Востребованный атом

Александр Валяев
18 декабря 2000, 00:00

Слова Вернадского о том, что за ядерной энергетикой будущее, были произнесены за 44 года до пуска первой в мире АЭС. Активные исследования и первые практические открытия в этой области приходятся на конец 30-х - начало 40-х годов. В США группа ученых и инженеров во главе с Энрико Ферми уже в конце 1942 года сконструировала первый атомный реактор. В СССР в 1954 году была пущена первая в мире АЭС (в Обнинске). Пик увлечения ядерной энергетикой пришелся на 80-е годы, когда в мире ежегодно вводилось в строй до 30 энергоблоков. А в прошлом году, к примеру, было запущено всего четыре энергоблока - в Индии, Южной Корее, Франции и Словакии. К началу 2000 года в мире эксплуатировалось 436 ядерных энергоблоков на 247 АЭС, вырабатывающих 17% мировой электроэнергии. Практически 95% производства электроэнергии на АЭС сосредоточено в 16 странах мира, причем в семи из них - 75%.

В некоторых государствах "энергия атома" составляет основу национальной энергетики. По данным компании "Росэнергоатом", в 1999 году в 17 странах доля выработки электроэнергии на АЭС в национальном энергобалансе превысила 25% (в России - 13%). Первое место по этому показателю занимает Франция, где 75% электроэнергии производится на АЭС. Далее следуют Литва (73%), Бельгия (58%), Болгария и Словакия (по 47%), Швеция (46,8%), Украина (43,8%), Южная Корея (42,8%), а также Швейцария, Германия и Япония (по 34%). Лидером по числу эксплуатируемых реакторов являются США (104 реактора), за ними идут Франция (59), Япония (53), Великобритания (35), Россия (29) и Германия (20). Если рассматривать энергокомпании с наибольшей установленной мощностью ядерных энергоблоков, то основные из них: EDF (Франция) - около 60000 МВт, "Росэнергоатом" (Россия) - около 17000 МВт и TEPCO (Япония) - 17000 МВт.

Говоря о развитии атомной энергетики в XXI веке, можно отметить следующие тенденции. Во-первых, строительство новых АЭС ведется преимущественно в Азии. Прогнозы МАГАТЭ на 15-20 лет вперед показывают стагнацию атомных мощностей ЕС и США, умеренный рост в Восточной Европе и бурное развитие атомной энергетики в странах Азиатского региона, на который придется две трети прироста энергоблоков АЭС в период 1998-2010 годов. Если в США строительство АЭС полностью прекратилось после аварии на Три-Майл-Айленд еще в 1979 году, а в Западной Европе оно, как считается, завершилось с вводом в эксплуатацию несколько лет назад энергоблока Civaux-2 во Франции, то в Южной Корее планируется до 2015 года построить 14 энергоблоков, а в Японии до 2010 года - 10-13. Общий объем ядерной программы Китая оценивается в 40 млрд долларов США, в стадии строительства - 6 энергоблоков. Ведутся строительные работы в Индии и Северной Корее. Для растущей Азии атомная энергетика не только источник относительно дешевой энергии (75% издержек - затраты на персонал), но и вопрос престижа, а также способ развивать ядерную военную программу.

Другая тенденция - продление сроков эксплуатации энергоблоков и работа над созданием более эффективных и безопасных реакторов. В настоящее время 30% энергоблоков проработали более 20 лет, однако при их "модернизации" есть перспективы дальнейшего коммерческого использования. Основной вопрос - соотношение финансовых издержек с возможной выгодой от реализации дополнительно произведенной электроэнергии. Одновременно достигнут существенный прогресс в улучшении ряда показателей работы АЭС. Удалось увеличить коэффициент готовности энергоблоков к несению нагрузки, снизилось количество аварийных остановок, а также средняя коллективная доза облучения персонала. Энергокомпании США и ЕС фокусируются сейчас в основном на разработке реакторных установок повышенной безопасности. Заметно отражается на европейской атомной энергетике и начавшаяся в Европе либерализация энергорынка - компании сливаются или образуют альянсы для сокращения издержек. Энергоконцерны с малым количеством АЭС стараются передать их другим энергокомпаниям или совместно с партнером, также владеющим АЭС, выделить эти мощности в совместную дочернюю компанию.

Опросы общественного мнения отражают устойчивый рост числа сторонников сохранения атомной энергетики, в том числе в США - это сейчас примерно 60% населения, в Южной Корее - 92%, во Франции - 67%. Свое положительное влияние на увеличение числа сторонников АЭС оказывает развернувшаяся в последнее время борьба с парниковым эффектом. Сейчас АЭС предотвращают выброс 2,3 млрд тонн С02 ежегодно, или примерно 10% от общего объема. В Западной Европе 150 энергоблоков позволяют ежегодно предотвратить выброс С02, эквивалентный суммарному выбросу от 200 млн автомашин, которыми пользуются граждане ЕС.

Обязательным условием крупномасштабной ядерной энергетики XXI века является замкнутый топливный цикл. Воспроизводство топлива наиболее эффективно будет осуществляться в быстрых реакторах, а его повторное использование предусматривается как в быстрых реакторах, так и в реакторах на тепловых нейтронах. В начале следующего столетия в топливном цикле реакторов будут широко использоваться высвобождающиеся излишки ядерных оружейных материалов - высокообогащенные уран и плутоний. Кроме того, будет применяться торий.

Ядерные реакторы в настоящее время служат главным образом для получения электроэнергии. Это положение сохранится и в среднесрочной перспективе. Наряду с этим будет наращиваться использование тепла реакторов для бытового теплоснабжения, опреснения воды, а также для других технологических нужд. В перспективе ядерные источники обеспечат производство водорода из воды, и тем самым будут созданы возможности транспорта на базе атомно-водородной энергетики. Дальнейшее освоение космоса с созданием больших долговременных орбитальных станций, космических технологических комплексов, больших информационных и навигационных систем потребуют использования ядерных источников, вырабатывающих электроэнергию или тягу, или и то и другое. Нельзя исключить возможность размещения мощных ядерных источников в космосе для энергоснабжения Земли.