Ядро многополярности

Стабильное развитие глобальной экономики, рост которой в 2025 году ООН прогнозирует на уровне 2,8%, невозможно без совместного решения ключевых задач многополярного мира. Одной из них является надежное обеспечение электроэнергией всех стран вне зависимости от их географических и климатических особенностей. На фоне истощения традиционных углеводородов и нестабильности альтернативной генерации на первое место в этом вопросе выходит атомная энергетика. По расчетам МАГАТЭ, общая мощность ядерных реакторов в мире в ближайшие 25 лет увеличится более чем в два раза.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Активное развитие энергоемких секторов экономики и применение новых технологий требует все большего количества электроэнергии. В прошлом году глобальные объемы спроса достигли пиковых значений за всю историю. Так, потребление электроэнергии выросло на рекордные 4,3% (или 1100 ТВт•ч), что почти в два раза превышает средний показатель последних десяти лет, свидетельствуют расчеты Международного энергетического агентства (МЭА). И в перспективе следующей четверти века этот показатель будет расти.

Как указывается в обзоре МЭА World Energy Outlook 2024 года, до 2050 года спрос на электроэнергию в мире удвоится вне зависимости от конкретных сценариев развития мировой экономики и геополитической обстановки. Причем существенный основной вклад в динамику потребления будут вносить не только спрос со стороны промышленности и активная индустриализация стран Глобального Юга, но и развитие новых цифровых энергоемких технологий, таких как искусственный интеллект, а также масштабный переход на электротранспорт.

Одним из главных шагов мирового сообщества к покрытию потребности в электроэнергии становится развитие атомной генерации. Уже сейчас, по оценке Всемирной ядерной ассоциации (World Nuclear Association — WNA), доля атомной промышленности в мировом производстве электроэнергии составляет 9% (в 2023 году — 2602 млрд кВт•ч). А к 2050 году этот показатель может вырасти до 12%.

В МАГАТЭ ожидают, что общая мощность ядерных реакторов в мире к 2050 году увеличится более чем в два раза, до 890 ГВт, в случае реализации позитивного сценария развития отрасли. При этом прогнозы могут быть пересмотрены в сторону увеличения с учетом появления новых планов по строительству АЭС в различных странах. Например, согласно «дорожной карте» США по развитию атомной промышленности до 2050 года, страна может к этому сроку увеличить мощности ядерной генерации втрое, до 300 ГВт.

«Сегодня очевидно, что мощное возвращение ядерной энергетики, которое МЭА предсказывало несколько лет назад, идет полным ходом и ядерная энергетика должна выработать рекордный уровень электроэнергии в 2025 году»,— заявлял исполнительный директор МЭА Фатих Бироль.

На ноябрь 2024 года в мире насчитывалось 415 действующих энергоблоков общей мощностью 373,7 ГВт. Порядка 70 % всех АЭС были сконцентрированы в пяти странах: России, США, Франции, Китае и Южной Корее. При этом, по расчетам WNA на конец 2024 года, в процессе строительства в мире находится еще 62 атомных реактора в 15 странах. Из этого числа более двух третей приходится на Азию, в том числе 30 АЭС — на Китай. Еще более 20 государств пока формируют свою политику в области строительства атомной генерации.

«Одним из ключевых преимуществ атомной отрасли является надежность и долгосрочная экономическая эффективность. Так, атомная энергетика обеспечивает стабильную базовую нагрузку и высокую степень готовности, в том числе за счет высокой надежности топливообеспечения, что обеспечивает диверсификацию первичных источников энергии в ЕЭС вместе с газом, углем и гидроэнергией. При этом, несмотря на высокую капиталоемкость, эксплуатационные расходы у АЭС низкие, а срок службы превышает 60 и даже 80 лет»,— говорит руководитель группы аналитики в энергетике Kept Сергей Роженко.

Помимо этого, несмотря на высокие затраты на создание и ввод в эксплуатацию атомного энергоблока, АЭС имеет низкие эксплуатационные издержки, что в среднем не выделяет их по затратам из других видов электростанций. Например, по расчетам «Системного оператора», в России стоимость электричества, рассчитанная за весь жизненный цикл объекта генерации (LCOE, от англ. «Levelized Cost of Electricity») атомных АЭС, находится в диапазоне 4,9–6,2 руб. за 1 кВт•ч в зависимости от региона. В то же время цена угольных паросиловых установок — 7,3–8,8 руб., газотурбинных установок — 8,4–8,6 руб., ГЭС — 5,4–8,4 руб. за 1 кВт•ч.

Круг участников расширяется

С учетом таких преимуществ все больше стран входят в «атомный клуб» и планируют наращивать производство ядерной энергии. Так, участники климатического саммита COP28 зафиксировали цель утроить ядерные мощности к 2050 году. Поддержку заявили более 20 стран, включая США, Францию, Великобританию, ОАЭ, Японию и Южную Корею.

«Вводятся в эксплуатацию новые реакторы, и планируется новое строительство в самых разных странах. Сотрудничество и конкуренция в отрасли позволят реализовать множество новых проектов в ближайшие годы»,— отмечала генеральный директор WNA Сама Бильбао-и-Леон.

«Мировой интерес к атомной энергетике находится на подъеме»,— подтверждает Сергей Роженко. При этом, указывает он, Россия, обладая полным циклом — от проектирования до вывода из эксплуатации — и уникальными технологиями (включая поставку топлива и сервисных решений), сохраняет лидирующие позиции на глобальном рынке. По словам эксперта, рост спроса особенно заметен в странах с растущим энергопотреблением: Египет, Турция, Бангладеш, Индонезия, Филиппины, Кения, Аргентина. На практике, поясняет эксперт, это означает ввод до 800 ГВт новых атомных мощностей на карте мира.

Так, в Бангладеш завершается строительство АЭС «Руппур» по российскому проекту с двумя передовыми реакторами ВВЭР-1200 суммарной мощностью 2400 МВт. Пуск первого энергоблока АЭС «Руппур» входит в число приоритетов «Росатома» на 2025 год, говорил гендиректор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев.

Возведение АЭС такого же типа идет в Египте в городе Эд-Дабаа провинции Матрух. Она будет состоять из четырех энергоблоков мощностью по 1200 МВт каждый, оснащенных водо-водяными реакторами ВВЭР-1200 (поколение III+). Вывести ее на полную мощность планируется после 2028 года.

Также приближается момент запуска первого энергоблока на аналогичном проекте в Турции — АЭС «Аккую». Ее годовая выработка электроэнергии в 35 млрд кВт•ч позволит покрыть около 10% общих потребностей страны в электроэнергии.

Атомная энергетика постепенно получает распространение и на Ближнем Востоке. Первая АЭС в регионе построена в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ). В 2024 году там был введен в строй четвертый энергоблок АЭС «Барака». Электростанция будет обеспечивать 25% спроса на электроэнергию в стране. Проект также позволит ОАЭ на четверть выполнить цели по экономии парниковых выбросов, установленные на период до 2030 года.

Планы по дальнейшему развитию ядерной энергетики есть и у стран, уже обладающих атомной генерацией. Так, Китай уже сейчас является оператором 57 реакторов суммарной мощностью 54 ГВт, 40 из которых не старше десяти лет. По итогам 2024 года 4,6% всей электроэнергии в стране было получено с АЭС. К 2035 году Пекин намерен увеличить этот показатель до 10%, а к 2060 году — до 18%.

Компактная энергетика

Помимо больших АЭС, все большей популярностью в мире пользуются атомные станции малой мощности (АСММ) — компактные установки мощностью до 300 МВт, которые требуют минимальной инфраструктуры и обладают потенциалом масштабирования производства. Возможность серийного производства позволит снизить себестоимость электроэнергии от АСММ и достичь уровня LCOE применяемых видов генерации сегодня. Целевой срок их строительства — около четырех лет, что выгоднее традиционных АЭС (около десяти лет).

Такие небольшие станции могут использоваться для отопления, производства водорода, электроэнергии и высокопотенциального тепла для нужд промышленности, а также могут быть интегрированы в решения для опреснения воды или подачи энергии в отдаленные ГОКи, рудники и центры обработки данных. АСММ могут оперативно снижать и наращивать генерацию, дополняя и буферизируя возобновляемые источники энергии — ветер и солнце. Они не требовательны к локации установки и не нуждаются в больших объемах пресной воды для охлаждения.

Особенно актуален такой тип генерации для развивающихся регионов со слабой энергетической инфраструктурой или островных государств, для которых недоступно создание единой системы энергоснабжения. Гендиректор GR Group Андрей Громов указывает, что малые атомные мощности важны для стран Глобального Юга, включая Африку. Согласно данным Международного энергетического агентства, почти 590 млн жителей континента, то есть более 40% населения, по-прежнему не имеют доступа к электроэнергии. «Там часто нет развитой инфраструктуры и высокого стабильного потребления, климат засушливый, но потребность в энергии высока, особенно при добыче и переработке полезных ископаемых. В перспективе крупными потребителями станут и производственные предприятия, не говоря уж о растущих запросах бизнеса и домохозяйств»,— говорит эксперт.

Директор компании Global South Research Сергей Шейхетов отмечает, что в разных странах Африки причины энергодефицита разные: где-то нужна дополнительная генерация, как в крупных экономиках региона ЮАР и Нигерии, а где-то при достаточной генерации не хватает электросетевой инфраструктуры, что не позволяет перебросить имеющуюся электроэнергию в регионы с ее нехваткой (например, в Кении и Эфиопии).

«Малые атомные станции могут стать решением. Их можно установить в удаленных регионах, где нужна большая мощность. Например, плавучие атомные электростанции — мобильные и эффективные источники энергии, которые помогут преодолеть энергодефицит. Внедрение малых мобильных ядерных реакторов в Африке к югу от Сахары может стать важным шагом в решении проблемы энергодефицита, ускорении социально-экономического развития и переходе к устойчивой энергетике»,— полагает Андрей Громов. По его мнению, наличие устойчивого энергоснабжения станет новой точкой отсчета для стран Африки, обеспечивая качественно новый уровень развития экономики и социальной сферы, создавая новые отрасли, рабочие места, возможности получения образования и в целом кардинально меняя положение африканских стран на мировой арене.

Также атомная энергетика будет играть ключевую роль в энергетическом переходе стран Юго-Восточной Азии, в том числе Индонезии. В начале года структура сингапурской Thorcon Power инициировала лицензирование строительства АЭС с двумя жидкосолевыми реакторами мощностью 250 МВт каждый на индонезийском острове Келаса. До этого страна рассматривала две стратегии развития — строительство АСММ международными поставщиками или развитие национальных технологий в сотрудничестве с международными сторонами.

Как отмечают эксперты, все больше стран готовы разрабатывать собственные технологии. В мире растет зрелость технологий и количество проектов АСММ на подготовительных этапах, то есть происходит переход от исследовательского к коммерческому рынку. О планах по развитию этого направления заявили многие крупнейшие экономики мира.

В 2024 году о намерении стать ведущей страной в области АСММ говорила Южная Корея. В планах — расширение участия частного сектора в ядерной энергетике, рост доли атомной генерации в стране и экспансия на иностранные рынки. Согласно последнему 15-летнему долгосрочному энергетическому плану, к 2038 году в Южной Корее должны быть построены два новых ядерных реактора большой мощности на 2,8 ГВт и малые модульные реакторы мощностью 700 МВт в дополнение к уже строящимся или запланированным реакторам. В 2019 году страна заключила соглашение с Саудовской Аравией по проекту АСММ SMART100.

Франция в феврале 2022 года анонсировала план реиндустриализации «Франция-2030», в рамках которого планируется выделить €500 млн на развитие АСММ.

При этом лидером этого рынка, по оценке британского аналитического центра New Nuclear Watch Institute, будет Россия. «Благодаря государственной поддержке и комплексной бизнес-модели "АЭС как услуга", которая включает в себя утилизацию отработанного топлива и отходов, семейство российских реакторов РИТМ будет доминировать в сегменте изолированных энергосетей на глобальном рынке ММР и станет самым распространенным в мире. На долю китайского реактора ACP100 (Linglong One), по прогнозам, придется около 15% мирового парка ММР по установленной мощности. Реактор VOYGR компании NuScale, вероятно, обеспечит 5–10% установленной мощности ММР в мире к 2050 году. Среди усовершенствованных реакторов, серийное строительство которых начнется примерно в 2040-е годы, американский XE-100 имеет наибольшие шансы занять самую большую долю рынка — 7% от мировой установленной мощности»,— говорилось в обзоре.

АСММ получает особое значение на фоне расширения применения искусственного интеллекта (ИИ) и генИИ. Большие технологические корпорации активно инвестируют в атомную энергетику малой мощности. Так, в ноябре 2024 года гигант Google подписал соглашение о покупке 500 МВт мощности от малых модульных реакторов Hermes (Kairos Power), которые будут размещены рядом с дата-центрами компании к 2030 году.

На страже климата

Одними из драйверов развития атомной энергетики являются современная глобальная климатическая повестка и стремление мирового сообщества к существенному сокращению выбросов в атмосферу в рамках утвержденного в 2015 году Парижского соглашения. Оно направлено на существенное сокращение глобальных выбросов парниковых газов и ограничение повышения глобальной температуры в этом столетии до 2 градусов Цельсия при одновременном поиске средств для еще большего ограничения этого повышения до 1,5 градуса. На сегодняшний день к Парижскому соглашению присоединились 194 стороны. Многие страны, включая страны ЕС, США, Китай и Японию, принимают различные стратегии по достижению углеродной нейтральности на горизонте 2030–2060 годов.

В этой парадигме атомная энергетика является действенным механизмом сокращения парниковых выбросов, с учетом того что прямые выбросы СО₂ от АЭС практически равны нулю.

«Реализация целей национального развития во всем мире должна быть неразрывно связана с безопасностью окружающей среды, разработками новых технологий для улучшения качества жизни людей и равного доступа к ресурсам. Будущее за теми отраслями, которые при выборе технологических решений оценивают их влияние на экологию и берут на себя ответственность за последствия их применения. Чистая энергетика становится флагманом»,— отмечает первый заместитель председателя комитета Госдумы РФ по экологии, природным ресурсам и охране окружающей среды, председатель Всероссийского общества охраны природы, заместитель председателя Общественного совета «Росатома» Вячеслав Фетисов.

По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, выбросы парниковых газов от атомной энергетики на всем жизненном цикле равны 12 тоннам СО₂эквивалента на 1 ГВт•ч. Более низкими показателями могут похвастаться только ветроэлектростанции (11 т СО2₂эквивалента на 1 ГВт•ч). Углеродный след всех остальных видов генераций существенно выше. Так, у гидростанций он достигает 24 т СО₂эквивалента на 1 ГВт•ч, у солнечных установок — 48 т СО₂эквивалента на 1 ГВт•ч. Выбросы от электростанций на базе традиционных углеводородов еще выше (газ — 490 т СО₂эквивалента на 1 ГВт•ч, уголь — 820 т СО₂эквивалента на 1 ГВт•ч). К тому же сейчас их запасы стремительно сокращаются, а добыча постепенно ограничивается экологическим законодательством. В свою очередь, проблемой альтернативных источников является высокая волатильность производства электроэнергии и неспособность реагировать на пики потребления в холодную или слишком жаркую погоду.

Таким образом, среди «чистых» источников энергии атомная генерация занимает второе место в мире, уступая лишь ветроэлектростанциям. По данным WNA, в 2023 году ядерные реакторы помогли избежать выброса в атмосферу 2,1 млрд т углекислого газа — это больше, чем годовые выбросы любой отдельной страны в мире, кроме Китая, США и Индии.

Вице-президент РАН, научный руководитель химического факультета МГУ Степан Калмыков отмечает, что развитие мировой экономики сопровождается ростом потребления электроэнергии. Увеличивается спрос как со стороны промышленности, так и населения. Люди хотят жить в комфорте, так что города требуют гораздо больше электричества, чем когда-либо ранее. При этом глобальным трендом является переход к низкоуглеродной энергетике, в том числе постепенный отказ от транспорта на ископаемом топливе и расширение использования электротранспорта. Возникает потребность в высоконцентрированном и при этом экологически чистом источнике энергии. Фактически единственным таким вариантом является атомная энергогенерация. «Другой альтернативы нет. Невозможно энергобаланс даже в теплых странах с большим количеством солнечных дней строить на базе альтернативных источников энергии. Также многие нефтедобывающие страны развивают ядерную энергетику, потому что понимают ее дальние перспективы с учетом, что АЭС строится в прямом смысле на века. Это десятилетия работы при проведении необходимых профилактических мероприятий и модернизации»,— говорит эксперт. Таким образом, отмечает он, рост экономики невозможен без развития энергетики, а развитие энергетики основывается на зеленых технологиях, в центре которых атомная энергогенерация.

Ольга Матвеева