Мир готов увеличить мощности АЭС в три раза ради климатических целей

***

Ядерная генерация на базе малых модульных станций набирает обороты

Международное энергетическое агентство (МЭА) уже предложило увеличить мощности мировых АЭС в три раза для достижения нулевых выбросов в 2050 году. По данным Всемирной ядерной ассоциации, на сентябрь 2020 года количество действующих ядерных энергоблоков в мире составило 441 с общей установленной мощностью в 391,7 ГВт. Сооружается в настоящее время 53 реактора суммарной мощностью в 59,2 ГВт.

Таким образом, в мире набирает обороты атомная энергетика, основанная на малых АЭС. Все больше компаний объявляют о намерении запустить модульные ядерные реакторы SMR. Напомним читателю, что проект SMR-160, например, представляет собой проект модульной водоохлаждаемой АСММ мощностью 160 МВт (эл.). Размещение реактора подземное, используются пассивные системы безопасности, в качестве топлива используется НОУ. За счет применения воздушных систем охлаждения может быть построен в регионах с дефицитом воды. Это реактор легководный. В качестве топлива он использует «обычное» топливо из обогащенного урана, предлагаемое на мировом рынке коммерческими поставщиками, – иными словами, низкообогащенный уран. Считается, что проект SMR-160 входит в число наиболее безопасных в мире, так как для своей эксплуатации он не полагается ни на насосы, ни на двигатели. Достигнутый (на бумаге!) уровень безопасности SMR-160 таков: «Walk way safe», «уходи безопасно». Это означает, что в случае аварии, возникшей по любым причинам (в том числе вследствие диверсии или теракта), реактор заглушится и перейдет в безопасное состояние без вмешательства человека.

На сегодняшний день более 70 компаний по всему миру участвуют в подобных проектах. Критики маломасштабных АЭС считают, что противники ядерной энергетики будут использовать те же аргументы, что и в отношении более крупных проектов. Речь идет о высокой стоимости и проблемах безопасности, связанных с ядерной энергетикой. Однако небольшие атомные электростанции могут стать страхующим источником энергии для нестабильного рынка ВИЭ. Когда в производстве возобновляемой энергии наступает период затишья, малая ядерная энергетика может ликвидировать дефицит электричества, что невозможно для крупных ядерных проектов.

Следующим шагом для стран, разрабатывающих технологию, таких как США, Великобритания и Канада, станет взаимодействие с Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) и национальными регулирующими органами. Оно необходимо, чтобы продолжить тестирование безопасности реакторов SMR и для согласования международных протоколов и процедур безопасности.Если пока крупные АЭС строят только такие страны, как Китай, Индия и Россия, то уже и Великобритания объявила, что планирует к 2035 году построить энергосистему без ископаемого топлива с использованием ядерной энергии. АЭС будут использоваться Соединенным Королевством в качестве энергорезерва в течение переходного периода. Чтобы стимулировать этот переход, премьер-министр Великобритании Борис Джонсон пообещал построить к 2025 году как минимум один крупномасштабный ядерный проект.

Мировые лидеры энергетики демонстрируют свою поддержку крупномасштабных ядерных проектов, но есть и те, кто поддерживают новые маломасштабные технологии. Terrapower Билла Гейтса, например, планирует построить атомную станцию в Вайоминге, состоящую из небольших реакторов, которые лучше подходят для небольшой энергосистемы. Основная привлекательность реакторов SMR заключается в том, что они могут быть построены на заводе, а затем доставлены на место строительства АЭС. Эти реакторы имеют выходную мощность от 50 до 300 МВт, но могут быть объединены и в силовую установку мощностью до 1000 МВт. Кроме того, если один из модулей сломается, его можно отремонтировать, не останавливая работу полностью. Это снижает экологический риск, а также стоимость проекта.

У компактных АЭС малой мощности, которые начинают снова находить спрос на мировом энергетическом рынке, имеется ряд преимуществ по сравнению с крупными АЭС. Среди них на первое место выходит возможность обеспечивать электроэнергией и теплом удаленные регионы. Так, британская компания Rolls-Royce в конце января этого года напомнила о своем намерении спроектировать, построить и эксплуатировать до 15 мини-АЭС. Rolls-Royce вместе со своими партнерами участвовала в нескольких консорциумах, которые подавали заявку на участие в правительственном конкурсе на поиск наиболее жизнеспособных технологий ММР. Интернет-портал «Атомная энергетика» сообщает со ссылкой на Financial Times, что в июле 1019 года консорциум во главе с Rolls-Royce (в его состав входят такие компании и организации, как Assystem, Atkins, BAM Nuttale, Laing O’Rourke, National Nuclear Laboratory, Nuclear AMRC, The Welding Institute) получил инвестиционные гарантии на разработку малых модульных реакторов (ММР) для коммерческих целей.

В ноябре Rolls-Royce заявила, что Агентство по исследованиям и инновациям Великобритании предоставило консорциуму первоначальное финансирование в размере 18 млн фунтов, что было «подтверждено и законтрактовано», и такую же сумму предоставит частный фонд Industrial Strategy Challenge Fund, что позволит консорциуму продолжить разработку конструкции ММР. АЭС, которые Rolls-Royce планирует построить, будут на 95% серийно производиться на одном заводе, а затем в предсобранном виде доставляться грузовым транспортом до места назначения. Стандартизация процесса строительства значительно снизит их себестоимость, что, в свою очередь, повлияет и на стоимость производимой энергии.

ММР будет занимать площадь до 4 га, а мощность составит 440 МВт, что достаточно для того, чтобы обеспечить электроэнергией город с населением 500 тыс. человек. Предполагаемый срок службы составляет 60 лет, стоимость – около 2,3 млрд долл. Отпускная цена электроэнергии может быть не выше 60 фунтов за 1 МВт-ч (по мере выхода на серийность компания намерена удешевить генерацию ниже 60 фунтов за 1 МВт-ч). Предпочитаемые площадки для размещения ММР – существующие ядерные комплексы, где находятся отключенные от сети энергоблоки (так называемые коричневые лужайки). Первые модульные реакторы по проекту компании Rolls-Roys могут быть построены на площадках в Северной Англии и Северном Уэльсе. В частности, речь идет о площадках Moorside и Wylfa (ранее на них предполагалось построить современные большие блоки, однако по разным причинам эти планы были заморожены).

Среди других возможных площадок называется остановленная АЭС Trawsfynydd с реактором Magnox в Северном Уэльсе, при этом большие издержки, связанные со строительством АЭС, могут существенно снизиться. В соответствии с планом, представленным консорциумом и переданным на одобрение в государственные ведомства Британии, первый модульный реактор должен вступить в строй к 2030 году.

Rolls-Royce считает, что ее технология ММР должна рассматриваться как общенациональные усилия по развитию ядерной технологии, которые помогут создать экспортно ориентированную отрасль.

Показательна в плане отношения к АЭС позиция Эстонии. Эстонское предприятие Fermi Energia активно исследует возможность строительства в стране АЭС малой мощности. Fermi Energia основана в феврале прошлого года бывшим исполнительным директором MTU Eesti Tuumajaam Калевом Каллеметсом и экс-главой Eesti Energia Сандором Лийве с целью реализации такого строительства. «Нам нужна свободная от СО2 управляемая мощность по производству энергии, которая в будущем могла бы обеспечить надежность снабжения электричеством», – заявил Лийве. Fermi Energia готова инвестировать именно в строительство малой АЭС мощностью 200–300 МВт. «Мощные реакторы здесь не подходят из-за особенностей нашей электросети; проект можно было бы осуществить за два-три года, станция будет стоить около 900 млн евро», – сообщил Каллеметс. Приступить к строительству Fermi планирует в 2030 году, начать производить электроэнергию на АЭС – в 2033 году.

В октябре 2019 года предприятие подписало с GE Hitachi (GEH) протокол о намерениях по возможному размещению в Эстонии малого модульного реактора BWRX-300 – кипящего водо-водяного мощностью 300 МВт с естественной циркуляцией, работающего на основе лицензированного Комиссией по ядерному регулированию США реактора типа ESBWR. «Модульный реактор BWRX-300 – это прорыв в технологиях, – считает вице-президент GEH Джон Болл. – Он может составить конкуренцию природному газу и возобновляемой энергии… Совместно с предприятием Fermi Energia мы работаем над тем, чтобы доказать безопасность инновационной реакторной технологии и экономическую эффективность». В конце января 2020 года Fermi Energia подписала соглашение о сотрудничестве с финской энергетической компанией Fortum и бельгийской инжиниринговой компанией Tractebel Engie. Вместе с Fermi бельгийская компания начнет в этом году предварительный анализ мест расположения планируемой АЭС. Результаты анализа должны быть представлены через год.

Что касается общественного мнения о строительстве АЭС, то Калев Каллеметс не скрывает, что отношение людей в значительной степени сформировано в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Но, с другой стороны, по его словам, отношение жителей может быть обусловлено существованием успешных АЭС в соседних Финляндии и Швеции, «кроме того, эстонцы рациональны и верят в технологии». По данным недавнего исследования Fermi Energia, 55% эстонских респондентов считают, что вопрос о строительстве в стране АЭС малой мощности следует рассмотреть.

Автор Борис Николаев

Источник - https://www.ng.ru/ng_energiya/2021-11-08/9_8295_power.html

***

Атом и газ помогут ЕС в защите климата. Какова выгода России?

Евросоюз предлагает признать ядерную энергетику "зеленой" вопреки мнению Германии. Она хочет включить в таксономию ЕС газовые электростанции. В обоих случаях РФ в выигрыше.

Борьба Евросоюза против изменения глобального климата принимает крайне неприятный для Германии оборот, который, однако, выгоден Франции, Польше и целому ряду других стран ЕС. А также России.

До недавних пор многочисленные немецкие противники ядерной энергетики даже в страшном сне не могли себе представить, что атомные электростанции могут быть официально провозглашены в ЕС "зелеными" или соответствующими концепции устойчивого (не причиняющего вреда природе) развития. Однако именно это, по всей видимости, и произойдет в наступившем 2022 году, к концу которого ФРГ отключит последние три действующие АЭС и тем самым окончательно распрощается с "мирным атомом".

Новый взгляд на ядерную энергетику из-за глобального потепления 

Новый взгляд на ядерную энергетику связан со сменой приоритетов в сфере охраны окружающей среды. Долгое время на первом плане была защита экологии с упором на чистоту воздуха, воды, почвы и сохранение биологического многообразия. Такой подход исключал признание "зелеными" атомных электростанций с их радиационным фоном, возможными выбросами радиации и зачастую сомнительными захоронениями радиоактивных отходов. Не говоря уже об авариях, которые надолго или навсегда заражали реки, как в Челябинской области, или целые территории, как в Чернобыле или в Фукусиме.     

Однако в последние годы из-за ускоряющегося глобального потепления на первый план вышла защита климата, первейшей целью которой является сокращение выбросов в атмосферу парникового углекислого газа. Это привело к пересмотру отношения к АЭС, которые при производстве электроэнергии не выделяют CO2 - как и гидро-, ветро- и солнечные электростанции. Под этим углом зрения атом, действительно, можно причислить к "зеленым" или устойчивым энергоносителям.

Во всяком случае, если стоит задача как можно быстрее закрыть все электростанции, работающие на угле, ведь при его сжигании в атмосферу попадает особенно много CO2. Для скорейшего вытеснения угля можно использовать и природный газ. Это, правда, тоже ископаемый углеводород, а потому он по определению не может считаться возобновляемым источником энергии (ВИЭ). Однако на газовых электростанциях эмиссия все же существенно ниже, чем на угольных.

Таксономия ЕС - это экологический ориентир для инвесторов и государств 

Именно такими соображениями руководствовалась Европейская комиссия ("правительство" Евросоюза), выдвигая предложение включить атом и газ в таксономию ЕС. Этим термином обозначается разработанная в Брюсселе система классификации тех видов хозяйственной деятельности, которые в той или иной мере способствуют устойчивому развитию, защите климата, здоровой экологии.

Таксономия должна служить в ЕС ориентиром как для частных инвесторов при выборе перспективных капиталовложений, так и для государственных органов при принятии решений, каким экономическим проектам предоставлять субсидии, льготы или разрешения на эксплуатацию. Эта система призвана перенаправить финансовые потоки туда, где применяются технологии, способствующие достижению климатической нейтральности к 2050 году, что является объявленной целью Евросоюза.

Постановление о введении в ЕС таксономии было принято еще в 2020 году, однако 31 декабря 2021 года Еврокомиссия в развитие этого основополагающего документа разослала в европейские столицы проект решения о признании "зелеными" источниками энергии атома и природного газа. До 12 января страны-члены ЕС имеют возможность высказаться по поводу представленных предложений, затем начнется процедура их законодательного оформления.

Компромисс между Германией и Францией о том, что считать "зеленым" 

В Германии, где как раз 31 декабря навсегда отключили очередные три АЭС, намерение Еврокомиссии включить ядерную энергетику в таксономию ЕС вызвало, как и следовало ожидать, резкую критику, причем в самых разных политических, экономических и общественных кругах. Австрия даже пригрозила оспорить его в судебном порядке. К противникам признания атомных электростанций "зелеными" относятся также Дания, Люксембург и Португалия.

Однако шансов полностью предотвратить принятие такого решения у них фактически нет (хотя корректировка отдельных положений еще вполне возможна). Для этого против должны высказаться как минимум 20 стран Евросоюза, представляющих 65% его населения, или не меньше 353 депутатов Европарламента. А подавляющее большинство государств ЕС так или иначе поддерживает ядерную энергетику. 

Это грозило привести к острому конфликту между двумя локомотивами европейской интеграции - Германией и Францией. Его предотвратили путем компромисса: Еврокомиссия под руководством Урсулы фон дер Ляйен (Ursula von der Leyen) предложила включить в таксономию ЕС как атом, на чем настаивали французы, у которых АЭС - основа электроэнергетики, так и природный газ, на который делают ставку немцы. У нового правительства ФРГ - большие планы по строительству в стране газовых электростанций. Так что эту часть представленного Брюсселем проекта в официальном Берлине всячески приветствовали.

Сомнения в ренессансе ядерной энергии в Европе 

Таким образом. в Евросоюзе в скором времени "зелеными" официально будут считаться не только ветрогенераторы, солнечные батареи, биогазовые установки и различные типы ГЭС, но также АЭС и газовые электростанции. В какой мере это будет способствовать защите глобального климата и европейской экологии, станет ясно позднее. Однако такое решение, по сути дела, снимает опасения, что ЕС, увлекшись защитой климата, развитием возобновляемой энергетики и форсированным закрытием угольных электростанций, может вдруг столкнуться с дефицитом электроэнергии.

Правда, таксономия ЕС, будучи "всего лишь" системой классификации перспективных и достойных поддержки инвестиционных активов, вовсе не обязывает страны Евросоюза непременно строить АЭС или газовые электростанции: каждое государство будет самостоятельно принимать соответствующие решения. Этим утешают себя немецкие противники ядерной энергетики и экологические активисты.

Они считают, что сам по себе "зеленый" ярлык не сделает атомные электростанции более привлекательными для инвесторов и не приведет к массовому строительству АЭС в Европе. По их мнению, новейшие примеры из Франции, Финляндии и Великобритании показывают, что сооружение таких объектов из-за ужесточения требований к их безопасности длится слишком долго и стоит чересчур дорого, а потому экономически нецелесообразно. Тем более, что таксономия ЕС предъявляет целый ряд условий, в частности, к захоронению ядерных отходов.

В свою очередь, сторонники скорейшего отказа от любых ископаемых энергоносителей  указывают на то, что в представленном Еврокомиссией проекте газовые электростанции рассматриваются всего лишь как переходная технология, поскольку "зеленый" ярлык планируется выдавать только тем, которые получат разрешение на строительство до 31 декабря 2030 года. 

"Желтый" водород из России и экологический знак качества "Северному потоку-2"? 

Однако России предстоящее включение в европейскую таксономию атома и газа в любом случае весьма выгодно. Ведь даже если этот шаг не приведет к росту заказов госкорпорации "Росатом" на строительство новых энергоблоков в (восточноевропейских) странах ЕС, он резко повысит шансы на экспорт в западном направлении как электроэнергии, полученной на российских АЭС, так и произведенной с ее помощью продукции.

Например, водорода. В этой новой сфере намечается, к примеру, весьма интенсивное германо-российское сотрудничество. При этом немецкая сторона делает упор на "зеленом" водороде, производимом методом электролиза с использованием возобновляемой энергии, а "Газпром" хотел бы поставлять "голубой" или "бирюзовый" H2, получаемый с помощью различных технологий из природного газа. Расширение таксономии ЕС откроет широкие возможности для поставок если не в Германию, то в другие страны Евросоюза "желтого" водорода. Его получают тоже методом электролиза, только источником электроэнергии служат АЭС.

Что же касается признания "зеленым" природного газа, то достаточно очевидно, что это обеспечит, по меньшей мере на ближайшие полтора-два десятилетия, стабильно высокий или даже растущий спрос на российское голубое топливо - будь то трубопроводный газ "Газпрома" или сжиженный от "Новатэка", а в будущем, вероятно, и газ от "Роснефти".

К тому же проект решения ЕС предусматривает включение в таксономию инфраструктурных проектов, так что вполне возможно, что экологический знак качества "зеленый" или по меньшей мере ярлык "содействующий" может получить крайне спорный в ЕС с политической точки зрения российский газопровод "Северный поток-2". 

Автор Андрей Гурков

Источник - https://p.dw.com/p/45GT1