Сколько строить?
И строить ли?

Журнал Nuclear Engineering Magazine опубликовал серию статей с анализом положения в мировой атомной энергетике. Новых атомных строек недостаточно даже для сохранения нынешней доли атомной энергетики в мировом энергобалансе. По всей видимости, эта доля будет снижаться, причем под влиянием не столько экономических, сколько политических факторов.
Политика нашей редакции заключается в том, чтобы публиковать разные, даже самые пессимистичные, неоднозначные и категоричные, оценки развития атомной энергетики. На наш взгляд, открытые дискуссии, поиск путей решения актуальных проблем, профессиональное обсуждение ключевых вопросов развития отрасли необходимы для того, чтобы обеспечить ее процветание.

Фото: Росатом, Flickr/Société française d'énergie nucléaire SFEN, TASS
Казалось бы, всем известно, насколько важна атомная энергетика в эпоху, когда экологические проблемы выходят на первый план. Но чтобы возможности отрасли были полностью реализованы, необходимо продлевать срок эксплуатации действующих реакторов. Нужны и программы строительства АЭС, чтобы по крайней мере сохранить долю атомной энергетики в мировом энергобалансе на прежнем уровне. И сегодня проблема ее сохранения стоит особенно остро.

На первый взгляд, дела идут неплохо — лучше, чем 10–15 лет назад. Всемирная ядерная ассоциация полагает, что сегодня в мире строится 57 реакторов (15 лет назад строилось меньше половины этого числа). Может быть, «ядерный ренессанс» и не состоялся, но число стран, желающих развивать атомную энергетику, все же растет. Главнейшие из них на слуху у всех: это Китай, где строится 20 реакторов, Россия, где строится семь, и Индия, строящая шесть атомных энергоблоков. Если эти три программы разрастутся и тенденция к росту охватит другие страны, отрасли есть на что надеяться. С учетом средних сроков строительства (шесть-восемь лет), в ближайшие годы будет вводиться в эксплуатацию примерно по восемь реакторов ежегодно. Но чтобы стать серьезным игроком в будущей мировой энергетике, атомной отрасли нужно сооружать по 20–30 реакторов в год!

Проблема в том, что в других регионах мира движение идет в противоположном направлении. Нового строительства нет в таких ядерных странах, как США и Южная Корея. В других странах с меньшими программами — к примеру, в Бразилии и в Южной Африке — амбициозные планы тихо зачахли. Даже в Китае, России и Индии появились признаки снижения планов строительства.

Индия сократила планы развития атомной энергетики, в частности импорта технологий, объясняя это желанием сосредоточиться на внутренних разработках. Теоретически индийские планы переключения на легководные реакторы в сотрудничестве с зарубежными поставщиками остаются в силе, но активным можно считать лишь сотрудничество с Росатомом по строительству ВВЭР. Другие международные атомные проекты сталкиваются в Индии с проблемами в области финансирования и местных законов о ядерной ответственности, а также с конкуренцией генерации от возобновляемых и ископаемых источников.

Число новых атомных стран, за исключением тех, где активны российские и китайские вендоры, невелико. И наконец, неудачи реакторостроителей Westinghouse и Areva указывают на серьезные проблемы актуальных бизнес-моделей.
Атомная энергетика США под ударом
По историческим причинам США, страна с самым большим числом энергетических ядерных реакторов, уделяла много внимания перспективам атомного строительства.

Недавние неудачи американских атомщиков известны. Банкротство Westinghouse в марте 2017 года во многом было вызвано решением компании взять на себя полный контроль над двумя проектами строительства AP1000: в Южной Каролине и Джорджии. Чтобы спасти эти стройки, которые вышли за первоначальные сметы и сроки, Westinghouse пришлось отстранить своего партнера CB&I Stone&Webster. Японская Toshiba, собственник Westinghouse, столкнулась с серьезными финансовыми проблемами и — что неудивительно — полностью отказалась от новых ядерных проектов, включая NuGen в британском Мурсайде. Инвесторы южнокаролинской АЭС «Ви-Си Саммер» полностью отказались от проекта, но достройка АЭС «Вогл» в штате Джорджия идет по плану и даже, кажется, с опережением графика — не в последнюю очередь благодаря федеральным и местным субсидиям.

Нет сомнений, что причиной провала Westinghouse стало плохое управление проектами. Но в более широком смысле проблемой для атомного строительства США стал дешевый природный газ. Переход с угля на газ дает меньший выигрыш по выбросам, чем переход с угольной энергетики на атомную, но экономические показатели у газа все же лучше. Другие компании США отказываются от новых ядерных проектов; остается ждать увеличения экономической привлекательности атомной энергетики.

Дешевый природный газ из нетрадиционных источников подорвал надежды на продолжение эксплуатации атомных станций в большинстве штатов США. В некоторых это усугубилось дешевизной сетевой возобновляемой энергии. В южных штатах, где рынки энергии все еще регулируются, проблем меньше, и там к аргументам в пользу атомной энергетики (надежность энергоснабжения, экологическая чистота энергии) пока еще прислушиваются. Но в штатах с конкурентными дерегулированными рынками, особенно на северо-востоке и Среднем Западе, реакторам трудно конкурировать с мощностями на дешевом газе. Упования на то, что атомные и угольные электростанции получат субсидии на федеральном уровне, уже испарились. За последние пять лет в США досрочно закрыли или объявили о закрытии 18 реакторов на 14 станциях, в основном по экономическим причинам.

Сохраняются надежды, что штаты включат атомные мощности в число поставщиков «чистой» энергии, но и здесь атомная отрасль сталкивается с сильным противодействием производителей ископаемого топлива, объединившихся в антиядерные группы. В целом ситуация в США такова: под угрозой закрытия — в основном, напомним, из-за экономических факторов — находятся от 30 до 40 реакторов.

Этот тезис иллюстрирует новость, пришедшая в начале апреля: FirstEnergy Solutions, материнская компания атомного оператора First Energy Nuclear Operating Company, подала заявку на банкротство. В соответствии с планом реструктуризации, предусматривающим выход из генерирующей отрасли, компания в 2020 году будет вынуждена закрыть АЭС «Дэвис-Бесс», а в 2021 году — АЭС «Перри» и «Бивер-Вэлли» с четырьмя энергоблоками общей генерирующей мощностью 4000 МВт. Одновременно FirstEnergy Solutions подала министерству энергетики заявку на объявление чрезвычайной ситуации на рынке сетевого оператора PJM. Если министр энергетики Рик Перри согласится удовлетворить заявку, то PJM для защиты стабильности сети должен будет начать переговоры о контрактах, которые сняли бы угрозу досрочного закрытия атомных и угольных электростанций.

Понятно, что закрытие атомных электростанций влечет исчезновение высокооплачиваемых рабочих мест и что газовые мощности, замещающие атомные (мы пока не говорим о менее надежных мощностях возобновляемой энергетики), тоже отапливают дома. Но ясно и то, что доводы атомной отрасли, которые она приводит в обоснование своей необходимости, оказались неубедительными.
«Анонимное» давление
В феврале 2018 года глава атомного регулятора Чехии Дана Драбова сообщила о давлении, оказываемом на ее страну с целью закрытия старейших чешских реакторов путем ограничения их срока жизни 40 годами.

Это фактически удар по энергетической стратегии Чехии, угроза не только старым реакторам, но и планам нового атомного строительства. Д. Драбова не назвала органы, оказывающие давление, но сообщила, что в Европе уже есть примеры закрытия реакторов по политическим причинам. Это, например, литовская АЭС «Игналина» и два реактора словацкой АЭС «Ясловске Богунице», закрытие которых было условием вступления в Евросоюз.

По планам правительства Чехии, вывод из эксплуатации реакторов АЭС «Дукованы» должен начаться к 2035 году, и к этому времени должно быть построено около 2,5 ГВт новых ядерных мощностей. По словам представителя чешского министерства энергетики, «более широкая цель» правительства состоит в замене к 2040 году половины стареющих угольных и атомных мощностей.
Политика против атомной энергетики
В Южной Корее, напротив, основная проблема нового атомного строительства связана с политикой. В ответ на охватившие страну антиядерные настроения после аварии на японской АЭС «Фукусима-1» и скандал с ядерной безопасностью 2013 года новое правительство приняло решение о поэтапном отказе от ядерной энергетики.

Он обойдется недешево: аналитики уже выяснили, что переход на сочетание возобновляемых источников с газовой энергетикой будет стоить дороже, чем продолжение атомного строительства. Три реактора будут достроены, но они станут последними в стране (если не произойдет фундаментальных изменений в международной ситуации, внутренней политике или климате).

Такое же решение приняли на Тайване, наметив закрытие всех реакторов к 2030 году.

В Европе экономическое давление дешевого газа на атомные электростанции пока неочевидно. В 14 странах Европейского Союза действуют 126 реакторов суммарной мощностью 120 ГВт. Однако доля Европы в глобальной атомной энергетике снижается, и, по прогнозу GlobalData, от 40 % в 2016 году к 2030 году останется лишь 31 %. Этот прогноз отражает решения нескольких стран о сокращении доли атомной энергетики в энергобалансе либо о поэтапном отказе от нее.

В обоих случаях причиной стала политика. Яркий пример — Германия, чьи реакторы будут закрыты к 2022 году, несмотря на их надежность, а также хорошие эксплуатационные и экономические показатели. В начале апреля 2018 года в Бельгии тоже приняли решение о поэтапном отказе от атомной энергетики и закрытии всех семи реакторов страны к 2025 году. Все еще есть сомнения в возможности перехода энергетики на газ в сочетании с ВИЭ, и уже известны основные бенефициары этой политики — «грязные» угольные станции. Но население боится ядерной энергетики и в надежде, что рост выбросов от угольной генерации — явление временное, готово «финансировать» закрытие атомных станций (мириться с повышением цен на электроэнергию).

В других европейских странах с развитой атомной энергетикой — Швеции и Швейцарии — на продолжительность жизни реакторов тоже наложили политические ограничения. При среднем возрасте европейских реакторов 30 лет и в отсутствие перспектив нового атомного строительства это означает «мягкий» вариант поэтапного отказа от атомной энергии.

Будущее ядерной энергетики во Франции сегодня никто не в силах предсказать ввиду сложных и тонких взаимоотношений политических сил этой страны. Обещание сократить долю атомной электроэнергии в энергобалансе страны с нынешних 75 % до 50 % было «подачкой» правительства Олланда антиядерным настроениям части населения. Разумный аргумент в пользу этого шага лишь один — древняя мудрость, предостерегающая от того, чтобы складывать все яйца в одну корзину; иначе говоря, слишком большая доля генерации из одного источника несет те же риски, что и всякая монокультура.

По прогнозам, рост спроса на французскую электроэнергию будет в лучшем случае медленным, и в связи с существенными затратами на модернизацию реакторов снижение доли атомной энергии будет достигнуто закрытием старых реакторов. О планируемых конкретных шагах в этом направлении мы узнаем не ранее середины 2018 года. Вероятно, реактор EPR третьего блока АЭС «Фламанвиль», запуск которого позволит отключить два блока АЭС «Фессенхайм», станет последним новым реактором на долгие годы, если не навсегда.
Заливка первого бетона в основание реакторного здания энергоблока №1 АЭС «Аккую». Провинция Мерсин, Турция
Китайская осторожность
Проблемы китайской атомной программы объясняются тем, что с конца 2015 года Пекин не давал окончательных разрешений на строительство новых объектов.

Вероятно, это просто пауза и планировщики ждут запуска АР1000 на АЭС «Саньмэнь» и EPR на АЭС «Тайшань». Но значима сама задержка одобрения новых проектов по крайней мере до 2020 года. Долгосрочные планы расширения ядерных мощностей в Китае в лучшем случае можно считать неопределенными. Серьезнее всего проблемы с АР1000: китайцы потерпели большой ущерб из-за своего доверия к этому водо-водяному реактору, который должен был стать новым флагманом атомной энергетики КНР, и банкротство Westinghouse лишь усугубило их сомнения. Власти Китая, прежде чем начать строительство новых АР1000 или аналогичных реакторов, хотели бы увидеть свидетельства успешной эксплуатации этих блоков.

Еще два немаловажных фактора — решение Южной Кореи о поэтапном отказе от атомной энергетики и очень медленный перезапуск японских реакторов. Масштаб китайской программы также стал причиной ее замедления. В некоторых энергоизбыточных регионах страны перепроизводство энергии лишь усугубилось, и появились вопросы: сколько реакторов необходимо для удовлетворения спроса на электроэнергию и сохранения достигнутых цен на нее? Ядерные компании хотят строить больше, но теперь они конкурируют с энергией возобновляемых источников, да и «Фукусима» по-прежнему отбрасывает тень на атомные проекты. В конечном счете глава регулирующего органа должен взять на себя ответственность за безопасность 50 реакторов, что гораздо сложнее и обременительнее, чем отвечать за пять или десять.

Ущерб от пошатнувшегося доверия Китая к импортным проектам несколько смягчил китайский проект реактора Hualong, развивающий подход французских реакторостроителей 1970–1980-х годов. По-видимому, Hualong One (или HPR1000, как предпочитают называть его в Китае) удовлетворяет требованиям регулирующих органов, и сейчас в Китае строится четыре таких реактора, плюс еще один в Пакистане. Два блока, которые CNNC строит в провинции Фучжоу («Фукин»-5 и -6), планируют запустить в 2020 и 2021 годах, но пара, которую CGN строит на АЭС «Фанчэньган», по-видимому, сильно отстает от графика. Были проблемы с объединением проектов CNNC и CGN для Hualong, но в конечном итоге может быть согласована единая модель как для внутреннего, так и для экспортного рынка. Пока неясно, заменит ли Hualong «провалившийся» AP1000 на планируемых стройках.

Есть вопросы и к разработанному в Китае CAP1400 (укрупненная версия АР1000), а также к программе высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов (HTGR) и небольших модульных реакторов (SMR). Процесс утверждения строительства CAP1400 длится уже достаточно долго и завершится, видимо, не раньше, чем национальный регулятор будет удовлетворен эксплуатацией АР1000. Похоже, что HTGR и SMR будут для китайской программы маргинальными, но они могут стать хорошей дополнительной возможностью для экспорта.
Нерешительные «новички»
Необходимых условий для нового строительства всего два: экономика страны может себе это позволить; поддержка или хотя бы индифферентное отношение общества. (Интересно, что даже французской EDF пришлось отказаться от намерения заменить старые реакторы новыми EPR ввиду очевидной сверхдороговизны такой программы.)

Из стран, не входящих в «­атомную шестерку», расширять программу нового атомного строительства будет, вероятно, одна только Аргентина. Третий блок АЭС «Атуча» строится, и есть неплохие шансы на строительство следующих блоков в партнерстве с китайской CNNC. В других странах — Бразилии, Чехии, Румынии и Южной Африке — много говорили о намерениях, но так и не претворили их в действия, что объясняется как неблагоприятными политическими факторами, так и трудностями финансирования крупных и рискованных проектов.

Проблема стран, надеющихся начать свои первые ядерные энергетические программы, заключается в том, что им не хватает зрелой правовой, политической и регулирующей инфраструктуры, адаптированной к потребностям ядерных разработчиков и поставщиков. Для бедных и малоразвитых стран, которые не могут профинансировать проекты полностью, доступ к новым атомным мощностям становится все затруднительнее, если только проекты не финансируются поставщиками, как в Белоруссии, Бангладеш, Пакистане. Многие страны Африки, Юго-Восточной Азии и Латинской Америки подписали меморандумы о взаимопонимании с китайскими и российскими поставщиками, а также провели обзоры экспертных оценок МАГАТЭ, которые помогают построить ядерную инфраструктуру, но они далеки от запуска проектов.

Вьетнамское правительство в ноябре 2016 года неожиданно объявило об отказе от запланированного атомного строительства. В списке потенциальных новых атомных стран Вьетнам занимал первое место, и решение о его отказе от атомной стройки стало тяжким ударом для всей отрасли. Была названа причина такого решения: прогнозы спроса на электроэнергию оказались слишком завышенными, а природный газ и возобновляемые источники энергии — более привлекательными экономически. Другую причину — отрицательное отношение общества, подпитанное парадигмой страха перед «атомом», — озвучивать не стали.
Британский подход
Великобритания выделяется из европейских стран как активный сторонник нового атомного строительства.

Поскольку из 15 действующих в этой стране реакторов к началу 2030-х годов будут закрыты 14, их необходимо заменить новыми мощностями с сохранением или даже увеличением в энергобалансе доли атомной генерации (сегодня она составляет 20 %). Таково намерение правительства, и оно более осмысленно, чем попытка Германии удовлетворить нужды потребителей только за счет возобновляемой энергетики.

Британия пришла к решению, которое, вероятно, гарантирует операционную прибыль, достаточную для стимулирования энергетиков и ядерных разработчиков — именно им предстоит взять на себя риски нового атомного строительства.

Проект АЭС «Хинкли Пойнт С» с реакторами EPR, развиваемый ядерным оператором EDF Energy, продвигается медленно, но уже приобрел китайского стратегического участника. Сомнительно, что внести вклад в британские проекты смогут компании с меньшей рыночной капитализацией, вроде японской Hitachi. Возможно, решением проблемы станет партнерство с государством.
Строить, закрывать или продлевать?
Стратегия продления жизни водо-водяных реакторов может потерпеть неудачу и по экономическим причинам (как в случае с США), и по политическим (как в ­Германии).

Новое атомное строительство сталкивается с проблемами даже на таких быстрорастущих рынках, как китайский. Сторонники атомной энергетики полагают, что для сохранения ее роли в производстве энергии в XXI веке необходимо ввести в эксплуатацию множество новых реакторов. Даже в самой благоприятной обстановке на это потребуется много времени, а в нынешней неопределенной ситуации задача продления жизни реакторов становится самой насущной.

Новейшие проекты реакторов предлагают несколько востребованных характеристик (малые размеры, модульные конструкции), и обычно мы слышим, что они более эффективны экономически, обеспечивают надежное энергоснабжение и экологическую чистоту. Вот только отрасль с годами выучила тяжелый урок: проще закрыть старый реактор, чем построить новый. О закрытии одних реакторов велись долгие и серьезные споры, другие закрыли по политическим соображениям, третьи — в связи с ситуацией на рынке энергии. Эти факторы влияют и на принятие решений о новом строительстве. И мы должны признать: если даже работающие атомные станции сталкиваются с экономическими трудностями и не могут добиться одобрения общества, проекты строительства новых будет непросто запускать, вне зависимости от их потенциального технического совершенства.

Для водо-водяных реакторов, составляющих основу атомной энергетики множества стран, технически возможно продление срока эксплуатации до 60 или даже 80 лет. Более 80 % реакторов США уже получили разрешение регулятора продлить срок жизни до 60 лет, а некоторые — до 80. Очевидно, что для этого компаниям приходится вкладывать немалые суммы в замену основных компонентов, но эти затраты до сих пор признавались экономически оправданными, особенно в сравнении с суммами, которые ушли бы на замену выбывающих мощностей. Во Франции EDF пытается разработать экономическое обоснование для инвестирования 50 млрд евро в продление сорокалетних сроков эксплуатации 58 реакторов.

В странах со старыми реакторами, которые не годятся для длительной эксплуатации, можно ожидать ряда закрытий. Это прежде всего, конечно, 14 британских AGR, остающиеся в эксплуатации российские РБМК, а также, возможно, несколько ВВЭР-440 в России и в Восточной Европе. Все эти претенденты на закрытие находятся в странах, считающих необходимым сохранять долю атомной энергетики в своих энергобалансах, и их грядущее закрытие служит аргументом в пользу новых атомных строек.

В Китае самые старые реакторы построены в 1990-х годах, а большая часть атомных мощностей — в XXI веке. Поэтому проблема закрытия реакторов для Китая не актуальна и останется таковой, если не произойдет чрезвычайных событий. Стандартный срок эксплуатации реакторов составляет 40 лет, и речь о продлении их жизни не зайдет ранее 2030 года.

Ситуация в Индии иная, если вспомнить несколько более старых и менее мощных реакторов — к примеру, два BWR (производства General Electric) в Тарапуре, построенных в 1969 году. Постепенное закрытие этих реакторов частично компенсируется вводом в эксплуатацию новых крупных PHWR, которые в настоящее время строятся либо планируются, плюс строящиеся в Куданкуламе российские ВВЭР.

И наконец, 42 японских реактора, числящиеся эксплуатируемыми, из которых в реальности работает лишь семь. В Японии скептически относятся к способности правительства нарастить долю атомной энергии до 22 %, что потребует ввода в эксплуатацию почти всех наличных реакторов. По оценкам японских специалистов, реально ожидать возврата в строй лишь 20–25 реакторов, и все прогнозы о том, какие из них заработают и когда, до сих пор оказывались ошибочными.

Первоначальный процесс утверждения перезапуска японских реакторов был двухэтапным: требовались одобрения национального регулятора и губернатора префектуры. Ныне возник третий барьер — требование одобрения перезапуска на местном уровне. Антиядерные группы постоянно обращаются в суды с жалобами на то, что их мнения не рассматривают должным образом; суды регулярно отвергают требования активистов, однако это существенно замедляет процесс перезапуска. Возможно, все 42 реактора в конце концов будут удовлетворять всем требованиям безопасности, но и это не упростит преодоления барьеров на местном уровне, где получение согласия на перезапуск всегда было сложнейшей политической задачей.
Атомные поставщики: ряды перестраиваются
Самым примечательным сдвигом последних лет в новом ядерном строительстве стало доминирование государственных компаний и производителей реакторов России и Китая. Поскольку правительства обеих стран стремятся и готовы использовать внутреннюю атомную энергетику в качестве рычага внешней политики, проекты новых атомных станций будут определяться геополитической стратегией. Это лучше, чем ничего, но другие модели расширения атомной энергетики, как представляется, почти мертвы.

Следствием растущего доминирования российских и китайских поставщиков стал крах старых поставщиков реакторов на Западе и в Восточной Азии. Компании Areva и Westinghouse пострадали от заключения контрактов «под ключ». Компании Hitachi и Mitsubishi Heavy Industries (MHI) все еще активны и борются за новые рынки. Hitachi использует собственные финансы для ABWR на АЭС «Уилфа Ньюидд» в Уэльсе в надежде привлечь стратегических инвесторов, и тем же занята MHI с проектом АЭС «Синоп» в Турции.

Другие старые игроки отрасли отошли в сторону. Компания GE-Hitachi в попытках продать свой экономичный упрощенный кипящий водный реактор (ESBWR) отказывается от любых рисков. Канадская SNC–Lavalin, которая несколько лет назад приобрела Candu Energy (ранее AECL), сегодня стала технологическим субподрядчиком. Поставщики стремятся ограничить свое участие в новом строительстве поставкой реакторной техники и компонентов ядерного острова.

Государственные компании тоже испытывают сложности. Китайские атомные корпорации конкурируют друг с другом за иностранные контракты, а государство призывает их если не к объединению, то к сотрудничеству. Южнокорейская Керсо в своем стремлении стать международным поставщиком несомненно столкнется с мощным противодействием как за рубежом, так и внутри страны, принявшей политику поэтапного отказа от атомной энергетики.
Неутешительные перспективы
С учетом описанных тенденций весьма вероятно, что из существующих в мире около 400 реакторов до 2030 года будут закрыты от 50 до 100, в среднем по пять-семь блоков в год.

Некоторые из них менее мощны, чем современные водо-водяные реакторы, но даже при этом для сохранения мировой атомной генерации на прежнем уровне — около 2600 ТВт∙ч в год — необходим значительный прирост новых мощностей. Без преодоления страха перед атомной энергией это едва ли достижимо, даже если снова и снова повторять аргументы о ее чистоте, дешевизне и надежности энергоснабжения.

Подготовила Татьяна Данилова по материалам Nuclear Engineering Magazine

ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ НОМЕРА