Мировая атомная энергетика: обзор текущего состояния и перспектив развития отрасли

Модникова Светлана Юрьевна

Мировая атомная энергетика:

обзор текущего состояния и перспектив

развития отрасли

см см

£

Б

а

2 ©

Модникова Светлана Юрьевна

кандидат экономических наук, АО ОКБ «ГИДРОПРЕСС», ГК «Росатом»

В данной статье проанализированы современные тенденции развития атомной энергетики как важного элемента мирового энергобаланса. Выявлены ключевые конкурентные преимущества технологий атомной энергетики по сравнению с углеводородами и возобновляемыми источниками энергии, равно как и факторы, препятствующие ее интенсивному развитию. Также проведен сравнительный анализ доли атомной энергетики в генерации электроэнергии в различных странах мира, рассмотрены перспективы развития атомной генерации в различных государствах и регионах мира с учетом перестройки мировых энергетических рынков. Определено, что правительства могут способствовать улучшению инвестиционных условий для отрасли. В первую очередь это зависит от избранной государством энергетической стратегии на долгосрочную перспективу. Так, Европейский Союз предпочел сделать ставку на развитие ВИЭ, в то время как Китай стремится максимально диверсифицировать свой энергобаланс, а страны Ближнего Востока всерьез рассматривают возможности массированного использования АЭС. Также именно на правительствах государств лежит ответственность за осуществление фундаментальных НИОКР в области ядерной энергетики. Ключевые слова: атомная энергетика, энергетический баланс, атомная электростанция, ядерное топливо, энергетическая безопасность, регулирование атомной отрасли.

Атомная энергетика обязана своим появлением созданию атомного оружия. Убедившись в его колоссальной разрушительной силе, ученые задумались над использованием ядерной энергии в интересах энергетики, промышленности, науки, медицины и других областей человеческой деятельности. Казалось, технология «мирного атома» открывает человечеству будущее, в котором энергия является общедоступной, дешевой и экологически чистой. Однако вслед за интенсивным ростом числа АЭС в 19501960-е годы последовал спад в развитии технологий атомной энергетики и заморозка многих проектов. Это было вызвано в первую очередь жаркими дебатами по вопросам экологической безопасности АЭС, кроме того, накопленный опыт ставил под сомнения и оправданность огромных денежных инвестиций в эту область. И хотя сегодня нам известно, что ядерное топливо все же является одним из наиболее дешёвых видов топлива, а его запасов хватит не менее, чем на 100 лет, вопросы безопасности и экологии стоят весьма остро, примером чему являются чернобыльская и фукусимская трагедии.

В 2003 году было издано в свет основательное исследование Массачусетского университета под названием «Будущее атомной энергетики». Несмотря на то, что с тех пор уже прошло 13 лет, обозначенные в данном исследовании вопросы и проблемы не потеряли своей актуальности. В работе были проанализированы главные препятствия для полноценного развития атомной энергетики в мире: стоимость строительства АЭС, безопасность их эксплуатации, проблема утилизации отходов ядерного топлива и нераспространение ядерного оружия. При этом подчеркивалось, что атомная энергия является единственным действительно доступным способом предотвратить дальнейший рост выбросов углекислого газа.

К настоящему времени прошло уже более полувека с момента начала использования мирного атома. По итогам 2014 года доля атомной энергии в мировом энергобалансе составила всего 4,4%, однако стоит вспомнить, что в 1979 году она составляла лишь 0,9%1, что говорит о значительном росте в долгосрочном периоде. На сегодняшний день в мире эксплуатируется 441 атомный энергоблок, причем их количество не изменилось с 2002 года. Эксперты МАГАТЭ констатируют длящуюся уже более десятилетия стагнацию в атомной энергетике, однако существует ряд предпосылок, которые позволяют говорить о вероятности наступления «второй ядерной эры».

На диаграмме 1 показана доля атомной энергии в выработке электроэнергии, на которой можно отметить наибольшую долю (больше 50%) во Франции, Венгрии и Бельгии. Значительное число стран обеспечивают более 10% своего энергобаланса за счет использования атомной энергии. Существенный вклад в рост потребления энергии АЭС вносят преимущественно такие страны, как Франция, Китай и Южная Корея. Япония долгое время оставалась одним из лидеров по использованию атомной энергии, однако катастрофа на АЭС в Фукусиме стала существенным препятствием для дальнейшего развития отрасли в этой стране.

Исходя из приведенных данных можно утверждать, что около 50% разведанных запасов урана по состоянию на 2013 год по данным WNA приходится на три страны: Австралия (29%), Казахстан (12%) и Россия (9%).

Рост добычи урана во временном промежутке между 2004 и 2014 гг. наблюдается в следующих странах: Казахстан, Узбекистан, США, Китай, Украина, Индия. Прирост добычи урана в Казахстане в 2014 г. по сравнению с 2004 г. составляет 522%, в Узбекистане - 19%, в США - 199%, в Китае - 100%, в Украине - 16%, в Индии - 67%.

С 2013 года цена на уран только однажды поднялась выше 40$ за фунт в ноябре 2014 года. На настоящий момент цена уверенно держится на уровне 36-37 долл.

Для рынка урана, как и для любого сырьевого рынка характерна цикличность снижения и повышения спроса и предложения, цены. Исторически спрос на уран возник при развитии военных программ в послевоенные годы. Однако, в 60-х годах при наличии большой доли предложения урана, снижением спроса на него в связи переходом на «мирный атом», цена упала до 5 долл. за фунт. После энергетического

Рис. 1. Доля атомной энергии в производстве электроэнергии в различных странах мира в 2014 году Источник: iaea.org

з 5% 30% 25% 20% 15% 10% 5% о%

III

........

^ ^^ J* ^ ¿^J? ^ а?

1F

Рис. 2. Разведанные запасы урана, 2013 г. Источник: world-nuclear.org

Таблица 1

Добыча урана (в тоннах) Источник: WNO

Стрямя / год 2004 2007 2010 2014

Казахстан 3719 6637 17803 23127

Канада 11597 9476 9745 9134

Австралия 8982 8611 5900 5001

Нигер 3282 3153 4198 4057

Намибия 3038 2879 4496 3255

Россия 3200 3413 3562 2990

Узбекистан 2016 2320 2400 2400

США 878 1654 1660 1919

Китай 750 712 827 1500

Вссго 40178 41282 53671 56217

Ux U308 Price® - Full History (Spot)

-ui UЗОЛ риса

И DO S8D

S6D

540 г

$20

So —

BA B9 3D 90 91 92 33 94 95 96 97 98 99 90 01 92 D3 94 05 00 Q7 9fl 99 10 11 13 1,1 14 1:

Рис. 3. Спотовые цены на уран за 1 фунт Источник: uxc.com

кризиса 1973 года, цены на уран вновь начали подниматься. Очередное падение цен началось в 1979 году после аварии на Три Майл Айленде и, соответственно, растущим в обществе негативным отношением к атомной энергетике.

В течение последних 20 лет цены на уран начали подниматься только в 2004 г. Этот рост был вызван подорожанием нефти и снижением мировой добычи урана на 2%.

Дальнейшее развитие мировой ядерной энергетики будет непосредственно зависеть от ряда факторов и трендов, а также сильно отличаться в различных странах и регионах мира. Большое значение будет иметь энергетическая и экологическая политика той или иной страны, динамика спроса на электроэнергию, доступность других источников энергии, структура региональных и национальных энергетических рынков и нормативно-правовое регулирование энергетики.

Страны, уже обладающие развитым сектором атомной энергетики, такие как Франция, Китай, Венгрия и другие, будут сосредоточены на модернизации существующих атомных мощностей и обеспечении их дальнейшей и безопасной эксплуатации. В странах, только начинающих развивать атомную энергетику, очень многое будет зависеть от подхода к строительству АЭС, обеспечения нормативно-правовой базы и наличия высококвалифицированного персонала.

Для любого государства основным препятствием для развития атомной энергетики является крайне высокая стоимость строительства и ввода в эксплуатацию АЭС. Особенно это касается новейших реакторов третьего поколения (так называемых Gen-3 реакторов), мощность которых колеблется в диапазоне от 1000 до 1700 мегаватт. Необходимость инвестирования значительных средств на начальном этапе развития атомной инфраструктуры снижает число стран, потенциально готовых к использованию мирного атома.

Российская Федерация в свою очередь является одним из мировых лидеров по уровню развития технологий атомной энергетики. Советский союз стал страной, запустившей первую в мире атомную электростанцию в 1954 году. По данным IAEA на 2014 год в России в эксплуатации находилось 34 реактора, при этом, в стадии строительства - 9 энергоблоков. Атомная энергетика занимает более 18% в общем производстве электроэнергии в России.

На данный момент у «Росатома» заключено зарубежных контрактов на более

О

3

в

S

V 2

см см

£

Б

а

2 ©

чем 100 млрд долл., осуществляется строительство 29 энергоблоков в зарубежных странах. Доля «Росатома» на мировом рынке ядерного топлива достигает 17%. В настоящее время ГК «Росатом» является единственной в мире компанией, способной полностью обеспечить каждый этап жизненного цикла АЭС, она обеспечивает комплексный подход в области АЭС с самого начала до вывода из эксплуатации. В 2010 году была утверждена федеральная целевая программа «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года», ее задачей стало развитие реакторов на быстрых нейтронах с замкнутым циклом. Атомная энергетика имеет стратегическое значение для Российской Федерации. При сохранении текущих темпов строительства новых энергоблоков доля выработанной АЭС электроэнергии достигнет 25-30% к 2030 году.

Прогнозы МЭА свидетельствуют, что, несмотря на давление, которое испытала мировая атомная энергетика после катастрофы на АЭС Фукусима в Японии, рост доли и значения мирного атома в средне- и долгосрочной перспективе остается наиболее вероятным сценарием.2 Ожидается, что к 2050 году доля атомной энергетики в мировом энергобалансе может увеличиться с нынешних 4,4% до 17%.

Главным приоритетом для атомной энергетики по-прежнему остается обеспечение экологической безопасности при строительстве, эксплуатации и выводе из эксплуатации ядерных энергоблоков. Непосредственная ответственность за это лежит на компаниях-операторах АЭС, однако в данном вопросе велика роль как государств, так и международных регулирующих органов - в первую очередь, МАГАТЭ. Задачей регуляторов является обеспечение эффективной и современной нормативно-правовой базы функционирования ядерной энергетики.

Правительства, в свою очередь, могут способствовать улучшению инвестиционных условий для отрасли. В первую очередь это зависит от избранной государством энергетической стратегии на долгосрочную перспективу. Так, Европейский Союз предпочел сделать ставку на развитие ВИЭ, в то время как Китай стремится максимально диверсифицировать свой энергобаланс, а страны Ближнего Востока всерьез рассматривают возможности массированного использования АЭС. Также именно на правительствах государств лежит ответственность за осу-

Рис. 4. Спотовые и долгосрочные цены на уран за 1 фунт Источник: uxc.com

Рис. 5. Структура энергобаланса Российской Федерации (2014 г.) Источник: составлено автором по данным BP

ществление фундаментальных НИОКР в области ядерной энергетики.

Литература

1. Телегина Е.А. // Углеводородная экономика. М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012.

2. BP Statistical Review of World Energy 2015

3. Cogent (2010), "Next generation: Skills for new build nuclear", Cogent, United Kingdom.

4. E.ON (2014), "Best practice in E.ON decommissioning projects", presentation by

5. EC (European Commission) (2010), Europeans and Nuclear Safety, Eurobarometer 324, European Commission, Brussels.

6. EFDA (European Fusion Development Agreement) (2012), Fusion Electricity: A Roadmap to the Realisation of Fusion Energy, European Fusion Development Agreement, United Kingdom.

7. Ehlert at the IEA/NEA Nuclear Technology Roadmap Update Workshop, 2324 January 2014, Paris.

8. FEPC (Federation of Electric Power

Companies) (2014), Electricity Review Japan, the Federation of Electric Power Companies of Japan

9. IAEA (2011), "Report on the integrated nuclear infrastructure review mission in the United Arab Emirates", International Atomic Energy Agency, Vienna.

10. IAEA (2012), Managing Siting Activities for Nuclear Power Plants, IAEA Nuclear Energy Series, No. NG-T- 3.7, International Atomic Energy Agency, Vienna.

11. IAEA (International Atomic Energy Agency) (2007),

12. IEA (2014), Tracking Clean Energy Progress 2014, OECD/IEA, Paris.

13. IEA (International Energy Agency) (2015 forthcoming), Energy Technology Perspectives: Scenarios and Strategies to 2050, OECD/IEA, Paris.

14. IEA/NEA (2010), Technology Roadmap: Nuclear Energy, OECD/IEA/NEA, Paris.

15. IGA Russia/Turkey, company information.

16. Milestones in the Development of a National Infrastructure for Nuclear Power, International Atomic Energy Agency, Vienna.

17. NEA (2012a), Nuclear Energy Today, 2nd edition, OECD/NEA, Paris.

18. NEA (2012b), The Economics of Long-Term Operation of Nuclear Power Plants, OECD/NEA, Paris.

19. NEA (2012c), Nuclear Education and Training: From Concern to Capability, OECD/ NEA, Paris.

20. NEA (2013), The Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident: OECD/NEA Nuclear Safety Response and Lessons Learnt, OECD/NEA, Paris.

21. NEA (2014a), The Characteristics of an Effective Regulator, OECD/NEA, Paris.

22. NEA (2014b), Nuclear Energy Data, OECD/NEA, Paris.

23. NEA (Nuclear Energy Agency) (2008), "NEA regulatory communication with the public: 10 years of progress", NEA News, Volume 26, OECD/ NEA, Paris.

24. NEA/IAEA (2014), Uranium 2014: Resources, Production and Demand, joint NEA/IAEA publication, OECD/NEA, Paris.

25. NEI (2014), Demonstration of a New Recycled Fuel for CANDU, Nuclear Engineering International, United Kingdom.

26. Nuclear Energy Skills Alliance Annual Review 2012/2013.

27. NUGENIA (2013), NUGENIA Roadmap 2013, Nuclear Generation II and III Association, Brussels.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

28. Rosatom (2014), "World's first nuclear power plant project implemented on BOO", PowerPoint presented at the IEA/NEA Nuclear Roadmap workshop on 1 April 2014, Paris.

29. UAE (United Arab Emirates) (2008), Policy of the United Arab Emirates on the Evaluation and Potential Development of Peaceful Nuclear Energy, United Arab Emirates.

30. UNSCEAR (2014), UNSCEAR 2013 Report, United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, New York.

Ссылки:

1 BP Statistical Review of World Energy 2015 / IEA World Energy Outlook 2015.

2 IEA Technology Roadmap - Nuclear Energy. 2015 Edition.

Global nuclear power generation industry: the branch current state and future development review

Modnikova S.Yu.

JSC OKB "GIDROPRESS", "Rosatom" State Corporation enterprise

The article provides analysis of the modern trends in the nuclear power generation development as the element of the global power balance. The nuclear power energy technologies key competitive edges are revealed comparing with petroleum and renewable energy resources as well as the factors preventing the branch competitive enhancement. The article also shows the benchmarking assessment results of the nuclear power energy share in the electrical generation in different countries and regions of the world taking into account the global power markets reorganization. It is defined that governments can conduce the investments conditions improvement for the branch. First of all it depends on the energy power development strategy chosen by the particular government for the long run. For example, the European Union preferred to bank on the renewable energy resources development, whilst China aspires to diversify its energy balance to the maximum, and the Middle East countries in real consider the possibilities of the NPP mass use. Besides the states governments are responsible for the essential research and development works performance in the area of the nuclear power generation.

Key words: nuclear power generation, power balance, nuclear power plant, nuclear fuel, security of energy supply, nuclear power branch control.

References

1. E. A. Telegina // Petroleum economy. M.:

Publishing center of Gubkin Russian State Oil and Gas University, 2012.

2. BP Statistical Review of World Energy 2015

3. Cogent (2010), "Next generation: Skills for new

build nuclear", Cogent, United Kingdom.

4. E.ON (2014), "Best practice in E.ON decommissioning projects", presentation by

5. EC (European Commission) (2010), Europeans

and Nuclear Safety, Eurobarometer 324, European Commission, Brussels.

6. EFDA (European Fusion Development Agreement) (2012), Fusion Electricity: A Roadmap to the Realisation of Fusion Energy, European Fusion Development Agreement, United Kingdom.

7. Ehlert at the IEA/NEA Nuclear Technology

Roadmap Update Workshop, 23-24 January 2014, Paris.

8. FEPC (Federation of Electric Power Companies)

(2014), Electricity Review Japan, the Federation of Electric Power Companies of Japan

9. IAEA (2011), "Report on the integrated nuclear

infrastructure review mission in the United Arab Emirates", International Atomic Energy Agency, Vienna.