top

Статьи
Аналитика

Векторы развития мировой атомной энергетики

В расчете на долгосрочную перспективу сценарий резкой активизации развития атомной энергетики в мире, на фоне усиления давления со стороны возобновляемой энергетики и дешевого природного газа, а также отсутствия поддержки со стороны общественного мнения, представляется маловероятным. Однако в ряде государств атомная энергетика продолжит выступать в качестве важного элемента, обеспечивающего устойчивость национальных энергетических систем.

Атомная энергетика переживает не самый простой период. Еще десятилетие назад атомная энергетика во многих государствах мира находилась в стадии активного роста, в том числе с точки зрения объемов проектирования и строительства генерирующих объектов. Однако после трагедии на Фукусиме ренессанс быстро сошел на нет. На сегодня ее использование по-прежнему ограничено небольшой частью мира: только 31 страна эксплуатирует атомные электростанции. Их число остается стабильным с тех пор, как Иран ввел в строй свой первый реактор в 2011 году. Всего 4 государства (Мексика, Китай, Румыния, Иран) запустили коммерческие реакторы за последние 30 лет, а Бангладеш, Беларусь, Турция, ОАЭ находятся на стадии строительства своих первых атомных энергоблоков.

Интересно, что все страны, которые с 2000-го года построили новые ядерные реакторы, не входят в категорию развитых. США и другие западные государства в последние годы неохотно приступают к реализации проектов атомных электростанций, как вследствие низкого уровня общественной поддержки и приоритетной ориентации на возобновляемую энергетику, так и вследствие их неясной долгосрочной экономической эффективности.
Ряд стран вовсе приняли решение сократить использование атомной энергии для предотвращения техногенных катастроф и ослабления общественной критики. В частности, в Германии и Швейцарии предусмотрен полный отказ от эксплуатации атомных станций, причем немецкое руководство планирует закрыть все действующие энергоблоки уже к концу 2022 года. Франция, один из мировых лидеров по доле АЭС в общенациональной выработке электроэнергии – более 70%, в 2018 году объявила о закрытии к 2035 году не менее 14 реакторов, что соответственно снизит долю АЭС до 50%.

Неблагоприятная среда
Атомная энергетика в минувшем году обеспечила генерацию более 10% мировой электроэнергии. Эта доля остается сравнительно стабильной. Но отраслевые эксперты и компании регулярно выражают обеспокоенность по поводу значительного снижения действующих генерирующих мощностей и их рыночной доли в последние 10-15 лет. Если сохранятся нынешние тенденции рынка, технологий и ресурсов, и если не будут внесены значительные изменения в действующие законодательство и политические приоритеты, которые регулируют атомную энергетику, то ее позиции в мире в расчете на долгосрочную перспективу существенно ослабеют.

Как считают в Агентстве по атомной энергии при ОЭСР, снижение доли атомной энергетики связано главным образом с временной остановкой или полным закрытием целого ряда атомных станций в Японии из-за вопросов безопасности после Фукусимского инцидента, а также с падением конкурентоспособности рынка АЭС в США и с политически неблагоприятным климатом в Европе. На ядерной энергетике в целом негативно сказываются низкие цены на природный газ, отсутствие дефицита электроэнергии в ключевых экономиках, а также сильное давление со стороны субсидируемых возобновляемых источников энергии, которые в последние годы демонстрируют удешевление строительства генерирующих мощностей и нормированной стоимости электроэнергии. Пандемия коронавируса как временный фактор также окажет дополнительный сдерживающий эффект на отраслевую инвестиционную активность, по крайней мере в течение 2020 года.

Вместе с тем, атомная энергетика в некоторых экспертных кругах воспринимается как имеющая заметный потенциал роста на период ближайших двух-трех десятилетий.

Судя по опубликованным в минувшем году прогнозам Всемирной ядерной ассоциации, при пессимистическом сценарии валовые мощности к 2040 году несколько увеличатся по сравнению с текущим уровнем – до 402 ГВт. При базовом сценарии к 2040 году предполагается рост уже до 570 ГВт, а при оптимистичном – до 775,9 ГВт. Пересмотр прогнозных показателей в сторону повышения связан не только с ускоренной урбанизацией и ростом спроса на электроэнергию, но и с ожиданиями внедрения реакторов IV поколения и малых модульных реакторов, продления сроков эксплуатации крупных АЭС в США, Франции и некоторых других европейских государствах, вводом в эксплуатацию большего числа энергоблоков в России, Китае и Индии (в том числе на быстрых нейтронах). В свою очередь, Мировой энергетический совет прогнозирует к 2040 году валовые мощности АЭС в мире на уровне 499 ГВт при пессимистичном, 565 ГВт при базовом, и 739 ГВт при оптимистичном сценарии.

Атомная энергетика по-прежнему остается источником энергии, который, наряду с возобновляемой энергетикой, способен ускорить декарбонизацию энергоснабжения (по данным ОЭСР, в период с 1971 по 2018 годы эксплуатация АЭС потенциально позволила не допустить валовых эмиссий СО2 в объеме около 63 гигатонн от электростанций, работающих на ископаемом топливе). Высокая удельная мощность и надежность ядерных энергетических установок делают их пригодными для обеспечения устойчивости крупных национальных энергетических систем. В частности, существуют возможности интеграции атомной генерации с системами возобновляемой энергетики и хранения электроэнергии.

Вместе с тем, хотя и отсутствует единое мнение о перспективной роли атомной энергетики, высока вероятность того, что возобновляемая энергия будет абсолютно доминировать в энергетической системе будущего. По мере ужесточения экологического законодательства и внедрения новых технологических решений, ее преимущества перед атомной энергетикой становятся очевидными.

Уже прослеживаются признаки того, что АЭС в лучшем случае будут вносить второстепенный вклад в энергетику ведущих государств, и с высокой вероятностью сократят экономическую конкурентоспособность. Хотя многие существующие атомные электростанции остаются экономически приемлемым вариантом в рамках перехода на концепцию зеленого развития, они на практике зачастую гораздо менее выгодны для инвесторов из-за того, как структурируется политика ведущих государств в области низкоуглеродной генерации. Среди прочего, вместо того, чтобы применять единообразные подходы, многие страны стали демонстративно ориентироваться на политику, которая открыто призвана продвигать одни энергетические технологии и препятствовать другим.

В данном контексте следует обратить внимание на резкое отставание атомной энергетики от возобновляемой с точки зрения привлечения инвестиций в последние годы. Так, в 2018 году валовый объем инвестиций в проекты новых энергоблоков в мире составил 33 млрд долларов США, тогда как аналогичный показатель по ветровой и солнечной энергетике достигал соответственно 134 млрд и 139 млрд долларов США. Инвестиционные решения следует рассматривать как важный барометр текущего состояния политической конъюнктуры, а также экономической привлекательности технологий на глобальном и региональном уровнях.

На таком фоне атомная энергетика теряет в ценовой конкурентоспособности. Согласно расчетам Lazard, в период с 2009 по 2018 годы затраты на реализацию проектов солнечной генерации промышленного масштаба снизились на 88%, ветровой – на 69%, в то время как атомная энергетика подорожала на 23%. В современных рыночных условиях, высокие капитальные затраты на новые проекты в атомной энергетике являются критической проблемой. В результате, быть практически безуглеродным недостаточно, ограниченные по своей сути инвестиции и время повышают требования к совокупной «климатической эффективности» энергетических проектов.

Здесь важно учитывать то обстоятельство, что новые АЭС никогда не выставлялись на конкурентные оптовые рынки электроэнергии, как это обычно происходит с конкурирующими энергоресурсами. Почти все строящиеся атомные электростанции являются проектами, реализуемыми в рамках договоренностей между правительствами или государственными предприятиями, и, как следствие не подпадающими под «рыночную дисциплину». Они, как правило, не способны выходить на рынки капитала без суверенных гарантий.

Текущее состояние отрасли
Как и в предыдущие годы, в 2019 году страны «большой пятерки» в атомной энергетике, а именно США, Франция, Китай, Россия и Южная Корея, обеспечили выработку 70% электроэнергии, генерируемой на АЭС в мире.
Судя по оценкам международных экспертов, в минувшем году только 3 страны запустили новые реакторы, в том числе Россия добавила три, Китай два и Южная Корея один. Вместе с тем, первоначально в течение 2019 года планировалось подключение к сети 13 реакторов. Даже в тех странах, где выработка энергии атомных станциях увеличилась, этот показатель не поспевает за общими темпами роста генерации электроэнергии, что приводит к тому, что доля атомной энергетики продолжает снижаться.

t_.jpg

Всего за десятилетие с 2010 по 2019 годы, в мире было запущено 63 новых блока, из которых 37 (59%) построены в Китае. Но из эксплуатации за то же время было выведено 55 единиц, причем ни одного в Китае. Иными словами, за пределами Китая было отмечено только 26 сетевых подключений, а количество закрытий превысило число введенных в эксплуатацию генерирующих стартапов на 29 единиц. По состоянию на конец 2019 года, прибавка установленных мощностей в нетто-выражении составила чуть более 1 ГВт в год за последние два десятилетия. Глобальное замедление атомной отрасли очевидно.

Из-за отсутствия значительного строительства и подключений к сети в течение последних лет, средний возраст (от подключения к сети) действующих атомных электростанций неуклонно увеличивается, и в минувшем году впервые превысил 30 лет. В некоторых странах в связи с этим предполагается продление среднего срока эксплуатации реакторов вплоть до 80 лет. Для компенсации ожидаемого вывода реакторов из эксплуатации в силу их возраста, конкурентоспособности или прочих факторов, в ближайшие годы может возникнуть потребность в значительных новых мощностях. При этом следует учитывать, что уже в течение многих лет валовая установленная мощность в нетто-выражении увеличивается более активными темпами, чем рост количества действующих реакторов. Подобная тенденция прослеживается вследствие как замещения более крупными реакторами меньших по мощности энергоблоков, так и модернизации действующих АЭС.

1111_.jpg

Следует напомнить, что с момента подключения первого ядерного энергетического реактора к энергосистеме в 1954 году, в целом имели место две крупные волны развития атомной энергетики. Первая из них достигла максимума в 1974 году, когда было зафиксировано 26 подключений энергоблоков к сети. Вторая – в 1984 и 1985 годах, 33 новых подключений ежегодно.

К концу 1980-х годов непрерывное нетто-увеличение числа действующих энергоблоков прекратилось, и к 1990 году число закрытий реакторов впервые превысило число вводов в эксплуатацию. Период с 1991 по 2000 годы характеризуется гораздо большим числом новых реакторов, чем их выводов из эксплуатации (52 против 30), а в 2001-2010 годы ситуация вновь поменялась (32 против 35). Интересно, что после 2000 года понадобилось целое десятилетие, чтобы подключить к сети столько же реакторов, сколько за один календарный год в середине 1980-х. После запуска 10 реакторов ежегодно в период с 2015 по 2016 годы, в 2017 году было построено всего 4. В 2018 году впервые выработали энергию 9 энергоблоков, из которых семь в Китае и по одному в России и Южной Корее.

Таким образом, на начало нового десятилетия в мире насчитывалось 415 действующих реакторов (не включая временно выведенных из эксплуатации), то есть без изменения к 2019 году, но на 3 меньше, чем в 1989 году, и на 23 реактора ниже исторического максимума (438 энергоблоков), зафиксированного в 2002 году. В общей сложности 26 реакторов сейчас находятся в режиме долговременного отключения, прежде всего в Японии, а также по одному в Канаде, Китае и Республике Корея.

В 2019 году общее количество строящихся реакторов оставалось на уровне 49, но не менее 27-ми из них характеризуются продолжительными задержками строительства в силу разных причин. Данный показатель значительно отстает от пика 1979 года, когда на стадии строительства находились сразу 234 реактора валовой мощностью более 200 ГВт. При этом в отдельно взятом минувшем году начались работы над 5 реакторами, из них три в Китае, по одному в России и Великобритании, что также далеко от исторических максимумов (в 1976 году стартовало строительство 44 энергоблоков).
Интересно, что Китай в течение почти трех лет, между декабрем 2016 года и октябрем 2019 года, официально не анонсировал строительства новых коммерческих реакторов, в том числе из-за проблем с новыми типами энергоблоков (прежде всего с водо-водяным реактором АР1000), а также из-за ограничений США на экспорт гражданских ядерных технологий. Однако, судя по имеющейся информации, в апреле и ноябре 2019 года в Китае было запущено строительство двух энергоблоков на АЭС «Шидаовань» в провинции Шаньдун (начало практического внедрения реакторов типа CAP1400).

pexels_.jpg Развитие атомной энергетики в Китае по-прежнему значительно ниже показателей амбициозного 5-летнего плана на 2016-2020 годы. На сегодня эксплуатируются около 45,5 ГВт и строится около 12,5 ГВт мощностей, тогда как утвержденные целевые уровни на 2020 год – 58 ГВт и 30 ГВт соответственно. В последнее время отсутствуют какие-либо официальные заявления китайских властей о сроках и планах реализации новых крупных проектов АЭС, в том числе учитывая негативное влияние пандемии коронавируса на энергетическую отрасль.

Показательно то, что в мире наблюдается четкая тенденция к увеличению сроков и удорожанию строительства реакторов. Новые АЭС сегодня коммерчески не выгодны в ряде ведущих экономик, так как капитальные затраты на строительство слишком высоки, а существенных мер поддержки со стороны государства нет. Большинство новых проектов строительства АЭС в Соединенных Штатах и Западной Европе сталкиваются с большими задержками графика проектной реализации и перерасходом бюджета, из-за чего наблюдается резкое снижение интереса со стороны частных инвесторов. Как показывает прошлый опыт, наличие заказа на реактор или даже наличие атомной станции на продвинутой стадии строительства не является гарантией окончательного подключения к сети и начала выработки электроэнергии. Хороший пример – отказ в 2017 году от многомиллиардного проекта постройки двух новых блоков АЭС V.C. Summer в США. С 1951 года по меньшей мере 94 энергоблока (12% от общего числа) были отменены на стадии строительства, в том числе в США – 42 реактора, в России – 12.

В данном контексте атомной энергетике срочно необходима коррекция подходов к реализации новых проектов, в том числе через: a) ужесточение критериев планирования и разработки проектов АЭС как на ранних, так и продвинутых стадиях; б) использование проверенной цепочки поставок и квалифицированной рабочей силы; в) включение производителей оборудования и инжиниринговых компаний в процесс проектирования на ранних этапах для гарантирования соответствия конструкции и оборудование АЭС утверждаемому проекту и действующим стандартам; г) назначение единого менеджера по основным контрактам с доказанным опытом в управлении несколькими независимыми субподрядчиками; д) создание контрактной структуры, обеспечивающей заинтересованность всех подрядчиков в успехе проекта; е) создание гибкой регулирующей среды, которая поможет своевременно приспосабливать непредвиденные изменения при проектировании и строительстве.

В минувшем году в мире были окончательно закрыты 5 АЭС, включая две в США, по одной в Германии (Филипсбург-2), Швеции (Рингхальс-2) и Швейцарии (Мюлеберг). Кроме того, были приняты решения о выводе из эксплуатации двух реакторов, которые не производили электроэнергии в 2019 году, по одному в Японии и на Тайване. Таким образом, совокупное количество закрытых коммерческих энергоблоков увеличивается до 186. Ключевой причиной, вызвавшей непосредственно закрытые или рассмотрение такого варианта для ряда АЭС, все чаще становится резкое падение рентабельности из-за низких оптовых цен на электроэнергию. Низкие оптовые цены, в свою очередь, обусловлены, среди прочих факторов, рекордно низкой ценой на природный газ и удешевлением возобновляемой энергии.

С учетом приведенных выше показателей, значительной проблемой является обеспечение эффективной и сравнительно быстрой декомиссии окончательно остановленных энергетических реакторов. На сегодня около 160 энергоблоков ожидают или находятся на разных стадиях декомиссии, но из-за крайне высокой финансовой затратности процесса только 19 реакторов общей мощностью 6 ГВт полностью завершили этот процесс (то есть только 8% из 78,1 ГВт мощностей, выведенных из глобальной энергосистемы). Средняя продолжительность процесса вывода из эксплуатации составляет около 19-20 лет.

Адрес:
г.Нур-Султан, пр. Кабанбай батыра, 19
Карта сайта
KAZENERGY 2005 - 2020 © Все права защищены.