Уэльс — страна с собственной ядерной концепцией
В МИРЕ / #1_2019
Текст: Юлия ИПАТОВА
Уэльс, а точнее остров Англси на севере страны, — это площадка, на которой в ближайшие пять лет может развернуться глобальное строительство АЭС «Новая Уилфа» (Wylfa Newydd). Однако последние новости со стройки не внушают оптимизма. Какое будущее у ядерной программы Уэльса?
Родина GCR
Великобритания — страна, где был разработан реактор с газовым охлаждением, так называемый GCR (gas-cooled reactor), использующий графит в качестве замедлителя нейтронов и углекислый газ — в качестве теплоносителя. Поколение I реакторов этого типа называется Magnox. Первая атомная электростанция с реактором Magnox (АЭС «Колдер Холл») была пущена в известном атомном комплексе Селлафилд в 1956 году.
Всего в Великобритании было построено 11 атомных станций с 26 реакторами этого типа. Однако на смену первому поколению графито-газовых реакторов уже в 1965 году пришли GCR поколения II — реакторы AGR (advanced gas reactor), или усовершенствованные реакторы с газовым охлаждением. Сегодня страна насчитывает 14 реакторов AGR, работающих на шести АЭС.
Всего в Великобритании было построено 11 атомных станций с 26 реакторами этого типа. Однако на смену первому поколению графито-газовых реакторов уже в 1965 году пришли GCR поколения II — реакторы AGR (advanced gas reactor), или усовершенствованные реакторы с газовым охлаждением. Сегодня страна насчитывает 14 реакторов AGR, работающих на шести АЭС.
АЭС «Уилфа» (Wylfa 1) с двумя реакторами с газовым охлаждением расположилась на побережье Ирландского моря и успешно проработала почти 45 лет. К слову, «Уилфа» — вторая АЭС в Уэльсе после «Трансфинидд», которая была введена в эксплуатацию в 1965 году и остановлена в 1991 году.
Строительство АЭС «Уилфа» компания British Nuclear Design & Construction (BNDC) начала в 1963 году; атомная станция вышла на полную мощность в 1971 году. Два реактора мощностью (нетто) 490 Мвт каждый вырабатывали по 23 ГВт·ч электроэнергии в день. Система охлаждения реакторного контура обеспечивалась водами Ирландского моря. В апреле 2012 года был остановлен второй реактор, еще через три года, в декабре 2015 — первый.
К моменту начала кампании по выгрузке ОЯТ на станции находилось около 90 тыс. твэл. Их извлечение происходило с рекордной скоростью — по 1000 твэл в неделю. Сегодня все отработавшее ядерное топливо со станции выгружено и транспортировано на площадку Селлафилда для дальнейшей переработки. На самой площадке продолжаются работы по технологическому обслуживанию станции, включая извлечение отходов и демонтаж зданий.
Строительство АЭС «Уилфа» компания British Nuclear Design & Construction (BNDC) начала в 1963 году; атомная станция вышла на полную мощность в 1971 году. Два реактора мощностью (нетто) 490 Мвт каждый вырабатывали по 23 ГВт·ч электроэнергии в день. Система охлаждения реакторного контура обеспечивалась водами Ирландского моря. В апреле 2012 года был остановлен второй реактор, еще через три года, в декабре 2015 — первый.
К моменту начала кампании по выгрузке ОЯТ на станции находилось около 90 тыс. твэл. Их извлечение происходило с рекордной скоростью — по 1000 твэл в неделю. Сегодня все отработавшее ядерное топливо со станции выгружено и транспортировано на площадку Селлафилда для дальнейшей переработки. На самой площадке продолжаются работы по технологическому обслуживанию станции, включая извлечение отходов и демонтаж зданий.
«Новая Уилфа»
В 2009 году было создано Horizon Nuclear Power — совместное предприятие германских концернов E. On и RWE, обладающее исключительными правами на строительство новых блоков «Уилфы». В начале апреля 2012 года E. On и RWE вышли из проекта, а 26 ноября 2012 года Horizon Nuclear Power было выкуплено Hitachi за 696 млн фунтов. К моменту сделки прозвучали заявления о том, что первый реактор АЭС «Новая Уилфа» начнет работу в середине 2020-х годов.
Прогнозы относительно реализации проекта строительства станции примерной стоимостью 25 млрд фунтов были оптимистичными. Японские реакторы нового поколения суммарной мощностью 2700 МВт (~1350 МВт на один энергоблок) обещали снабжать электроэнергией около 10 млн домов.
На строительство «Новой Уилфы» возлагались большие надежды. Считалось, что этот проект заставит британское общество пересмотреть взгляды на атомную энергетику, так как ядерный реактор типа ABWR гарантировал высочайшие стандарты безопасности и передовые низкоуглеродные технологии.
В 2009 году было создано Horizon Nuclear Power — совместное предприятие германских концернов E. On и RWE, обладающее исключительными правами на строительство новых блоков «Уилфы». В начале апреля 2012 года E. On и RWE вышли из проекта, а 26 ноября 2012 года Horizon Nuclear Power было выкуплено Hitachi за 696 млн фунтов. К моменту сделки прозвучали заявления о том, что первый реактор АЭС «Новая Уилфа» начнет работу в середине 2020-х годов.
Прогнозы относительно реализации проекта строительства станции примерной стоимостью 25 млрд фунтов были оптимистичными. Японские реакторы нового поколения суммарной мощностью 2700 МВт (~1350 МВт на один энергоблок) обещали снабжать электроэнергией около 10 млн домов.
На строительство «Новой Уилфы» возлагались большие надежды. Считалось, что этот проект заставит британское общество пересмотреть взгляды на атомную энергетику, так как ядерный реактор типа ABWR гарантировал высочайшие стандарты безопасности и передовые низкоуглеродные технологии.
Безопасность по-японски
ABWR — разработка японского альянса Hitachi-GE.
Благодаря дизайн-проекту с несколькими барьерами обеспечивается полная защита окружающей среды: в случае возникновения аварийной ситуации все потенциально опасные материалы физически будут оставаться в здании реактора.
Такой реактор поколения III способен удовлетворить потребности в производстве электроэнергии в диапазоне от 1350 до 1460 МВт.
Cегодня в Японии реакторы ABWR установлены на трех действующих АЭС.
Благодаря дизайн-проекту с несколькими барьерами обеспечивается полная защита окружающей среды: в случае возникновения аварийной ситуации все потенциально опасные материалы физически будут оставаться в здании реактора.
Такой реактор поколения III способен удовлетворить потребности в производстве электроэнергии в диапазоне от 1350 до 1460 МВт.
Cегодня в Японии реакторы ABWR установлены на трех действующих АЭС.
Hitachi Nuclear Energy Europe также назначил трех дополнительных британских партнеров: Atkins, KBR и Wood, чтобы поддержать строительство станции. Atkins должен был строить гражданские объекты ядерного острова, KBR — работать над системами управления и контроля АЭС, а британская инженерная фирма Wood — поддерживать архитектурную составляющую проектирования.
Однако новогодние новости заставили экспертов заговорить о проекте в ином ключе. В начале января 2019 года было объявлено, что дальнейшее финансирование АЭС «Новая Уилфа» под угрозой. Причина — спор между Hitachi и правительством Великобритании.
Напомним: изначально прогнозы экономистов были вполне оптимистичны: все сходились во мнении, что Hitachi, уже проинвестировав более $ 2 млрд, вряд ли даст обратный ход. Тем не менее 17 января 2019 года Hitachi объявил, что проект «Уилфа» откладывается — пока на неопределенный срок. В результате сейчас более 400 служащих находятся в зоне риска и могут попасть под сокращение. Поставлено под вопрос и создание от 8 до 10 тыс. рабочих мест для инженерных и строительных кадров, сотни должностей для специалистов по эксплуатации и операторов АЭС. При этом Horizon Nuclear Power не исключает возможности возобновления проекта в ближайшее время.
Однако новогодние новости заставили экспертов заговорить о проекте в ином ключе. В начале января 2019 года было объявлено, что дальнейшее финансирование АЭС «Новая Уилфа» под угрозой. Причина — спор между Hitachi и правительством Великобритании.
Напомним: изначально прогнозы экономистов были вполне оптимистичны: все сходились во мнении, что Hitachi, уже проинвестировав более $ 2 млрд, вряд ли даст обратный ход. Тем не менее 17 января 2019 года Hitachi объявил, что проект «Уилфа» откладывается — пока на неопределенный срок. В результате сейчас более 400 служащих находятся в зоне риска и могут попасть под сокращение. Поставлено под вопрос и создание от 8 до 10 тыс. рабочих мест для инженерных и строительных кадров, сотни должностей для специалистов по эксплуатации и операторов АЭС. При этом Horizon Nuclear Power не исключает возможности возобновления проекта в ближайшее время.
Туманное будущее
Оценить перспективы столь привлекательной площадки для будущей АЭС нелегко. Президент Hitachi Хироаки Наканиси уверяет, что спасти проект может лишь его национализация. Но для того, чтобы правительство Великобритании приобрело контрольный пакет акций, потребуется ряд юридических изменений. Между тем правительство озабочено согласованием основных условий выхода из Евросоюза, который пока отложен до октября. Уэльское правительство не может действовать самостоятельно, так как, согласно законодательству, тотальные полномочия могут быть переданы министрам Уэльса только при планировании строительства энергетических объектов мощностью до 350 MВт.
Это уже не первый случай выхода японцев из игры в Англии. В конце прошлого года Toshiba заявила, что не будет участвовать в строительстве АЭС «Мурсайд» в Камбрии, на северо-западе Англии, а Hitachi отказался от планов строительства еще одной станции — в Олдбери-он-Северн, в южном Глостершире.
Таким образом, уже три запланированных энергетических проекта, составляющих более 40% прогнозируемого потенциала ядерной отрасли Великобритании, сходят с дистанции. Сегодня лишь станция «Хинкли-Пойнт С» в графстве Сомерсет на юго-западе Англии начала строительство первого реактора из двух. При этом прошло уже пять лет с момента утверждения Европейской комиссией бюджета проекта, составляющего порядка $ 25 млрд. Проект возглавляет британский филиал французского гиганта в области генерации энергии Électricité de France (EDF) при поддержке китайской энергетический компании China General Nuclear Power Group (CGN). Все бы хорошо, но французский проект уже не раз подвергался жесткой критике за более высокие расценки электроэнергии, чем у возобновляемых источников.
Также не будем забывать о двух других возможных совместных проектах АЭС CGN и EDF: компании в данный момент обсуждают концепцию новой атомной электростанции близ деревни Брэдвел-он-си, в округе Малдон графства Эссекс, и разрабатывают планы для «Сайзвел C» в Саффолке.
Кроме того, 26 января 2017 года Соединенное Королевство уведомило Европейское сообщество по атомной энергии (Euroatom) о своем намерении покинуть его в соответствии с решением правительства о выходе из Европейского союза. Этот шаг будет иметь далеко идущие последствия для британской ядерной промышленности, включая регулирование и исследования, доступ к ядерным материалам; он также повлияет на соглашения о ядерном сотрудничестве со странами, не входящими в ЕС (таких соглашений заключено около двадцати). Все это может усложнить процесс топливообеспечения британских АЭС после 2019 года. Стране придется заключать новые договоры, касающиеся перевозки ядерных материалов.
Сейчас компания Westinghouse Electric владеет и полностью управляет заводом по изготовлению ядерного топлива «Спрингфилдс» (Springfields), расположенным недалеко от города Престон, на севере Великобритании. Westinghouse поставляет топливо для всех реакторов AGR в Великобритании, генерирующих около 20% электроэнергии страны. Это единственный завод в мире, который может поставлять топливо для реакторов AGR, поэтому он является стратегически важным национальным активом страны. Однако примерно треть компонентов, необходимых для производства топлива AGR, поставляется из Европы, а именно из Германии, Франции и Швеции. Именно поэтому выход Великобритании из ЕС может заставить ее прибегнуть к новым или переходным мерам, что, несомненно, затруднит налаженную цепочку действий и повлияет на выработку электроэнергии в Великобритании в целом.
Оценить перспективы столь привлекательной площадки для будущей АЭС нелегко. Президент Hitachi Хироаки Наканиси уверяет, что спасти проект может лишь его национализация. Но для того, чтобы правительство Великобритании приобрело контрольный пакет акций, потребуется ряд юридических изменений. Между тем правительство озабочено согласованием основных условий выхода из Евросоюза, который пока отложен до октября. Уэльское правительство не может действовать самостоятельно, так как, согласно законодательству, тотальные полномочия могут быть переданы министрам Уэльса только при планировании строительства энергетических объектов мощностью до 350 MВт.
Это уже не первый случай выхода японцев из игры в Англии. В конце прошлого года Toshiba заявила, что не будет участвовать в строительстве АЭС «Мурсайд» в Камбрии, на северо-западе Англии, а Hitachi отказался от планов строительства еще одной станции — в Олдбери-он-Северн, в южном Глостершире.
Таким образом, уже три запланированных энергетических проекта, составляющих более 40% прогнозируемого потенциала ядерной отрасли Великобритании, сходят с дистанции. Сегодня лишь станция «Хинкли-Пойнт С» в графстве Сомерсет на юго-западе Англии начала строительство первого реактора из двух. При этом прошло уже пять лет с момента утверждения Европейской комиссией бюджета проекта, составляющего порядка $ 25 млрд. Проект возглавляет британский филиал французского гиганта в области генерации энергии Électricité de France (EDF) при поддержке китайской энергетический компании China General Nuclear Power Group (CGN). Все бы хорошо, но французский проект уже не раз подвергался жесткой критике за более высокие расценки электроэнергии, чем у возобновляемых источников.
Также не будем забывать о двух других возможных совместных проектах АЭС CGN и EDF: компании в данный момент обсуждают концепцию новой атомной электростанции близ деревни Брэдвел-он-си, в округе Малдон графства Эссекс, и разрабатывают планы для «Сайзвел C» в Саффолке.
Кроме того, 26 января 2017 года Соединенное Королевство уведомило Европейское сообщество по атомной энергии (Euroatom) о своем намерении покинуть его в соответствии с решением правительства о выходе из Европейского союза. Этот шаг будет иметь далеко идущие последствия для британской ядерной промышленности, включая регулирование и исследования, доступ к ядерным материалам; он также повлияет на соглашения о ядерном сотрудничестве со странами, не входящими в ЕС (таких соглашений заключено около двадцати). Все это может усложнить процесс топливообеспечения британских АЭС после 2019 года. Стране придется заключать новые договоры, касающиеся перевозки ядерных материалов.
Сейчас компания Westinghouse Electric владеет и полностью управляет заводом по изготовлению ядерного топлива «Спрингфилдс» (Springfields), расположенным недалеко от города Престон, на севере Великобритании. Westinghouse поставляет топливо для всех реакторов AGR в Великобритании, генерирующих около 20% электроэнергии страны. Это единственный завод в мире, который может поставлять топливо для реакторов AGR, поэтому он является стратегически важным национальным активом страны. Однако примерно треть компонентов, необходимых для производства топлива AGR, поставляется из Европы, а именно из Германии, Франции и Швеции. Именно поэтому выход Великобритании из ЕС может заставить ее прибегнуть к новым или переходным мерам, что, несомненно, затруднит налаженную цепочку действий и повлияет на выработку электроэнергии в Великобритании в целом.
Если не «Уилфа», то что?
Small modular reactor (SMR), или реактор малой мощности, — часто обсуждаемый и популярный альтернативный вариант развития реакторных технологий. Не действующая сейчас АЭС «Траусфинид», расположенная в национальном парке «Сноудония», графство Гвинед, обладает значительным потенциалом для строительства АЭС с малыми реакторами.
Двухблочная «Траусфинид» — единственная в Великобритании атомная электростанция, построенная не на морском побережье: она находится на берегу большого искусственного озера, созданного для водоснабжения местной гидроэлектростанции, работающей по сей день. Озеро достаточно большое, чтобы охлаждать 700 МВт реакторной мощности. Территория подключена к сети и находится в государственной собственности, что делает ее технически приемлемой в качестве ядерной площадки. А близость портов обеспечит удобную транспортную инфраструктуру для доставки крупных компонентов.
По имеющимся экспертным оценкам, реализация SMR-проектов простимулирует развитие ядерной программы Великобритании и поднимет уровень экономики Уэльса. При определенных условиях они могут быть экономически эффективны, электроэнергию, полученную таким путем, можно использовать в различных целях, в том числе для опреснения и получения тепла. Сделка на строительство маломощностных станций, оцениваемая в 260 млн фунтов, поможет воссоздать сотни рабочих мест в ядерном секторе.
Великобритания переживает энергетический кризис и склоняется к смене энергопортфолио. Возобновляемые источники находятся в центре внимания, но они не смогут полностью удовлетворить спрос на электроэнергию, ежегодно набирающий обороты. Потребление электроэнергии в Великобритании составляет приблизительно 350 ТВт∙ч в год; львиная доля ее (чуть меньше 50%) производится угольными и газовыми электростанциями.
Возобновляемые источники энергии наступают на пятки традиционным и составляют более 25% энергобаласа страны.
Немалая часть электроэнергии — порядка 20% — обеспечивается АЭС, поэтому рано сбрасывать со счетов ядерную программу. Но ситуация осложняется тем, что британские атомные электростанции приближаются к завершению проектного срока службы — последняя должна закрыться в 2035 году. Поэтому, если не брать в расчет не раскрытый пока до конца потенциал SMR, то в сухом остатке — только станция «Хинкли-Пойнт C», строительство которой началось в декабре 2018 года. Эта АЭС будет вырабатывать 7% электроэнергии страны.
Small modular reactor (SMR), или реактор малой мощности, — часто обсуждаемый и популярный альтернативный вариант развития реакторных технологий. Не действующая сейчас АЭС «Траусфинид», расположенная в национальном парке «Сноудония», графство Гвинед, обладает значительным потенциалом для строительства АЭС с малыми реакторами.
Двухблочная «Траусфинид» — единственная в Великобритании атомная электростанция, построенная не на морском побережье: она находится на берегу большого искусственного озера, созданного для водоснабжения местной гидроэлектростанции, работающей по сей день. Озеро достаточно большое, чтобы охлаждать 700 МВт реакторной мощности. Территория подключена к сети и находится в государственной собственности, что делает ее технически приемлемой в качестве ядерной площадки. А близость портов обеспечит удобную транспортную инфраструктуру для доставки крупных компонентов.
По имеющимся экспертным оценкам, реализация SMR-проектов простимулирует развитие ядерной программы Великобритании и поднимет уровень экономики Уэльса. При определенных условиях они могут быть экономически эффективны, электроэнергию, полученную таким путем, можно использовать в различных целях, в том числе для опреснения и получения тепла. Сделка на строительство маломощностных станций, оцениваемая в 260 млн фунтов, поможет воссоздать сотни рабочих мест в ядерном секторе.
Великобритания переживает энергетический кризис и склоняется к смене энергопортфолио. Возобновляемые источники находятся в центре внимания, но они не смогут полностью удовлетворить спрос на электроэнергию, ежегодно набирающий обороты. Потребление электроэнергии в Великобритании составляет приблизительно 350 ТВт∙ч в год; львиная доля ее (чуть меньше 50%) производится угольными и газовыми электростанциями.
Возобновляемые источники энергии наступают на пятки традиционным и составляют более 25% энергобаласа страны.
Немалая часть электроэнергии — порядка 20% — обеспечивается АЭС, поэтому рано сбрасывать со счетов ядерную программу. Но ситуация осложняется тем, что британские атомные электростанции приближаются к завершению проектного срока службы — последняя должна закрыться в 2035 году. Поэтому, если не брать в расчет не раскрытый пока до конца потенциал SMR, то в сухом остатке — только станция «Хинкли-Пойнт C», строительство которой началось в декабре 2018 года. Эта АЭС будет вырабатывать 7% электроэнергии страны.
Энергетика Великобритании
Производство энергии по источникам*
С прицелом на будущее: ядерная программа продолжается
Пока эксперты в смятении ищут ответ на вопрос: «Что будет с проектами в энергетическом секторе дальше?» — на севере Уэльса ядерная программа продолжает развиваться.
Так, правительства Великобритании и Уэльса поручили управлению по атомной энергии Великобритании (UKAEA) разработать эскизный проект национальной термогидравлической исследовательской и испытательной установки стоимостью 40 млн фунтов. Этот проект — часть программы ядерных инноваций для поддержки проектирования и развития передовых энергетических технологий; он принесет дополнительную пользу местной экономике Уэльсa. Основным научным направлением центра станет изучение движения тепла и жидкостей в реакторной системе при преобразовании ядерной энергии в электрическую. Детальное понимание этих процессов жизненно важно при проектировании безопасных и эффективных электростанций. Эта установка также может найти более широкое применение в неядерных термогидравлических испытаниях.
Установка расположится в научном парке «Менай», Гаервен, Англси. Испытательное оборудование будет размещаться в исследовательском центре, который вместит более 50 приглашенных ученых для создания эксперементальной базы, анализа данных и компьютерного моделирования.
Университет Бангора, а точнее, входящий в него Институт ядерного будущего (Nuclear Futures Institute), активно ведет исследования в сфере ядерной науки и техники. Внимание сосредоточено на новых технологиях, включая легководные под давлением и малые модульные реакторы. В стенах Бангорского университета был создан «Исследовательский центр по реакторам PWR», объединяющий британскую исследовательскую базу с экспертизой в области японских ядерных разработок Hitachi. В апреле 2019 года свои двери открыли новые радиохимические лаборатории университета Бангора. Здесь студенты и интерны освоят основы техники безопасности при работе в радиохимической лаборатории, получат навыки синтеза нового вида топлива и новейших конструкционных материалов. Также важным направлением станет изучение на атомарном уровне радиационных повреждений и методов иммобилизации ядерных отходов.
Пока эксперты в смятении ищут ответ на вопрос: «Что будет с проектами в энергетическом секторе дальше?» — на севере Уэльса ядерная программа продолжает развиваться.
Так, правительства Великобритании и Уэльса поручили управлению по атомной энергии Великобритании (UKAEA) разработать эскизный проект национальной термогидравлической исследовательской и испытательной установки стоимостью 40 млн фунтов. Этот проект — часть программы ядерных инноваций для поддержки проектирования и развития передовых энергетических технологий; он принесет дополнительную пользу местной экономике Уэльсa. Основным научным направлением центра станет изучение движения тепла и жидкостей в реакторной системе при преобразовании ядерной энергии в электрическую. Детальное понимание этих процессов жизненно важно при проектировании безопасных и эффективных электростанций. Эта установка также может найти более широкое применение в неядерных термогидравлических испытаниях.
Установка расположится в научном парке «Менай», Гаервен, Англси. Испытательное оборудование будет размещаться в исследовательском центре, который вместит более 50 приглашенных ученых для создания эксперементальной базы, анализа данных и компьютерного моделирования.
Университет Бангора, а точнее, входящий в него Институт ядерного будущего (Nuclear Futures Institute), активно ведет исследования в сфере ядерной науки и техники. Внимание сосредоточено на новых технологиях, включая легководные под давлением и малые модульные реакторы. В стенах Бангорского университета был создан «Исследовательский центр по реакторам PWR», объединяющий британскую исследовательскую базу с экспертизой в области японских ядерных разработок Hitachi. В апреле 2019 года свои двери открыли новые радиохимические лаборатории университета Бангора. Здесь студенты и интерны освоят основы техники безопасности при работе в радиохимической лаборатории, получат навыки синтеза нового вида топлива и новейших конструкционных материалов. Также важным направлением станет изучение на атомарном уровне радиационных повреждений и методов иммобилизации ядерных отходов.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #1_2019