АЭС не выдерживают жары

Летняя жара в Европе давно перестала быть просто неудобством, которое можно переждать под кондиционером. Аномально высокая температура становится всё более опасной, увеличивает риск тепловых ударов и обезвоживания, обостряет сердечно-сосудистые и респираторные заболевания. Этим летом европейская жара показала ещё одну сторону проблемы: она стала серьёзным испытанием не только для людей, но и для атомных электростанций.

Реакторы, которые обычно считаются надежным источником электроэнергии при любых условиях, начали сокращать производство или останавливаться. Где-то вода в реках стала слишком теплой, чтобы её можно было использовать для охлаждения без ущерба для экосистем. Где-то после продолжительной засухи её стало настолько мало, что уже не хватало для нормальной работы станции.

Речь идет о проблемах во внешней системе охлаждения, ведь речная вода отводит избыточное тепло. Однако если река слишком теплая или мелеет, станция вынуждена снизить мощность, иначе она может ещё больше нагреть водоём или остаться без достаточного объёма воды для работы.

Проблема в том, что именно во время жары потребление электроэнергии растёт, ведь люди массово включают кондиционеры, нагрузка на сеть увеличивается, а часть крупных электростанций в этот самый момент теряет возможность работать на полную мощность.

Франция

Одной из первых этим летом проблему ощутила Франция, где атомные станции обеспечивают большую часть производства электроэнергии.

В июне из-за жары возникли проблемы на четырёх французских АЭС. Так, мощность реакторов была снижена на станциях Сент-Альбан и Бюже-на-Роне, а также Ножан-на-Сене, а на АЭС Гольфеш, которая использует воду Гаронны, один из реакторов был полностью остановлен. В целом в июне из-за высокой температуры речной воды страна временно лишилась 4,1 ГВт атомной мощности.

Французские нормы определяют, насколько АЭС может нагревать воду, которую она возвращает в реку, поэтому, например, для станции Ножан температура Сены ниже по течению обычно не должна превышать 28 градусов по Цельсию.

К середине июля ситуация стала ещё сложнее. По данным оператора французских атомных станций EDF, из-за продолжительной жары мощность восьми французских реакторов сократили в общей сложности на 6,3 ГВт. Некоторые блоки временно не производили электроэнергию, другие работали со значительными ограничениями. На пике жары ограничения коснулись уже двенадцати реакторов и привели к потере более 9 ГВт мощности.

Сокращение атомной генерации отразилось и на оптовые цены на электроэнергию. В июне на французском оптовом рынке электроэнергия стоила в среднем около 66 евро за МВт·ч, а в июле в отдельные пиковые часы цена поднималась до 268 евро за МВт·ч.

Венгрия

Еще более драматичной стала ситуация в Венгрии, поскольку здесь единственная атомная электростанция страны, АЭС Пакш, использует воду Дуная. После продолжительной жары и засухи уровень реки упал до рекордно низких значений.

В начале августа станция работала на уровне чуть более 10 % от своей обычной мощности. Пакш производит почти половину венгерской электроэнергии, поэтому его остановка сразу стала проблемой для всей страны.

Венгрия была вынуждена резко увеличить импорт электроэнергии и просить предприятия и население сократить потребление. Людей призвали реже пользоваться кондиционерами именно тогда, когда температура воздуха приближалась к 40 градусам Цельсия. Получается, что жара одновременно увеличила потребность в электроэнергии и ударила по единственной атомной электростанции страны.

За неделю с 27 июля по 2 августа средняя оптовая цена на электроэнергию в стране достигла почти 128 евро за МВт·ч. Для сравнения: в мае она составляла около 107 евро. Дополнительные закупки за рубежом могут обойтись Венгрии в 315–630 млн долл. Поскольку тарифы для венгерских домохозяйств субсидируются государством, эти расходы придется покрывать за счет бюджета.

Румыния

Соседняя Румыния столкнулась с той же проблемой. Их АЭС Чернаводе имеет два реактора мощностью примерно по 700 МВт и в нормальных условиях обеспечивает около пятой части электроэнергии страны.

В конце июля один реактор был остановлен из-за низкого уровня воды в Дунае. Тогда власти готовились к возможному отключению второго. Румыния объявила чрезвычайное положение в энергетике и начала искать дополнительные возможности для импорта электроэнергии.

Чтобы сохранить в рабочем состоянии хотя бы один энергоблок, румынские военные взорвали скалу в одном из рукавов Дуная. После этого начали сооружать временную конструкцию из барж и камней, чтобы направить больше воды в канал охлаждения АЭС.

И опять же, как и в предыдущих примерах, усилилось давление и на рынок электроэнергии. Средняя оптовая цена за весь июль составляла около 122 евро за МВт·ч, а уже в начале августа цена поднялась почти до 183 евро. Поскольку собственного производства Румынии не хватало, страна увеличила импорт, а с августа государственная компания Nuclearelectrica сообщила о закупке электроэнергии из Украины.

Старая история

События этого лета трудно назвать неожиданными, ведь если взглянуть на историю подобных случаев, то мы увидим, что уже более двадцати лет сильная жара и низкий уровень воды периодически вынуждают европейские АЭС сокращать производство или останавливать отдельные реакторы. Во Франции такие ограничения фиксировались в 2003, 2006, 2015, 2018, 2019, 2022 и 2025 годах. Подобные проблемы возникали также на атомных станциях Венгрии, Швейцарии, Германии и других стран.

Экстремальная жара нагревает водоемы и делает их менее пригодными для охлаждения атомных электростанций уже не первый год. Однако подобные ситуации до сих пор часто воспринимаются как кратковременные исключения, после которых всё вернётся к привычным условиям.

Изменение климата как раз и означает, что привычные условия меняются, засухи становятся более продолжительными, вода быстрее испаряется, реки мелеют, а температура водоемов приближается к пределу, после которого их уже опасно дополнительно нагревать.

Конечно, атомная энергетика — не единственная отрасль, зависящая от погоды, однако централизованные по своей сути АЭС создают уникальную проблему из-за своей мощности и постоянной потребности в воде, ведь когда один такой блок останавливается, энергосистема сразу теряет сотни или более тысячи мегаватт. Как это было в случае, когда Россия осаждала Запорожскую АЭС.

Украинские АЭС также зависят от воды

Украинские атомные электростанции также сталкиваются с проблемами водоснабжения. Например, вода из реки Стырь используется для нужд Ровенской АЭС, и в 2015 году из-за аномальной жары уровень воды в Хринницком водохранилище, регулирующем сток реки Стырь, опустился до минимальных отметок.

На Южно-Украинской АЭС высокая температура циркуляционной воды на протяжении многих лет приводила к летним ограничениям производства. Для решения этой проблемы на станции даже пришлось построить специальные бассейны, которые должны охлаждать воду в водоёме и позволить блокам работать стабильнее в жаркий период.

Особая ситуация сложилась на Запорожской АЭС, поскольку после разрушения россиянами Каховской ГЭС станция была вынуждена полагаться на собственный водоем-охладитель, сбросный канал Запорожской ТЭС и подземные воды. Поэтому очевидно, что проблему водоснабжения необходимо полностью решить до того, как говорить о возобновлении работы реакторов после деоккупации станции.

Вода нужна не только реакторам

Когда речь заходит о строительстве новых атомных блоков, дискуссия часто сводится к деньгам, срокам или выбору технологии, а вот воду воспринимают как ресурс, который якобы будет доступен всегда. Однако понятно, что из-за изменения климата дефицит водных ресурсов в Украине будет расти, и особенно это будет заметно в жаркие месяцы, когда АЭС больше всего нуждаются в воде для охлаждения.

Согласно проведенному в 2021 году анализу, средний объем воды, проходящий по реке за год, в большинстве украинских речных бассейнов будет снижаться, поэтому перед строительством нового энергоблока недостаточно просто найти на карте водоем. Ведь вода нужна не только атомным электростанциям, но и людям, сельскому хозяйству и экосистемам. Прежде всего нужно оценить, сколько воды там будет через двадцать или сорок лет и что произойдет с людьми и окружающей средой, если прогноз окажется хуже, чем предполагалось.

А система, сосредоточенная вокруг нескольких крупных электростанций, будет оставаться уязвимой как перед российскими ударами, так и перед зависимостью от отдельного водохранилища. Для Украины это ещё один дополнительный аргумент в пользу того, чтобы не полагаться на новые атомные проекты, строительство которых займёт много лет, потребует значительных финансовых вложений и воды в течение следующих десятилетий.

Вместо этого нам нужна распределенная генерация, при которой солнечные и ветровые электростанции работают вместе с накопителями и современным подходом к энергоэффективности, а потеря отдельной установки не отнимает у сети сразу целый гигаватт мощности.

Именно этот подход должен стать частью послевоенного восстановления, где инфраструктурные решения должны учитывать изменение климата, потенциальную нехватку пресной воды и необходимость восстановления природных экосистем. Мы должны построить энергосистему, которая будет работать в климатических условиях будущего, которое уже предупреждает о рисках, к которым нужно готовиться.