В условиях того времени относительно дешевая в операционном цикле атомная энергия представлялась надежным генерирующим источником вплоть до аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Масштабные последствия разрушения реактора 1 вызвали опасения мирового сообщества относительно перспектив повторения аварии на других станциях.

При этом события на Чернобыльской АЭС были обусловлены нарушением правил проведения испытаний на станции, а значит, авария не выявила дополнительные риски для безопасности при штатной работе АЭС. Несмотря на это, темпы введения в эксплуатацию мощностей атомной энергетики после 1986 года резко сократились. Авария на АЭС «Фукусима-1» в 2011 году не привела к замедлению темпов ввода новых мощностей АЭС по причине разработки новых технологий по обеспечению пассивной безопасности реакторов поколения III+.

«Атомная энергетика исторически воспринималась как громадное достижение цивилизации, наряду с космическими исследованиями. Однако две катастрофы, 1986 и 2011 годов, сдержали бурное развитие отрасли в мире. При этом относительно низкие операционные издержки АЭС стали важным фактором сдерживания цен на электроэнергию, поэтому развитие отрасли в последние десятилетия шло достаточно быстро (+35,7% за 30 лет), что сохраняет ее определенную долю в мировом производстве», - комментирует главный советник руководителя Аналитического Центра при Правительстве РФ Леонид Григорьев.

Несмотря на снижение количества новых реакторов, мировая выработка АЭС к концу 2020 года выросла на 35,7% по отношению к 1990 году. Таким образом, дискуссионность вопроса безопасности применения атомных технологий в энергетике не привела к полному отказу от достижений отрасли. Так, по данным МАГАТЭ, за период с 1995 по 2020 год занимаемая атомной отраслью доля в электрогенерации выросла в некоторых лидирующих по уставленным мощностям АЭС странах: в Словакии (+9,0 п. п), Венгрии (+5,7 п. п.), Чехии (+17,3 п. п), Финляндии (+4,0 п. п) и даже на Украине (+13,4 п. п), на чьей территории и произошла крупнейшая в истории авария на АЭС.

Тренды развития атомной отрасли остаются зависимы от политических решений, несмотря на относительно низкую стоимость электроэнергии на базе АЭС. Однако вопрос утверждения атомной энергетики как промежуточного звена глобального энергоперехода обостряет споры мирового сообщества, не столько об их экономической эффективности, сколько о безопасности атомных технологий и их экологичности. При этом лидерство Европы в климатической повестке позволяет Франции, Бельгии, Словении, Чехии, Финляндии, Швейцарии и Швеции сохранять доминирующее положение АЭС в структуре генерации, что подчеркивает противоречивость восприятия атомной энергетики.

Мирный атом: безопасность и экологичность?

Неоднозначная оценка рисков, связанных с безопасностью при эксплуатации АЭС, связана с противоречием между масштабностью последствий некоторых аварий и малой вероятностью их возникновения. Несмотря на масштаб негативных последствий отдельных инцидентов на АЭС, атомная энергетика является менее опасной для населения и окружающей среды по сравнению с другими источниками энергии.

Так, по оценкам проекта ExternE2, атомная энергия оказалась наименее опасной среди традиционных источников электрогенерации в Европе. Эксплуатация АЭС приводит к значительно меньшей смертности в расчете на выработанный МВт ч энергии и к меньшему числу случаев ряда заболеваний как в результате чрезвычайных ситуаций, так и вследствие загрязнений при работе АЭС.

Одним из ключевых аргументов в пользу тезиса о неэкологичности АЭС, помимо риска масштабных аварий, является существование проблемы утилизации отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Объемы выработки ОЯТ, накопленные за время эксплуатации атомных реакторов (с 1954 года) по всему миру, к 2013 году, по данным МАГАТЭ, составили около 370 тыс. тонн. Однако объем золошлаковых отложений, накопленных только российской угольной энергетикой в 2017 году, составил 1,5 млрд т. Более того, в золошлаковых угольных отложениях также содержатся опасные радиоактивные элементы.

Следовательно, проблема утилизации токсичных отходов не является актуальной исключительно для атомной энергетики. Вместе с тем ОЯТ, образующееся в ходе эксплуатации АЭС, нельзя в полной мере назвать отходами: более 120 тыс. т (32,4% от всей совокупности накопленного объема ОЯТ уже переработано в частности с целью повторного использования в виде MOX-топлива3 (практикуется, к примеру, на российских АЭС). Такой замкнутый ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ) открывает новые перспективы для дальнейшего повышения экологичности атомной отрасли.

Более того, очевиден позитивный вклад атомной энергогенерации в снижение антропогенного воздействия на окружающую среду в контексте перехода к низкоуглеродной энергетике. Согласно расчетам МЭА, замена атомом генерирующей мощности на базе угля в 1 ГВт позволяет сократить выбросы CO2 в среднем на 5,9 млн. тонн в год, на базе газа — на 2,7 млн. тонн.

Ближайшие конкуренты АЭС по этим показателям — наземные и морские ВЭС — в среднем позволяют сокращать выбросы только на 3,2 и 1,5 млн т CO2/ГВт в год, при замене аналогичных мощностей на основе угля и газа соответственно. Низкие удельные показатели выбросов CO2 при эксплуатации АЭС также обеспечиваются большими объемами выработки электроэнергии по отношению к выбросам, осуществляемым на этапе ее возведения.

Таким образом, атомная энергетика характеризуется высокими показателями экологичности и безопасности. Основные опасения в этой сфере связаны с масштабностью последствий отдельных аварий на АЭС и проблемой обращения с ОЯТ. Но в целом, как по уровню негативного воздействия на здоровье населения, так и по объемам токсичных отходов, атомную энергию можно считать менее опасной по сравнению с другими источниками энергии. Тем не менее, оценки перспектив использования атомной энергетики в рамках энергоперехода остаются неоднозначными.

«Атомная энергетика, несмотря на отказ ряда стран (в том числе в 2022 году — Германии) от ее применения, имеет свои преимущества. С ней не связаны массовые заболевания и аварии, а высокая продолжительность службы оборудования при значительной мощности агрегатов позволяет удовлетворять огромный спрос. Разумеется, АЭС обеспечивают базисную нагрузку и нуждаются в иных энергетических мощностях для сглаживания дневных и сезонных колебаний спроса (энергетический сектор Франции является хорошим примером такой интеграции традиционной и атомной энергетики). Атом может удержать свое место в энергетике при больших постоянных нагрузках довольно долго, поскольку необходим в непрерывных промышленных процессах при все еще ограниченной доле ВИЭ», - говорит Леонид Григорьев.

Перспективы развития атомной отрасли в условиях энергоперехода

Несмотря на отмеченные противоречия, эксплуатация АЭС может способствовать развитию низкоуглеродной экономики, что особенно актуально в контексте имплементации решений, принятых на климатическом саммите COP26 в Глазго. Стабильность электрогенерации также является преимуществом атомной отрасли в сфере энергетической безопасности по сравнению с ВИЭ. Работа АЭС не зависит от погодно-климатических условий (хотя и нуждается в поддержке другими источниками генерации для сглаживания дневных и сезонных колебаний), а потому не может приводить к кризисным ситуациям в энергосистеме, подобным энергокризисам 2021 года в Европе и США.

Долгое время статус атомной энергетики в контексте энергоперехода не был определен, и только в январе 2022 года ей был присвоен статус «зеленой» (при условии соблюдения новых требований к обращению с ОЯТ), что может позитивно отразиться на динамике ввода генерирующих мощностей в будущем. Но изменения в «зеленой» таксономии ЕС вызвали сопротивление со стороны Австрии и Люксембурга, что подчеркивает неоднозначное отношение к роли атома в энергопереходе. Противоречия обостряются и в связи с тем, что именно в Европе, являющейся флагманом климатической повестки в мире, находятся страны с самой высокой долей АЭС в электрогенерации.

Динамика ввода мощностей АЭС в мире также неоднозначна. Пока страны Азии, а также Центральной и Восточной Европы активно вводят в эксплуатацию новые АЭС, в Северной Америке и Западной Европе уже накопилось значительное число остановленных реакторов при низких темпах ввода новых объектов. Самое большое сокращение атомной генерации наблюдается в Германии, которая к концу 2022 года полностью откажется от атомной энергии. В то же время два из трех реакторов в мире работают более 30 лет и в ближайшем будущем ожидают вывода из эксплуатации, что отражает необходимость строительства новых мощностей для сохранения темпов роста объема атомной генерации.

По прогнозам МЭА от 2021 года, производство первичной энергии АЭС будет расти: с 2020 по 2050 год по сценарию STEPS оно увеличится на 37,8% преимущественно за счет развивающихся стран.

Данный тренд подтверждается прогнозом МАГАТЭ, согласно которому при пессимистичном сценарии в 2050 году объем мощности АЭС как в Северной Америке, так и в большинстве европейских стран (кроме стран Восточной Европы) значительно снизится (на 65,5% и 59,2% относительно 2020 года соответственно). Согласно этому же сценарию, в 2030 году прирост атомной мощности относительно 2020 года обеспечат страны Азии и Африки. Однако прогнозы могут быть скорректированы и в связи с принятым в ЕС решением.

Обозначенные тенденции также подтверждаются данными о строящихся АЭС. Так, по состоянию на январь 2022 г. наибольшее количество реакторов строится в Китае (18), Индии (8) и Республике Корея (4). В то же время лидерами по количеству запланированных к строительству реакторов являются Китай (35) и Россия (27). В России уже реализуется проект «Новая атомная энергетика», одной из ключевых целей которого является увеличение низкоуглеродной генерации в энергобалансе страны за счет роста генерации на базе АЭС.

При этом во Франции, несмотря на ее лидерство в атомной энергетике среди стран Европы, на этапе строительства находится всего 1 реактор. Тем не менее уже сейчас озвучены планы по строительству 14 реакторов к 2050 году для достижения целей по углеродной нейтральности. Среди ключевых факторов развития атомной генерации: ускорение темпов энергоперехода и рост спроса на низкоуглеродную энергию; развитие технологий строительства реакторов III+ и IV поколений (включая технологии ЗЯТЦ), а также масштабный ввод в эксплуатацию малых модульных реакторов (ММР).

В части развития технологий строительства реакторов III+ и IV поколений наиболее значимым в настоящее время представляется ввод в эксплуатацию реакторов поколения III+. Возможность масштабного использования реакторов IV поколения на данный момент ограничена из-за высоких требований к безопасности работы таких АЭС. Реакторы III+ и IV поколения обладают повышенными параметрами энергоэффективности и безопасности по сравнению с предыдущими моделями.

Кроме того, IV поколение реакторов предусматривает внедрение технологии ЗЯТЦ. На данный момент большинство реакторов в мире относятся ко II и III поколениям. Однако в России в 2016 году впервые в мире был включен в энергосистему реактор ВВЭР-1200, относящийся к поколению III+. АЭС с энергоблоками поколения III+ введены в эксплуатацию в США и Китае уже после 2017 года. В то же время российская госкорпорация «Росатом» начала строительство реактора БРЕСТ-ОД-300, который станет первым в мире реактором IV поколения с ЗЯТЦ.

В мире также активно реализуются около 70 коммерческих проектов по строительству ММР. Так, Франция утвердила инвестиционные программы в сфере развития ММР до 2030 года в размере около 1 млрд. евро. Эксплуатация ММР сопровождается меньшими, по сравнению с крупными АЭС, капитальными и операционными издержками. Кроме того, ММР могут быть использованы для обеспечения электроэнергией удаленных территорий с нестабильной энергосистемой.

Так, в России уже функционируют два ММР на плавучей АЭС «Академик Ломоносов», которые снабжают электроэнергией технологически изолированную сеть Чукотского автономного округа.

Атом может выступать в качестве надежного источника энергии, хотя и исторический опыт катастроф при эксплуатации данного типа станций сохраняет опасения международного сообщества, что ограничивает потенциальные объемы инвестиций в данный тип генерации. В то же время активное развитие технологий производства атомных реакторов новых поколений позволяет говорить о потенциальном росте интереса к атомной промышленности вследствие улучшения технико-экономических характеристик новых АЭС.

Значительную роль в формировании потенциально высокого спроса играет необходимость замещения традиционных ТЭС на фоне расширения климатической повестки. Перспективные технологии и заинтересованность международных игроков в стабильной и низкоуглеродной энергетике могут способствовать росту спроса на атомную энергию.

«Вопрос признания атома низкоуглеродным источником обостряется под воздействием пандемии, рецессии, политических решений в Глазго и на других форумах. Трудности реализации программ энергетического перехода неожиданно ярко проявились в период оживления 2021 года, в условиях которого электричество на базе АЭС оказалось единственным источником энергии, устойчивым к внешним шокам как в части удовлетворения спроса, так и в части стабильности цен», - говорит Леонид Григорьев.

По его словам, сверхамбициозные программы единовременного отказа ЕС от угля, нефти и газа видимо оказались нереалистичными в виду в том числе крайне сжатых сроков и высоких издержек. На этом фоне в контексте программ энергетического перехода ЕС приняло незаметное, но судьбоносное решение о включении природного газа и атомной энергии в состав европейской «зеленой» таксономии.

«Атомная энергетика в обозримом будущем обладает потенциалом снижения выбросов парниковых газов, а факт признания атома и природного газа устойчивыми видами энергии позволит сосредоточить усилия на выводе из применения угольных и нефтяных объектов генерации», - заключил эксперт.

Источник