: она сравнительно безопасна и, в отличие от ископаемого топлива, не оказывает вредного воздействия на климат.
Согласно анализу исследовательской организации «Наш мир в цифрах», загрязнение воздуха в результате сжигания угля, необходимого для выработки 1 ТВт•ч электроэнергии, приводит к смерти 24,6 человека. Сжигание такого же объёма газа уносит жизни в 10 раз меньшего числа людей.
Число смертей от выработки 1 ТВт•ч электроэнергии на АЭС уносит жизни 0,03 человека. Сюда входят и примерно 4000 жертв чернобыльской катастрофы, и те 573 человека, что, по словам газеты Yomiuri Shimbun, умерли в результате «усталости или обострения хронических заболеваний после катастрофы [в Фукусиме]».
Что касается климата, то если промышленно развитые страны делают ставку на то, чтобы не допустить повышения среднемировой температуры более чем на 2 градуса Цельсия по сравнению с доиндустриальным периодом (так говорится в Парижском соглашении 2015 г.), им надо срочно прекратить выработку электроэнергии из ископаемых источников.
Математические модели ясно показывают, что эту задачу намного проще решить, если делать ставку не только на ветровую и солнечную энергетику с их неустойчивой генерацией, но и на атомную, которая производит электричество по относительно стабильному тарифу.

atom1

На верхней диаграмме показана летальность (число смертей в результате несчастных случаев и загрязнения воздуха) при производстве 1 ТВт•ч электричества из различных источников энергии (угля; нефти; биомассы; природного газа; падающей воды; ветра; ядерного топлива; солнечного излучения) в 1990–2014 годах. Данные по гидроэнергетике включают жертв прорыва плотины на ГЭС Банцяо в 1975 г. Данные по ядерной энергии включают жертв катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 г. На нижней диаграмме показаны выбросы парниковых газов (в эквиваленте двуокиси углерода) при производстве 1 ГВт•ч электричества на станциях, работающих на разных источниках энергии, в течение всего их жизненного цикла. Данные за 2017 или более поздние годы. По биомассе выбросы колеблются в зависимости от вида топлива и отношения к биогенетическим ресурсам. Источник: «Наш мир в цифрах».

Спасая планету
Климатические доводы в пользу атомной энергетики вызвали большой интерес к новым типам реакторов малой мощности. Но сколь бы многообещающими ни были малые модульные реакторы (ММР), они пока находятся на ранних стадиях разработки.
Так что единственная проверенная форма атомной энергетики, что способна обеспечить новые гигаватты мощностей для развитых стран в 2030-е годы, – это хорошо известные нам громоздкие и медленно возводимые реакторы вроде EPR.
А это значит, что «Хинкли-Пойнт-Си» – не последний великан, который будут строить с отставанием от графика на тысячи дней и перерасходом сметы на миллиарды долларов.
Совершенствование методов строительства АЭС – необходимое условие их удешевления.
«Вы не будете зарабатывать деньги до тех пор, пока не начнёте генерировать электроэнергию, – говорит Джулия Пайк, которая отвечает в EDF за финансирование строительства следующей АЭС – «Сайзуэлл-Си». – Чем дольше вы строите, тем дольше не получаете доход».
Одно дело, если для строительства требуется предсказуемо много времени. Но ведь существует и риск возникновения новых проблем из-за его затягивания и даже отмены. А это значит, что строители АЭС должны брать кредиты не просто на длительный срок, но и под высокие проценты.
Неопределённость связана с тем, что возведение АЭС часто не соответствует тем высоким стандартам, которых должно придерживаться. Когда это замечают государственные регуляторы, они велят исправлять недостатки.
Используемый при строительстве в Олкилуото бетон был изначально низкокачественным из-за большого содержания в нём воды. Затем возникли проблемы с системами наблюдения и управления АЭС, что привело к судебным тяжбам с двумя подрядчиками: французской Areva и немецкой Siemens. А стройка во Фляманвиле страдает от неправильной сварки. По данным Reuters, 800 из 3000 занятых на строительстве рабочих вынуждены исправлять низкокачественные сварные швы.
С одной стороны, эти задержки можно рассматривать как обнадёживающее свидетельство высокой безопасности: пришёл регулятор, увидел недостатки и велел их устранить. Трудно быть уверенным, что то же самое происходит с русскими и китайскими проектами как у них на родине, так и на таких экспортных рынках, как Египет или Пакистан.
Есть основания полагать, что в системе, которая намучилась со строительством новых объектов, будет меньше огрехов при эксплуатации. Увы, все эти задержки увеличивают стоимость строительства, делают пуск новых реакторов явлением очень редким, да и затрудняют накопление опыта.
Ни одна из стран Запада не умеет строить одновременно и высококачественно, и быстро. («Хинкли-Пойнт-Си» – это первая АЭС, возводимая в Британии за последние 30 лет.)
Цепочки снабжения не просто чрезвычайно сложны, но ещё и всякий раз выстраиваются с нуля. В итоге одна неудача тянет за собой новые. Строительство ведётся плохо. Инвесторы, хорошо осознавая риски задержки или отмены проекта, дают деньги под высокие проценты. Спрос на новые АЭС падает. Никто не учится строить лучше.
Чтобы разорвать этот порочный круг, надо и лучше строить, и разрабатывать новые модели финансирования. При строительстве «Хинкли-Пойнт-Си» используются современные методы планирования и модульной сборки, что повышает вероятность завершения строительства в срок.
Вместо того чтобы строить реактор «по кирпичику», его крупные секции собираются рядом «в автономном режиме», а затем поднимаются на объект. Как раз для этого и понадобился большой кран.
Саймон Гоулд, специалист по сварке из TISSOT Industrie, который работал и во Фляманвиле, и в Олкилуото, называет используемую при строительстве «Хинкли-Пойнт-Си» систему «изменением правил игры». EDF утверждает, что строительство второго из двух реакторов идёт на 30% быстрее, чем строительство первого, поскольку компания уже накопила определённый опыт.
Со строительством «Сайзуэлл-Си» всё будет ещё лучше не только из-за совершенствования его методов, но и из-за нового режима финансирования под названием База регулируемых активов (БРА). Он уже используется в других британских инфраструктурных проектах и позволяет покрывать платежи по процентам за счёт начислений на счета потребителей ещё в период строительства.

Плата за всё это
Если потребители платят проценты ещё во время строительства, то снижается размер основного долга, на который будут начисляться проценты в будущем. Это ведёт к общему снижению затрат. Например, EDF смогла занять для возведения «Хинкли-Пойнт-Си» 8 млрд фунтов под 9% годовых.
Это значит, что накопленные к моменту завершения стройки проценты превысят основную сумму долга. В компании рассчитали, что около 60% конечной стоимости строительства АЭС придётся на оплату процентов по кредиту.
31 марта парламент проголосовал за то, чтобы разрешить использование БРА для строительства «Сайзуэлл-Си». Со дня на день ожидается окончательное решение о начале строительства этой АЭС. Пайк рассчитывает, что БРА позволит не только начать выплату процентов до того, как начнут поступать доходы от эксплуатации АЭС, но и снизит стоимость самих заимствований, хотя пока не может сказать насколько. В обмен на вынужденную щедрость потребители должны в будущем получить более дешёвую электроэнергию. На «Сайзуэлл-Си» будет действовать режим, который позволит регулятору постепенно понижать тариф.

Свет в конце тоннеля
В демократических странах есть и другие компании, которые строят АЭС, но Европа пока не стала полем их деятельности. Японские атомщики построили много электростанций у себя на родине. У них большие планы после того, как будут перезапущены АЭС, остановленные после катастрофы в Фукусиме. Но японцы никогда не строили за границей. За последнее десятилетие в Британии провалились два их проекта строительства АЭС.
Westinghouse теперь принадлежит группе инвесторов. Компания зарабатывает деньги на техническом обслуживании действующих АЭС. По понятным причинам после провала с АЭС «Фёхтле» у неё нет твёрдых планов строительства.
Говорят, что Westinghouse ведёт переговоры с Польшей и Чехией о строительстве новых реакторов. Польша также ведёт переговоры с Korea Electric Power Corporation. Эта фирма никогда не строила в Европе, но у неё есть опыт возведения АЭС в ОАЭ. К тому же она представляет дружественную демократическую страну. В марте новый президент Южной Кореи Юн Сук Ёль заявил, что пересмотрит политику прежнего правительства по постепенному отказу от атомной энергетики и берёт на себя обязательство увеличить строительство ядерных реакторов за рубежом.
Новые игроки на рынке строительства АЭС могут улучшить перспективы отрасли. Так что, возможно, дело дойдёт и до ММР. Американская компания NuScale заключила контракт на строительство в Румынии шести маленьких реакторов общей мощностью в 462 МВт.
Британская машиностроительная компания Rolls-Royce рекламирует ММР большей мощности, каждый из которых способен произвести больше энергии, чем все 6 реакторов NuScale, вместе взятые. Она тоже ведёт переговоры с Польшей.
Если такого рода электростанции действительно заработают через несколько лет, это может вызвать новый всплеск интереса к атомной энергетике в Европе и Америке. Но это не значит, что не надо бороться за удешевление и сокращение продолжительности строительства больших реакторов.
Чтобы заместить ту электроэнергию, что вырабатывалась посредством сжигания русского газа, и заменить реакторами западной конструкции те проекты, в участии в которых отказано Москве, Европе потребуется ввести в эксплуатацию в ближайшие 15 лет новые АЭС мощностью в 40 ГВт. Так что работы всем хватит.
А если Европа добьётся успехов в строительстве крупных АЭС и сможет выйти на зарубежные рынки, то это станет хорошей наградой для неё. Мир, в котором все новые атомные программы опираются на Китай и Россию, геополитически непривлекателен.
Так что «Большой Карл» способен не только поднимать тысячетонные грузы. У него есть возможность преобразовать отрасль, которая способна улучшить мир.

The Economist, 25 июня 2022 года.

Прочитано 1015 раз

Поиск по сайту