CC BY
58
ПРИМЕНЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ЦИРКУЛЯРНОЙ ЭКОНОМИКИ В РАМКАХ
ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
А.С. Бутузова, магистрант
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва (Россия, г. Самара)
DOI: 10.24411/2500-1000-2019-11023
Аннотация. В статье рассматриваются принципы концепции циркулярной экономики; виды ядерных отходов, образованных в рамках ядерной энергетики; экономические аспекты ядерной энергетики, такие, как инвестиционные затраты, затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, затраты на топливо, затраты на вывод из эксплуатации; накопленный объем вторичных источников, а именно отработанного ядерного топлива и обедненного гексафторида урана, используемых в ядерном топливном цикле.
Ключевые слова: циркулярная экономика, ядерная энергетика, отработанное ядерное топливо, ядерные отходы, затраты на производство электроэнергии, электростанции.
В современном мире в основе концепции циркулярной экономики находится поддержание общего назначения продуктов, материалов, компонентов и сохранения их ценности, то есть сведение к минимуму необходимости использования новых источников для получения материалов и энергии при одновременном снижении степени оказываемого воздействия на окружающую среду из - за извлечения ресурсов и образования отходов [1]. Концепция циркулярной экономики основана на таких принципах, как сокращение, повторное использование, рециркуляция.
В настоящее время в качестве главной проблемы ядерной энергетики, представляющей собой отрасль энергетической промышленности, осуществляющую производство тепловой и электрической энергии, выступает образование ядерных (радиоактивных) отходов в результате генерирования ядерного материала при эксплуатации ядерных реакторов, осуществления связанных с ним этапов ядерного топливного цикла, таких как добыча урана, его обогащение, изготовление топлива и переработка отработанного ядерного топлива [2]. Ядерные отходы также могут образовываться в результате использования ядерных материалов в любой сфере деятельности, например в медицине, промышленности, образовании. В независи-
мости от причины возникновения ядерных отходов государства должны осуществлять их безопасное обращение путем использования специальных технологий. В данном случае применяются различные способы обращения с ядерными отходами в зависимости от их видов. В основном образуемые ядерные отходы распределяют по таким группам, как низкоуровневые отходы, отходы, с промежуточным уровнем, высокоуровневые отходы.
Наряду с возникновением ядерных отходов в ядерной энергетике происходит образование отработанного ядерного топлива при эксплуатации всех типов ядерного реактора. Отработанное ядерное топливо в одних странах считается отходом, а в других — представляет собой потенциальный энергетический ресурс в будущем.
В целях выявления преимуществ и недостатков производства энергии в ядерной энергетике необходимо изучение её экономических аспектов. В качестве факторов, отражающих экономические особенности ядерной энергетики, выступают наличие низких затрат на топливо, длительных сроков строительства по сравнению с другими типами электростанций, высоких инвестиционных затрат, длительного срока эксплуатации атомной электростанции, необходимости обеспечения расходов по снятию с эксплуатации установок и обра-
щению с образуемыми отходами после прекращения производства электроэнергии.
Затраты на производство электроэнергии в ядерной энергетике состоят из инвестиционных затрат, затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание, затрат на топливо, затрат на вывод из эксплуатации. Данные затраты могут иметь разный размер, зависящий от стран и типов атомных электростанций. Инвестиционные затраты связаны с осуществлением проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию. В настоящее время затраты на строительство являются самыми значительными. Затраты на топливо, составляющие всего 10-15% от общей суммы затрат на производство электроэнергии атомной электростанцией, включают в себя затраты на приобретение урана, его переработку, обогащение, изготовление топлива, хранение обработанного ядерного топлива или его переработку, удаление отработанного ядерного топлива или высокоактивных отходов, транспорт. Зависимость затрат на топливо в ядерной энергетике от цены на уран является незначительной.
Принятие решения о строительстве атомной электростанции представляет собой большой коммерческий риск из-за возможности возникновения изменений в законодательстве, государственной политике относительно ядерной энергетики, вызывающих задержку ввода в эксплуатацию атомных электростанций. При производстве электроэнергии из полезных ископаемых, природного газа и угля, затраты на топливо представляют собой наибольшую процентную долю в сумме понесенных затрат. Для возобновляемых источников энергии, таких как ветер и гидроэнергия, характерно наличие высоких инвестиционных затрат и низких предельных издержек производства. То есть производство электроэнергии в ядерной энергетике имеет экономические особенности, характерные для производства электроэнергии при применении возобновляемых источников энергии.
В настоящее время атомные электростанции представляют собой конкуренто-
способных поставщиков электроэнергии благодаря наличию низкой стоимости ядерного топлива, улучшению показателей операционной эффективности, позволяющих осуществлению рентабельной деятельности атомных электростанций даже в случае низких цен на электроэнергию. Себестоимость электроэнергии, полученной в ядерной энергетике, зависит также и от суммы понесенных внешних издержек. В качестве внешних факторов, оказывающих влияние на формирование стоимости выработки электроэнергии атомной электростанцией, выступает материальная ответственность ядерных операторов в случае возникновения ядерной аварии, взимание ядерных специальных налогов.
В результате осуществления процедуры обогащения урана образуются отвалы, представляющие собой обедненный гек-сафторид урана, в котором содержание изотопа урана (и - 235) ниже по сравнению с природным ураном. Образование обедненного гексафторида урана является примером возникновения потерь изначального урана, связанных с осуществлением этапов ядерного топливного цикла. В качестве вторичных источников в ядерном топливном цикле могут выступать отработанное ядерное топливо и обедненный гексафторид урана. В 2015 году мировой объем накопленного отработанного ядерного топлива составил 290 000 тонн, при этом наблюдается ежегодное образование 10 000 тонн отработанного ядерного топлива. В Российской Федерации объем накопленного отработанного ядерного топлива в 2015 году составил 24 000 тонн. К данному объему ежегодно добавляется около 650 тонн отработанного ядерного топлива. В мире было переработано около 90 000 тонн отработанного ядерного топлива в 2015 году [3]. Запасы обедненного гексафторида урана в мире составляют более 1 700 000 тонн, при этом на Российскую Федерацию приходится несколько сотен тысяч тонн запасов обедненного гексафторида урана.
Таким образом, в результате изучения основных принципов концепции циркулярной экономики, технологических, экологических, социальных, экономических
аспектов ядерной энергетики и особенно- тельных объемов вторичных источников стей её материального потока можно сде- урана в мире, таких как отработанное лать вывод о том, что концепция цирку- ядерное топливо и обедненный гексафто-лярной экономики может применяться в рид урана, которые могут быть перерабо-рамках ядерной энергетики. В качестве таны в целях их дальнейшего применения аргументов, подтверждающих данную в ядерном топливном цикле. точку зрения, выступают наличие значи-
Библиографический список
1. Circular economy in Europe. Developing the knowledge base [Электронный ресурс]. — URL:
https://www.researchgate.net/publication/292060034_Circular_economy_in_Europe_Developin g_the_knowledge_base (дата обращения 01.05.2019)
2. Status and trends in spent fuel and radioactive waste management [Электронный ресурс]. — URL: https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1799_web.pdf (дата обращения 02.05.2019)
3. Развитие технологий переработки ОЯТ в России [Электронный ресурс]. — URL: http://www.atomeco.org/mediafiles/u/files/2015/Materials/Kolupaev.pdf (дата обращения 05.05.2019)
APPLICATION OF THE CONCEPT OF CIRCULAR ECONOMY WITHIN THE FRAMEWORK OF NUCLEAR ENERGY
A.S. Butuzova, graduate student
Samara national research university named after academician S.P. Korolev (Russia, Samara )
Abstract. The article discusses the principles of the concept of a circular economy; types of nuclear waste generated in the framework of nuclear energy; economic aspects of nuclear power, such as investment costs, operating and maintenance costs, fuel costs, decommissioning costs; the accumulated volume of secondary sources, namely spent nuclear fuel and depleted uranium hexafluoride, used in the nuclear fuel cycle.
Keywords: circular economy, nuclear power, spent nuclear fuel, nuclear waste, power generation costs, power plants.
