Растущие проблемы ядерной энергетики
Содержание:
- История «мирного атома» в СССР и России
- Прежний вектор — с новым мировоззрением
- Действующие АЭС в России: краткая характеристика
- Современное состояние атомной отрасли и атомной энергетики России
- 2021
- Международное сотрудничество — ключ к развитию
- Мировое развитие атомной энергетики
- Сравнение цен. Факторы, присущие атомной генерации
- Что препятствует развитию атомной энергетики в России?
- Урановое топливо
- Сильные и слабые стороны ядерной энергетики
- Будущее атомной индустрии
- Термоядерные реакторы
История «мирного атома» в СССР и России
XX век навсегда останется в истории точкой отсчёта покорения «атома». Незадолго до его начала английские физики Джозеф Томсон и Эрнест Резерфорд использовали радиоактивные частицы при изучении процесса ионизации. Первая ядерная реакция была осуществлена Резерфордом во время бомбардировки атомов азота α-частицами в 1919 году.
Тремя годами позже в Петрограде под руководством академика Вернадского начал работу Радиевый институт. Учреждение объединило в себе все организации города, работающие в области радиологии. В плане практической деятельности институт осуществлял научное руководство радиевым рудником и заводом посёлка Бондюга в Татарстане.
На базе учебного заведения в 1933 году проводится Всесоюзная научная конференция, посвящённая проблемам ядерной физики. 1939 год ознаменовался открытием возможности урановой ядерной реакции, в разработке которой приняли участие выдающиеся советские учёные того времени. Через год Президиумом Академии Наук СССР утверждается программа научных исследований.
Вторая мировая война, осуществление управляемой ядерной реакции Э. Ферми в Чикаго, бомбардировка атомными бомбами японских городов Хиросима и Нагасаки и последующие события внесли жёсткие коррективы в работу учёных-ядерщиков. Во главе работ по урану ставят профессора И. В. Курчатова. Создаётся профильная лаборатория, затем институт, который существует и поныне. Чрезвычайная упорная работа приносит результаты:
- 1944 год – первые килограммы чистого урана на территории Европы и Азии;
- 1946 год – запущен первый в Евразии реактор;
- 29 августа 1949 года на полигоне под Семипалатинском испытана первая в СССР атомная бомба;
- 1953 год – водородная бомба;
- 26 июня 1954 года первая в мире атомная электростанция (реактор «Атом мирный») в городе Обнинске, СССР, дала электрический ток.
Помимо чисто военных целей (бомбы, ракеты, подводные лодки), ядерная энергия начинает использоваться в народном хозяйстве и научных исследованиях. Кроме электростанции, в 60-ых годах прошлого века был запущен в работу исследовательский реактор на быстрых нейтронах, появился первый атомный ледокол – «Ленин».
Атомная энергетика России
Строительство атомных электростанций в нашей стране принимает широкие масштабы. 1958 год. Запущена первая очередь Сибирской АЭС (атомная электрическая станция), начато сооружение промышленной Белоярской атомной электростанции. В сентябре 1964 года вступает в строй первый энергоагрегат Нововоронежской АЭС. 1973 год – Ленинградская атомная станция.
Так продолжается вплоть до 1986 года, когда катастрофа планетарного масштаба на Чернобыльской электростанции вынудила пересмотреть доктрину ядерной энергетической безопасности. На территории СССР появилось 11 недостроенных атомных объектов.
После распада Советского Союза в атомной отрасли произошёл целый ряд структурных изменений. Одно ведомство сменяло другое. В 1992 году путём преобразований было создано профильное министерство. Огромные экономические трудности привели к стагнации ядерной индустрии страны. Лишь благодаря высокой потребности в энергоресурсах и активной позиции специалистов атомные мощности и ресурсный человеческий потенциал в значительной степени удалось сохранить. В конце 1991 года в работе оставались 28 энергоблоков производительностью 20 242 МВт.
Для справки: общая мощность электростанций страны составляла на начало 1992 года 211 755 МВт. С 2000 года открывается новый этап атомной энергетики России.
Прежний вектор — с новым мировоззрением
Атомная отрасль Советского Союза, а сейчас — Российской Федерации, — всегда отвечала на главные вызовы человечества. Сейчас мы, конечно, совсем другие. Наша продуктовая линейка, набор задач очень сильно изменились, расширились — мы глобальная компания, работающая в десятках стран. Ну и, понятно, становясь глобальной компанией, мы смотрим на глобальную повестку.
Мне показалось логичным использовать формулировки целей устойчивого развития в качестве вектора. Более того, в новой стратегии «Росатома» то, к чему мы будем идти ближайшие десять лет — участие в реализации целей устойчивого развития, — прописано как стратегическая цель.
Действующие АЭС в России: краткая характеристика
В настоящее время существует 10 действующих АЭС. Особенности каждой из них будут рассмотрены далее.
- Балаковская АЭС – является крупнейшим в России производителем электроэнергии. Неоднократно было получено звание «Лучшая АЭС». В ней используются четыре блока ВВЭР-100 с двухконтурной схемой. Они были внедрены еще 80-90-х годах. Оборудование имеет герметичную защиту с железобетонным слоем. Расположена Балаковская АЭС в Саратовской области, в 12.5 км от Балаково, на левом берегу Саратовского водохранилища.
- Белоярская АЭС им. И.В. Курчатова – первая крупная ядерная энергетическая станция в СССР. Она единственная, кто имеет энергоблоки разных типов:
- №1 и №2 с реактором АМБ;
- №3 с реактором БН-600.
Вырабатывает до 10% от общего объема электрической энергии. В настоящее время многие системы Свердловска находятся в режиме длительной консервации, а эксплуатируется только энергоблок БН-600. Белоярская АЭС расположена в г. Заречный.
- Билибинская АЭС – единственный источник, снабжающий теплом г. Билбино и имеющий мощность 48 МВт. Станция вырабатывает около 80% энергии и соответствует всем требованиям, предъявляемым к установке аппаратуры:
- максимальная простота эксплуатации;
- повышенная надежность работы;
- защита от механических повреждений;
- минимальный объем монтажных работ.
Система имеет важное преимущество: при неожиданном прерывании работы блока ей не наносится вред. Станция расположена в Чукотском автономном округе, в 4,5, расстояние до Анадыря – 610 км
- Калининская АЭС. Благодаря удобному географическому расположению производит высоковольтную энергию. Мощность оборудования равна 4000 МВт. В состав входят очереди из энергетических блоков №1, №3 и №4. Применяются реакторные установки типа ВВЭР-1000.
- Кольская АЭС – первая отечественная станция, построенная за пределами полярного круга. Она включает в себя конструкции ВВЭР-440 проекта В-230 и В-213, благодаря чему вырабатывает энергию до 60%. Мощность устройства – 1760 Вт. В связи с небольшим спадом потребления ресурсов и ограничением транзита электроэнергии, устройства работают сейчас в режиме диспетчеризации. Рассматриваемая атомная станция расположена в Мурманской области, на берегу озера Имандра.
- Курская АЭС – важнейший узел Единой системы, обеспечивающий энергией большинство промышленных предприятий Курской области. Станция состоит из четырех блоков РБМК-1000 и имеет мощность 4 ГВт. Отличается тем, что в качестве теплоносителя применяется очищенная вода, которая циркулируется по определенной схеме. Сооружение находится в Курской области, на берегу реки Сейм (в районе г. Курчатов).
- Ленинградская АЭС – первая в России станция, имеющая мощнейшие реакторы РБМК-1000, а также мощность 3200 МВт. Она образована от компании ОАО «Концерн Росэнергоатом» и обеспечивает более 50% энергопотребления, создавая необходимый потенциал безопасности. Станция расположена в Ленинградской области на побережье финского залива (в районе города Сосновый бор).
- Нововоронежская АЭС – первая отечественная организация, имеющая реакторы ВВЭР. Она состоит из трех очередей: энергоблоки №1 (ВВЭР-210 и ВВЭР-365), №3, №4 (ВВЭР-440) и №5 (ВВЭР-1000). Каждый из них является головным. Мощность варьируется от 417 до 1000 мВт, в зависимости от типа устройства. Уровень снабжения электроэнергией составляет 85. Нововоронежская станция находится недалеко от Воронежа, на левой стороне Дона.
- На Юге России крупнейшей атомной электростанцией является Ростовская. Она производит до 40% энергии благодаря двум энергоблокам ВВЭР-1000 с мощностью 1000 мВт. Станция относится к числу унифицированных проектов, удовлетворяющих требования поточного производства. Она располагается в районе г. Волгодонск (Ростовская область) в 205 км от областного центра.
- Смоленская АЭС – крупная организация, способная ежегодно выдавать более 80% энергии благодаря трем блокам РБМК-1000. В 2010 году она была признана лучшей по культуре безопасности. Станция расположена в 150 километрах до Десногорска.
Современное состояние атомной отрасли и атомной энергетики России
К настоящему времени в стране работают 11 атомных электростанций, оснащённых 38 энергоблоками, суммарной мощностью в 30,3 ГВт. Что касается стационарных станций, то их насчитывается только 10.
Одиннадцатая – это уже вступивший в строй «Академик Ломоносов» – плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС). Первое из планируемой серии проекта 20870 транспортное энергетическое средство малой мощности, созданное на базе российских судостроительных атомных технологий. «Академик Ломоносов» оснащён двумя водо-водяными ядерными реакторами с водой под давлением, типа КЛТ-40С, Суммарный максимум электрической мощности, которых может достигать 80 МВт.
По замыслу разработчиков, установка предназначена для электроснабжения, теплоснабжения, кроме того, её можно применять для опреснения морской воды объёмом от 40 до 240 тыс. м3 ежесуточно. В настоящее время плавучее энергетическое средство располагается в порту города Певек, что находится в Чаунском районе Чукотского автономного округа. Ближе к Северному полюсу не одна АЭС в мире не расположена!
Функционирование ядерной энергетики России целиком и полностью опирается на атомную промышленность страны, обеспечивающую отрасль всем необходимым для эффективной и безопасной работы. В структуру атомной промышленности страны входят:
- ФГУП «Росэнергоатом» – компания-оператор, включающая в себя все атомные электростанции страны.
- АО «Атомредметзолото», специализирующая на добыче урана организация.
- АО «Техснабэкспорт», занимающееся поставками на экспорт ядерного горючего.
- «ТВЭЛ» – отечественный производитель ядерного топлива.
- АО «Атомэнергомаш» – дивизион машиностроительных предприятий, производящих оборудование для атомной отрасли.
- АО «Атомстройэкспорт», занимающееся возведением АЭС за рубежом.
В значительной степени благодаря этим объединениям удалось в XXI веке построить или начать строительство пока незаконченных атомных станций:
- Белоярской АЭС-4, оснащённой реакторами БН-800. Станция была запущена в эксплуатацию 10 ноября 2016 года.
- Калининской АЭС-4 (ВВЭР-1000/320). Дата ввода – 25 декабря 2012 года.
- Нововоронежской АЭС-2-1 (ВВЭР-1200/392М). 27 февраля 2017 года.
- Ленинградской АЭС-2-1 (ВВЭР-1200/491). 29 октября 2018 года.
- Нововоронежской АЭС-2-2 (ВВЭР-1200/392М). 31 октября 2019 года.
- Ростовской АЭС-3 (ВВЭР-1000/320). 17 сентября 2015 года.
- Ленинградской АЭС-2-2 (ВВЭР-1200/491). 22 марта 2021 года.
- Ростовской АЭС-4 (ВВЭР-1000/320). 28 сентября 2018 года.
- Балтийской АЭС-1 (ВВЭР-1200/491). Станция осталась недостроенной, вследствие отсутствия интересов со стороны инвесторов.
- Курской АЭС-2-1 (ВВЭР-1300/510). Плановый срок завершения строительства – 2023 год.
- Курской АЭС-2-2 (ВВЭР-1300/510) – 2024 год.
- БРЕСТ-ОД-300, сооружаем в городе Северске Томской области. Согласно плану, срок ввода объекта в эксплуатацию предусмотрен в 2026 году. Параллельно за этот же период времени был заглушен единственный реактор Обнинской станции, остановлены реакторы Сибирской АЭС, выведены из эксплуатации 4 энергоблока, установленные на Билибинской, Ленинградской (два блока), Нововоронежской атомных электрических станциях.
Что говорит о нарастающей тенденции развития атомной энергетики в России. Но тут есть свои нюансы и резоны, наиболее наглядно проявляемые при анализе стоимости электроэнергии, вырабатываемой разного рода электростанциями.
2021
Правительство выделило «Росатому» 80 млрд рублей на развитие малых АЭС
Правительство выделило «Росатому» почти 80 млрд рублей на развитие малых атомных электростанций (АЭС). Об этом стало известно 16 августа 2021 года.
Как пишет «Коммерсантъ», речь идет об инициативе социально-экономического развития «Новая атомная энергетика» на 2021–2024 гг., на реализацию которой будет направлено 24 млрд рублей из федерального бюджета, а также еще до 55,9 млрд рублей из Фонда национального благосостояния (ФНБ) РФ.
Эта сумма меньше, чем просил «Росатом» в черновом проекте социально-экономической инициативы (одной из 42, претендующих на средства ФНБ) «Новая атомная энергетика» по программе «Малый атом» — 86,25 млрд рублей на 2021–2024 гг. При этом из бюджета предлагалось выделить 19,66 млрд рублей, остальные средства — из неназванных внебюджетных источников.
Правительство предоставило «Росатому» 80 млрд рублей на развитие малых АЭС
Разработка и строительство референтных наземных АЭС малой мощности является основной целью инициативы госкорпорации. В частности, речь идет о строительстве первой наземной АЭС на реакторе РИТМ-200Н (55 МВт) в якутском поселке Усть-Куйга для Кючусского золоторудного месторождения. Строительство планируют начать в 2024 году. Сдача объекта в эксплуатацию запланирована на 2030 год.
Малые АЭС необходимы «Росатому» для расширения экспортного портфеля, пишет газета. В госкорпорации прогнозируют рост спроса на малые АЭС, а среди потенциальных заказчиков рассматривают страны Латинской Америки, Африки, Азии и Восточной Европы. К 2030 году «Росатом» планирует занять 20% этого рынка.
По мнению аналитика «ВТБ Капитала» Владимира Скляра, для стран, уже сделавших ставку на атомную энергетику, такие проекты будут интересны с точки зрения как замещения угольной генерации с учетом экономии на транспортных расходах, так и крупных региональных котельных.
Путин распорядился увеличить финансирование ядерных технологий на 60%
В конце июля 2021 года стало известно о том, что президент России Владимир Путин поддержал предложение главы «Росатома» Алексея Лихачева увеличить объем финансирования программы развития новых ядерных технологий почти на 60%, до 552,7 млрд рублей.
Как сообщает «Коммерсантъ», письмо с таким предложением Лихачев написал Путину 6 июля 2021 года. В нём также говорится о возможности продления программы до 2030 года для снижения нагрузки на бюджет, ссылается газета на документ.
Владимир Путин распорядился увеличить финансирование ядерных технологий на 60%
Лихачев объяснял в письме, что текущий объем финансирования «не позволит в обозримой перспективе сохранить имеющиеся у страны конкурентные преимущества в ряде областей — в первую очередь в области замыкания ядерного топливного цикла».
Программа «Росатома» направлена на строительство двух энергоблоков ВВЭР-ТОИ в Курской области, опытного реактора МБИР, малых АЭС и развитие замкнутого ядерного цикла. Последний, как утверждает руководитель направления «электроэнергетика» Центра энергетики Московской школы управления «Сколково» Алексей Хохлов, поможет разобраться с проблемой отработанного ядерного топлива
Это важно для включения АЭС в список список направлений «зелёной» деятельности ЕС.
Схема финансирования программы к концу июля 2021 года еще обсуждается, но приоритетным считается вариант с продлением на шесть лет, до 2030-го, отмечает газета. По ее данным, часть предложений об увеличении финансирования проектов программы также вошла в новый проект госкорпорации «Новая атомная энергетика» до 2030 года, стоимость которого оценивается в 506,34 млрд рублей на 2021–2030-й.
Путин поддержал предложение главы «Росатома», расписав документ на вице-премьера Александра Новака и первого заместителя главы администрации президента Сергея Кириенко. По данным издания, он дал такую резолюцию:
Нужно двигаться вперед. Лихачев прав. Прошу предложить алгоритм согласованных действий. |
Под Томском начали строительство атомного реактора «Брест-ОД-300» за 100 млрд рублей
8 июня 2021 года «Росатом» сообщил о начале строительства в Северске Томской области атомного энергоблока мощностью 300 МВт с инновационным реактором на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Реактор под названием «Брест-ОД-300» будет создан на площадке Сибирского химического комбината. Подробнее здесь.
Международное сотрудничество — ключ к развитию
Считанные дни остаются до энергопуска на белорусской станции нового первого блока в Белоруссии. Еврокомиссия очень активно там присутствует. Мы договорились с белорусскими партнерами, что они будут открыты и пройдут все все стресс-тесты. Конечно, и Госатомнадзор Белоруссии, и правительство от нас требуют, может быть, 110% гарантий по безопасности и качеству работ.
У нас очень хороший диалог с нашими европейскими партнерами, в первую очередь с EDF — атомной семьей Франции. Нам есть чему у них поучиться: во Франции самая большая доля атомной энергетики. Это огромная подпитывающая среда для научных исследований.
Мировое развитие атомной энергетики
Активная позиция СССР по освоению нового направления энергетики вызвала атомный бум во всём мире. В 1956 году в Великобритании, неподалёку от города Сискейл, начинает работу АЭС под названием Колдер Холл – первая за пределами нашей страны. Станция Шиппингпорт, вырабатывающая 60 МВт, в США выдала электрический ток в 1957 году. Дальше темпы нарастали как «снежный ком»:
- 1959 – Франция становится полноправным участником «мирового атомного энергетического клуба»;
- 1961 – Германия;
- 1962 – Канада;
- 1964 – Швеция;
- 1966 – Япония;
- 1976 – в мире идёт строительство 44 ядерных реакторов.
Казалось бы, атомная энергетика стала достойной альтернативой традиционным источникам, употребляемым для выработки энергоресурсов. Время и произошедшие события перечеркнули столь поспешные оптимистические выводы. Авария на атомной станции Три-Майл-Айленд в США, Чернобыльская катастрофа на Украине, трагедия Фукусимы-1 показали страшную опасность использования радиоактивных материалов.
Сегодня мировая атомная энергетика, по отчётам Агентства по атомной энергии на начало 2019 года, имеет в своём арсенале 449 реактора общей мощностью 392 ГВт, находящихся в 34 странах. Первыми в отрасли на 2018 год были:
Страна |
Реакторы (шт.) |
Выработка эл. энергии (млрд Вт·ч/год) |
Примечание |
США |
99 |
805,3 |
— |
Франция |
58 |
395,9 |
Признанный лидер атомной энергетики, почти 72% вырабатываемой электроэнергии в этой стране производится на АЭС |
Китай |
46 |
277,1 |
Держит высокие темпы ввода новых ядерных мощностей |
Россия |
37 |
191,3 |
— |
Республика Корея |
24 |
127,1 |
— |
Атомная энергетика
Поcледние 30 лет ядерная энергетика находится в глубоком кризисе, возникшем под воздействием:
- стабилизации цен на углеводороды;
- отсутствия роста уровня потребления энергоресурсов;
- увеличение капитальных затрат на строительство новых энергоблоков.
Ряд стран существенно ограничили свои программы модернизации и строительства АЭС.
Вопросы экономии и безопасности требуют принципиально новых подходов. И они появляются: создана плавучая АЭС в России, запущены в работу первые мини-АЭС. Разрабатываются реакторы высокого уровня безопасности с увеличенным КПД (коэффициент полезного действия).
Сравнение цен. Факторы, присущие атомной генерации
По сведениям, актуализированным к концу марта текущего 2021 года, предоставленным VYGON Consulting, разброс цен (минимум-максимум) на электроэнергию (руб./кВт·ч) в зависимости от источника её выработки, выглядит следующим образом:
- Атомная электростанция: от 6,5 до 9 рублей.
- Ветряная электростанция: от 5,5 до 11 рублей.
- Гидроэлектростанция: от 5,0 до 13 рублей.
- Солнечная электростанция: от 7,0 до 25,0 рублей.
- Парогазовая электроэнергетическая установка: от 2,5 до 3,0 рублей.
- Угольная электростанция: от 4,0 до 7,0 рублей.
Анализируя эти цифры, надо учесть множество факторов. Прежде всего – это уровень доступности энергоносителя. Что для атомных станций не является принципиальным, вследствие минимальных затрат топлива. В плане выработки электроэнергии 2 тыс. т угля эквивалентны 1 кг урана-235! В общей стоимости атомной электроэнергии на долю урана приходится одна десятая часть.
Тем не менее цену производства электрической энергии на АЭС определяет вовсе не это, а высочайший уровень сложности технологий и очень жёсткие требования безопасности (прямой таранный удар самолёта или направленный ядерный взрыв, корпус атомной электростанции должен выдерживать!). При этом, срок эксплуатации станции составляет 40 лет.
Что препятствует развитию атомной энергетики в России?
Развитие атомной энергетики в РФ сталкивается с определенными трудностями. Вот основные из них:
Безопасность
Важно сделать профессиональный вывод конструкции, имеющий надежную внутреннюю систему защиту. Это позволит избежать серьезных аварий по вине неопытных специалистов либо при совершении террористического нападения
Экономичность вырабатываемой энергии. При детальном изучении схемы финансирования атомной энергетики России обнаруживается, что строительство станции и безопасная работа обходятся дороже, чем стоимость энергии, вырабатываемой на угольных и даже газовых станциях. Следовательно, нужно искать варианты минимизации затрат без ущерба качества и безопасности. Снижение выпуска диоксида углерода. Уровень выброса вредных веществ АЭС намного выше электростанций с комбинированным циклом на природном газе. Чтобы избежать негативных последствий от глобального потепления климата на планете, необходимо построить не менее 85 атомных реакторов, уменьшающих выпуск диоксида углерода. Снятие с эксплуатации реакторов на АЭС. В настоящее время обостряется проблема по безопасной утилизации радиоактивных отходов. Приблизительно через 20 лет большинство реакторов выработают свои ресурсы. Их понадобится остановить, а отходы надо надежно утилизировать на длительный срок. Все это потребует немалых финансовых вложений. Опасность использования АЭС для распространения ядерного оружия. При обращении с отработавшим ядерным топливом нередко происходят серьезные сбои. В результате совершенных ошибок террористы могут создать множество грязных ядерных взрывных устройств. Предотвращение усиливающейся угрозы больших государственных затрат. Вложение средств не на развитие систем энергетики. При создании новых реакторов инвестиции не направляются на создание эффективных и менее опасных технологий. Рассматривая энергетическую стратегию, Правительство РФ не видит способов создать действительно экологичную и безопасную систему.
В России атомная энергетика является одним из важных секторов экономики. Успешная реализация разрабатываемых проектов способна помочь развить остальные отрасли, но для этого нужно приложить немало усилий.
Урановое топливо
Уран – серебристо-белый глянцевый металл высокой плотности. В природе встречаются три изотопа: U-238 (содержание = 99,2745%), U-235 (0,72%), U-234 (0,055). Топливом на АЭС служит U-235 как материал, способный самостоятельно поддерживать цепную ядерную реакцию. Но его природное содержание в исходном сырье мало, поэтому приходится заниматься искусственным обогащением (повышением содержания 235-го изотопа в топливе).
Россия обладает 9% общемировых разведанных запасов ядерного топлива (немногим более полумиллиона тонн). Добычей такого незаменимого сырья для атомной промышленности в нашей стране занимается Урановый холдинг «АРМЗ (Атомредметзолото)». 90% урана в России приносит Краснокаменское горно-химическое объединение.
Зарубежные активы представлены компанией Uranium One, подразделением нашей отечественной госкорпорации, владеющей производственными мощностями в США, Канаде, ЮАР, Казахстане, Австралии. Есть договорённость участия в разработке месторождения Мардай на территории Монголии.
Наша страна обладает полностью завершённым циклом мощностей обогащения урана, достаточным для того, чтобы обеспечить своей продукцией каждый шестой реактор в мире. В основе самой передовой современной технологии лежит газоцентрифужный метод. Объединяет все обогатительные предприятия и организации Топливная компания «ТВЭЛ» – абсолютный монополист производства ядерного топлива в России.
Сильные и слабые стороны ядерной энергетики
Проблемы ядерной энергетики имеют свою справедливую долю сильных и слабых сторон, как это сформулировано политическими предпринимателями и соперничающими сторонниками.
Сторонники обычно подчеркивают фундаментальные преимущества ядерной энергетики перед другими источниками.
Сильные стороны: это относительно недорогой, высокоплотный, высоконагруженный источник электроэнергии, производящий электроэнергию 24 часа в сутки с минимальными выбросами парниковых газов, без загрязнения воздуха и с использованием уранового топлива, импортируемого из различных стран стабильной демократии.
Слабые стороны: критики часто подчеркивают внутренние издержки, такие как ядерное топливо, опасность удаления ядерных отходов, растущие расходы на компенсацию перемещенным семьям от (реальных и предполагаемых) ядерных кризисов, воспринимаемые риски для здоровья от радиационного облучения, проблемы безопасности, связанные с потенциальным облучением продовольственного снабжения, терроризм, а иногда и безопасность, связанная с разработкой ядерного оружия.
Проблемы ядерной энергетики разыгрываются в сфере народного восприятия при размещении, лицензировании, и строительстве объектов во многом зависящие от макроэкономической среды и медийных образов, содержащихся в каждой стране.
В течение 1970—х годов борьба за строительство атомных электростанций была ослаблена более высокими ценами на нефть, более высокой инфляцией, более низким ростом ВВП и запоздалыми усилиями по управлению спросом после нефтяного шока 1973-74 годов — все это снизило спрос на электроэнергию и необходимость быстрого строительства атомных электростанций. Кроме того, громоздкие нормативные акты, призванные защитить широкую общественность от аварий в сочетании с отсутствием высококвалифицированной рабочей силы для осуществления строительства, привели к перерасходу средств и задержкам, которые только усугублялись новостями о ядерных авариях во всем мире. Результатом этого стал все более негативный имидж ядерной энергетики в различных директивных и финансовых структурах
Тем не менее возникает вопрос: зависит ли будущее развития атомной энергетики от развивающихся, быстрорастущих, полуавторитарных режимов, которые доминируют в медийном имидже ядерной энергетики?
Ядерная авария на японской АЭС Фукусима после землетрясения 11 марта 2011 года, возможно, оказала значительное влияние на принятие политических решений несколькими высокоразвитыми европейскими странами, но будущие последствия в остальном мире с неопределенным вопросом о самой Японии—кажутся довольно скромными.
Почему? Отчасти это объясняется той же самой причиной, которая препятствовала развитию атомной промышленности в 1970-е годы: темпы экономического роста.
Будущее атомной индустрии
Совсем недавно Европарламент принял методологию определения подходов к финансированию тех или иных отраслей. Пока еще не все отрасли, включая нашу, получили окончательное подтверждение в этой методологии. По вопросу атомной энергетики продолжается дискуссия.
Зеленая экономика
«Зеленое» финансирование в России: цели и противоречия современного рынка
Я, в принципе, с нашими коллегами из Европарламента согласен: не все страны-участницы атомной семьи на сегодняшний день имеют хорошие программы развития, в первую очередь работы с отработавшими элементами — ядерным топливом, старыми объектами.
Мировая атомная энергетика совсем молодая. Официально первый промышленный реактор был создан в Советском Союзе в 1954 году. Поэтому, конечно, не все, что связано с бэкендом, то есть с хвостом нашего производственного процесса, сейчас рядом стран осмыслено.
У меня нет сомнений, что развитие атомной энергетики останется в повестке дня и Европы и планеты в целом.
У нас в России есть полное понимание и дальнейшего развития, и выхода на замкнутый топливный цикл — постоянное рециклирование радиоактивного материала в топливной сфере. Мы создаем международные проекты и, естественно, и у себя тоже исповедуем эту идеологию.
Мы продолжаем дискуссию с европейскими органами. Но, к сожалению, эта дискуссия политизирована. И далеко не всегда ее последствия вытекают из технологий — иногда принимаются просто политически мотивированные решения.
Зеленая экономика
Как государству продвигать экологическую повестку
Никаких запретов и ограничений на развитие атомной энергетики в Евросоюзе нет. Более того, мы очень активно сейчас работаем с нашими венгерскими, финскими партнерами над их проектами, и над рестартом болгарского проекта.
Термоядерные реакторы
Многие недостатки реакторов деления, будь то тепловые или реакторы-размножители на быстрых нейтронах, хорошо известны из-за их обширного опыта эксплуатации.
Термоядерные реакторы, поскольку пока они существуют только как возможность, не страдают от реальных негативных последствий.
Термоядерная энергия образуется путем слияния двух легких атомов, например дейтерия и трития, двух относительно редких изотопов водорода.
Термоядерный синтез — это то, что приводит в движение огромную энергию Солнца, и условия, подобные тем, что в ядре Солнца, будут необходимы для успешного синтеза.
Одно из преимуществ термоядерного синтеза перед реакторами деления состоит в том, что радиоактивное излучение намного меньше.
Существуют основные три проблемы для термоядерной энергетики как:
- нагрев большого объема (возможно, 1000-3000 м3) плазмы до температуры свыше одного миллиона ºC. Сверхгорячая плазма должна храниться в «магнитной бутылке», называемой токамак, чтобы предотвратить ее соприкосновение со стенками реактора и охлаждение
- доказательство того, что материалы, выбранные для стенок реактора, достаточно прочны, чтобы выдержать интенсивный поток нейтронов и высокие температуры
- обеспечение того, чтобы неизбежно сложная система могла работать непрерывно без поломок.
Перспективный экспериментальный термоядерный реактор
Международный экспериментальный реактор токамак (ITER) был разработан, чтобы помочь обеспечить решения этих проблем, и работа по подготовке площадки началась в Кадараше на юге Франции. Но уже сейчас стоимость проекта удвоилась по сравнению с оценкой 2006 года в 7 миллиардов долларов США, а предполагаемая дата проведения первых экспериментов, способных подтвердить термоядерный синтез, была перенесена с 2018 на 2025 год. Эти ожидаемые задержки и инфляция издержек еще раз иллюстрируют утверждение некоторых ученых о чрезмерном оптимизме в отношении перспективы развития ядерной энергетики.
Некоторые исследователи выступили с еще более фундаментальной критикой термоядерной энергии.
Вторя более раннему замечанию Эйнштейна, но, возможно, с большим количеством доказательств в поддержку некоторых точек зрения, что в настоящее время нет интереса со стороны коммунальных компаний к горячему синтезу, и что эта ситуация вряд ли изменится в обозримом будущем. Только деньги налогоплательщиков будут доступны для развития термоядерного синтеза на многие десятилетия вперед. При этом частные инвесторы не заинтересованы в такого типа проектах. Коммерческие реакторы деления последовали за атомными бомбами всего лишь на несколько лет, термоядерная (водородная) бомба начала 1950-х годов после более чем полувека не была заменена коммерческой термоядерной энергией. Физики утверждают, что объяснение имеет больше общего с инженерией, чем с физикой.
Термоядерная электростанция потребует объема активной зоны примерно в 150 раз больше, чем реактор деления со сравнимой мощностью. Это, в свою очередь, требует очень большой площади (и объема) окружающего материала, чтобы поглотить нейтроны высокой энергии, выпущенные реакцией дейтерия и трития. Из-за нейтронной бомбардировки дорогостоящие покровные материалы станут хрупкими и потребуют регулярной замены в течение всего срока службы реактора. В результате облучения, демонтаж, снятие и замена одеяла должны будут производиться дистанционно.
Стоимость термоядерной энергии будет далеко за пределами конкурентного ценового диапазона, в то время как она должна быть намного ниже, учитывая связанные с этим финансовые риски.