Компания GlobalData, занимающаяся анализом данных, изучила перспективы атомной энергетики до 2030 года, уделяя при этом особое внимание пяти ключевым странам.
Растущий спрос на электроэнергию во всем мире и необходимость разработки и использования безопасных, надежных и экономичных источников электроэнергии подталкивают страны к строительству новых АЭС.
Во всем мире в настоящее время эксплуатируется более 400 действующих ядерных реакторов, а в 17 различных странах строятся 54 новых энергоблока. Всего же в мире сейчас насчитывается около 475 проектов новых ядерных реакторов, которые еще не начали строительство, но уже были объявлены или начали получать разрешения и финансовые средства.
Всего существует несколько типов реакторов, но тип реактора с водой под давлением (PWR) является наиболее популярным, имея 70% от мирового флота АЭС. Другие типы реакторов, которые в настоящее время также активно эксплуатируются, это – реакторы с тяжелой водой под давлением (PHWR), реакторы с кипящей водой (BWR), графитовые реакторы с легкой водой (LWGR), газоохлаждаемые реакторы (GCR) и реакторы на быстрых нейтронах (FBR).
Общий обзор
Тридцать две страны в настоящее время эксплуатируют атомные реакторы для выработки электроэнергии. В то время как некоторые страны, такие как Армения и Словения, эксплуатируют только один реактор в стране, то США эксплуатируют 95 и Франция 57 энергоблоков. Странами, обладающими значительными ядерными энергетическими мощностями, являются: США, Франция, Китай, Япония, Россия и Южная Корея с более чем 25 гигаваттами (ГВт) установленной мощности у каждой страны. Канада и Украина имеют около 13 ГВт, а Великобритания, Германия, Швеция, Испания, Индия и Бельгия имеют установленную мощность АЭС около 5–10 ГВт. Еще в 16 странах имеется один или несколько реакторов с установленной мощностью от 0,4 до 4 ГВт каждый.
Несколько стран за период с 2020 по 2030 годы планируют значительный вывод АЭС из эксплуатации, и к 2030 году около 12 стран, по их заявлениям, будут иметь меньшую по мощности ядерную программу, чем сегодня. Некоторые из них выводят из эксплуатации старые АЭС и не строят новых мощностей, а некоторые страны активно отказываются от атомной генерации и переходят на возобновляемые источники энергии.
Германия уже сократила свои ядерные мощности до половины своего общего количества в 2010 году и планирует к 2022 году свернуть свою ядерную энергетику. Бельгия, Тайвань и Швейцария осуществляют аналогичные программы по прекращению использования атомной энергии к 2030 году.
Между тем, Беларусь, Египет, Саудовская Аравия и Турция находятся в процессе строительства своих первых ядерных мощностей, и Беларусь планирует ввести в эксплуатацию свой первый реактор уже в 2020 году. ОАЭ является последней страной, добавившей ядерную энергетику в свой энергетический баланс, первый реактор АЭС “Барака” мощностью 1345 МВт должен начать свою работу уже в этом году.
В целом, в течение 2020–2025 гг. будет построено 49 новых блоков АЭС, мощность которых составит 53,5 ГВт, из которых 13,4 ГВт или 25% планируется ввести в эксплуатацию только в Китае благодаря строительству там 13 новых реакторов. Индия, Южная Корея и ОАЭ являются другими странами со значительными строящимися ядерными мощностями, которые планируется ввести в эксплуатацию в 2020–2025 годах. Эти три страны должны добавить 17,2 ГВт в течение этого периода.
Региональные прогнозы
В настоящее время Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион и Северная Америка совместно эксплуатируют 98% мирового потенциала ядерной энергетики (см. рисунок 1). В рамках этой группы её внутренний баланс значительно изменится в течение 2020–2030 годов, поскольку доля Азиатско-Тихоокеанского региона значительно возрастет.
Рисунок 1: Мировая география атомной энергии, по регионам (%), 2019 г.В регионах Ближнего Востока и Африки, а также в Южной и Центральной Америке каждый из них в настоящее время эксплуатирует около 1% мирового ядерного потенциала, и ни один из регионов не намерен вносить какие-либо существенные увеличения своей ядерной энергетической мощности.
В регионе Ближнего Востока и Африки только ЮАР, ОАЭ и Иран в настоящее время имеют ядерные энергетические программы. Саудовская Аравия и Египет, как ожидается, введут в эксплуатацию свои первые АЭС в течение 2020–2030 годов.
В Южной и Центральной Америке только Бразилия и Аргентина обладают ядерным потенциалом, и ни одна другая страна не планирует строить реактор в ближайшее время.
Мощность и выработка элетроэнергии
Глобальная установленная мощность ядерной энергетики в 2010 году составила 375,8 ГВт, из которых более 100 ГВт приходилось на США. В 2011 и 2012 годах эта цифра несколько снизилась после катастрофы на Фукусиме, поскольку некоторые реакторы в Японии были окончательно остановлены. Несколько реакторов в Германии также были остановлены в том же году в рамках долгосрочной политики этой страны по поэтапному отказу от ядерной энергетики.
В течение 2012–2019 гг. общая установленная мощность увеличилась на 30 ГВт и достигла 404,7 ГВт, несмотря на то, что в мире было остановлено несколько станций. Это было связано с тем, что в этот период в Китае были построены новые АЭС с более чем 37 ГВт новой мощности.
Ожидается, что в течение 2020–2030 годов двенадцать стран сократят свои ядерные мощности путем закрытия и вывода из эксплуатации существующих станций, что приведет к снижению мощности более чем на 30 ГВт. Тем не менее, поскольку в одном только Китае ожидается увеличение мощности свыше 80 ГВт в течение этого периода, ожидается, что общая установленная мощность в мире значительно возрастет с 404,7 ГВт в 2019 году до 496,4 ГВт в 2030 году (см. Рисунок 2).
Рисунок 2: Глобальный рынок атомной энергии, совокупная мощность и годовая выработка, 2010–2030 гг.В 2000 году доля атомной энергетики в общем объеме мировых энергетических мощностей составляла чуть более 10%. Несмотря на значительное увеличение мощности в течение 2000–2019 гг., сейчас доля ядерной энергетики сократилась до 5,4%.
Доля ядерной энергии в общем объеме выработки электроэнергии в мире сократилась с 17,2% в 2000 году до примерно 10,2% сегодня, несмотря на увеличение мощности и повышение эффективности современных реакторов. Другие энергетические технологии просто развивались быстрее в этот период – в основном это тепловая энергия в 2000-2010 гг. и крупные солнечные и ветряные электростанции после 2010 г.
В течение 2020–2030 гг. доля ядерной энергетики в мировом энергобалансе может не так сильно упасть из-за большого количества новых ядерных реакторов в Китае.
Влияние вируса COVID-19
Атомная энергетика рассматривает безопасность как наиболее важный аспект, обусловленный природой этой технологии. Это, в свою очередь, также делает безопасность, здоровье и благополучие работников АЭС ключевым элементом эксплуатации станции. Для каждой АЭС, будь то на стадии строительства, эксплуатации или вывода из эксплуатации, имеются планы действий в чрезвычайных ситуациях, в том числе на случай пандемии. Это помогло большинству АЭС продолжать бесперебойную и устойчивую работу даже после начала пандемии COVID-19.
На многих площадках АЭС второстепенные специалисты были переведены на дистанционную работу и получили соответствующее необходимое оборудование и доступ. Ключевым же сотрудникам было предложено остаться на своих местах. В свою очередь были приняты меры для длительного пребывания рабочих на площадках АЭС, чтобы не было риска их заражения, потому что в этом случае могла бы потребоваться остановка всей станции.
Очень немногие действующие АЭС сообщили о сокращении рабочих. На некоторых строящихся площадках сообщалось о сокращении числа рабочих, например, на АЭС “Вогтль” в США, но работа по большей части на них всех успешно продолжается.
Все же атомные объекты, которые первоначально приостановили строительство во время вспышки коронавируса, теперь уже возобновили свою работу. На нескольких объектах продолжалась строительная деятельность, но с сокращением рабочей силы, чтобы поддерживать меры социального дистанцирования. Это может привести к небольшим задержкам в завершении строительства и испытаний на некоторых площадках реакторов, что, в свою очередь, приведет к возможной задержке ввода этих реакторов в эксплуатацию.
В целом, в краткосрочной перспективе не было каких-либо радикальных последствий пандемии COVID-19 для атомной энергетики. Не было никаких существенных сокращений рабочей силы, и при этом выработка электроэнергии не была прекращена. Механизмы и методы удаленной работы, которые иначе никогда ранее не рассматривались бы в атомной энергетике, были проверены, внедрены и адаптированы в течение нескольких недель. В более долгосрочной перспективе вполне вероятно, что некоторые АЭС может потребоваться закрыть из-за одного из нескольких условий, включая более агрессивное распространение вируса COVID-19, заражение им ключевого эксплуатирующего персонала АЭС или значительное падение спроса на электроэнергию.
Драйверы рынка атомной энергии
1. Ядерные амбиции Китая
К 2026 году Китай будет обладать самой большой мощностью ядерной энергетики, превосходя США и Францию. К 2025 году Китай собирается добавить 40 ГВт новых ядерных мощностей и еще 40 ГВт в течение 2026–2030 годов. Кроме того, в стране были предложены новые реакторы с еще 200 ГВт общей мощности. Китай также проявил интерес к созданию большого количества небольших плавучих энергоблоков, размещенных на судах, пришвартованных на верфях. Эти дополнительные мощности и растущий интерес Китая к тому, чтобы стать ведущим мировым поставщиком ядерных технологий, будут стимулировать рынок в течение следующих двух десятилетий.
Строительство АЭС в Китае2. Стремление развивающихся стран к энергетической независимости
Некоторые страны, которые в настоящее время практически не имеют своей ядерной мощности, рассматривают эту технологию как жизнеспособный вариант для повышения своей энергетической независимости и разнообразия своего энергетического портфеля. Турция, Египет, Саудовская Аравия и Беларусь в настоящее время не имеют ядерных энергетических мощностей, но их реакторы находятся на разных стадиях завершения. Турция и Египет стремятся ввести в эксплуатацию около 5 ГВт атомной энергии к 2030 году. Саудовская Аравия будет иметь мощность около 3 ГВт к 2030 году. Стремление к укреплению и диверсификации энергетических портфелей в других странах может привести к дальнейшему повышению интереса к ядерной энергетике.
3. Обязательства и цели по сокращению выбросов
Атомная энергия генерирует электричество посредством реакции деления урана, приводящей к выработке тепла без сжигания какого-либо вещества, что делает её одним из самых экологически чистых источников электричества. Несколько стран под общественным давлением вынуждены сокращать выбросы парниковых газов и взяли на себя обязательства перед международным сообществом по сокращению выбросов. В своих «Национальных обязательствах», представленных после Парижских переговоров по климату в 2015 году, страны обязались значительно сократить свои выбросы, и многие из этих стратегий сокращения выбросов основывались на увеличении чистых источников электроэнергии, что делает ядерную энергетику целесообразным вариантом для достижения этих обязательств.
Проблемы, с которыми сталкивается атомная индустрия
1. Сопротивление со стороны экологических групп
Международные экологические организации, такие как «Гринпис», неоднократно заявляли о своем несогласии со строительством новых ядерных мощностей, а также с продлением срока службы стареющих АЭС, ссылаясь на снижение уровня безопасности реакторов по истечении срока их эксплуатации. В мире существует более 30 неправительственных организаций, в повестку дня которых входит поэтапный отказ от ядерной энергии. Их противодействие новым мощностям может напрямую повлиять на ввод новых станций. Кроме того, их несогласие с продлением срока службы может привести к тому, что операторы скептически отнесутся к будущему своих АЭС после их проектного возраста и возврату инвестиций, если продление срока службы не будет одобрено после первоначального срока службы. Многие из этих НГО имеют специальные группы, изучающие негативные аспекты продления срока службы реакторов. Они утверждают, что модернизированные старые реакторы имеют повышенный риск нарушений безопасности и повышают вероятность аварий. Операторы и инвесторы сочтут развитие проектов по атомной генерации менее привлекательными, если будет большая вероятность того, что АЭС будет разрешено работать только в течение ее проектного срока службы и если продление срока службы будет маловероятно.
2. Планы поэтапного отказа в Европе
После катастрофы на Фукусиме в Японии несколько правительств пересмотрели свою ядерно-энергетическую стратегию. Несколько европейских стран решили полностью остановить новые проекты, которые еще не начали строительство, в то время как некоторые планировали как запретить новые, так и вывести из эксплуатации старые АЭС. Германия, Швейцария, Бельгия и Тайвань обладают значительными ядерными мощностями, но планируют отключить все реакторы до 2030 года. В целях поэтапного отказа от ядерной энергетики эти страны отказывают в продлении лицензии энергоблокам АЭС, срок эксплуатации которых истекает, и в конечном итоге их отключают. Таким образом, экономика этих АЭС не нарушается, и, хотя реакторы работают до истечения срока действия их лицензий, другие технологии в конечном итоге занимают их место и их потенциальный рынок. Это оказывает серьезное влияние на рынок атомной энергии, делая его почти не существующим в ближайшие несколько лет в странах с такими планами.
3. Пандемия COVID-19
Пандемия COVID-19 до сих пор не оказала негативного влияния на рынок атомной энергии ни в одной стране. В марте было приостановлено лишь очень небольшое количество строительных проектов, но в конечном итоге там возобновились работы с немного меньшей по количеству рабочей силой. Тем не менее, общий спрос на электроэнергию сократился почти в каждой стране мира. Если падение спроса продолжится или если он не будет существенно восстановлен, то в каждой такой стране будет сокращена эксплуатация нескольких электростанций. Соответственно, некоторые АЭС также может потребоваться временно отключить. Реакторы, которые в настоящее время находятся в стадии строительства и должны быть введены в эксплуатацию в конце 2020 года или в начале 2021 года, также могут быть затронуты отсутствием спроса на электроэнергию. Это может привести к задержкам при вводе в эксплуатацию.
Российская плавучая АЭС "Академик Ломоносов"
