Атомная энергетика в Африке?

В МИРЕ / #9_2020
Текст: Татьяна ДАНИЛОВА / Фото: Unsplash.com, Flickr.com/IAEA
Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.

Ни одна африканская страна к югу от Сахары не готова строить свою первую коммерческую атомную электростанцию в ближайшие пять лет. Даже в Южной Африке, где уже имеется коммерческая ядерная энергетика, планы строительства дополнительных 9,6 ГВт атомных мощностей зашли в тупик. Тем не менее следует признать, что на африканском континенте существуют большой интерес к ядерной энергии и спрос на нее. Это хорошо осознают страны — ядерные поставщики.

Многие знают, что уран, находившийся в атомной бомбе, сброшенной на Хиросиму в августе 1945 года, был добыт в шахте Шинколобве, расположенной в Бельгийском Конго, ныне — Демократическая Республика Конго (ДРК). Но мало кому известно, что в 1959 году в Киншасе, столице Бельгийского Конго, заработал первый в Африке ядерный реактор. Его пуск был частью программы президента США Дуайта Эйзенхауэра «Атом для мира». По словам Д. Эйзенхауэра, эта программа должна была «помочь [человечеству] выйти из темного очага ужасов на свет» и направить ядерную энергию на мирные цели. В частности, говорил Д. Эйзенхауэр, одна из целей программы — «обеспечение электроэнергией регионов мира, испытывающих ее нехватку».

Обещанного прорыва не случилось. Много десятилетий ядерная энергетика оставалась модным выбором промышленно развитого мира. Африка же по-прежнему бедна и слабо электрифицирована. В странах к югу от Сахары уровень электрификации домашних хозяйств в 2016 году составил в среднем 42%, а численность населения, не имеющего доступа к электричеству, достигла 620 млн человек. Особенно плохи дела за пределами городов: доступ к электричеству есть только у 22% сельских домохозяйств. По сравнению с ними 71% жителей городов, пользующихся благами электричества, живут в непомерной роскоши. Если отвлечься от средних цифр и перейти к страновым показателям, открывается шокирующая картина. Только Марокко, Египет, Тунис, Гана и Алжир имеют степень электрификации более 70%. В Малави, Чаде, Центральноафриканской Республике, Либерии и Сьерра-­Леоне этот показатель ниже 5%. Даже успешные (по африканским меркам) Того, Буркина-­Фасо, Мозамбик, Ангола, Танзания и Бурунди имеют уровень электрификации ниже 30%. Иначе говоря, 48 стран Африки, расположенные к югу от Сахары, производят примерно столько же электроэнергии, сколько Испания, не самая богатая страна, при том что население этих стран в 18 раз больше испанского.

По данным Международного энергетического агентства, даже те жители Африки, которые пользуются электричеством, страдают от частых его отключений. Тем не менее с 1990 по 2013 год в энергетический сектор было инвестировано всего $ 45,6 млрд, то есть половина того, что требуется ежегодно.

Правительства всего континента строят планы так, чтобы в среднесрочной перспективе добиться хотя бы средних уровней дохода. Этого не достичь без надежного и устойчивого энергоснабжения, так как социально-­экономический рост всегда сопровождается ростом спроса на энергию.

Энергия — основа любого развития. Потенциал Африки в области возобновляемых источников энергии (ВИЭ) особенно велик: по данным Африканской энергетической комиссии (African Energy Commission, AFREC), гидроэнергетический потенциал черного континента оценивается в 13% от общемирового. 1 м2 солнечных панелей во многих африканских странах может вырабатывать от 5 до 7 кВт·ч. В центральных и южных регионах континента, кроме того, представлены биомасса и геотермальная энергия. В Африке есть ископаемое топливо и даже газ. (Правда, полагают, что эти запасы закончатся к 2030 году, да и цены на них нестабильны.) Потенциально Африка, где каждый третий по-прежнему не имеет доступа к электричеству, — настоящий клондайк «зеленой» энергии. Однако страны, идущие по пути промышленного развития и нуждающиеся в чистом, надежном и рентабельном источнике энергии, проявляют растущий интерес к атомной энергетике.
В поисках стабильности и рентабельности
Первая причина, по которой африканские страны разворачиваются в сторону атомной энергетики, — надежность поставок электроэнергии. Африканские страны, заинтересованные в бесперебойном электроснабжении — Египет, Гана и несколько других, названных выше, — планируют продолжить свои ядерные проекты. Вопрос размещения атомных станций с малыми модульными реакторами (ММР), благодаря их небольшим размерам и физическим объемам топлива, решается проще; их можно расположить ближе к центрам нагрузки, чтобы избежать высоких затрат на передачу (в африканских странах расстояния между значительными населенными пунктами, как правило, весьма велики).

Кроме того, ядерные технологии можно использовать и для неэнергетических целей: опреснения воды, выработки технологического тепла, используемого в производстве удобрений, в «большой химии», в перегонке нефти и так далее. Все эти задачи актуальны для промышленного развития африканских стран.

Вторая причина интереса Африки к энергии атома — необходимость разнообразить источники энергии. Яркий пример — южная часть Африки, где о ядерной энергетике задумались всерьез отчасти из-за высыхания водохранилищ гидроэлектростанций. Эти водохранилища, особенно озеро Кариба, обеспечивают бо́льшую часть электроэнергии для стран юга Африки, от Зимбабве до Замбии. После падения уровня воды в озере в начале 2019 года Управление электроснабжения Зимбабве ввело 18-часовое отключение электричества и по сей день пытается справиться с нехваткой электроэнергии. Поэтому Замбия оказалась в числе стран, где считают, что атомная энергетика позволит укрепить энергетический баланс и обеспечить стабильное энергоснабжение.

Установленная мощность гидроэлектростанций в Африке составляет 37 ГВт, и это только 11% гидроэнергетического потенциала континента. Такие страны, как Бенин, Гана, Замбия, Зимбабве, Камерун, Кения, Марокко, Нигерия, Руанда, Танзания, Того, Уганда и ЮАР, обладают наивысшим потенциалом в этом секторе энергетики. Всё более благоприятная нормативно-­правовая среда, технологические усовершенствования и быстрое снижение стоимости также открывают огромные возможности для увеличения инвестиций в солнечную и ветровую энергетику. Однако существует одно «но»: если страна полагается на единственный вид источника энергии, пусть даже самый недорогой и экологичный, обстоятельства рано или поздно заставляют ее задуматься о производстве электроэнергии на основе других источников, даже если они дороже. Пример пагубности энергетической монокультуры приведен выше. Не меньшее значение имеют другие параметры производства энергии: диспетчеризуемость, стоимость и — в последнее время — количество выбросов парниковых газов.

Для Ганы рентабельная и надежная электроэнергия — отправная точка для производства с более высокой добавленной стоимостью и роста за счет экспорта. В этой стране имеются запасы бокситов — руды для производства алюминия — важный источник дохода. Есть даже плавильный завод, но он не работает на полную мощность, потому что электричество слишком дорого. В отсутствие крупного и надежного источника недорогой энергии бокситы идут на экспорт в виде сырья, а не более дорогого глинозема, не говоря уже об алюминиевых чушках.

В Кении прогнозируют 30% рост спроса на электроэнергию к 2030 году, так как, помимо промышленных потребителей, с каждым годом электричеством пользуются все больше домохозяйств. За десятилетие бытовая электрификация с 12% выросла до 60%. Спрос на электроэнергию в этой стране на 60% удовлетворяется за счет гидроэнергетики и геотермальных источников. Остальное приходится «закрывать» сжиганием угля. По этой причине Кения рассматривает возможность использования атомной энергии. На создание необходимой ядерной инфраструктуры и строительство первой атомной электростанции уйдет не менее 10−15 лет, так что нужно торопиться… и искать деньги.

Проблема затрат на развитие атомной энергетики для стран Африки крайне остра. От правительств и частных операторов потребуются значительные вложения, включающие прогнозируемые затраты на удаление отходов и вывод из эксплуатации. Государственные инвестиции в развитие необходимой инфраструктуры невелики по сравнению со стоимостью первой атомной электростанции, но и они измеряются сотнями миллионов долларов.

Кроме высоких капитальных затрат на пути развития атомной энергетики Африки есть и другие препятствия. Это качество человеческого капитала, низкая культура труда, слабые институты, неразвитые юридические нормы и нормативно-­правовая база в целом. По этим причинам на всем континенте имеется всего одна действующая атомная станция «Куберг» в Южной Африке, состоящая из двух блоков с реакторами PWR общей мощностью 1800 МВт.

Несколько африканских государств эксплуатируют исследовательские реакторы (два — в Алжире, один — в Египте, один — в Марокко и один — в Южной Африке) или другие типы ядерных исследовательских установок (Гана, Нигерия и Ливия). Производителями урана являются четыре африканских государства: Малави, Намибия, Нигер и Южная Африка.
Вид на город Лагос, Нигерия

Деньги. И не только
Как небогатой стране профинансировать программу ядерной энергетики? Большинству стран Африки это будет сложно. Правда, у стран-­поставщиков имеются механизмы экспортного финансирования, и некоторым африканским странам стоит их внимательно рассмотреть.

Росатом, EDF и China General Nuclear Power Group — государственные предприятия, пользующиеся субсидированием своих правительств.

Росатом подписал соглашения о сотрудничестве в ядерной области и временном планировании с 15 африканскими странами, расположенными южнее Сахары, включая Гану, Замбию, Кению, Южную Африку, Республику Конго, Руанду, Танзанию и другие; а также со странами Северной Африки: Египтом, Алжиром, Тунисом и Марокко. В Египте с российской энергетической компанией заключен контракт, по которому в 2021 году планируется начать строительство атомной электростанции мощностью 4,8 ГВт в Эль-­Дабаа. Китайская государственная компания China General Nuclear Power Group подписала соглашения о сотрудничестве в ядерной области с Кенией и Суданом, а французская государственная ядерная компания Électricité de France (EDF) — аналогичное соглашение с Сенегалом.

Ну, а за рынок Южной Африки сражаются практически все ядерные поставщики, включая Южную Корею и США. Конкуренция между основными поставщиками — Россией, Китаем и Южной Кореей — на пользу и поставщикам, и африканским «покупателям» в той мере, в которой способствует снижению затрат, что, в свою очередь, ведет к ускорению развертывания проектов, с одной стороны, а с другой — к предоставлению большего количества услуг в рамках проекта.

Хотя ни одно из этих соглашений, кроме египетских, не привело к твердым обязательствам, они демонстрируют масштабы интереса континента к ядерной энергетике.

Перечислим основные варианты финансирования атомного строительства:

  • государственное финансирование всего проекта или государственные гарантии по кредитам, подкрепленные деньгами государственных компаний;
  • межгосударственный заем;
  • корпоративное финансирование;
  • финансирование заводов-­продавцов;
  • специальный инвестиционный инструмент для финансирования проекта;
  • структура ВОО (build-own-operate — строить, владеть, эксплуатировать)
Росатом финансирует 85% атомной электростанции «Эль-­Дабаа», предоставив Египту ссуду в размере $ 25 млрд на 35-летний cрок, начиная с 2029 года, под 3% годовых. Правительство Египта профинансирует оставшиеся 15%. Египет также подписал с Росатомом сделки на сумму $ 60 млрд на обслуживание станции и обеспечение ее ядерным топливом.

Что произойдет, если должник не исполнит свои обязательства перед кредитором? Кто получит контроль над атомной станцией в случае дефолта страны-­должника? Какая организация займется вопросами ценообразования на энергию и безопасностью станции? Это серьезные вопросы, которые могут иметь серьезные последствия для политического и экономического суверенитета целых стран, а также для их общей энергетической безопасности.

Ответа на эти вопросы нет, зато есть практический пример. В 2017 году правительство Шри-Ланки не смогло выплатить Китаю 6% по восьмимиллиардному кредиту, взятому на строительство порта Хамбантота, и контроль над портом фактически перешел к Китаю на 99 лет…

Сделки такого масштаба порой ставят под вопрос жизнеспособность государственных ядерных поставщиков. Пример — французская EDF. Государственный энергоконцерн получил существенные денежные вливания от французского правительства, обеспечил ссуды для строительства британской АЭС «Хинкли-­Пойнт C» под гарантии британского казначейства — и все же был вынужден в 2016 году продать треть своей доли в проекте китайскому концерну China General Nuclear Power Group. При этом EDF по-прежнему испытывает серьезные финансовые проблемы. Его долг составляет около $ 52 млрд, и два крупных агентства присвоили ему отрицательный кредитный рейтинг. Падение продаж электроэнергии во Франции из-за COVID‑19 приводит к активным предположениям о том, что EDF понадобится значительная экстренная помощь со стороны французского правительства в начале 2021 года, или компания столкнется с финансовым крахом.

Однако вернемся в Африку. Африканской стране, задумывающейся о собственной ядерной энергетике, понадобятся не только деньги. Необходима также широкая политическая и общественная поддержка ядерной программы. Еще один «подводный камень» — время. Жизненный цикл атомной электростанции — от строительства до выработки электроэнергии и, в финале, вывода из эксплуатации — 100 лет. Следовательно, чтобы обеспечить целенаправленную политику и ответственный подход к делу на протяжении этого времени, необходим определенный уровень внутриполитической стабильности…

Еще один фактор, препятствующий развитию ядерной энергетики, — нежелание граждан, чтобы их страна ввязывалась в проекты, имеющие «плохой пиар» в СМИ. Все, от таксистов и парикмахеров до шахтеров и чиновников, «осведомлены» об опасностях атомной энергетики, об авариях в Чернобыле и на Фукусиме. О том, что другие источники энергии по сей день требуют жертвоприношений на свои алтари, им никто не рассказывает.
Отделение Национальной ветеринарной лаборатории (LANAVET) в Яунде, Камерун. LANAVET работает при поддержке МАГАТЭ и играет ведущую роль в борьбе с зоонозными заболеваниями в стране и подрегионе. Лаборатория обучает научных сотрудников из других африканских государств в рамках программы технического сотрудничества по тематике биобезопасности и биозащиты от вновь возникающих зоонозных заболеваний, таких как лихорадка Эбола и высокопатогенный птичий грипп
Малые реакторы
Еще один аспект, который придется учесть при принятии решения о строительстве атомной станции, — нагрузка на электросетевую систему страны. Согласно рекомендации МАГАТЭ, для того чтобы страна могла безопасно подключить атомную электростанцию к своей энергосети, мощность этой сети должна быть примерно в 10 раз больше мощности запланированной АЭС. Например, страна должна иметь мощности 10 тыс. МВт для выработки 1 тыс. МВт за счет ядерной энергии.

Сегодня такие мощные сети есть лишь у немногих африканских стран. В Восточной Африке производство электроэнергии уже превышает возможности сетей по ее передаче. Даже в Кении установленная мощность составляет 2,4 тыс. МВт — слишком мало для атомных электростанций «стандартного формата». Малая мощность сетей заставляет страны всё чаще полагаться на возобновляемую энергетику, которая (на первый взгляд) гибка, децентрализована и не требует строительства дорогой инфраструктуры.

Многие считают, что есть смысл рассмотреть другие гибкие и децентрализованные системы — атомные электростанции меньшего размера, то есть ММР. Сети всех африканских стран, кроме Уганды, могли бы справиться с подключением ММР мощностью 100 МВт.

ММР — одна из самых многообещающих новых технологий в ядерной энергетике. Они вырабатывают электроэнергию мощностью до 300 МВт на блок, то есть примерно треть мощности «обычного» реактора, а их основные компоненты, как утверждают разработчики, можно изготавливать заводским способом и доставлять на площадку по графику строительства.

ММР также можно расположить не в прибрежных регионах, а в глубине материка, так как они требуют значительно меньшего количества охлаждающей воды. На остальной части континента, где инфраструктура передачи ограничена или спрос в настоящее время невелик, развертывание ММР вблизи центров потребления энергии, таких как города и шахты, становится ключевым.

Другой вариант — строить «традиционный» реактор, объединив энергосети целого региона. Такой путь требует регионального диалога. Пример уже есть — Западноафриканский энергетический пул, созданный для интеграции национальных энергетических систем Экономического сообщества западноафриканских государств в единый региональный рынок электроэнергии.
Южная Африка — за!
Казалось бы, зачем континенту атомная энергетика, если технологии позволяют получать чуть ли не даровое электричество из ВИЭ? Тем более что лобби, продвигающее «зеленую» энергию, богато, респектабельно и могущественно настолько, чтобы усыпать весь континент ветряками и полями солнечных батарей. Атомное лобби, напротив, слабо, любой разговор начинает с извинений и оправданий и в целом плохо справляется с продвижением лучших технологий. Мейнстримные СМИ не сообщают о том, что во всем мире — в Германии, Дании, Австралии, Великобритании и даже в солнечной Калифорнии — конечные цены на электроэнергию росли и росли по мере того, как в сеть добавлялось все больше и больше возобновляемой энергии.

Как это может быть, если «зеленые» со всех сторон твердят нам, что цена на возобновляемую энергию снижается? Ответ прост: цена за 1 кВт·ч электроэнергии действительно снижается — на выходе с солнечной фермы или ветряка. А дальше начинается рост цены из-за стоимости инверторов, устройств резервного питания и другой аппаратуры, из-за сетевых расходов, из-за различных форм компенсаций и субсидирования производителей возобновляемой энергии. В Южной Африке произошла настоящая катастрофа, связанная с программой закупок независимых производителей энергии из ВИЭ (REIPPPP), когда национальный оператор Eskom был вынужден покупать самую дорогую электроэнергию в истории Южной Африки. Сегодня Eskom покупает электроэнергию REIPPPP по цене 215 центов / кВт·ч, а продает ее потребителям в среднем за 90 центов / кВт·ч. Это еще не всё: сверх 215 центов / кВт·ч Eskom должна заплатить целое состояние, чтобы разместить в электросети прерывистую, скачкообразно меняющую мощность электроэнергию REIPPPP, одновременно пытаясь сохранить частоту и напряжение для удовлетворения спроса в любое время.

Общая стоимость электроэнергии REIPPPP для Eskom составляет, вероятно, более 400 центов / кВт·ч. Единственная возобновляемая технология, которая обеспечивает по-настоящему надежное электроснабжение, то есть солнечные концентраторы с устройствами-­накопителями, обходится в пиковые часы более чем в 500 центов / кВт·ч…

Поэтому многие энергетики Южной Африки облегченно вздохнули, узнав о том, что правительство страны возвращается к планам строительства атомных электростанций.

С весны распространились опасения, что экономические проблемы, вызванные пандемией COVID‑19, воспрепятствуют реализации энергетических проектов, финансируемых государством. Однако первая заповедь контрциклических экономических стратегий гласит: в кризис инвестируй в инфраструктуру. В мае 2020 года южноафриканский министр энергетики и минеральных ресурсов Гведе Манташе сообщил, что в ближайшие пять лет правительство будет спасать национальную экономику посредством строительства двух реакторов общей установленной мощностью до 2,5 ГВт и что страна готова рассмотреть «новаторские варианты финансирования для развития новых ядерных мощностей». Г. Манташе заявил, что может быть заключен контракт на «разработку модульной атомной станции на основе ВОТ (build-operate-transfer, то есть строительства, эксплуатации и передачи), а это означает, что срочного запроса на ­государственное финансирование не будет».

В конце ноября национальный регулятор Южной Африки пригласил общественность высказаться по поводу планов правительства закупить 2500 МВт новых ядерных генерирующих мощностей. Регулирующий орган опубликовал консультационный документ, который общественность должна прокомментировать до 5 февраля. Затем пройдут публичные слушания на онлайн-­платформе. Мы будем следить за развитием событий, которое обещает быть крайне интересным.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #9_2020