Ядерный бум: мир переживает всплеск ажиотажа по поводу атомной энергетики, но ее экономические перспективы туманны

«Кремль фактически использовал энергию как оружие против Европы, чтобы разрушить наши экономики, ослабить общество и подорвать уверенность», — заявил председатель Евросоюза Шарль Мишель, открывая первый глобальный саммит по атомной энергетике 21 марта в Брюсселе. Поэтому Евросоюз ставит перед собой жесткие цели — к 2050 году серьезно повысить собственную энергобезопасность и одновременно резко снизить выбросы парниковых газов. Помочь должен, по мнению собравшихся, атом.

Не только ЕС, но все страны-участницы в итоговом заявлении обязались «работать над полным раскрытием потенциала атомной энергетики» и для этого создавать условия «конкурентного финансирования» и «продления срока службы существующих атомных реакторов». «Мы считаем ядерную энергетику жизненно важной для преодоления климатического кризиса и построения чистой, устойчивой и надежной экономики как в США, так и во всём мире», — сказал старший советник президента США по зеленой энергетике Джон Подеста.

Франция уже готовит закон, позволяющий ускорить строительство атомных реакторов (ей нужны 14 новых АЭС). Так же настроены США. Совсем недавно, в феврале, Конгресс принял Закон о продвижении атомной энергии, который должен упростить лицензирование и сделать более эффективным регулирование этой отрасли.

До этого, на международной конференции ООН по изменению климата COP28 более 20 стран подписали декларацию, пообещав увеличить в три раза имеющиеся у них мощности атомных электростанций к 2050 году. Ведь атомная энергетика не только не выбрасывает парниковые газы сама, но и сокращает необходимость в ископаемом топливе.

Несмотря на все законодательные улучшения и декларации, масштабы строительства новых АЭС пока не впечатляют.

Реакторы стареют, прогресс задержался

Единственный проект строительства малых модульных реакторов (ММР) в США — «проект безуглеродной энергии» компании NuScale, — который прошел сертификацию Комиссии по ядерному регулированию, закрылся в конце 2023 года из-за существенного роста издержек, а с ними и цен для конечных потребителей. Предполагаемые покупатели оказались не готовы платить $89 за мегаватт-час вместо изначально заявленных $58. Остальные проекты малых реакторов, включая проект Росатома, также вызывают множество вопросов, особенно экономических.

Франции — глобальному лидеру по доле АЭС в генерации электроэнергии — после многочисленных инцидентов на атомных реакторах в 2022 году пришлось полностью национализировать своего оператора АЭС EDF. Это крупнейший в мире оператор атомных станций. В 2022 году французские реакторы произвели мало электроэнергии — это антирекорд за последние 30 лет.

Многие надежды атомной индустрии относительно великих научных прорывов и многократного снижения стоимости атомной электроэнергии так и не оправдались. Термоядерный синтез по-прежнему находится «где-то в 30-летней перспективе». Стоимость атомной электроэнергии в последнее десятилетие только росла.

Пик доли АЭС в глобальной генерации электроэнергии пришелся на 1996 год, составив 17,5% или, по другим данным, 17,7%. С 2021 года на атомную энергетику приходится не более 10% генерации в мировом масштабе (в 2022 году — 9,2%). Но производство атомной электроэнергии всё еще высоко — в Докладе о глобальном развитии атомной энергетики (World Nuclear Industry Status Report, WNISR) говорится, что пик выработки АЭС в абсолютном выражении пришелся на 2006 год (2,66 ПВ*ч), хотя значения последних лет вплотную приближались к этому рекорду. Еще более высокие оценки — у Международного энергетического агентства (МЭА). По его данным, пик выработки АЭС в абсолютном выражении был недавно, в 2021 году, и в 2025 году ожидается новый — генерация продолжит расти с запуском значительных новых мощностей АЭС в Китае и Индии, а также с восстановлением французской генерации. Производство атомной энергии увеличится с 2022 года до 2050 года более чем вдвое, считает МЭА.

Впрочем, даже это не повысит долю атома в глобальной генерации — она сократится до 8% в 2050 году в сценарии, при котором мир достигает углеродной нейтральности, глобальное энергопотребление удваивается, а ведущую роль играют возобновляемые источники энергии.

Парк атомных электростанций стареет. Средний возраст реакторов растет начиная с 1984 года — в 2022 году он перевалил за 31 год. В последние три десятилетия в Северной Америке, Западной Европе, а также Центральной и Восточной Европе (включая Россию) строилось относительно мало атомных энергоблоков, как по числу, так и по мощности. Прирост мощностей АЭС происходил за счет Азии, в основном Китая.

В ближайшие годы десятки АЭС будут выведены из эксплуатации и не будут заменены новыми. По оценкам WNISR, чтобы заменить все старые реакторы, которые до 2030 года выйдут из эксплуатации, на новые, необходимо построить 88 новых атомных реакторов совокупной мощностью 66,5 ГВт. При этом строить надо вдвое больше реакторов, чем возводилось в последнее десятилетие. Такой сценарий представляется крайне нереалистичным. В том числе поэтому в ближайшие годы доля атомной энергетики продолжит сокращаться.

Чтобы улучшить свои перспективы, сторонники атомной энергетики как в России, так и во многих других странах активно апеллируют к тому, что эта энергия — самая чистая и безопасная и, следовательно, представляет собой лучший способ сокращения выбросов парниковых газов. Противники АЭС говорят о том, что срок службы новых реакторов третьего поколения составляет 60 лет и может продлеваться, а это означает, что инвестиции, которые могли бы быть направлены в возобновляемые источники, оказываются фактически недоступны на более чем полвека. За 60 лет оборудование для ветровых и солнечных электростанций может быть заменено на более современное и эффективное 2–3 раза.

Что мешает атомной революции

Атомная энергетика вряд ли когда-либо вновь достигнет тех вершин, на которых она находилась в 1970–1990-е годы (хотя локальные атомные бумы в Китае и Индии возможны). На это есть как минимум три причины.

Первая причина — для АЭС характерны самые долгие сроки строительства среди всех видов электростанций. Срок строительства атомного реактора чаще всего составляет 5–10 лет. Но при этом нередко бывают случаи, когда реакторы строятся больше 15 лет. В последние десятилетия сроки существенно выросли в связи с ужесточением требований к безопасности, а также из-за увеличения мощности и сложности энергоблоков. Один из последних примеров ядерного долгостроя — третий энергоблок финской АЭС «Олкилуото». Ее первый блок был введен в эксплуатацию через 5,5 лет после начала строительства — в 1979 году, второй блок — через 6,5 лет строительства — в 1982 году, а третий — через 17,5 лет после начала строительства — в 2023 году. При этом мощность третьего блока (1,6 ГВт) почти втрое превышала мощность каждого из первых двух (660 МВт).

Кстати, длинные сроки строительства делают АЭС неоптимальным решением климатического кризиса. Для того чтобы удержать повышение средней температуры воздуха на планете в пределах 1,5°С, как требует Парижское соглашение, необходимо сократить выбросы парниковых газов на 43% уже к 2030 году. Очевидно, что даже если начать строить много новых реакторов прямо сейчас, едва ли хотя бы один из них будет достроен и запущен в эксплуатацию к 2030 году. То есть, атомная энергетика является слишком медленной и негибкой, в то время как климатический кризис требует быстрых действий.

Для сравнения, солнечные и ветровые электростанции обычно строятся быстрее, чем за год, плюс они могут быть как очень маленькими, так и очень большими. При этом АЭС — это гигантские проекты, а жизнеспособность малых модульных реакторов — под большим вопросом.

Вторая причина — рост стоимости как самих реакторов, так и электроэнергии, которую они производят. К ним ожидаемо приводят растущие сроки строительства и увеличивающаяся сложность АЭС. Превышение изначального бюджета — уже традиция при строительстве АЭС. Бент Фливбьорг, почетный профессор Бизнес-школы Саид при Оксфордском университете, около 30 лет ведет базу данных, которая охватывает около 16 тысяч гигантских проектов в 136 странах. По его оценкам, при строительстве АЭС перерасход средств в среднем составляет 120%, при строительстве хранилищ ядерных отходов — 238%. Для сравнения, перерасход средств на Олимпийские игры составляет 157%, на строительство ветровых электростанций — 13%, на строительство солнечных электростанций — всего 1%. Причина такой разницы заключается в том, что АЭС представляют собой очень сложные и в определенной степени уникальные объекты, при строительстве которых всё должно быть изначально почти идеально по соображениям безопасности, в то время как ВЭС и СЭС состоят из стандартных модульных конструкций, которые производятся в промышленных масштабах.

Атомные электростанции — самый дорогой источник электроэнергии. Стоимость их электроэнергии в США в последнее десятилетие выросла почти вдвое. При этом есть большая вероятность, что стоимость атомной электроэнергии еще остается недооцененной. Например, вызывает вопросы качество оценки затрат не только на вывод из эксплуатации самих АЭС, но и элементов их топливных цепочек, а также опасных отходов. Сейчас нет могильников для захоронения отработанного топлива и высокорадиоактивных отходов, а значит, и издержки их захоронения не до конца ясны.

Дело в том, что отработавшее топливо из ядерных энергетических реакторов еще в течение нескольких десятилетий продолжает вырабатывать значительное количество тепла. Поэтому для охлаждения его помещают в специальные бассейны с водой при станциях. Через несколько лет отработавшее ядерное топливо перевозится во временные мокрые или сухие хранилища. Некоторые страны также перерабатывают отработавшее топливо, однако, в небольших объемах. При отсутствии переработки отработавшее топливо хорошо бы захоронить глубоко под землей, ведь оно остается высокорадиоактивным в течение нескольких тысяч лет и нуждается в изоляции на протяжении нескольких сотен тысяч лет. Однако таких могильников пока нет. Первым в мире подземным пунктом захоронения для отработавшего ядерного топлива станет «Онкало» в Финляндии.

Третья причина — государственное вмешательство. Частные компании в отрасли атомной энергетики больше неконкурентоспособны на мировых рынках, как отмечается в Докладе о глобальном развитии атомной энергетики за 2023 год. Государственное вмешательство в дела отрасли во многих странах в последнее время росло. Уже сейчас около 45% мощностей АЭС в мире полностью находятся в государственном владении, что едва ли является признаком здорового развития отрасли.

И все-таки безопасность

Стоит всё-таки упомянуть, что возможность несчастных случаев, которые могут наносить вред людям и окружающей среде, признается и Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) и Всемирной ядерной ассоциацией. Мир уже знает три крупные аварии, которые произошли в очень разных странах и в разное время: на АЭС «Три-Майл-Айленд» (США, 1979 год), на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986 год) и на АЭС «Фукусима-1» (Япония, 2011 год). И хотя угроза в этих случаях была связана не с опасностью АЭС как таковых, а с безответственностью лиц, отвечавших за их строительство или эксплуатацию, в общественном сознании атомная энергия ассоциируется с повышенной опасностью, и это не может не влиять на политику — скажем, в прошлом году Германия закрыла все свои многочисленные АЭС после почти полувекового протеста населения против них из соображений безопасности.

Хотя на территории Евросоюза катастроф никогда не было, но радиоактивное облако после ававрии на Чернобыльской АЭС доходило до обеих Германий, напугав жителей и вызвав протесты. Теперь Германия принципиально выступает против атомной энергии и делает ставку на ветер и солнце.