Між "зеленими" та Фукусімою: чи є майбутнє в атомної енергетики

Довгий час інвестиції в ядерну енергетику були стабільними і перспективними. Однак аварія на японській АЕС "Фукусіма 1", яка сталася у 2011 році, змусила світ замислитися про безпеку та поставила під сумнів майбутнє атомної енергії.

Згодом почалися розмови про глобальні зміни клімату, і передові держави взяли курс на відновлювальну енергетику. Постало питання: чи буде місце для атомної енергії в новому "зеленому" світі?

З одного боку, атомні електростанції майже не викидають СО2 та цілком вписуються в політику вуглецевої нейтральності. З іншого – вони залишають шкідливі ядерні відходи, а ризик виникнення аварій досі змушує людей ставитися навіть до високотехнологічних реакторів з недовірою.

Тема безпечності ядерної енергії стала полем бою для лобістів з різних фінансових груп. Сполучені Штати, Німеччина, Японія, Південна Корея та інші світові держави почали поступово скорочувати інвестиції в цю галузь.

Однак у 2021 році в ситуацію втрутилася газова криза, і атомна енергія отримала шанс не тільки на відродження, а й на нове велике майбутнє.

Атомна енергія знову в тренді

Зараз газ на європейському хабі TTF у шість разів дорожчий, ніж торік. Криза виникла через підвищений попит на електроенергію, газовий шантаж з боку Росії та занадто різку переорієнтацію ЄС на відновлювальні джерела енергії. Це призвело до дефіциту інших видів палива для виробництва електрики.

Дискредитація відновлювальних джерел енергії та нестача газу дали привід говорити про ядерну енергію як про рятувальне коло.

Європейський Союз поки не може остаточно визначитися із статусом ядерної енергії. Водночас на іншому боці світу Індія та Китай активно інвестують у "мирний атом". Ці країни разом з іншими пообіцяли зменшити викиди СО2 і планують робити це саме завдяки розвитку атомної енергетики.

Піднебесна за 15 років і 440 млрд дол планує збудувати 150 реакторів потужністю 147 ГВт. Це більше, ніж було збудовано у світі з 1986 року.

Країна мала амбітні ядерні плани ще багато років тому, однак аварія на "Фукусімі 1" змусила накласти мораторій на нові проєкти. Тепер же Китай готовий звести велику кількість АЕС і збудувати 30 реакторів за кордоном, склавши конкуренцію на цьому ринку Росії, Франції та США.

В Індії за три роки планують запустити девʼять реакторів. Будівництво ще 12 затвердили у 2020 році. У країні вперше будують АЕС з таким розмахом.

Повернутися до активного розвитку галузі вирішили й Сполучені Штати. Пік кількості працюючих реакторів у США припав на дев’яності роки. Відтоді їх більше закрили, ніж збудували нових. Однак зараз розвиток АЕС для американської влади – це частина боротьби з кліматичними змінами.

США на підтримку галузі у 2022 році спрямують 1,85 млрд дол, що на 23% більше, ніж у 2021 році. Ще 6 млрд дол підуть на продовження терміну служби АЕС і 2,5 млрд дол – на будівництво експериментальних реакторів.

Навіть Японія, яка десять років тому постраждала від катастрофи на "Фукусімі" і вимкнула більшість АЕС, хоче перезапустити одразу 30 енергоблоків.[BANNER1]

У ЄС все неоднозначно

Уся дискусія про атомну енергетику в Європейському Союзі відбувається навколо її включення до "зеленої" таксономії. Що це таке? Таксономія – це список екологічно чистих видів діяльності. Він потрібен Євросоюзу, щоб показати "корисні" компанії та стимулювати інвесторів фінансувати саме їх.

Компанії з таким маркером залучатимуть більше кредитів, підтримуватимуться владою ЄС, а отже, матимуть перспективу зростання. Такі компанії зобов’яжуть розкривати більше інформації. Для інвестора це позитивний сигнал.

У світі шириться практика "чистих" інвестицій, коли державні фонди і корпорації заохочують вкладати в екологічні галузі та ігнорувати брудні. Найбільший у світі суверенний фонд Норвегії пов’язує свої інвестиційні рішення з боротьбою з кліматичними змінами. Для таких інвесторів таксономія – справжній дороговказ.

Закон про таксономію динамічний, список "зелених" галузей може змінюватися. Головне – щоб зміни були науково обґрунтовані. Гравці на ринку атомної енергії борються за те, щоб увійти до цього списку, і наразі в них це не виходить.

У 2020 році науковці з Єврокомісії визнали АЕС безпечним низьковуглецевим джерелом енергії, однак у 2021 році комісія відмовилася включати АЕС до "зеленої" таксономії через проблему з утилізацією ядерних відходів.

Остаточне рішення щодо атомної енергії відклали. Однак енергетична криза, яка вдарила по ЄС, загострила дискусію. Одразу 12 країн союзу закликали Єврокомісію визнати атомну енергію "зеленою". Прибічники АЕС стверджують, що розвиток галузі допоможе позбавитися від російської "газової голки".

Неформальним лідером "атомної" групи є Франція. Вона найбільше зацікавлена в утвердженні ядерної енергії, бо є лідером у її виробництві. У країні працюють 56 ядерних реакторів, які забезпечують 70% її потреб в електроенергії.

Франція є найбільшим у світі експортером ядерної енергії і щороку отримує за неї 3 млрд дол. Вона також допомагає збирати ядерні реактори в усьому світі.

Раніше Франція ставила собі мету зменшити частку АЕС в енергетиці до 50% до 2035 року, проте цю дату перенесли на десять років уперед. Іншою рукою Париж розвиває галузь та вбачає в ній великі перспективи.

Менш багаті члени ЄС теж зацікавлені в розвитку ядерної енергії. Яскравий приклад – Польща. Її енергетика на 76% залежить від вугілля, тому там шукають стабільну альтернативу для зменшення кількості викидів вуглецю.

Однак у ЄС є не менш принциповий табір противників ядерної енергії, який очолює Німеччина. До нього також входять Данія, Швейцарія, Австрія, Іспанія та Люксембург. Усі вони вважають, що ЄС потрібно зосередитися на відновлювальних джерелах енергії: вітряках, сонячних панелях та біопаливі.

Ці держави не випадково виступають проти АЕС. До п’ятірки найбільших у світі виробників обладнання для "зеленої" енергетики входять підприємства з Данії (Orsted та Vestas), Німеччини (Siemens) та Іспанії (Iberdrola).

На тлі енергетичної кризи комісар ЄС з питань енергетики Кадрі Сімсон закликала країни спрямувати інвестиції в атомну енергетику. Вона зазначила, що в ЄС зростає реалізм щодо залежності відновлювальних джерел від погоди, тому вони потребуватимуть стабільної опори, якою можуть стати саме АЕС.

З одного боку, це породило надію на включення АЕС до "зеленої" таксономії, а з іншого – викликало шквал критики. Зокрема, Австрія заявила про намір подати до суду, якщо АЕС визнають екологічно чистим джерелом енергії.

За даними Bloomberg, остаточний вердикт Єврокомісія оголосить 22 грудня. Якщо ядерну енергію не визнають "зеленою", то, ймовірно, буде ухвалене компромісне рішення, яке не залишить атомні електростанції без фінансування.[BANNER2]

Нові технології

Ядерна енергетика не ідеальна. Головні проблеми – ризик аварії, важкість утилізації відходів та висока ціна для нерозвинених країн. Усі ці проблеми намагаються нівелювати шляхом застосування нових технологій.

Одна з передових ідей – торієві реактори. Для роботи цих систем використовують уран-233, який отримують через опромінення торію-232.

Вважається, що ці реактори залишають менш токсичні відходи. Також запасів торію в природі втричі більше, ніж урану, а виробляти його безпечніше.

Цю технологію досліджували ще в середині 20 століття, але масово її не використовували. Китай вирішив скористатися ідеєю і побудувати експериментальний торієвий реактор, який працюватиме на сплаві солей.

Такий реактор не використовує прісну воду для охолодження, тому був збудований у пустелі Гобі – якомога далі від населених пунктів. У реактор заливатимуть сплав солей, тому він матиме значно менший ризик плавлення або вибуху. Це робить витік радіоактивних компонентів майже неможливим.

Восени почалися випробування, але перспективи проєкту туманні. Використання солей за високих температур може призвести до корозії реактора, що зробить його непридатним. Також використання торію пов’язане з ризиком поширення ядерної зброї, щодо чого триває гаряча дискусія.

У будь-якому випадку за експериментом Китаю тепер спостерігатиме весь світ. Можливо, саме він дасть атомній енергетиці друге дихання.

Не відстають у розвитку технологій і США. Компанія Білла Гейтса TerraPower планує запустити у віддаленому містечку Кеммерер (штат Вайомінг) експериментальний ядерний реактор, який охолоджуватимуть рідким натрієм. У реакторі не буде підвищеного тиску, що мінімізує можливість вибуху.

Система не потребуватиме зовнішніх джерел енергії для охолодження. Це зводить до мінімуму повторення катастрофи, яка сталася на "Фукусімі 1". Тоді цунамі зупинило аварійні охолоджувальні генератори, і на станції стався витік.

Творці TerraPower обіцяють вирішити проблему ядерних відходів. Зараз їх зберігають у бетонних контейнерах. Завдяки більшій ефективності використання відпрацьоване паливо з TerraPower займатиме на дві третини менше місця, ніж відходи з класичних реакторів.

При цьому будівництво такого обʼєкта коштує значно менше (1 млрд дол), ніж збирання звичайного. Низька ціна зокрема обумовлена тим, що система працює в умовах низького тиску і для неї не потрібні надміцні деталі.

Реактор порівняно невеликий, що зменшує капітальні витрати. Він виробляє втричі менше енергії, ніж середній реактор, однак будувати його вигідніше. Експеримент коштуватиме 4 млрд дол, половину покриє грант з бюджету США.

Уряд країни дав кошти на ще одну розробку – ядерний реактор приватної фірми X-energy. Очікується, що він працюватиме при більш високих температурах. Ядерне паливо матиме захисну оболонку у формі кульки, що робить реактор більш безпечним. Міненерго США називає його найнадійнішим у світі.

Інновацією є і малі модульні реактори, які планує виробляти Франція. Видання France24 порівнює їх з меблями від IKEA, адже невеликі деталі можна буде виробляти на заводі в одній частині світу, а в інших – збирати енергоблоки.

Малі ядерні реактори вироблятимуть у три-чотири рази менше енергії, ніж класичні, і будуть доступні для нерозвинених країн. Їх низька вартість дозволить замінити великі АЕС, у яких закінчується термін експлуатації.[BANNER3]

Ядерна енергія в Україні

В Україні ставлення до атомної енергетики однозначне – галузь буде розвиватися, і трагічні події 1986 року (Чорнобиль) та 2012 року (Фукусіма) так і не переконали чиновників у необхідності пошуку альтерантивних шляхів.

Українські енергетики акцент планують зробити на малих модульних реакторах. "У контексті швидкого розвитку технологій та обмеженого часу на досягнення кліматичної нейтральності питання впровадження малих модульних реакторів є пріоритетом", – сказала заступниця міністра енергетики Юлія Підкоморна.

Україна обіцяла відмовитися від спалювання вугілля до 2035 року. Отже, з роками зменшуватиметься кількість теплових електростанцій, а вітчизняна енергетика поступово втрачатиме 30% своєї потужності.

Пришвидшить цей процес відсутність модернізації ТЕС, адже в контексті світового "озеленення" енергетики інвестування в їх розвиток втрачає сенс.

Занепад теплових електростанцій стимулюватиме розвиток АЕС та обʼєктів відновлювальної енергетики. У майбутньому саме вони задовольнятимуть потребу в електриці. Зараз на п'ятнадцятьох енергоблоках тримається понад 50% української енергетики, і ця частка з роками може зрости.

Проблема в тому, що до 2040 року 13 з 15 реакторів стануть непридатні для використання, а споживання електроенергії зросте в півтора разу. Вартість будівництва одного енергоблока – близько 5 млрд дол, і триває воно близько пʼяти років.

За словами президента "Енергоатома" Петра Котіна, для енергетичного переходу та заміни старих реакторів у найближчі десятиліття необхідно побудувати 14 енергоблоків, з яких три будуть розташовані на Хмельницькій АЕС, по одному – на Запорізькій, Рівненській та Південноукраїнській АЕС, вісім – на нових станціях.

"Енергоатом" підписав меморандум з американською компанією Westinghouse, яка візьме участь у побудові пʼяти енергоблоків вартістю близько 25 млрд дол. Окрім надій, укладання цього меморандуму спричинило безліч критики. Річ у тім, що Westinghouse зарекомендувала себе як ненадійний партнер.

Технологія AP1000, яку пропонує Україні американська компанія, непопулярна в галузі. На АЕС "Вогтль" (штат Джорджія) будівництво двох енергоблоків за цією технологією супроводжувалося судовими позовами до Westinghouse, пов’язаними з набагато більшою вартістю реакторів, ніж було узгоджено.

Проєкт досі не можуть закінчити, він стикається з непередбачуваними мільярдними витратами. Спочатку реактори мали добудувати у 2016-2017 роках, потім дату перенесли до листопада 2021 року. Зараз керівництво АЕС не впевнене, що вони запрацюють на повну потужність і до 2023 року.

Будівництво ще двох аналогічних енергоблоків у Південній Кароліні довелося зупинити через гучний скандал. Зведення цих реакторів почалося у 2013 році і супроводжувалося численними затримками та відсутністю компетенцій.

Вартість будівництва зросла з 9,8 млрд дол до 25 млрд дол. Віцепрезидент Westinghouse Карл Черчман визнав, що брехав владі та слідчим. З цим скандалом був пов’язаний процес банкрутства компанії у 2017 році.

"Енергоатом" цю критику відкидає і переконує, що реактори АР1000 сертифіковані авторитетною Комісією з ядерного регулювання США. Співпрацю з Westinghouse держкомпанія вважає позитивом та переконує, що українським спеціалістам вистачить досвіду для побудови енергоблоків.

Врешті, китайські конструктори з цим проєктом впоралися, хоча і з затримками.