Ядерная энергетика доказала свою значимость как гибкий и надежный источник электроэнергии во время пандемии COVID-19

Ограничение экономической и социальной активности во время вспышки COVID-19 в 2020?году привело к беспрецедентному устойчивому снижению спроса на электроэнергию: во многих странах оно составило 10% и более по сравнению с уровнем 2019?года. Это создало проблемы как для производителей электроэнергии, так и для операторов систем. Благодаря растущему вкладу возобновляемых источников энергии повысилась значимость низкоуглеродной электроэнергии, при этом ядерная энергетика доказала свою устойчивость, надежность и способность к адаптации. За счет своей гибкости ядерная энергетика показала, каким образом она может способствовать переходу к экологически чистой энергии.

Седрик Левандовски, вице-президент и член исполнительного комитета компании ЭДФ, возглавляющий ее Отдел ядерной и тепловой энергетики, отмечает, что во время карантина потребление электроэнергии во Франции упало примерно на 15%, при этом бо?льшая часть спроса была удовлетворена за счет АЭС, гидроэлектростанций и других возобновляемых источников энергии. Гибкость, обеспечиваемая атомными электростанциями, нашла широкое применение: число колебаний нагрузки выросло на 50% по сравнению с аналогичным периодом 2019?года.

По состоянию на конец декабря 2020?года 442?действующих ядерных энергетических реактора в 32?странах вырабатывали в общей сложности 392,6?ГВт?(эл.). В целом с 2011?года объем ядерно-энергетических мощностей постепенно увеличивался: благодаря подключению новых энергоблоков к сети и модернизации существующих реакторов было добавлено около 23,7?ГВт?(эл.) мощности.

В течение года операторы уделяли приоритетное внимание дальнейшей эксплуатации АЭС, защите персонала и применению инновационных подходов к организации работы. Согласно имеющимся в ПРИС данным об опыте эксплуатации за 2020?год, пандемия не привела к вынужденным остановам и не оказала прямого влияния на эксплуатацию АЭС. Однако пандемия повлияла на графики плановых отключений для перегрузки и технического обслуживания из-за перебоев в цепи поставок, ограничений на поездки или ограничений на допуск внешнего персонала на площадки.

Незапланированные остановы по внешним причинам, например вызванные значительным снижением спроса на электроэнергию, в среднем увеличились до 15?дней в 2020?году по сравнению с 5?днями в 2019?году. Гибкая эксплуатация АЭС, а в некоторых случаях и полные кратковременные остановы позволяли удовлетворять потребности операторов электросетей и продемонстрировали возможность интеграции ядерной энергетики в устойчивые энергетические системы будущего, которые, как ожидается, будут в значительной степени опираться на гибкие технологии генерации базовой нагрузки.

В течение 2020?года ядерные энергетические реакторы произвели 2553,2?ТВт·ч электроэнергии с низким уровнем выбросов, подачу которой можно регулировать в зависимости от спроса. Это составляет около 10% от общего объема глобальной генерации и почти треть мирового производства низкоуглеродной электроэнергии. В 2020?году выработка атомной энергии была несколько ниже по сравнению с 2019?годом, когда ядерные реакторы во всем мире произвели 2657,1?ТВт·ч. Снижение выработки атомной энергии произошло в Африке из-за уменьшения спроса на электроэнергию и в Северной Америке и Западной Европе вследствие сокращения спроса и выбытия мощностей. При этом наблюдаемая на протяжении последних лет тенденция к постоянному увеличению выработки атомной энергии не меняется: с 2012?года рост составил более 8%.

В 2020?году по сравнению с предыдущим годом генерирующие мощности во всем мире немного увеличились?— на 0,5?ГВт?(эл.), но при этом один реактор был выведен из эксплуатации. В краткосрочной и долгосрочной перспективе наибольший рост ожидается в Азии, где по состоянию на конец 2020?года строились 34?реактора с совокупной мощностью примерно 34,6?ГВт (эл.).

Дополнительные мощности и подключенные к сети энергоблоки. В 2020?году к сети были подключены пять новых реакторов с водой под давлением (PWR) с суммарной мощностью 5,5?ГВт (эл.). В 2019?году больше всего новых АЭС (более 77%) было введено в эксплуатацию в Азии, а в 2020?году этот показатель для Азии составил 36% (2?ГВт (эл.)): в Китае к сети были подключены пятый энергоблок АЭС ?Фуцин? (1000 МВт (эл.)) и пятый энергоблок АЭС ?Тяньвань? (1000 МВт (эл.)). В 2020?году более 44% новых мощностей (свыше 2,4 ГВт (эл.)) было введено в строй в двух странах, ранее не имевших опыта эксплуатации АЭС: в Беларуси начала работать Белорусская АЭС (первый энергоблок, 1110 МВт (эл.)), а в Объединенных Арабских Эмиратах?— АЭС ?Барака? (первый энергоблок, 1345 МВт (эл.)). В России в октябре 2020?года к сети был подключен второй энергоблок Ленинградской АЭС-2 (суммарной мощностью 1066?МВт (эл.)). Он заменил второй энергоблок Ленинградской АЭС (925?МВт (эл.)), который был окончательно остановлен в ноябре 2020?года после 45?лет эксплуатации.

Строительство новых установок. В последние годы строительство новых установок продолжалось прежними темпами, при этом в 2020?году по сравнению с тремя предыдущими годами рост был более медленным. По состоянию на конец 2020?года в 19?странах строились 52?ядерных энергетических реактора с совокупной мощностью более 54,4?ГВт (эл.), причем в двух странах эти реакторы были первыми в истории. В деле строительства новых реакторов лидером по-прежнему является Азия: с 2005?года к сети в этом регионе были подключены в общей сложности 64?реактора с суммарной мощностью 58,5?ГВт (эл.). В 2020?году началось строительство четырех реакторов с водой под давлением: трех в Китае (первый энергоблок АЭС ?Санаоцунь? (1117 МВт (эл.)), второй энергоблок АЭС ?Тайпинлин? (1116 МВт (эл.)) и второй энергоблок АЭС ?Чжанчжоу? (1126 МВт (эл.)) и одного в Турции (второй энергоблок АЭС ?Аккую? (1114 МВт (эл.)).

Вывод мощностей и постоянные остановы. В 2020?году во всем мире были окончательно остановлены шесть реакторов (5,2 ГВт (эл.)). В России в ноябре был остановлен второй энергоблок Ленинградской АЭС (925 МВт (эл.)). В Соединенных Штатах в апреле и октябре соответственно были остановлены два реактора, прослужившие более 46?лет каждый,?— второй энергоблок АЭС ?Индиан-Пойнт? (998 МВт (эл.)) и первый энергоблок АЭС ?Дуэйн-Арнольд? (601 МВт (эл.)). Во Франции в феврале и июне соответственно были закрыты два старейших ядерных реактора страны?— первый и второй энергоблоки АЭС ?Фессенхайм? мощностью 880?МВт (эл.) каждый. Оба они эксплуатировались более 42?лет. В Швеции в последний день 2020?года был закрыт первый энергоблок АЭС ?Рингхальс? (881 МВт (эл.)), проработавший более 46?лет.

Типы эксплуатируемых реакторов. По состоянию на конец 2020?года примерно 89,5% действующих ядерно-энергетических мощностей приходилось на реакторы с легководным замедлителем и теплоносителем, 6%?— на реакторы с тяжеловодным замедлителем и теплоносителем, 2%?— на легководные реакторы с графитовым замедлителем и 2%?— на газоохлаждаемые реакторы. Оставшиеся 0,5%?— это три реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем с совокупной мощностью 1,4?ГВт (эл.).

Неэлектрические применения. Что касается неэлектрических применений ядерной энергии, то в 2020 году 64?ядерных энергетических реактора в 10?странах произвели 3396,4 ГВт·ч теплового эквивалента электрической энергии. Свыше 92% неэлектрических применений приходилось на Европу, где 56?реакторов выработали 1999,4 ГВт·ч теплового эквивалента электрической энергии для нужд централизованного теплоснабжения и 1231,7 ГВт·ч для технологического нагрева. Оставшиеся 8%?— это произведенные 8?реакторами в Азии 34,7 ГВт·ч теплового эквивалента электрической энергии для опреснения воды и 130,6 ГВт·ч для технологического нагрева.

Сроки эксплуатации. По состоянию на конец 2020?года АЭС вырабатывали энергию вот уже более 66?лет, и совокупный срок эксплуатации во всем мире составил 18?772?реакторо-года: 634?реактора в 35?странах имели суммарную мощность 479,9?ГВт (эл.). Из них 192?реактора с совокупной мощностью 87,2?ГВт (эл.) были окончательно остановлены.

Свыше 67% всех реакторных мощностей (256,3?ГВт (эл.), 296?реакторов) находятся в строю более 30 лет, 20% (104?реактора)?— более 40?лет, а 1%?— более 50?лет. Стареющие АЭС необходимо заменять новыми или модернизированными ядерными установками, чтобы компенсировать запланированное выбытие мощностей. Энергопредприятия, правительства и другие заинтересованные стороны вкладывают средства в программы долгосрочной эксплуатации и управления старением все большего числа ядерных энергетических реакторов во всем мире, чтобы обеспечить их устойчивую работу и постепенный переход к новым мощностям.

Производительность энергоблоков. Несмотря на устаревание, действующие АЭС продолжают демонстрировать высокие показатели общей надежности и производительности. Коэффициент использования установленной мощности?— это отношение фактической энерговыработки реакторной установки к потенциальной энерговыработке при работе на паспортной (предельной) мощности в течение года. Высокий коэффициент свидетельствует о хороших эксплуатационных характеристиках. В 2020?году средний коэффициент использования мощности во всем мире составил 84,6%, что соответствует уровню последних лет.

Еще одним показателем, позволяющим измерять производительность ядерных реакторов, является коэффициент эксплуатационной готовности (КЭГ)?— отношение энергии, которую можно было бы произвести с использованием имеющейся мощности в течение определенного периода времени, к энергии, которую можно было бы произвести на предельной мощности. В 2020?году средневзвешенный КЭГ составлял 76%, при этом половина ядерных реакторов работала с КЭГ выше 87%.

Ядерные энергетические реакторы становятся все более надежными и безопасными. Приведенный выше график свидетельствует о том, что с 2003?года постепенно сокращается количество внеплановых остановов в ручном режиме и аварийных остановов в автоматическом режиме на каждые 7000?часов (приблизительно один год) эксплуатации в расчете на энергоблок. Уменьшение числа внеплановых остановов — это результат постоянного совершенствования эксплуатации и технического обслуживания АЭС.

Согласно последним прогнозам МАГАТЭ в отношении ядерных мощностей, ядерная энергетика продолжит играть ключевую роль в мировом низкоуглеродном энергобалансе, а при оптимистическом сценарии объем ядерно-энергетических мощностей во всем мире к 2050?году удвоится. Мировая ядерная энергетика доказала свое умение гибко работать во время пандемии; кроме того, она продолжает играть важнейшую роль в устойчивом смягчении последствий изменения климата.

Более подробные статистические данные по ядерной энергетике и соответствующие графики имеются в базе данных ПРИС Агентства. МАГАТЭ занимается развитием и ведением ПРИС с 1969?года, опираясь на информацию, поступающую от официально назначенных партнеров в различных странах мира.

Кроме того, на основе данных ПРИС готовятся три ежегодные публикации МАГАТЭ:

• ?Operating Experience with Nuclear Power Stations in Member States? (?Опыт эксплуатации АЭС в государствах-членах?), в которой содержится многолетняя информация об эксплуатационных характеристиках отдельных АЭС в течение срока их службы и приводятся соответствующие цифры;
• ?Nuclear Power Reactors in the World? (?Ядерные энергетические реакторы в мире?), Reference Data Series No. 2 (RDS-2), в которой представлены самые последние данные по реакторам, имеющиеся в распоряжении МАГАТЭ, и обобщена информация об эксплуатируемых, строящихся и остановленных реакторах на конец 2019 года, а также приведены данные об их производительности и технических характеристиках;
• инфографика ПРИС ?Nuclear Power Status? (?Положение дел в ядерной энергетике?), дающая наглядное представление о состоянии мировой ядерной энергетики. В ней в обобщенном виде представлены изменения в статусе, региональные статистические данные, информация об опыте эксплуатации, статистические данные по странам и другие ключевые факты.

__________

Примечания:

• Статистика эксплуатации АЭС не содержит данных об отключениях французских реакторных установок, поскольку информация по этим установкам на момент публикации отсутствовала.
• В настоящую публикацию включены информация и данные, полученные МАГАТЭ за период до 1?июня 2021?года включительно. Любые изменения, информация о которых была получена после этой даты, отражены в базе данных ПРИС.