Новости: сентябрь 2021

Согласно последнему отчету Всемирной ядерной ассоциации (WNA) — World Nuclear Performance Report, — в 2020 году в мире АЭС произвели 2553 ТВт·ч электроэнергии по сравнению с 2657 ТВт·ч в 2019 году. На сокращение производства ядерной энергии сильно повлияло падение (примерно на 1%) мирового спроса на электроэнергию в 2020 году, вызванное пандемией COVID‑19, отмечается в докладе.

«В любой другой год сокращение выработки ядерной энергии почти на 4% было бы однозначным разочарованием. В 2020 году ядерные реакторы во всем мире продемонстрировали устойчивость и гибкость, адаптируясь к изменениям спроса, обеспечивая при этом стабильное и надежное электроснабжение», — пояснила в предисловии к отчету генеральный директор ассоциации Сама Бильбао-и-­Леон.

Коэффициент использования установленной мощности для мирового парка реакторов в 2020 году по-прежнему оставался высоким — 80,3% (по сравнению с 83,1% в 2019 году). Авторы отчета отмечают стабильность работы ректоров вне зависимости от их возраста.

К концу 2020 года в эксплуатации находился 441 ядерный реактор общей мощностью 392 ГВт. Эта совокупная мощность оставалась почти неизменной в течение последних трех лет, при этом число добавленных мощностей соответствовало числу реакторов, выведенных из эксплуатации.

В связи с возрастающим спросом на электроэнергию и, как следствие, увеличением выбросов CO₂ С. Бильбао-и-­Леон назвала непозволительными политические решения, связанные с отказом от ядерной энергетики.

Однако в WNA отмечают и «многообещающие сигналы» для ядерной энергетики: так, за неполный 2021 год к сети были подключены четыре новых реактора, началось строительство еще семи, при этом из эксплуатации было выведено два реактора.

Частные термоядерные компании в Северной Америке и Европе привлекли в 2020 году $ 300 млн инвестиций — это около 20% от затрат на технологию за все время ее существования.

Так, по данным исследовательской группы Bloomberg NEF, за 23 года американская TAE Technologies привлекла $ 880 млн; не менее 15% от этой суммы — в этом году. Компания First Light Fusion, выросшая из Оксфордского университета, в прошлом году собрала не менее $ 25 млн на разработку реактора. При поддержке миллиардера Джеффа Безоса канадская General Fusion планирует к 2025 году построить в Великобритании испытательный центр, а в течение 10 лет — коммерческую термоядерную электростанцию. Также в термоядерный синтез инвестировали такие крупные энергетические компании, как итальянская ENI, норвежская Equinor, канадская Cenovus и американская Chevron. Правительство США вложит $ 4,7 млрд в ядерный синтез и связанные с ним научные разработки.

Летом в области термоядерных исследований было отмечено несколько достижений.

Экспериментальный термоядерный реактор EAST в Китае достиг рекордных показателей работы — он смог удержать плазму температурой 120 млн °К в течение 101 секунды, а плазму, разогретую до 160 млн °К — в течение 20 секунд. Напомним, в проекте ITER планируется удерживать плазму температурой 150 млн °К в течение 400 секунд.

В августе на немецком стеллераторе Wendelstein 7-X (W7-X) исследователи достигли температур, в два раза больших, чем в ядре Солнца. Это стало возможным благодаря устранению внутренних потерь энергии.

Также в конце лета исследователи Ливерморской национальной лаборатории (Калифорния) объявили об успешной демонстрации лазерной термоядерной реакции (fusion ignition). Эксперты называют это событие ключевым в развитии технологий ядерного синтеза. Эксперимент заключался в направлении лазерного луча мощностью 10 квадриллионов ватт и диаметром не больше человеческого волоса на 5-миллиметровую цель. Произошедшая реакция предположительно была самоподдерживающейся: смещавшиеся из центра частицы постепенно разогревали другие.

Управление по атомной энергии Великобритании (UKAEA) совместно с Советом по науке и технологиям (STFC) откроют Центр передового опыта в области экстремальных вычислений в термоядерном синтезе на территории центра STFC Хартри на северо-­западе Англии.

Центр STFC располагает передовыми технологиями вычислений, обработки данных и искусственного интеллекта в Великобритании, а UKAEA аккумулирует знания и технологии в области термоядерной энергии. UKAEA разместит персонал в Центре Хартри и разработает вычислительные возможности для коммерческого синтеза.

Также планируется с помощью суперкомпьютеров и BigData решить глобальные вопросы в сфере термояда — например, понимания и моделирования плазмы, а также разработать «цифровые двой­ники» будущих термоядерных станций. В прошлом году по заказу UKAEA был построен исследовательский центр термоядерного синтеза, главная задача которого — исследование поведения материалов внутри термоядерного реактора.

На Восточном экономическом форуме, прошедшем в начале сентября, Росатом заключил ряд соглашений. Остановимся на ключевых.

Росатом, Минвостокразвития России и Республика Саха (Якутия) подписали соглашение о реализации проекта атомной генерации. В частности, стороны рассмотрят возможность использования концессионной модели для сооружения АЭС малой мощности (АСММ) с РИТМ 200Н в Якутии. Электрическая мощность станции составит не менее 55 МВт, срок службы незаменяемого оборудования — до 60 лет.

«Атомфлот» и ГДК «Баимская» (входит в группу Kaz Minerals, Казахстан) подписали предварительное соглашение о поставке электроэнергии в рамках реализации инвестпроекта по освоению Баимской рудной зоны. Для этого «Атомфлот» поставит четыре модернизированных плавучих энергоблока (МПЭБ) установленной мощностью не менее 106 МВт каждый. Ввод в эксплуатацию в районе мыса Наглейнын первых двух энергоблоков планируется к началу 2027 года, третьего — к началу 2028 года, четвертого — к началу 2031 года. Общий объем инвестиций в проект по энергоснабжению составит свыше 150 млрд руб. Баимский ГОК — крупнейшее по оцененным запасам меди и золота месторождение на постсоветском пространстве.

РЖД, правительство Сахалинской области, Росатом и «Трансмашхолдинг» подписали протокол о признании проекта организации железнодорожного сообщения с применением поездов на водородных топливных элементах на Сахалине целесообразным и технически осуществимым. Росатом отвечает за производство и поставку водородного топлива, организацию и эксплуатацию систем заправочной инфраструктуры. Также Росатом договорился с «Газпромом» о строительстве на Сахалине завода по производству водорода из природного газа методом паровой конверсии метана с улавливанием углекислого газа.

Росатом и Ростуризм договорились о сотрудничестве в формировании экосреды для туристов, посещающих уникальные промышленные объекты. Планируется создать единую базу российских предприятий, готовых интегрироваться в экосистему промышленного туризма. В России почти 18 тыс. промышленных предприятий, из которых лишь 3−4% практикуют экскурсии.

Росатом, «Норникель» и Дальневосточный центр судостроения и судоремонта подписали соглашение о совместном проектировании и строительстве двухтопливного (дизель — СПГ) ледокола. Требуется обеспечить ледокольную проводку грузовых судов «Норникеля», а также судов обеспечения проектов, реализуемых на полуострове Таймыр, в западной части акватории Севморпути, взамен выводимого из эксплуатации атомного ледокола типа «Таймыр». Также «Норникель» и Росатом намерены проработать вопрос о привлечении финансирования в проект, в том числе о возможности государственного субсидирования.

Европейские и американские атомные компании внесут вклад в исследования космоса. Как сообщает WNA, Европейское космическое агентство (ESA) заключило контракт с бельгийской компанией Tractebel на оценку возможности производства ²³⁸Pu для использования в космических исследованиях. Работы будут вестись в партнерстве с Orano (Франция) и SKC–CEN (Бельгия).

Планируется, что ²³⁷Np будет предоставляться французским заводом по переработке отходов в Ла-­Аге. Бомбардировку плутония потоком нейтронов будет осуществлять исследовательский реактор BR2 в бельгийском Моле.

Кроме того, американская X‑energy, работающая в составе группы General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS), заключила контракт с Агентством перспективных исследовательских проектов министерства обороны США (DARPA): она должна разработать ключевые процессы производства топлива для поддержки пилотной ракеты с ядерной тепловой силовой установкой.

X‑energy сообщила, что смоделирует ключевые процессы изготовления топлива для поддержки программы DARPA Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO), направленной на демонстрацию ядерной тепловой силовой установки (NTP). Ее планируется вывести на низкую околоземную орбиту в 2025 году.

Правительство Швеции одобрило планы по расширению временного хранилища ОЯТ в Оскарсхамне (Clab). Ранее эксплуатирующие АЭС ком-пании Vattenfall, Uniper и Fortum предупредили, что хранилище вскоре будет заполнено — тогда к 2024 году пришлось бы отключить действующие АЭС. Сейчас в Clab находится около 7,3 тыс. тонн ОЯТ, разрешенный объем — 8 тыс. тонн. Шведская организация по обращению с РАО (SKB) еще в 2015 году подала заявку на расширение Clab до 11 тыс. тонн.

Какое-то время ОЯТ хранится на площадках АЭС, через год его перевозят в Clab. Там оно находится в бассейнах-­хранилищах, в скале, на глубине около 30 метров. Восьмиметровый слой воды отводит избыточное тепло и защищает персонал от радиации.

Сейчас в Швеции работают три АЭС с шестью реакторами: «Рингхальс» в Халланде с двумя энергоблоками, «Форсмарк» в Уппланде — с тремя и «Оскарсхамн» в Смоланде — с одним энергоблоком. Еще пять реакторов закрыты и должны быть выведены из эксплуатации: блок № 1 АЭС «Рингхальс», блоки №№ 1 и 2 АЭС «Барсебэк», блоки №№ 1 и 2 АЭС «Оскарсхамн». На атомную энергию приходится 35% в энергобалансе страны.

В Швеции на площадке АЭС «Форсмарк» строится хранилище радиоактивных отходов низкого и среднего уровней активности. Стране предстоит принять решение относительно создания долгосрочного хранилища ядерных отходов. На это может уйти еще несколько месяцев.

В 1980 году шведы проголосовали за отказ от атомной энергетики. Но рост спроса на энергию и необходимость реагирования на изменение климата привели к смене тактики, и в 2010 году парламент разрешил продолжить эксплуатацию существующих реакторов, а также одобрил их последующую замену. Правда, планов по строительству новых АЭС в стране пока нет.

Мировой спрос на электроэнергию растет быстрее мощностей возобновляемых источников, и для его удовлетворения требуется увеличение использования ископаемого топлива, говорится в отчете Международного энергетического агентства (МЭА).

По заявлению МЭА, в 2020 году на фоне пандемии потребление электроэнергии сократилось примерно на 1%; по мере восстановления экономики ожидается его рост почти на 5% в 2021 году и на 4% — в 2022 году.

Эксперты считают, что почти наполовину этот рост может быть обеспечен только за счет сжигания ископаемого топлива, особенно угля. В 2022 году это может привести к увеличению выбросов углекислого газа в энергетике до рекордных значений. Особенно высокий спрос МЭА прогнозирует в Азиатско-­Тихоокеанском регионе, в первую очередь в Китае и Индии.

Агентство отмечает увеличение использования ВИЭ, включая гидро-, ветряную и солнечную энергетику: эти мощности вырастут на 8% в 2021 году и более чем на 6% — в 2022 году. Атомные мощности увеличатся на 1% и 2% соответственно.

«Даже при таком значительном росте возобновляемые источники энергии смогут обеспечить только половину прогнозируемого увеличения мирового спроса на электроэнергию за эти два года. Чтобы перейти на устойчивую траекторию, нам необходимо значительно увеличить инвестиции в экологически чистые энергетические технологии, особенно в возобновляемые источники энергии и повышение энергоэффективности», — говорится в заявлении МЭА.