В октябре обнародована информация о прошедшем в рамках сентябрьской конференции МАГАТЭ мероприятии, посвящённое работам, которые проводятся в рамках международного проекта по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам (ИНПРО).
Одна из таких работ - проект сотрудничества "Синергетические взаимодействия региональных групп стран с ядерной энергетикой, оцененные с позиций устойчивости" (SYNERGIES).
В 1987 году комиссия ООН, известная как комиссия Брундтланд, дала определение устойчивого развития как развития, отвечающего "потребностям нынешнего поколения, не лишая будущего поколения возможности удовлетворять свои потребности".
С тех пор в ООН, не меняя определение комиссии, неоднократно обращались к теме устойчивого развития. После ряда обсуждений и промежуточных резолюций в сентябре 2015 года Объединённые Нации утвердили комплекс из 17 целей устойчивого развития (ЦУР) и 169 соответствующих задач.
Две ЦУР непосредственно касаются атомной энергетики - "недорогостоящая и чистая энергия" и "борьба с изменением климата". Повышение устойчивости атомной энергетики приведёт как к росту её доли в мировом энергобалансе, так и к положительным сдвигам в климатическом вопросе.
Проект ИНПРО занимается, среди прочего, изучением различных сценариев перехода к ядерным энергетическим системам (ЯЭС) повышенной устойчивости. Методические основы для анализа и оценки перехода были разработаны в рамках проекта сотрудничества GAINS, продолжением которого стал проект сотрудничества SYNERGIES.
"Проект SYNERGIES был инициирован вследствие значительного интереса, проявленного странами-членами ИНПРО к дальнейшей разработке и применению синергетического подхода GAINS, но уже преимущественно на региональном, а не глобальном уровне в качестве метода оценки использования технологических инноваций и сотрудничества между странами (в области ядерной торговли) в целях повышения устойчивости ядерной энергетики", - говорится в обзоре заключительного отчёта SYNERGIES.
Основной целью SYNERGIES являлось определение и оценка взаимовыгодных форм сотрудничества, движущих сил и препятствий для создания устойчивых региональных и глобальных ЯЭС. Важный вклад в устойчивость при этом должна вносить синергетика инновационных технологий и различных форм сотрудничества между странами.
Проект SYNERGIES был реализован в 2012-2015 годах с участием экспертов из 23 стран и одной международной организации.
В проекте были определены следующие проблемы повышения устойчивости атомной энергетики:
- прогрессирующее накопление ОЯТ;
- неэффективное использование природных ресурсов делящихся материалов;
- наличие в ОЯТ материалов прямого использования (например, плутония);
- огромные инвестиции, требующиеся для разработки и внедрения инновационных решений;
- риски распространения.
С точки зрения возможностей решения названных проблем в проекте был проанализирован ряд вариантов, начиная от открытого топливного цикла до циклов с полным рециклированием отработавшего топлива и трансмутацией миноров и продуктов деления.
Также был выбран широкий спектр существующих и перспективных технических решений, включая новые типы топлива, ториевый цикл, комбинированные парки АЭС и так далее.
Результаты анализа вариантов опубликованы в заключительном отчёте проекта под номером NF-T-4.9.
На рисунке ниже по тексту представлена одна из возможных схем комбинирования различных технологий, позволяющих повысить устойчивость ЯЭС. Однако сразу нужно отметить, что она подходит для стран с масштабной атомной энергетикой и развитыми технологическими возможностями.
Даже для развитых ядерных стран международное сотрудничество способно приносить плоды, а для стран, не обладающих крупной атомной энергетикой, оно практически обязательно.
В рамках проекта SYNERGIES был выполнен ряд тематических исследований, результаты которых в общем и целом демонстрируют необходимость международного сотрудничества для устойчивого развития национальных ядерных программ.
Так, в исследовании, предпринятом экспертами из Аргентины, было показано - опора при развитии атомной энергетики исключительно на свои технологические возможности приведёт к необходимости значительного расширения импорта природного урана.
Румынские эксперты в своём исследовании пришли к заключению, что при строительстве в этой стране блоков с PWR их отработавшее топливо придётся размещать в региональном хранилище за пределами Румынии.
Интересный сценарий для тематического исследования выбрали эксперты из Украины - использование ядерной энергии для совместного производства электроэнергии и тепла с внедрением ММР и СКД в открытом цикле с захоронением ОЯТ. Для разработки и внедрения реакторов со сверхкритическими параметрами в обязательном порядке потребуются международные усилия в области топливного цикла, особенно для обогащения урана и спекания топливных таблеток.
Тематическое исследование "Сценарий EU27" было посвящено возможности расширенного использования французских комплексов "La Hague" и MELOX с целью реализации синергетического сотрудничества стран Евросоюза. А эксперты из Армении, Белоруссии, России и Украины проанализировали преимущества продолжения и расширения регионального сотрудничества по вопросам развёртывания и эксплуатации реакторов ВВЭР.
С результатами названных и остальных тематических исследований можно ознакомиться в заключительном отчёте.
Кроме тематических исследований, в рамках SYNERGIES были определены препятствия, сдерживающие или мешающие международному сотрудничеству в атомной области:
- в некоторых странах законодательно запрещены перевозки ОЯТ через границу;
- институциональные процедуры регулирования торговых операций с ОЯТ и ВАО, а также механизмы ценообразования для них отсутствуют или недостаточно проработаны;
- некоторые национальные законы разрешают возврат конечных отходов только с тем же содержанием изотопов, что и в первоначальном экспортированном выгоревшем топливе (поставщикам услуг по переработке нецелесообразно перерабатывать топливо индивидуально для каждого клиента);
- ряд региональных директив сужает конкурентоспособность в области услуг по переработке.
В ходе выполнения проекта сотрудничества SYNERGIES был сделан ряд других наблюдений и выводов. Важно отметить, что любое сотрудничество будет жизнеспособным только в том случае, если оно основано на взаимовыигрышной стратегии для поставщиков и пользователей.
Синергетическое сотрудничество между странами на конечной стадии топливного цикла обеспечит более высокие темпы роста атомных мощностей и приведёт к укрупнению централизованных предприятий ЯТЦ. Но в этом случае может негативно сказываться синдром неприятия чужой разработки, которым могут страдать как владельцы технологий, так и государства, стремящиеся обладать собственными технологиями.
Кроме того, реализация национальных или совместных сценариев развития атомной энергетики может сталкиваться с материальным дисбалансом или недоступностью мощностей хвоста топливного цикла. Поэтому целесообразно проводить тщательный анализ сценариев развития, а для этого, в частности, необходим тщательный сбор и проверка исходных данных.