Со времени катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 году ядерная энергетика надолго попала в немилость в большинстве европейских стран. Италия закрыла все свои реакторы. Германия, Бельгия, Швейцария находятся в процессе сокращения объемов работы ядерных реакторов. Даже Франция, которая получает 77 процентов электроэнергии именно за счет АЭС, обсуждает частичное их свертывание.
Тем не менее, на континенте, который является лидером в вопросе глобального потепления, закрытие основного источника надежной, безуглеродной электроэнергии остается весьма непростым вопросом. И ситуация со Швецией является показательным примером.
До недавнего времени Швеция следовала пути сокращения своей ядерной мощности - которая обеспечивает 40 процентов электроэнергии страны - в то время как политика правительства была ориентирована на использование возобновляемых источников энергии вместо ядерной. Но этим летом страна изменила свой курс в этом вопросе. В соответствии с новым соглашением, Швеция будет избавляться от ключевого налога, который значительно ущемлял ядерный сектор, и коммунальному хозяйству страны будет разрешено построить до 10 новых реакторов для замены старых, вывод из эксплуатации которых планируется на ближайшие годы.
Официально, Швеция по-прежнему следует цели перехода на 100 процентное использование возобновляемых источников энергии к 2040 году. Однако новые политические веяния, по сути, являются обратным ходом в этой тенденции. Если в будущем окажется сложнее (чем ожидалось) обеспечить всю страну лишь за счет ветровой, гидро- и солнечной энергии - а некоторые эксперты полагали, что это возможно - тогда ядерная энергетика будет запасным вариантом.
Почему же ядерные реакторы Швеции оказались в немилости?
Небольшой экскурс в историю. После нефтяного кризиса ОПЕК в 1970-е годы, Швеция пережила бум строительства АЭС, чтобы уменьшить зависимость государства от ископаемого топлива. Это был один из самых ярких и быстрых прорывов в истории процесса декарбонизации, который мир когда-либо видел, наряду с активным строительством АЭС во Франции. Вот список из девяти действующих реакторов страны, расположенных в трех местах.
Ядерная энергетика остается спорным сектором – в стране обсуждают возможное его сокращение еще с 1980 года - но она дает реальные выгоды Швеции. Эти девять реакторов поставляют 40 процентов электроэнергии страны (гидроэнергетика обеспечивает еще 50 процентов потребностей, оставшаяся часть приходится на газ и энергию ветра). В настоящее время Швеция может по праву гордиться одним из самых низких уровней выброса углекислого газа в мире. Кроме того, страна экспортирует электроэнергию в соседние страны, в частности, в Финляндию. Но в последние годы, ядерные реакторы Швеции стали резко убыточными. По состоянию на 10 июня, работа реакторов стоит в среднем около 3,8 цента за киловатт-час (кВт-ч). Но коммунальные предприятия получают всего лишь около 2,6 цента / кВт-ч за ядерную электроэнергию.
Почему возник этот дефицит? За последние годы расходы на обеспечение работы АЭС увеличились, и в этом процессе не последнюю роль сыграл тот факт, что коммунальные службы были обязаны принять более жесткие требования к безопасности после трагедии 2011 года на Фукусиме (Япония). В то же время, цены на электроэнергию резко упали: отчасти из-за экономического спада в Европе и отчасти из-за субсидий, которые искусственно способствовали удешевлению энергии ветра на скандинавских энергорынках. Но самой главной причиной убыточности АЭС было то, что еще с 2000 года Швеция взимала налог на ядерную энергетику, который недавно возрос почти до 1 цента за киловатт-час. Этот налог принес Швеции $484 млн в прошлом году. С другой стороны, он же стал причиной вытеснения ядерных реакторов из сферы бизнеса. Vattenfall, компания, которая отвечает за работу семи шведских реакторов, предупредила, что если вопрос налогообложения не будет пересмотрен, большинство АЭС страны будут закрыты к 2020 году, т.е. с большим опережением ранее предусмотренного графика.
Призрак смерти сектора ядерной энергетики поставил Швецию перед дилеммой. Многие «зеленые» выступали за сохранение налога, поэтапного отказа от атомной энергии с последующим переходом на ветровую и солнечную. Но этот проект оказался слишком сложным для того, чтобы реализовать его на практике. Одна из ключевых трудностей заключается в том, что атомные электростанции, как правило, работают круглосуточно, в то время как энергия ветра подвержена фактору непостоянности (работа на полную мощность составит всего лишь около 30 процентов времени). В одном из исследований указывается, что для замены 9000 мегаваттной мощности АЭС, Швеция должна была бы построить структуру, обеспечивающую более 22000 мегаватт за счет мощности ветра, плюс газовые турбины на 8600 мегаватт, призванные обеспечить резервное питание. По некоторым оценкам, такое строительство «съест» вдвое больший бюджет, чем тот, который пойдет на обеспечение использования существующих реакторов в течение оставшегося им срока службы.
Возникает вопрос и о том, что делать в течение зимы в Швеции, когда спрос на электроэнергию взлетает до небес, в то время как ветровые турбины часто просто не функционируют из-за холодной погоды - а количество солнечного излучения значительно снижается. Одно из исследований, проведенных в 2015 в сфере энергетической политики утверждает, что преждевременное завершение работы АЭС приведет к резкому и непропорциональному поднятию цен в Швеции. Другое исследование, опубликованное в European Physical Journal Plus доказывает, что замена всего атомного сектора на ветровую энергию и газ приведет к значительным выбросам CO2 при выработке электроэнергии: говорят, что в таком случае выбросы в Швеции увеличатся вдвое. И тогда шведские промышленные группы – серьезные постоянные потребители электроэнергии - такие как Volvo или сталелитейная компания SSAB - выступили за то, чтобы спасти атомные реакторы.
В конечном счете, перспектива преждевременного вывода из эксплуатации АЭС оказалась Швеции не по зубам. Во второй декаде июня 2016 года, правящие в Швеции социал-демократы и «зеленые» достигли соглашения с оппозицией о том, чтобы снизить налог на сектор ядерной энергетики в течение последующих двух лет, давая, таким образом, действующим реакторам возможность избежать досрочного закрытия. Они также согласились разрешить постройку 10 реакторов на уже существующих площадках, с тем чтобы заменить АЭС, срок службы которых приближается к концу в течение ближайшего десятилетия. Вскоре после того, как соглашение было достигнуто, компанией Vattenfall были одобрены меры по повышению безопасности работы на трех реакторов в Форсмарке. Это позволит АЭС продолжить свою работу и после 2020 года.
Любопытно, что правительство все еще ставит перед собой цель полностью перейти на возобновляемые источники энергии к 2040 году, но в соглашении отмечается, что это не обязательно исключает использование ядерного топлива: "2040 - это цель, а не дата полного отказа от использования ядерной энергии, и не означает исчезновение сектора ядерной энергетики ". По данным «Financial Times», министр энергетики Ибрагим Байлан сказал о ситуации следующее: "Это традиционный шведский компромисс."
И кстати, коммунальные службы Швеции вовсе не обязательно примутся за строительство новых атомных электростанций. Слишком уж это дорого. Совсем рядом, в Финляндии, французская государственная компания Areva строит реактор мощностью в 1720 МВт, что в настоящее время стоит около 9,5 миллиардов долларов - в три раза больше первоначальной цены, благодаря задержкам и перерасходу средств. Совсем недавно - неизвестно почему - финский консорциум решил сотрудничать с российским «Росатомом» и построить отдельный реактор в Пюхяйоки. Пока неясно, в каком направлении будет двигаться Швеция, но ясно, что дело вряд ли продвинется вперед, если начнет пробуксовывать экономика.
В любом случае, в ближайшие годы может быть интересно сравнить успехи Швеции и Германии. Последняя, выполняя свой план «Energiewende», нацеленный на борьбу с глобальным потеплением, надеется получить 80 процентов своей электроэнергии из возобновляемых источников к 2050 году (в настоящее время это составляет 31 процент). И страна делает это, в то время как выводит из эксплуатации непопулярные среди населения АЭС.
Тем временем продолжаются дебаты среди экспертов в вопросах энергетики: действительно ли возможно полностью обеспечить энергопотребности страны лишь за счет возобновляемых источников энергии? Германия делает ставку именно на них и отвечает «да», в то время как Швеция в настоящий момент, кажется, делает шаг назад. Обращаем внимание и на то, что в некоторых американских штатах – например, в Калифорнии и Иллинойс - в настоящее время идут дебаты по поводу того, чтобы сохранить ядерные реакторы, которые стали нерентабельными и должны быть преждевременно закрыты.
Кстати, Швеция использует интересную стратегию утилизации ядерных отходов. Вместо того, чтобы принять решение о долгосрочном геологическом хранении на месте (то, что пытался сделать Конгресс США с горой Юкка), правительство страны составило список потенциальных мест и провело консультации в тесном сотрудничестве с местными жителями. А потом две общины - победителя боролись друг с другом за право разместить на своей территории хранилища ядерных отходов. Это и понятно, ведь данный проект означает наличие рабочих мест, денег и других благ.
А что же Украина?
Увы, но Украине еще очень далеко не только до безуглеродного энергорынка, но даже до безатомного. На сегодняшний момент ядерная энергетика занимает около 44% всего энергорынка страны, еще 40% - это теплоцентрали, работающие на газу или угле, с соответствующими выбросами углеводорода.
С точки зрения своей позиции на мировом рынке ядерной энергетики Украина занимает 8-е место по мощностям и 4-е место по доле электроэнергии, вырабатываемой на АЭС. Запорожская АЭС является крупнейшей АЭС в Европе и пятой по величине в мире. В настоящее время функционируют четыре АЭС с 15 реакторами общей чистой мощностью 13,17 гигаватт (ГВт). Существующие атомные электростанции могут быть модернизированы для увеличения их производительности. Это удешевит энергоресурсы, уменьшит зависимость от угля и через эффект замещения может несколько снизить спрос на импортный газ.
Гидроэлектростанции не занимают и 10% рынка, а ветровые и солнечные - по 0,3%, то есть в 100 раз меньше, чем в Германии. А уж переход на 100% альтернативную энергетику в Украине если и возможен будет, то не как в Швеции - к 2040 году, а вероятнее где-то к 2140 году, никак не ранее. Но если уж рассматривать все перспективы, то действительно, наиболее перспективными для Украины являются два направления — это ветроэнергетика и использование солнечной энергии. Для рентабельной работы ветроэнергетических установок скорость ветра должна быть не менее 3 м/с. В Украине такие условия обеспечиваются на побережье Черного и Азовского морей, в Карпатах, а также в восточной части Украины.
Что касается такого направления развития энергетики Украины как использование солнечной энергии, то на сегодняшний день наибольшее распространение получили полупроводниковые фотоэлектрические станции (СФЭС), КПД которых составляет 8–12%, а также СЭС башенного типа с использованием традиционного термодинамического цикла, обеспечивающие КПД на уровне 15–16%. К недостаткам СЭС относятся ограниченная возможность аккумулирования электроэнергии, невозможность генерирования электроэнергии в утренние и вечерние часы, являющиеся пиковыми по нагрузке, и в холодный период времени. Устранение указанных недостатков может быть достигнуто при использовании гелиоводородной электростанции (ГВЭС), в которой предусматривается разложение воды на составляющие — водород и кислород, накапливаемые в хранилищах, что позволяет генерировать электроэнергию не только в часы пик, но и в ночное время. При сооружении предлагаемой ГВЭС могут применяться все составляющие только отечественного производства, что обеспечивает полную независимость реализации этого направления в энергетике.
Большим преимуществом электростанций, работающих с использованием возобновляемых источников энергии, является их экологическая чистота и независимость от импортных энергоносителей, а это реальный путь к полной энергетической независимости Украины. Впрочем, есть ряд факторов, без которых реализация этих планов будет невозможна.
Во-первых, политическая воля руководства страны в достижении энергетической независимости, а также желание обеспечить высокий уровень экономики Украины и жизни населения, а не отдельных олигархов.
Во-вторых, нужно разработать новую Стратегию развития энергетики, в которой должны быть предложены пути достижения полной энергетической независимости Украины.
В-третьих, необходимо срочно решить вопрос финансирования инновационных работ, обеспечивающих энергетическую независимость, поскольку без их выполнения невозможно достичь положительного результата в данном вопросе.