Краткая история мирного атома
Первые цепные реакции ядерного распада производились еще в 1940‑х годах, а первая электроэнергия была получена в 1951 году. В 1954 году в СССР была запущена первая в мире атомная электростанция – Обнинская АЭС. В 1955 году в Швейцарии состоялась первая Международная научно-техническая конференция по мирному использованию атомной энергии, где ядерная энергетика была официально признана новым направлением в отрасли.
В мире насчитывается 443 действующих атомных реактора в 34 странах мира, еще 52 реактора строятся. Порядка 70 % АЭС приходится на пять государств – РФ, США, Францию, Китай, и Южную Корею
Активное развитие атомной генерации пришлось на 1970‑е годы. В этот период мировое потребление электроэнергии начало бурно расти и существующие гидроэнергетические ресурсы большинства развитых стран уже не могли удовлетворить спрос. В результате начали резко расти цены на основные виды топлива.
Во второй половине прошлого века СССР активно наращивал компетенции в атомной энергетике. В 1964 году в стране запустили первый водо-водяной реактор ВВЭР‑210 на Нововоронежской АЭС. В 1973 году был введен в эксплуатацию первый в мире энергетический реактор на быстрых нейтронах БН‑350, а в 1974 году – первый реактор РБМК на Ленинградской атомной станции. Также советские специалисты построили более 30 энергоблоков за рубежом – в Чехословакии, Венгрии, Болгарии, ГДР, Финляндии.
После периода замедления темпов развития отрасли в 1980–1990 годы, связанного с авариями на американской АЭС Три-Майл-Айленд и советской Чернобыльской АЭС, а также периода «перезагрузки» мировой атомной отрасли в результате аварии 2011 года на японской АЭС «Фукусима‑1» – в последнее десятилетие мы видим значительный рост интереса к атомной энергетике, в том числе со стороны развивающихся стран. По данным аналитической системы PRIS (МАГАТЭ), сегодня в мире насчитывается 443 действующих ядерных энергетических реактора в 34 странах мира, еще 52 реактора находятся в процессе строительства. Порядка 70 % мировой атомной генерации приходится на пять государств – Россию, США, Францию, Китай, и Южную Корею. Такие страны, как Турция, Белоруссия, Бангладеш, Египет и ряд других, в недавнем прошлом приняли решение о строительстве первых АЭС на своей территории и уже сегодня на практике реализуют эти планы.
Текущее состояние и перспективы российской атомной энергетики
Сегодня Госкорпорация «Росатом» – одна из крупнейших генерирующих компаний России. Доля АЭС в выработке электроэнергии в России превышает 20 %, а в европейской части страны достигает 40 %. Всего в 2020 году было выработано 216 млрд кВт·ч, что является абсолютным максимумом за всю историю существования отечественной атомной энергетики. Достигнутые показатели превзошли рекорд 1988 года, установленный совместно всеми АЭС Советского Союза.
Наша страна является признанным лидером по количеству иностранных заказов: в настоящее время подписаны контракты на строительство за рубежом 35 атомных энергоблоков в 12 странах. В стадии реализации находятся 24 блока в 9 странах – это свыше 70 % мирового рынка строительства АЭС.
Будущее российской и мировой атомной промышленности связано с такими направлениями, как развитие двухкомпонентной ядерной энергетики с замыканием топливного цикла, развитие водородной энергетики и массовое коммерческое производство атомных станций малой мощности (АСММ) для энергоснабжения удаленных регионов. Отмечу, что единственная в мире действующая АСММ – плавучий энергоблок «Академик Ломоносов» – уже работает в России с 2019 года и обеспечивает электроэнергией предприятия и жителей Чукотки.
В начале июня 2021 года в Томской области стартовало строительство инновационного реактора «БРЕСТ» – российский проект «Прорыв» по замыканию ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) перешел из теоретической в практическую фазу реализации. С этим достижением российских атомщиков поздравили многие международные эксперты и ученые, а некоторые из них назвали это событие историческим для мировой энергетики. Все дело в том, что технология ЗЯТЦ позволит повторно использовать уже отработавшее в реакторах АЭС топливо бесконечное количество раз (причем каждый последующий цикл в реакторе будет производиться больше топлива, чем было загружено). Это сделает ресурсную базу для развития атомной энергетики практически безграничной и решит проблему накопления и дорогостоящего хранения отработавшего ядерного топлива. Как результат, сама технология замкнутого цикла сможет экономически конкурировать с самыми передовыми видами генерации. Важно и то, что конструкция реактора «БРЕСТ» исключает даже гипотетические аварии на АЭС. Таким образом, проект «Прорыв» нацелен на создание источника чистой, безопасной и практически неисчерпаемой энергии, что обеспечит России лидерство в мировой атомной энергетике на десятилетия вперед.
Вклад атомной энергетики в борьбу с изменениями климата
Развитие атомной энергетики приобретает особое значение в контексте реализации Парижского соглашения, которое ставит цель сокращения выбросов в атмосферу. Многие страны, включая страны ЕС, США, Китай и Японию, принимают различные стратегии по достижению углеродной нейтральности на горизонте 2030–2060 годов. В этой связи важно помнить, что атомная энергетика является низкоуглеродным источником генерации, прямые выбросы СО2 от АЭС практически равны нулю.
По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), выбросы парниковых газов от атомной энергетики на всем жизненном цикле равны 12 тоннам СО2‑эквивалента на ГВт·ч. Для сравнения: ветроэлектростанции – 11 т СО2‑эквивалента на ГВт·ч, гидростанции – 24 т СО2‑эквивалента на ГВт·ч, солнечные установки – 48 т СО2‑эквивалента на ГВт·ч, газ – 490 т СО2‑эквивалента на ГВт·ч, уголь – 820 т СО2‑эквивалента на ГВт·ч. АЭС в России обеспечивают недопущение выбросов более 100 млн тонн СО2‑эквивалента ежегодно, что составляет порядка 7 % от всех выбросов парниковых газов в стране. Если же оценивать планетарные масштабы, то работа всех АЭС в мире дает экономию выбросов парниковых газов на уровне 2 млрд тонн СО2‑эквивалента в год, что соразмерно поглощающей способности всего лесного массива планеты.
Соответствие требованиям устойчивого развития означает не только минимальный уровень выбросов парниковых газов, но также и отсутствие риска отрицательного воздействия на окружающую среду и здоровье человека. При безусловно низком уровне углеродного следа до последнего времени на уровне официальных международных органов оставался нерешенным вопрос относительно второй части требований. Сложность этого вопроса была связана не столько с отсутствием необходимой фактологии, сколько с отдельными политическими и экономическими аспектами.
В апреле 2021 года вышло исследование Объединенного исследовательского центра (Joint research center) при Еврокомиссии, в котором приведены детальные критерии и выкладки по сравнению атомной энергетики с другими видами генерации по таким параметрам как материалоемкость, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, влияние на здоровье и продолжительность жизни человека. Ключевой вывод исследования – атомная энергетика по уровню воздействия на окружающую среду сопоставима с другими традиционно «зелеными» видами электроэнергии.
При этом исследование показывает, что атомная энергетика имеет самую низкую материалоемкость по сравнению с другими низкоуглеродными видами генерации. Например, металлоёмкость для производства 1 МВт·ч электроэнергии на АЭС в 13 раз меньше, чем у ветрогенерации. Также важно, что для АЭС требуется сравнительно небольшая площадь: например, для установки ветропарка мощностью 1 ГВт необходимо 950 га земли, а для АЭС аналогичной мощности – 28 га. При этом АЭС обеспечивают стабильную базовую нагрузку сетей, которая не зависит от погодных условий, 24 часа в сутки 7 дней в неделю на протяжении минимум 60 лет. Это единственный источник электроэнергии, который обладает совокупностью таких характеристик.
В этой связи удивляет позиция ЕС, где с 2018 года в рамках разработки европейской климатической стратегии «зеленая сделка» продолжается дискуссия о месте атомной энергетики в низкоуглеродном будущем. В марте 2021 года главы 7 стран ЕС (Франция, Польша, Венгрия, Румыния, Чехия, Словакия и Словения) письменно обратились в Европейскую комиссию с заявлением о том, что атомная энергетика вносит незаменимый вклад в борьбу с изменениями климата, поэтому данный источник генерации должен входить в перечень одобренных мер для достижения углеродной нейтральности. Однако до сих пор, несмотря на все отчеты и рекомендации экспертов, вопрос признания статуса атомной энергетики в числе «устойчивых» источников чистой генерации не решен.
Россия в этой части придерживается однозначной позиции о перспективности АЭС для обеспечения низкоуглеродного развития экономики. В настоящее время ВЭБ.РФ при участии профильных ведомств и заинтересованного бизнеса подготовлена редакция таксономии «зеленых» проектов, которая фиксирует параметры «зеленой» квалификации различных видов деятельности. Атомная энергетика отнесена к «зеленым» видам. Также низкоуглеродный «зеленый» характер этого вида электроэнергии фиксируют и другие программные документы федерального уровня, которые в настоящее время проходят процесс официального нормативного закрепления и будут приняты до конца этого года.
Отмечу, что признание атомной энергетики в составе низкоуглеродных «зеленых» и устойчивых видов генерации на уровне законодательства и нормативных актов стран – это важнейший этап в борьбе с изменениями климата и в реализации климатических обязательств. При этом зачастую за отказом стран от использования мирного атома следуют явно негативные экономические и социальные последствия. Например, Германия, которая не использует атомную энергетику с 2011 года, сегодня имеет один из самых высоких тарифов на электроэнергию в Европе (30,5 евроцента/кВт·ч или порядка 26,8 рублей/кВт·ч) из-за повышения цен на 25 % в 2010–2013 годах. По данным Международного энергетического агентства, полный отказ от атомной энергетики и замещение ее ВИЭ в Европе будет на 500 млрд долларов дороже, чем принятие решения о продлении срока эксплуатации действующих АЭС.
Позицию, согласно которой атомная энергетика вносит существенный вклад в борьбу с изменениями климата, разделяют и авторитетные международные организации. По данным все того же Международного энергетического агентства, гипотетический отказ от атомной энергетики может привести к дополнительным выбросам в атмосферу углекислого газа в размере 4 млрд тонн в период до 2040 года.
Безопасность атомной генерации
Очевидно, что широкое использование атомной энергии в большинстве развитых стран, в том числе в США, которые в последние месяцы активно декларируют климатическую повестку, говорит не только об экономической целесообразности, но и об экологичности и безопасности этого вида производства.
Важно понимать, что корректное производство атомной энергии абсолютно безопасно. Этой сфере уделяется особое внимание при проектировании АЭС, существуют высочайшие стандарты, постоянный контроль со стороны международных организаций. Началу строительства атомной электростанции предшествует многолетний всесторонний анализ проекта, лицензирование, разработка местного нормативного ядерного регулирования, применения стандартов безопасности Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) и обязательная экологическая оценка.
Мы абсолютно убеждены, что атомная энергетика сегодня – это высокотехнологичная, экологичная, безопасная, современная отрасль, где внедряются наиболее передовые технологии. За атомной энергетикой не только настоящее, но и будущее. Без использования мирного атома решить задачи климатической повестки в среднесрочной перспективе будет невозможно.