Новые аспекты развития мировой ядерной энергетики

Фото с сайта госкорпорации "Росатом"

Буквально в один из последних дней работы Государственной Думы 11 июля в ее стенах был проведен «круглый стол» а тему «Ядерные энерготехнологии нового поколения: законодательный аспект». Организатором «круглого стола» выступил Комитет по энергетике Госдумы. В его работе приняли участие кроме депутатов, представители федеральных и региональных органов власти, сотрудники «Росатома», отраслевых и различных научных учреждений ,связанных с атомной энергетикой страны. Выступая на открытии «круглого стола» глава Комитета Павел Завальный заявил, что «сегодня была принята вторая программа развития ядерного комплекса России и ядерной энергетики». И он перечислил те вопросы, которые она решает, в том числе проблемы замкнутого ядерного топливного цикла, создание энергоблоков нового поколения, энергетической безопасности и международного сотрудничества. Новые аспекты развития ядерной энергетики ставят перед законодателями задачу поиска новой нормативной базы.

Следует отметить, что сами атомщики считают, что атомная энергетика позволяет, соблюдая низкоуглеродный баланс, гарантировать получение источника большой мощности и долгосрочные поставки электроэнергии по предсказуемым ценам практически для любой страны. Задача, поставленная на Парижской конференции по климату 2015 года, представляет собой новый вызов – создание низкоуглеродной энергетики будущего. В этой связи заслуживает внимания показатель, приведенный на «круглом столе» о том, что по данным Международного энергетического агентства (IEA) в общей сложности за счет низкоуглеродных источников удалось избежать выброса 163 гигатонн двуокиси углерода и в этом объеме на атомную энергетику приходится 41 процент.

По оценке же Всемирной ядерной ассоциации (WNA) и того же агентства IEA для реализации Парижского соглашения ( ограничение глобального потепления всего двумя градусами по Цельсию до 2050 года)в мире необходимо введение в эксплуатацию 1000 Гвт мощностей атомной энергетики за указанный период (до 2050 года). Это потребует подключения к сети до 35 новых атомных энергоблоков ежегодно (сейчас подключается только 10-15 энергоблоков в год). Атомщики даже придумали свое название для «зеленой энергетики». Это атомная энергия плюс возобновляемые источники энергии.

Прогноз Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) говорит о том, что до 2030 года в мире будет происходить существенный рост атомной генерации. И хотя сейчас происходит некоторое снижение суммарной выработки АЭС в мире (11 процентов), в ближайшие годы прогнозируется рост доли атомной генерации В настоящее время основное строительство АЭС приходится на Дальний восток (Китай ,Япония и Корея). КНР заявляет о строительстве 200-250 энергоблоков на побережье. В случае реализации этих планов Китай будет обладать до 10 процентов атомной генерации по установленной мощности в мире.

Активное строительство АЭС ведется в Европе. По данным Комитета по энергетике Госдумы РФ оно ведется во Франции, Финляндии, Венгрии, Словакии. Заметная доля по введению новых энергоблоков приходится на Россию, Индию, США и Объединенные Арабские Эмираты(ОАЭ). Появление ОАЭ в ядерном сообществе представляет собой пример, как страна может с нуля прийти к полной ядерной программе.

Особенности развития России в ядерной сфере

На сегодня Россия занимает лидирующее положение на мировом рынке ядерных технологий. Она находится на первом месте в мире по количеству одновременно сооружаемых АЭС за рубежом, на втором месте-по запасам урана и на пятом-по объемам его добычи. По атомной генерации Россия занимает четвертое место в мире и обеспечивает 40 процентов мирового рынка услуг по обогащению урана и 17 процентов мирового рынка ядерного топлива.

Россия располагает 10 АЭС , мощностью около 27,9 тысяч Мвт. 35 энергоблоков ее АЭС выработали в 2016 году 194,4 млрд квтч электроэнергии. Доля ядерной энергетики в энергобалансе страны составляет почти 19 процентов.

Важно отметить , что в октябре 2016 года в промышленную эксплуатацию был введен инновационный энергоблок №4 на Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах БН-800. Это пока единственный в мире блок АЭС с реактором такого типа и мощности. Считается, что кардинальным решением проблем безопасности ядерной энергетики как раз является перевод ее на использование реакторных технологий, основанных на принципах естественной безопасности. К таким технологиям и относятся реакторы на быстрых нейтронах. В принципе реакторы на быстрых нейтронах позволяют замкнуть ядерный топливный цикл. Другими словами, снимается проблема отработанного ядерного топлива. По сравнению с распространенным реактором на тепловых нейтронах, реакторы на быстрых нейтронах безопаснее: в реакторе нет высокого давления, в них практически нет риска потери теплоносителя по причине выкипания, нет риска пароциркониевой реакции, ставшей одной из причин взрывов на Фукусимской АЭС.

Основным достоинством этого типа реакторов считается возможность вовлечь в топливный цикл такие материалы как Уран-238 и Торий-232. Это значительно расширяет топливную базу ядерной энергетики. Кроме того, эти реакторы позволяют относительно безопасно избавиться от самых активных и долгоживущих изотопов в отработанном ядерном топливе, принципиально сократив срок его биологической опасности.

И поскольку в таких реакторах не вырабатывается( а потребляется) плутоний (основной компонент для ядерной бомбы), то такие реакторы означают по сути дела технологическую поддержку режима нераспространения ядерного оружия и снимают ограничения , связанные с общественной приемлемостью ядерной энергетики.

В настоящее время для демонстрации устойчивой работы полного комплекса объектов , обеспечивающих замыкание ядерного топливного цикла в Госкорпорации «Росатом»сформирован и реализуется проект «Прорыв»,в рамках которого разрабатывается новые типы реакторов с улучшенными технико-экономическими характеристиками и технология замыкания ядерного топлива.

Россия активно участвует в международных исследованиях реакторов малой мощности, в том числе плавучих. Для них характерны невысокие капитальные затраты и сроки строительства, что снижает риски их финансирования. Сейчас существует до 50 концепций малых ядерных реакторов, разработкой которых занимаются США и Россия, а строительство ведут Китай и Аргентина.

Проектом энергетической стратегии России на период до 2035 года предполагается разработка безопасных модульных реакторов малой и средней мощности на тепловых и быстрых нейтронах, в том числе с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии и с использованием в системах централизованного теплоснабжения. Пока такие реакторы планируется применить для Арктики и удаленных районов Дальнего Востока. Здесь речь идет и о плавучих вариантах АЭС( в том числе подводных ядерных установках для разведки и добычи углеводородов в Арктике) и о вариантах с необслуживаемой саморегулируемой АЭС.

Госкорпорация «Росатом» принимает участие и в международных проектах. Наиболее известный из них проект ИТЭР(международный экспериментальный термоядерный реактор).В случае его успешной реализации человечество получит практически неисчерпаемый источник энергии. Здесь важно упомянуть и международный форум «Поколение 1У(римские ) ,который также называют МФП. Этот проект был инициирован США с целью международного сотрудничества по разработке реакторов четвертого поколения

По итогам «круглого стола» Комитету по энергетике Госдумы депутаты рекомендовали поддержать вышеназванные проекты и инициативы и подготовить предложения по совершенствованию законодательства в области использования ядерных технологий нового поколения на период до 2020 года.