Сенат США принял закон, который должен ускорить разработку передовых ядерных реакторов, сделав атомную энергетику дешевле, безопаснее и доступнее. Это достаточно неожиданный шаг, поскольку после аварии на Фукусиме в 2011 году для ядерной энергетики настали трудные времена.  Закон позволяет частным компаниям напрямую работать с национальными лабораториями для разработки и демонстрации новых конструкций реакторов, и поручает министру энергетики заключить соглашения с частными компаниями о продвижении по меньшей мере четырех демонстрационных проектов новейших ядерными реакторов, к осени 2028 года. Аналогичный законопроект уже появился в Белом доме, повышая вероятность того, что тот или иной его вариант скоро попадет на рабочий стол президента Трампа.

Почему эти решения важны для нас? Ядерная энергия является одним из немногих источников энергии, не загрязняющих атмосферу парниковыми газами, и при этом обеспечивающих постоянную мощность (в отличие от солнечной или ветровой), что в условиях изменения климата особенно важно. Однако отрасль сильно ограничена высокими издержками, огромными проектными рисками и негативным общественным мнением в отношении радиоактивных отходов.

Новые технологии могут решить ряд подобных проблем. Например, небольшие модульные реакторы, разрабатываемые компанией NuScale Energy, могут значительно снизить общие издержки, что значительно упрощает финансирование ядерных проектов. Другие стартапы, такие как Terrestrial Energy, разрабатывают реакторы, работающие на расплавленной соли, которые должны быть более безопасными и производить меньше отходов.

До сих пор считалось, что администрация президента Трампа не особо благосклонна к ядерной энергетике. Однако ее последние шаги говорят о том, что это не так, особенно с учетом принятия важного закона о налоговом кредите для фирм, использующих технологию улавливания и хранения диоксида углерода.

На что надеются сторонники новых ядерных технологий? Джош Фрид, вице-президент программы «Чистая энергия» в аналитическом центре «Третий путь», полагает, что необходимо наладить частно-государственное партнерство, если мы хотим довести эти важные низкоуглеродные технологии на рынок. Этот законопроект приблизит нас к этому большому успеху».

Важно отметить то, что развитие ядерных технологий и разработка реакторов новых поколений не прекращалось даже в самые трудные годы. Например, еще в 2000 году Министерством энергетики США был создан Международный форум реакторов четвертого поколения «Generation IV» (GIF). Это международный коллектив, представляющий правительства 14 стран, где ядерная энергетика имеет большое значение, и считается жизненно важной для энергетической независимости. Большинство из них занимается совместной разработкой следующего поколения ядерных технологий. Первоначальными членами GIF были Аргентина, Бразилия, Канада, Франция, Япония, Южная Корея, Южная Африка, Великобритания и США. Позже к ним присоединились Швейцария, ЕС (Евроатом), Китай, Россия и Австралия. Основная цель организации - в совместной разработке реакторов.

Отметим достигнутый организацией прогресс. После двухлетнего обсуждения и обзора около ста концепций реакторов, в конце 2002 года GIF (тогда представлявший десять стран) объявил о выборе шести реакторных технологий, которые, по мнению организации, представляют собой будущую форму ядерной энергии. Они были отобраны  по критериям экологической чистоты, безопасности и экономической выгоды, будучи устойчивыми к утечке материалов для изготовления ядерного оружия и защищенности от террористических атак. Они уже много лет разрабатываются на международном уровне, причем финансирование составило около 6 миллиардов долларов в течение 15 лет. Около 80%  финансирования поступает от США, Японии и Франции.

По меньшей мере четыре из шести одобренных концепций реакторов имеют значительный опыт эксплуатации, что обеспечивает хорошую основу для дальнейших исследований и разработок и вполне возможно, что до 2030 года может начаться их коммерческая эксплуатация.

Что касается Украины, то вклад ядерной энергетики в 2017 году составил порядка 55% от общего объема выработанной электроэнергии. С 2014 года доля производства электроэнергии на АЭС росла. В 2013 – 43,1%; 2014 – 48,7%; 2015 – 55,7%; 2016 – 52,4%. Учитывая эту тенденцию, можно предположить, что к концу 2018 года доля атомной энергетики достигнет 60%.  Как заявил президент Порошенко на заседании СНБО в феврале 2017, «Мне приятно сообщить, что мы резко увеличили долю атомной энергетики в общем энергетическом балансе. Было 47%, сейчас стремительно приближается к 60%. А это миллионы тонн угля, в котором больше не нуждается Украина». 

Однако, несмотря на все свое значение для Украины и заявления президента, атомная энергетика остается в тени теплоэлектрогенерации, которая, хотя и вырабатывает значительно меньше электроэнергии, зарабатывает (благодаря политике регулятора) в пересчете на 1 Квт-час в 5-6 раз больше.

 В целом можно констатировать, что разработчики реакторов в Северной Америке, Японии, Европе, России, Китае и других странах имеют порядка дюжины новых конструкций ядерных реакторов, причем на продвинутых стадиях планирования или строительства, остальные находятся на стадии исследования.

Ведется весьма активная разработка новых конструкций атомных реакторов. Еще в январе 2014 года GIF было опубликовано обновление «дорожной карты» освоения реакторов четвертого поколения. Несмотря на потрясение после катастрофы в Фукусиме, третий симпозиум GIF прошел в Японии, в мае 2015 года. В нем были определены цели НИОКР на следующее десятилетие. Прежде всего, это технологии, которые, скорее всего, будут развернуты в первую очередь - это реактор с натриевым охлаждением, реактор с быстрым охлаждением и высокотемпературные реакторы. Реактор на расплавах солей и быстрый реактор с газовым охлаждением упоминались как менее разработанные конструкции.

Сегодня в мире работает около 440 ядерных энергетических реакторов общей мощностью более 390 ГВт. Они расположены в 30 странах, не считая Тайваня. В 2015 году они  выработали 2571 млрд. квтч, что составляет около 11% мировой электроэнергии. Еще около 50 ядерных реакторов строятся. Они строятся в 13 странах, в частности, в Китае, Индии, ОАЭ и России. По прогнозам Международного энергетического агентства, опубликованном в 2017 году в докладе «Перспективы мировой энергетики», рост ядерных мощностей с 2015 года до 2040 составит более чем 25% (с 440 до около 516 ГВт).  При этом вклад ядерной энергетики в глобальную электроэнергетику возрастет до 14% от ее объема.

Эти, и другие данные позволяют сделать вывод, что атомная энергетика, несмотря на все сложности и проблемы, сохраняет свое стратегическое значение не только в Украине, но и в мире, и более того – развивается и технологически обновляется.

А.Маклаков

13.03.2018

Публикации по теме:

Атомная энергетика – от забвения к возрождению