Реакторы большой мощности станут основной движущей силой расширения ядерной энергетики, несмотря на развитие малых модульных реакторов

Наращивание ядерных мощностей до уровня, необходимого для достижения углеродной нейтральности,?— это важный и многогранный процесс, заметную роль в котором могут сыграть реакторы множества различных типов. Однако наиболее значимыми при этом должны стать реакторы большой мощности. Водоохлаждаемые реакторы большой мощности были основным направлением развития ядерной энергетики в ХХ?веке. Ожидается, что основной объем новых ядерных мощностей будет приходиться на проектируемые или строящиеся в настоящее время усовершенствованные реакторы, многие из которых рассчитаны на 1,0–1,7?гигаватта (электрической мощности) (ГВт?(эл.)).

?В странах, в которых уже имеются действующие атомные электростанции, рост ядерных мощностей будет происходить скорее за счет легководных реакторов большой мощности, а не за счет малых модульных реакторов?(ММР),?— говорит Алин де Клуазо, директор Отдела ядерной энергетики МАГАТЭ.?— Реакторы большой мощности?— это хорошо зарекомендовавшая себя технология, являющаяся надежным источником больших объемов дешевой электроэнергии для покрытия базовой нагрузки. Однако мы ожидаем, что различные страны и отрасли не будут пренебрегать и возможностями ММР?.

Необходимо расширять ядерную энергетику, чтобы достичь углеродной нейтральности в мировом масштабе?— с таким призывом Генеральный директор МАГАТЭ Рафаэль Мариано Гросси выступил в декабре на 28-й?сессии Конференции сторон Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (КС-28) в заявлении, получившем поддержку десятков стран. Эта позиция была подкреплена включением ядерной энергетики в глобальное подведение итогов?— впервые за почти тридцатилетнюю историю Конференции.

В рамках оптимистического сценария, представленного в прогнозе МАГАТЭ, в период с 2022 по 2050?год мощность мировой ядерной энергетики более чем удвоится?— с 371 до 890?ГВт?(эл.). При этом на ММР придется лишь около 10% этого роста. Это означает ежегодный ввод в эксплуатацию по меньшей мере 20?ГВт?(эл.). ?Задача амбициозная, но технически реализуемая?,?— считает Анри Пайер, руководитель Секции планирования и экономических исследований МАГАТЭ.

Реакторы меньшей мощности, такие как ММР и микрореакторы, могут с некоторыми ограничениями применяться для снабжения электроэнергией промышленных потребителей и удаленных населенных пунктов с небольшими электросетями, а также для неэлектрических применений, таких как производство водорода и опреснение морской воды. Однако перед началом широкого внедрения ММР необходимо провести демонстрацию их работы. В ближайшие годы в ядерной отрасли все также будут доминировать реакторы большой мощности.

Почти все из 58?строящихся в настоящее время реакторов являются реакторами большой мощности. При этом планы расширения, разработанные странами, уже имеющими ядерную энергетику, и странами-новичками, также в основном касаются реакторов мощностью 1?ГВт и выше, хотя многие из этих стран рассматривают и возможность внедрения ММР. Например, такая страна-новичок, как Польша, планирует к середине 30-х?годов создать собственную ядерную энергетику мощностью 6–9?ГВт?(эл.) путем строительства реакторов большой мощности. Китай, в настоящее время эксплуатирующий 55?реакторов, собирается к 2060?году увеличить мощность своей ядерной энергетики в восемь раз?— примерно до 400?ГВт, и опять же в основном за счет реакторов большой мощности.

Препятствия на пути расширения

По словам г-на Пайера, основные проблемы, тормозящие расширение ядерной энергетики, связаны с финансами и людскими ресурсами: ?Необходимы механизмы привлечения капитала инвесторов и частного сектора для финансирования новых ядерно-энергетических проектов. Средства для перехода к экологически чистой энергетике имеются. Но в случае ядерной энергетики инвесторы опасаются рисков, таких как срыв сроков строительства?.

После замораживания строительства новых АЭС на десятилетия строительство крупномасштабных и инновационных ядерных объектов в западных странах часто оказывается сопряженным с перерасходом средств и срывом сроков, которые обусловлены необходимостью перезапускать промышленные процессы и восстанавливать утраченную квалификацию. ?В некоторых из этих стран строительство не велось уже 20?лет. Необходимо вновь обучать персонал и восстанавливать систему поставок,?— рассказывает г-н Пайер.?— Расширение ядерной энергетики предполагает рост темпов строительства и подключения к электросетям, а для этого нужно больше инженеров, техников, сварщиков и других специалистов. Проблема людских ресурсов не является особенностью ядерной отрасли, она характерна для всех направлений экологически чистой энергетики?. Для своевременной сдачи в эксплуатацию новых АЭС чрезвычайно важен опыт, полученный в ходе реализации предыдущих проектов, включая опыт управления проектами и привлечения заинтересованных сторон.

В ряде стран, таких как Беларусь, Китай, Республика Корея, Российская Федерация и Объединенные Арабские Эмираты, большинство новых АЭС сдаются в срок и без превышения сметы, при этом они в основном базируются на усовершенствованных водоохлаждаемых реакторах. ?Стандартизация конструкции усовершенствованных реакторов позволяет ускорить лицензирование, а также сократить затраты и сроки строительства?,?— говорит г-жа Клуазо.

История и перспективы

Бум развития ядерной энергетики пришелся на 70-е?годы прошлого века и был обусловлен главным образом строительством АЭС в Северной Америке и Европе. В 1970?году в 15?странах эксплуатировалось 90?реакторов общей мощностью 16,5?ГВт?(эл.). В 70-е?годы ежегодно начиналось строительство 25–30?новых энергоблоков. К 1980?году в 22?странах эксплуатировались 253?ядерных реактора общей мощностью 135?ГВт?(эл.). К концу 90-х?годов мировая ядерная энергетика выросла еще более чем вдвое, достигнув 326?ГВт (эл.).

?Ядерная промышленность и система поставок были хорошо отлажены и могли обеспечивать ежегодный рост в объеме 30?ГВт,?— говорил г-н Пайер.?— Это обнадеживает, потому что в то время рост происходил за счет небольшого числа стран, таких как Франция, Япония и Соединенные Штаты Америки. Сегодня крупными игроками стали Китай и Российская Федерация, при этом у них имеются промышленность и системы поставок, способные обеспечить расширение ядерной энергетики?.

Для возрождения и расширения ядерной энергетики в рамках достижения общемировых целей, будь то с помощью реакторов большой мощности или с помощью ММР, необходимы поддержка на политическом уровне и строгий контроль расходов. ?Импульс в нужном направлении имеется, но необходимо больше политических усилий?,?— говорит г-жа Клуазо.