Атом в помощь климатической нейтральности
ТРЕНДЫ / #7_2021
Текст: по материалам Rosatom Newsletter / Фото: Росатом
Во всем мире продолжаются дискуссии о приемлемости атомной энергетики в мировой энергетической корзине. На первый план в последнее время вышел очевидный аргумент в пользу атома: помимо генерации на ВИЭ, это единственный источник безуглеродной энергии. Поэтому, если человечество хочет прекратить выбросы и достичь климатической нейтральности, атомную генерацию надо развивать.
Дискуссии об атомной энергетике идут в странах Евросоюза, США, Великобритании. И в них все чаще проявляется осознание того, что ставки повышаются. Речь идет не о конкуренции между энергетическими технологиями, а о предотвращении климатической катастрофы. Все чаще звучит возмущение: если мы хотим защитить планету от опасного перегрева, то почему же отказываемся от технологий, позволяющих его предотвратить?!
«Если говорят, что это [изменение климата] апокалиптический и неприемлемый риск, а затем отвергают и исключают один из наиболее очевидных способов избежать его [ядерную энергетику], то это непоследовательно и неискренне», — считает климатолог Керри Эмануэль из Массачусетского технологического института (США). Показательно, что цитирует его немецкое издание Tichys Einblick. Германия, напомним, проводит последовательную политику ускоренного отказа от атомной энергетики. «Абсурдно, что люди, твердящие о том, что сейчас пять минут двенадцатого, имея в виду опасность изменения климата, хранят молчание по вопросу ядерной энергетики», — возмущается автор статьи Райнер Цительманн. Он же заявляет, что истинной причиной отказа Германии от атомной энергетики была не авария на Фукусиме, а победа партии «зеленых» на выборах в Баден-Вюртемберге через две недели после аварии. В такой ситуации, предполагает автор, отказ от АЭС стал попыткой партии Ангелы Меркель перетянуть избирателей на свою сторону. Попытка не удалась, а Германия теперь «не добивается успеха в борьбе с изменением климата, несмотря на все ее усилия». В статье отмечается, что даже Йельский университет в своем отчете об экологической эффективности за 2021 год (Environmental Performance Index 2021) отметил: некоторые аналитики придерживаются мнения, что отказ Германии от ядерной энергетики может нанести ущерб прогрессу страны в защите климата.
В подобном ключе выступают также политики и общественные деятели Франции. «Что сейчас происходит в Европейском союзе? Он поставил перед собой цель добиться углеродной нейтральности к 2050 году и сократить выбросы CO2 на 55% к 2030 году по сравнению с 1990 годом. Он продолжает продвигать и внедрять возобновляемые источники энергии и энергоэффективность. Все это соответствует той роли, которую Европейский союз намеревается играть в борьбе с глобальным потеплением. Но пора перестать надеяться, что мифы сбудутся. Один из мифов состоит в том, что массовое использование периодически возобновляемых источников энергии будет „устойчивым“», — утверждают в своей статье президент Ассоциации защиты ядерного наследия и климата (PNC France), экс-президент Национального собрания Франции Бернар Аккойе и основатель альянса weCARE Марк Деффреннес. Они считают, что ответственным политикам стоит срочно задать себе вопрос о роли, которую ядерная энергетика должна играть в структуре энергетики с очень низким содержанием углерода, и продлевать срок службы существующих атомных электростанций, где это возможно. Эта мера предотвратит любые новые крупные инвестиции в газ, который в противном случае сохранится в долгосрочной перспективе вместе с квотой на выбросы углерода. «Случай с Бельгией — пример того, чего не следует делать: отказаться от ядерной энергетики по чисто политическим причинам и построить газовые установки для ее замены, а также использовать механизм финансирования, (…) увеличивающий затраты на электроэнергию для конечного потребителя. Помимо обслуживания существующих реакторов, мы должны активно продолжать разработку реакторов будущего, в том числе меньших по размеру, для лучшей интеграции в полностью безуглеродную, гибкую и оптимизированную систему», — заявляют авторы.
«Климатический кризис неизбежен. От загрязнения воздуха ископаемым топливом ежегодно умирает более 8 млн человек. Этих смертей можно избежать. Ядерная энергия дает человечеству значительные преимущества. Она способствует стабильности энергоперехода, повышению качества воздуха, созданию рабочих мест и непрерывному производству недорогой „зеленой“ электроэнергии на электростанциях, имеющих длительный срок службы: до 80 лет при высокой безопасности», — считают экоактивисты Зайон Лайтс (Британия), Изабель Бемеке (Франция) и глава неправительственной организации Les Voix du Nuclear Мирто Трипати.
Американский портал CNET в июле опубликовал развернутую статью с разнообразными комментариями и данными, свидетельствующими о необходимости сохранения и развертывания ядерной энергетики для предотвращения выбросов. «Основной вопрос заключается в том, в какой степени мы сможем достичь климатических целей, используя исключительно возобновляемые источники энергии. Если вы не верите в такую возможность, но при этом заботитесь об изменении климата, вам придется задуматься в числе прочего о ядерной энергии», — комментирует директор по исследованиям Центра глобальной устойчивости Леон Кларк.
Автор статьи напоминает, что Япония после аварии на АЭС «Фукусима‑1» заменила свои АЭС не возобновляемыми станциями, а угольными. И намерена построить еще 22 угольные станции в ближайшие пять лет. По тому же пути идет и Нью-Йорк. «Использование трех газовых электростанций для выработки электричества, которое ранее производилось на АЭС „Индиан Пойнт“, скорее всего, приведет к увеличению выбросов после остановки АЭС. И это не просто предположение: доля природного газа в объеме потребляемой энергии выросла с 36% до 40% после остановки первого реактора АЭС „Индиан-Пойнт“ в прошлом году», — считает Л. Кларк. Идея заменить атомные станции возобновляемыми — это ментальная ловушка, потому что конечной целью должна быть декарбонизация, а не жонглирование технологиями: «Многие говорят, что мы заменяем ядерную энергию энергией Солнца и ветра… Я же считаю, они упускают суть: мы хотим исключить ископаемое топливо», —цитирует издание немецкого предпринимателя, живущего в Нью-Йорке, Дитмара Детеринга.
Вывод о значимости атомной энергетики в процессе декарбонизации сформулирован в «Обзоре технологий атомной энергетики» с опорой на данные проекта ЕЭК ООН «Укрепление потенциала государств — участников ЕЭК при достижении Целей устойчивого развития ООН в области энергетики»: «Нам потребуется использовать все доступные низкоуглеродные технологии, чтобы заполнить пробел между тем, что сделано, и тем, что нам нужно».
Однако претензии к атомной энергетике пока не исчерпаны. Даже беглый поиск выдает критические статьи в Forbes, на сайте Фонда Генриха Бёлля (поддерживающего тесные связи с Немецкой партией зеленых), в New York Times и др. Претензии сводятся к четырем пунктам: атомная энергетика дорогая, строить АЭС долго, аварии чреваты жертвами, государство попадает в зависимость от поставщика технологий.
На эти претензии есть обоснованные возражения. Начнем с дороговизны. В «Обзоре технологий атомной энергетики», выполненном Целевой группой по углеродной нейтральности ЕЭК ООН и специальной группой международных экспертов высокого уровня, есть важное замечание: надо сравнивать нормированную стоимость электроэнергии из разных источников не «вообще», а по странам. Оказывается, что в Японии, России и Южной Корее нормированная стоимость электроэнергии с АЭС самая низкая — ниже электроэнергии из любых ВИЭ. То же касается энергии, вырабатываемой на АЭС во Франции и США. «Во многих странах мира ядерная энергия остается одним из наиболее экономически эффективных и конкурентных способов производства электричества. Как и в случаях с другими технологиями, стоимость электричества, выработанного на АЭС, зависит от ряда факторов, таких как срок службы станции, ее мощность, стоимость топлива и эксплуатационные затраты», — отмечают авторы обзора.
Кроме того, они видят потенциал уменьшения затрат в увеличении уровня зрелости конструкции, эффективном управлении, стабильности и предсказуемости регулирования, выходе на серийное производство. Все эти факторы позволят снизить капитальные вложения в сооружение уже второй в серии (post-FOAK) АЭС на 40%. А для серийных АЭС — на 60%. Такого снижения можно достичь благодаря оптимизации конструкции, внедрению технологических инноваций, пересмотру взаимодействия на регуляторном уровне, гармонизации лицензирования, кодексов и стандартов.
Что касается сроков возведения АЭС: действительно, АЭС нельзя возвести за год. Но за пять-семь лет можно вполне. Например, первый бетон в фундамент Белорусской АЭС был залит в ноябре 2013 года, а в ноябре 2020 года она была подключена к национальной электросети. Обычно говорят, что это дольше, чем построить парк ВЭС или солнечную ферму. Верно, однако надо учитывать, что проектный срок службы ранних версий АЭС составлял 40 лет, а некоторые из существующих уже получили продления до 80 лет. Проектный срок службы АЭС Росатома — 60 лет с возможностью продления до 80 и даже, возможно, 100 лет. Иными словами, одна АЭС работает столько же, сколько три-пять последовательно сменяющих друг друга ветропарков или солнечных ферм.
Отходы: замыкание ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) уже частично реализовано во Франции. Над ЗЯТЦ работает Китай. Но самый активный участник «замкнутой» повестки — Россия, где ЗЯТЦ выстраивается сразу в трех вариантах: для быстрых натриевых реакторов (пример — БН‑800 на Белоярской АЭС), быстрых свинцовых реакторов (в июне залит первый бетон в фундамент демонстрационного реактора БРЕСТ‑300) и для ВВЭР, для которых разрабатывается РЕМИКС‑топливо. ЗЯТЦ будет способствовать полному использованию добытого урана, а также сокращению отходов и сроков их хранения. В «Обзоре технологий атомной энергетики» отмечается, что около 97% радиоактивных отходов, образующихся в ядерной индустрии, по своим радиохимическим характеристикам классифицируются как низкоактивные или очень низкоактивные. Доля высокоактивных составляет 0,1% от общего объема. Для таких РАО в Финляндии строится окончательное геологическое хранилище, подразумевающее несколько степеней защиты. Наконец, даже высокоактивные отходы ЯТЦ естественным образом становятся безопаснее.
Безопасность. Не будем отрицать очевидного: за неполные 70 лет существования атомной энергетики (первая АЭС, напомним, была запущена в СССР, в Обнинске, в 1954 году) в отрасли произошли три крупные аварии. Но это не значит, что прогресса нет. Напомним, ни от аварии, ни от радиации на Фукусиме никто не погиб. После анализа причин был принят целый ряд изменений, повышающих безопасность конструкции и работы атомных станций. «Атомные станции проектируются с учетом многоуровневой системы безопасности для защиты людей и окружающей среды от выбросов радиации. Чтобы получить разрешение от регулирующих органов на строительство новой АЭС в Великобритании, строители должны гарантировать, что годовая доза радиации, получаемая от нее жителем страны, будет примерно такой же, какую он получит за время перелета в Нью-Йорк и обратно. На долю ядерной отрасли приходится менее 0,1% всей радиации, которой большинство жителей подвержены в повседневной жизни», — говорится в «Обзоре технологий атомной энергетики».
По некоторым оценкам, по уровню безопасности атомная энергетика сопоставима с генерацией на ВИЭ, особенно в контексте сравнения с углем, нефтью и даже газом.
Зависимость (прежде всего политическая) от поставщика, как показало исследование «Энергетическая безопасность в эпоху движения к нулевым выбросам и системная ценность ядерной энергетики», выполненное европейским исследовательским центром New Nuclear Watch Institute (NNWI), тоже преувеличена. Она, во‑первых, может быть нивелирована, во‑вторых, невыгодна самому поставщику. Так если вендор разорвет отношения до начала строительства, то заказчик потеряет административные расходы (например, переговоры). Но эти же затраты должен будет списать и поставщик. Риск выхода из проекта на стадии возведения, во‑первых, маловероятен. Пример был только один — АЭС «Бушер» Напомним, начинало ее строить подразделение Siemens еще в 1975 году, но через пять лет отказалось по политическим причинам. Спустя еще 12 лет, в 1992 году, за достройку станции взялся Росатом, и в сентябре 2011 года первый блок АЭС «Бушер» был подключен к национальной энергосети. Во-вторых, этот же пример показал, что завершить стройку может другой поставщик. Наконец, в топливном сегменте нивелировать риск отказа от поставок можно, создав запас. Не говоря уже о том, что сейчас конкуренция настолько обострилась, что о невыполнении контрактных обязательств не может быть и речи.
Резюмируем: атомная генерация — безуглеродная, надежная, не зависящая от изменений погоды и цен на энергоносители — уже почти 70 лет предотвращает выбросы парниковых газов, сажи и пыли в атмосферу. При благоприятной политике и общественном признании атомная энергетика способна внести весомый вклад в чистое будущее планеты.
«Если говорят, что это [изменение климата] апокалиптический и неприемлемый риск, а затем отвергают и исключают один из наиболее очевидных способов избежать его [ядерную энергетику], то это непоследовательно и неискренне», — считает климатолог Керри Эмануэль из Массачусетского технологического института (США). Показательно, что цитирует его немецкое издание Tichys Einblick. Германия, напомним, проводит последовательную политику ускоренного отказа от атомной энергетики. «Абсурдно, что люди, твердящие о том, что сейчас пять минут двенадцатого, имея в виду опасность изменения климата, хранят молчание по вопросу ядерной энергетики», — возмущается автор статьи Райнер Цительманн. Он же заявляет, что истинной причиной отказа Германии от атомной энергетики была не авария на Фукусиме, а победа партии «зеленых» на выборах в Баден-Вюртемберге через две недели после аварии. В такой ситуации, предполагает автор, отказ от АЭС стал попыткой партии Ангелы Меркель перетянуть избирателей на свою сторону. Попытка не удалась, а Германия теперь «не добивается успеха в борьбе с изменением климата, несмотря на все ее усилия». В статье отмечается, что даже Йельский университет в своем отчете об экологической эффективности за 2021 год (Environmental Performance Index 2021) отметил: некоторые аналитики придерживаются мнения, что отказ Германии от ядерной энергетики может нанести ущерб прогрессу страны в защите климата.
В подобном ключе выступают также политики и общественные деятели Франции. «Что сейчас происходит в Европейском союзе? Он поставил перед собой цель добиться углеродной нейтральности к 2050 году и сократить выбросы CO2 на 55% к 2030 году по сравнению с 1990 годом. Он продолжает продвигать и внедрять возобновляемые источники энергии и энергоэффективность. Все это соответствует той роли, которую Европейский союз намеревается играть в борьбе с глобальным потеплением. Но пора перестать надеяться, что мифы сбудутся. Один из мифов состоит в том, что массовое использование периодически возобновляемых источников энергии будет „устойчивым“», — утверждают в своей статье президент Ассоциации защиты ядерного наследия и климата (PNC France), экс-президент Национального собрания Франции Бернар Аккойе и основатель альянса weCARE Марк Деффреннес. Они считают, что ответственным политикам стоит срочно задать себе вопрос о роли, которую ядерная энергетика должна играть в структуре энергетики с очень низким содержанием углерода, и продлевать срок службы существующих атомных электростанций, где это возможно. Эта мера предотвратит любые новые крупные инвестиции в газ, который в противном случае сохранится в долгосрочной перспективе вместе с квотой на выбросы углерода. «Случай с Бельгией — пример того, чего не следует делать: отказаться от ядерной энергетики по чисто политическим причинам и построить газовые установки для ее замены, а также использовать механизм финансирования, (…) увеличивающий затраты на электроэнергию для конечного потребителя. Помимо обслуживания существующих реакторов, мы должны активно продолжать разработку реакторов будущего, в том числе меньших по размеру, для лучшей интеграции в полностью безуглеродную, гибкую и оптимизированную систему», — заявляют авторы.
«Климатический кризис неизбежен. От загрязнения воздуха ископаемым топливом ежегодно умирает более 8 млн человек. Этих смертей можно избежать. Ядерная энергия дает человечеству значительные преимущества. Она способствует стабильности энергоперехода, повышению качества воздуха, созданию рабочих мест и непрерывному производству недорогой „зеленой“ электроэнергии на электростанциях, имеющих длительный срок службы: до 80 лет при высокой безопасности», — считают экоактивисты Зайон Лайтс (Британия), Изабель Бемеке (Франция) и глава неправительственной организации Les Voix du Nuclear Мирто Трипати.
Американский портал CNET в июле опубликовал развернутую статью с разнообразными комментариями и данными, свидетельствующими о необходимости сохранения и развертывания ядерной энергетики для предотвращения выбросов. «Основной вопрос заключается в том, в какой степени мы сможем достичь климатических целей, используя исключительно возобновляемые источники энергии. Если вы не верите в такую возможность, но при этом заботитесь об изменении климата, вам придется задуматься в числе прочего о ядерной энергии», — комментирует директор по исследованиям Центра глобальной устойчивости Леон Кларк.
Автор статьи напоминает, что Япония после аварии на АЭС «Фукусима‑1» заменила свои АЭС не возобновляемыми станциями, а угольными. И намерена построить еще 22 угольные станции в ближайшие пять лет. По тому же пути идет и Нью-Йорк. «Использование трех газовых электростанций для выработки электричества, которое ранее производилось на АЭС „Индиан Пойнт“, скорее всего, приведет к увеличению выбросов после остановки АЭС. И это не просто предположение: доля природного газа в объеме потребляемой энергии выросла с 36% до 40% после остановки первого реактора АЭС „Индиан-Пойнт“ в прошлом году», — считает Л. Кларк. Идея заменить атомные станции возобновляемыми — это ментальная ловушка, потому что конечной целью должна быть декарбонизация, а не жонглирование технологиями: «Многие говорят, что мы заменяем ядерную энергию энергией Солнца и ветра… Я же считаю, они упускают суть: мы хотим исключить ископаемое топливо», —цитирует издание немецкого предпринимателя, живущего в Нью-Йорке, Дитмара Детеринга.
Вывод о значимости атомной энергетики в процессе декарбонизации сформулирован в «Обзоре технологий атомной энергетики» с опорой на данные проекта ЕЭК ООН «Укрепление потенциала государств — участников ЕЭК при достижении Целей устойчивого развития ООН в области энергетики»: «Нам потребуется использовать все доступные низкоуглеродные технологии, чтобы заполнить пробел между тем, что сделано, и тем, что нам нужно».
Однако претензии к атомной энергетике пока не исчерпаны. Даже беглый поиск выдает критические статьи в Forbes, на сайте Фонда Генриха Бёлля (поддерживающего тесные связи с Немецкой партией зеленых), в New York Times и др. Претензии сводятся к четырем пунктам: атомная энергетика дорогая, строить АЭС долго, аварии чреваты жертвами, государство попадает в зависимость от поставщика технологий.
На эти претензии есть обоснованные возражения. Начнем с дороговизны. В «Обзоре технологий атомной энергетики», выполненном Целевой группой по углеродной нейтральности ЕЭК ООН и специальной группой международных экспертов высокого уровня, есть важное замечание: надо сравнивать нормированную стоимость электроэнергии из разных источников не «вообще», а по странам. Оказывается, что в Японии, России и Южной Корее нормированная стоимость электроэнергии с АЭС самая низкая — ниже электроэнергии из любых ВИЭ. То же касается энергии, вырабатываемой на АЭС во Франции и США. «Во многих странах мира ядерная энергия остается одним из наиболее экономически эффективных и конкурентных способов производства электричества. Как и в случаях с другими технологиями, стоимость электричества, выработанного на АЭС, зависит от ряда факторов, таких как срок службы станции, ее мощность, стоимость топлива и эксплуатационные затраты», — отмечают авторы обзора.
Кроме того, они видят потенциал уменьшения затрат в увеличении уровня зрелости конструкции, эффективном управлении, стабильности и предсказуемости регулирования, выходе на серийное производство. Все эти факторы позволят снизить капитальные вложения в сооружение уже второй в серии (post-FOAK) АЭС на 40%. А для серийных АЭС — на 60%. Такого снижения можно достичь благодаря оптимизации конструкции, внедрению технологических инноваций, пересмотру взаимодействия на регуляторном уровне, гармонизации лицензирования, кодексов и стандартов.
Что касается сроков возведения АЭС: действительно, АЭС нельзя возвести за год. Но за пять-семь лет можно вполне. Например, первый бетон в фундамент Белорусской АЭС был залит в ноябре 2013 года, а в ноябре 2020 года она была подключена к национальной электросети. Обычно говорят, что это дольше, чем построить парк ВЭС или солнечную ферму. Верно, однако надо учитывать, что проектный срок службы ранних версий АЭС составлял 40 лет, а некоторые из существующих уже получили продления до 80 лет. Проектный срок службы АЭС Росатома — 60 лет с возможностью продления до 80 и даже, возможно, 100 лет. Иными словами, одна АЭС работает столько же, сколько три-пять последовательно сменяющих друг друга ветропарков или солнечных ферм.
Отходы: замыкание ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) уже частично реализовано во Франции. Над ЗЯТЦ работает Китай. Но самый активный участник «замкнутой» повестки — Россия, где ЗЯТЦ выстраивается сразу в трех вариантах: для быстрых натриевых реакторов (пример — БН‑800 на Белоярской АЭС), быстрых свинцовых реакторов (в июне залит первый бетон в фундамент демонстрационного реактора БРЕСТ‑300) и для ВВЭР, для которых разрабатывается РЕМИКС‑топливо. ЗЯТЦ будет способствовать полному использованию добытого урана, а также сокращению отходов и сроков их хранения. В «Обзоре технологий атомной энергетики» отмечается, что около 97% радиоактивных отходов, образующихся в ядерной индустрии, по своим радиохимическим характеристикам классифицируются как низкоактивные или очень низкоактивные. Доля высокоактивных составляет 0,1% от общего объема. Для таких РАО в Финляндии строится окончательное геологическое хранилище, подразумевающее несколько степеней защиты. Наконец, даже высокоактивные отходы ЯТЦ естественным образом становятся безопаснее.
Безопасность. Не будем отрицать очевидного: за неполные 70 лет существования атомной энергетики (первая АЭС, напомним, была запущена в СССР, в Обнинске, в 1954 году) в отрасли произошли три крупные аварии. Но это не значит, что прогресса нет. Напомним, ни от аварии, ни от радиации на Фукусиме никто не погиб. После анализа причин был принят целый ряд изменений, повышающих безопасность конструкции и работы атомных станций. «Атомные станции проектируются с учетом многоуровневой системы безопасности для защиты людей и окружающей среды от выбросов радиации. Чтобы получить разрешение от регулирующих органов на строительство новой АЭС в Великобритании, строители должны гарантировать, что годовая доза радиации, получаемая от нее жителем страны, будет примерно такой же, какую он получит за время перелета в Нью-Йорк и обратно. На долю ядерной отрасли приходится менее 0,1% всей радиации, которой большинство жителей подвержены в повседневной жизни», — говорится в «Обзоре технологий атомной энергетики».
По некоторым оценкам, по уровню безопасности атомная энергетика сопоставима с генерацией на ВИЭ, особенно в контексте сравнения с углем, нефтью и даже газом.
Зависимость (прежде всего политическая) от поставщика, как показало исследование «Энергетическая безопасность в эпоху движения к нулевым выбросам и системная ценность ядерной энергетики», выполненное европейским исследовательским центром New Nuclear Watch Institute (NNWI), тоже преувеличена. Она, во‑первых, может быть нивелирована, во‑вторых, невыгодна самому поставщику. Так если вендор разорвет отношения до начала строительства, то заказчик потеряет административные расходы (например, переговоры). Но эти же затраты должен будет списать и поставщик. Риск выхода из проекта на стадии возведения, во‑первых, маловероятен. Пример был только один — АЭС «Бушер» Напомним, начинало ее строить подразделение Siemens еще в 1975 году, но через пять лет отказалось по политическим причинам. Спустя еще 12 лет, в 1992 году, за достройку станции взялся Росатом, и в сентябре 2011 года первый блок АЭС «Бушер» был подключен к национальной энергосети. Во-вторых, этот же пример показал, что завершить стройку может другой поставщик. Наконец, в топливном сегменте нивелировать риск отказа от поставок можно, создав запас. Не говоря уже о том, что сейчас конкуренция настолько обострилась, что о невыполнении контрактных обязательств не может быть и речи.
Резюмируем: атомная генерация — безуглеродная, надежная, не зависящая от изменений погоды и цен на энергоносители — уже почти 70 лет предотвращает выбросы парниковых газов, сажи и пыли в атмосферу. При благоприятной политике и общественном признании атомная энергетика способна внести весомый вклад в чистое будущее планеты.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #7_2021