Западные эксперты пророчат скорый отказ от углеводородной энергетики в пользу атомных электростанций.
Россия по-прежнему занимает лидирующие позиции в атомной энергетике. Что особенно позитивно, наши ученые не останавливаются на достигнутых успехах. В конце 2016 года в Физико-энергетическом институте им. Лейпунского (ФЭИ) был подписан акт о приёмке комплекса специальных стендов, включая электронный ускоритель МИ-30. Это позволит интенсифицировать отработку технологий замкнутого ядерного цикла в реакторах на быстрых нейтронах (БН).
На этом оборудовании российские ученые смогут проводить полномасштабное моделирование реакторов на БН с целью улучшения характеристик будущих АЭС. И вот как стало известно, «Сибирский химический комбинат» изготовил для стендов ФЭИ уникальные таблетки из ядерного топлива, необходимые для экспериментов.
Таким образом, ФЭИ получает эффективный инструмент для преодоления ряда технических сложностей, в том числе, связанных с использованием расплавов металлов или солей в качестве теплоносителей. Российские ученые смогут опробовать идеи в стенах родного ФЭИ, причем без потери качества исследования. Безусловно, это поможет решить ключевую задачу, стоящую перед физиками, — снижение себестоимости вырабатываемой на реакторах на БН электроэнергии, в идеале — до уровня легководных реакторов.
Насколько быстро удастся преодолеть болезни роста, покажет время, но не вызывает сомнение факт, что в обозримом будущем Россия получит фактически неиссякаемый и, главное, абсолютно безопасный источник энергии. Судя по завершению работ над проектом реактора БН-1200, а также по разработке реактора БРЕСТ-ОД-300 и модульного реактора СВБР-100 со свинцово-висмутовым теплоносителем, шаги в этом направлении и впрямь делаются «семимильные».
Что касается других стран, то в ЕС тоже разрабатывается ряд прототипов реакторов на БН. Это — MYRRHA, ALLEGRO и Astrid. Однако до промышленной эксплуатации европейцам далеко, как Луны. И в США Министерство энергетики осуществляет поддержку НИОКР по реакторам БН, но в небольших объемах. Видимо, американские ученые так и не смогли прийти в себя после провала ректора Clinch River, по сути, капитулировав перед техническими сложностями. В Японии также остановлен экспериментальный реактор на БН JOYO, и законсервирован прототип реактора Monju. В Китае только к 2023 году сдадут в эксплуатацию реактор CFR-600 с натриевым теплоносителем, что-то вроде того, что был запущен в России еще в 1980 году.
На сегодняшний день в мире эксплуатируется порядка 449 реакторов суммарной мощностью 392,4 ГВт, большинство из которых составляют так называемые легководные реакторы (свыше 80%), далее следуют тяжеловодные реакторы (11,1%), затем примерно поровну легководные реакторы с графитовым замедлителем и газоохлаждаемые реакторы. Особняком стоят два российских реактора на БН, к сожаленью, пока слишком затратных для тиражирования.
В целом картина с ядерной энергетикой до недавнего времени выглядела не очень оптимистично. Строить даже «простые» легководные станции приходилось долго, очень дорого и хлопотно. Скажем, недавно запущенный в США реактор возводили 44 года! Отставание от плана на 2−3 года вообще считается нормой. Именно из-за этого компания Toshiba отказалась от ядерного бизнеса. В реальности только Росатом и южнокорейская компания Korea Electric Power (KEPCO) держат марку.
Всё это в сумме, конечно, делает углеводородную энергетику на порядок привлекательнее, что подтверждается мировым топливно-энергетическим балансом. Даже в нашей стране Роснефть и другие нефтяные компании по уровню значимости, в том числе и экспортной выручке, значительно опережают Росатом. Наверняка роль отечественных ядерщиков была бы еще ниже, если бы не производство и обслуживание отечественного атомного оружия.
Здесь важно напомнить, что в мире еще 40 лет назад, в самый бум строительства АЭС, зародилось влиятельное международное движение, которое вообще отрицает ядерную энергетику. Особенно резко усилились позиции «зеленых» после аварии на Фукусиме в 2011 году. Именно эта катастрофа стала толчком промышленного развития возобновляемой энергетики во всем мире, прежде всего в Германии, а также причиной остановки многих реакторов, главным образом в Стране восходящего солнца.
Однако после японского Чернобыля произошли определенные трансформации в мировом общественном мнении, вызванные климатическими изменениями. О том, что эту проблему уже нельзя игнорировать, понял даже Китай, который с 1980 по 2010 годы был совершенно равнодушный к экологическим нормам. Теперь в мегаполисах второй экономики просто нечем дышать. Как итог, Поднебесная находится в фазе роста своей ядерной энергетической программы, запустив 32 реактора и возводя более 20 новых реакторов. Вообще, КНР заявила о планах строительства еще 177 реакторов.
В США тоже забили в набат после того, как выяснилось, что в более жарком климате и при увеличении парниковых газов сорняки, грибки и вредители обретают невиданную ранее опасность. Если так и дальше пойдет, то завтра никакие пестициды не помогут. По этой же причине усиливается угроза для скота, который становится легкой добычей агрессивных болезней. Но самое неприятное заключается в том, что рост СО2 в воздухе резко снижает пищевую ценность сельскохозяйственных культур, хотя урожайность растет. В результате этого еда превращается в самый настоящий эрзац.
И тут-то выяснилось, что ни одна страна в мире не может успешно «декарбонизировать» свою экономику, то есть сократить выбросы парниковых газов без развития ядерной энергетики.
Опираясь на новые программы, Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), сообщило, что из-за угрозы необратимых климатических изменений мировая атомная генерация возрастет к 2040 году на 60% и достигнет 10700 ГВт. Причем, значительная часть старых АЭС продолжит свою работу, например, в США более 75 реакторов уже получили лицензии, которые увеличивают эксплуатационный срок до 60 лет. По оценкам Всемирной ядерной ассоциации закрываться, скорей всего, будут небольшие станции, или те, которых не смогут содержать эксплуатанты.
Другими словами, атом начал контрнаступление на углеводороды. О том, как будет развиваться события на энергетическом рынке, можно судить по Японии, в которой многие промышленные процессы идут с опережением. Как пишут «Всемирные ядерные новости», в Стране восходящего солнца уже четвертый год подряд идет снижение импорта основного источника энергии — углеводородного. Нефть замещают возобновляемой энергией, которую, однако, необходимо субсидировать. В общей сложности ежегодное потребление «черного золота» и газа упало по сравнению с 2010 годом на 468 млн. тонн нефтяного эквивалента, или на 9%. И это несмотря на улучшение в экономике.
И вот Япония не так давно ввела в эксплуатацию реакторы «Сендай-1», «Сендай-2», «Иката-3». Но это не всё! Токио в самое ближайшее время планирует перезапустить от 7 до 14 реакторов, доведя производство «атомной» электроэнергии до 195 млрд. кВт / ч. Это позволит сократить выбросы СО2 с 1235 млн. тонн до 927 млн. тонн. По словамМасаказу Тойода, директора токийского Института энергетической экономики, островное государство намеривается возобновить работу всей атомной энергетики, что обеспечит ежегодную экономию 30 млрд долл.
В целом Масаказу Тойода убежден, что к 2030-м годам базу энергетики развитых стран будут составлять атомные реакторы, источники возобновляемой энергии и газ. А нефть станет топливом для нищих государств и сырьем для нефтехимии. В то же время, японцев, как и европейцев, от дальнейшего развития ядерной энергетики останавливают две причины: жуткий страх перед новым Чернобылем и головная боль с утилизацией ядерного топлива.
По идеи, Старый Свет и Страна восходящего солнца должны быть первыми покупателями новых российских реакторов на БН, конечно, если их стоимость приблизится к затратам на строительство легководных АЭС. Как раз над этой проблемой и работают ученые ФЭИ.
Вот и получается, что перспектив у Росатома больше, чем у Роснефти, особенно, на фоне потенциального бума атомной энергетики замкнутого цикла. Но сможет ли в этом случае наше нерасторопное правительство оперативно обеспечит отрасль всем необходимым - вопрос, конечно, интересный.