Профессионалы атомной энергетической отрасли стали первыми, кто подошел к решению задач, поставленных Парижским соглашением по климату с инженерной точки зрения. Были взяты два условия: необходимо удержать рост глобальной температуры до 2050 года в пределах 1,5 градусов, и при этом не оставить без внимания тот факт, что, по данным ООН, сегодня более 1 миллиарда человек на планете вообще не имеют доступа к электроэнергии, еще около 500 миллионов человек этот доступ имеют в ограниченном виде.
Международное энергетическое агентство прогнозирует рост потребления энергии в мире до 2050 года примерно на 17% по сравнению с уровнем 2015 года, причем это достаточно осторожный прогноз. В том случае, если мы начнем массово переходить с имеющих двигатели внутреннего сгорания автомобилей на электромобили, то спрос на электроэнергию может оказаться еще выше. Также это значительно может подстегнуть процесс урбанизации в Азии и в Африке.
Такое наращивание объема генерации электроэнергии только за счет сжигания ископаемых видов энергетических ресурсов однозначно перечеркнет планы Парижского соглашения – следовательно, нужно искать некий "срединный путь", чтобы и доступ к электроэнергии у всех появился, и чтобы количество тепловых выбросов при этом не росло в катастрофическом темпе.
Баланс ядерной и "зеленой" энергетикиЯдерный вопрос: зачем Эстонии своя АЭС
Перекос в сторону энергетики ВИЭ (возобновляемые источники энергии в виде солнечных панелей и ветровых турбин) может привести к прерывистой альтернативной генерации в общем балансе объединенных энергетических систем объема более 30%, а значит и к разбалансировке таких систем, что крайне негативно влияет на энергобезопасность.
Эко-энергетика: как получать киловатты без вреда для планеты >>>
Оценив все это, Всемирная ядерная ассоциация (WNA, World Nuclear Association) вычислила оптимальное соотношение различных видов генерации электроэнергии в мировом балансе.
Напомним, что по состоянию на 2014 год мировой баланс выглядел следующим образом: на долю электростанций, работающих на ископаемых видах топлива (нефть и продукты ее переработки, уголь и природный газ) приходилось 67% объема генерации электроэнергии, на долю ВИЭ, включая ГЭС – 22%, на долю атомной энергетики – 11%.
Для решения обеих задач (максимальной доступности электроэнергии и удержании глобального повышения температуры в пределах 1, 5 градусов) баланс должен быть изменен следующим образом: ископаемое топливо – 50%, ВИЭ – 25% и атомная энергетика – 25%.
Это изменение мирового баланса энергетики WNA и назвала программой "Гармония" (Harmony) – она действительно позволяет гармонизировать решение сразу двух задач: доступности электроэнергии и экологической безопасности.
Преимущества атомной энергииНужна ли Эстонии атомная электростанция?
Разумеется, это именно общий мировой баланс, а не некое "задание" для каждой страны. Каждая страна стремится найти для себя оптимальный энергобаланс. Это справедливо и для каждого региона, и для планеты в целом. Оптимальный энергобаланс, сочетающий в каких-то пропорциях различные источники энергии, должен формироваться с учетом всех факторов, таких как местные условия (география, климат, плотность населения, инфраструктура) и экология (выбросы парниковых газов, загрязнение земли и воды).
Что такое генерация электроэнергии на АЭС даже при ее нынешней доле в 11%? По официальной оценке климатологов, все болеарные (северные таежные) леса в течение года поглощают до 1 миллиарда тонн углекислого газа. Если представить, что вместо действующих АЭС работают электростанции на ископаемом топливе, то это привело бы к дополнительным выбросам 2 млрд тонн углекислого газа.
При этом АЭС, в отличие от прерывистой альтернативной генерации, работают вне зависимости от времени суток и года, вне зависимости от погоды, обеспечивая удовлетворение спроса на стабильное, надежное, гарантированное поступление электроэнергии.
И теперь остается решить совсем уже несложное математическое уравнение – сколько требуется построить АЭС для того, чтобы доля атомной генерации в мировом балансе выросла с 11% до 25%. Учитывая общий рост мирового производства электроэнергии и то, что часть действующих атомных энергетических блоков предстоит выводить из эксплуатации по причине их устаревания, число получилось неожиданно "круглое".
До 2050 года необходимо построить атомные энергетические блоки общей установленной мощностью 1 000 ГВт. Такое вот инженерное воплощение концепции "зеленого квадрата", предложенной в 2017-м году российской государственной корпорацией по атомной энергетике "Росатом".
Решение Фукусимы: как катастрофа на японской АЭС повлияла на мировой рынок сжиженного газа >>>
1 000 ГВт мощности можно попробовать пересчитать в атомные реакторы поколения III+ – к этому поколению МАГАТЭ относит реакторы, в конструкциях которых учтены все причины всех трех крупных аварий в истории атомной энергетики. Это – авария 1979-го года на американской АЭС "Три-Майл-Айлэнд", авария 1986-го года на Чернобыльской АЭС в СССР и авария 2011-го года на японской АЭС "Фукусима Дайичи".
Постфукусимские требования безопасностиНе по силам: почему в Эстонии обеспокоены конкуренцией с Россией в энергетике
Для того, чтобы обезопасить АЭС от любой из подобных аварий, МАГАТЭ и профессионалы из государственных регуляторов атомной отрасли разработали так называемые постфукусимские требования к системам безопасности. На соответствие им были проверены все атомные энергоблоки до единого, и сейчас в подавляющем большинстве стран нет ни малейшего желания строить АЭС предыдущих поколений, даже несмотря на то, что их строительство могло бы обойтись дешевле, чем строительство АЭС поколения III+.
К реакторам этого поколения относятся четыре проекта: российский ВВЭР-1200, американский АР-1000, французский EPR-1600 и китайский HPR-1000 (он же – "Дракон-1", то есть Hualong-1). Их общая характеристика – постфукусимский уровень систем безопасности.
Числа после названий проектов обозначают электрическую мощность реакторов в мегаваттах, потому рассчитать самый "реакторозатратный" вариант не сложно – в АР-1000 или в HPR-1000 нужно построить ровно 1 000 атомных энергоблоков.
Достижим ли такой результат? Программа "Гармония" предложена в 2017 году, до 2050 года оставалось 33 года. Самым результативным в истории атомной энергетики пока остается 1984 год, когда в мире были построены 31 атомный энергоблок.
За минувшие 30 с лишним лет мировая энергетическая отрасль стала более мощной, способной производить большее количество необходимого оборудования. Так что никакой фантастики –задачи программы "Гармония" вполне достижимы.
Всемирная ядерная организация предполагает, что до 2020 года достаточно строить по 10 атомных энергоблоков (по 1 000 МВт), с 2021 по 2025 увеличить темп строительства до 25 блоков, а с 2025 по 2050 – строить по 35 блоков в год. Сложно, требует больших усилий, но вполне реально, вполне выполнимо. При этом, разумеется, требование "номер ноль" к каждому такому блоку – полное соответствие постфукусимским требованиям по безопасности.
Антиядерные настроенияЭкология дороже работников: почему в Ида-Вирумаа закроют сланцевые энергоблоки
Вполне адекватно Всемирная ядерная организация оценивает и еще одну проблему, которая стоит на пути реализации программы "Гармония" – антиядерные настроения в целом ряде европейских и азиатских государств, где после катастрофы на японской АЭС "Фукусима Дайичи" были приняты решения о полном отказе от атомной энергетики.
С другой стороны, та же Япония прилагает максимум усилий для того, чтобы облегчить выполнение программы "Гармония": год за годом, без спешки, там продолжают модернизировать остановленные АЭС, внедряя все необходимые дополнительные системы безопасности. До катастрофы 2011 года в Японии работали 54 атомных реактора, остановлены на перепроверку со стороны МАГАТЭ были все до одного, то есть потенциально работа около 50 реакторов может быть восстановлена. Но и перезапуск АЭС во многом зависит от уровня антиядерных настроений – даже проверки МАГАТЭ не успокаивают население некоторых японских префектур.
Насколько антиядерные настроения обоснованы, чего в них больше – надуманных страшилок или же за ними стоит что-то серьезное? Непростой вопрос, ответить на который можно только в том случае, если представлять себе разработанные МАГАТЭ требования к системам безопасности и то, каким образом они учтены в реакторах поколения III+.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.
Подписывайтесь на Baltnews в Яндекс.Дзен