Революция в энергетике: в России придумали, как сделать АЭС «зелёными»
Тренд «зелёного» энергоперехода диктует всему миру свои условия. В то время как в Евросоюзе только готовятся к введению углеродного налога, в России Минфин уже объявляет о планах создания в стране Национальной климатической стратегии к 2030 году, а в Роснедрах пугают граждан об истощении нефтяных месторождений к 2042-му. Всё это происходит на фоне строительства в Северске революционного реактора, который уже сейчас может поставить точку в вопросе признания российской атомной энергетики. Как инновационный проект «Росатома» поможет навсегда изменить представление о мирном атоме — в материале NEWS.ru.
Зелёный «Прорыв»
В начале лета вблизи города Северск, расположенного в Томской области, на площадке «Сибирского химического комбината» госкорпорация «Росатом» начала строительство революционного атомного энергокомплекса, получившего претенциозное название «Прорыв». Инновационность российской разработки — в создании принципиально новой модели реактора БРЕСТ-ОД-300, производящего энергию по технологии замкнутого цикла, к реализации которого специалисты атомной отрасли стремились с момента зарождения в середине прошлого века.
Но что более важно, технология, возможно, позволит новым российским АЭС наконец закрепить за собой столь желанный «зелёный» статус. Именно об этом заявил в начале недели глава Российской академии наук (РАН) Александр Сергеев. По его словам, c запуском замкнутого цикла новых реакторов в природу не будут выбрасываться опасные элементы вроде плутония, цезия и других токсичных химических веществ, приведших к экологической катастрофе в Чернобыле. Как подчеркнул Сергеев, проекту по силам произвести революцию во всей атомной отрасли.
Казалось бы, в контексте глобального энергоперехода новый проект «Росатома» представляет собой идеальный вариант экономии на углеродном налоге, который ЕС должен ввести к 2026 году. А это значит, что атомные станции, вырабатывающие порядка 20% всей энергии в России, в дальнейшем помогут стране сохранить в бюджете миллиарды евро, которые пошли бы на финансирование «зелёной» программы до 2035 года. А это уже солидная прибавка к и без того солидной сумме в 350 млрд рублей, озвученной заместителем министра энергетики РФ Павлом Сниккарсом.
К тому же существенное увеличение сроков эксплуатации новых АЭС позволило бы не только обеспечить теплом большее количество россиян, но и за счёт бесперебойной циркуляции урана фактически привело бы к неисчерпаемости природного ресурса, снизив за счёт этого цену электроэнергии для десятков тысяч граждан. Однако на деле всё не так просто. Амбициозным планам «Росатома» могут помешать сразу несколько факторов, среди которых не только европейское «зелёное» лобби.
«Натриум» атакует
БРЕСТ-ОД-300 решает сразу несколько ключевых задач, стоящих перед АЭС в настоящее время. Так, с вводом станций нового типа навсегда останется в прошлом проблема захоронения опасных ядерных отходов, которая до сих пор не даёт покоя европейским и американским специалистам. Дело в том, что в проекте «Росатома» предусмотрена система, при которой отработанное топливо будет циркулировать по кругу внутри реактора, а это значит, что работникам станций больше не потребуется захоранивать токсичные отходы в специальных бункерах или шахтах.
В качестве же основного теплоносителя в новом реакторе будет использоваться свинец, который по своим химическим свойствам выигрывает конкуренцию у натрия, который в настоящее время разгоняет реакцию на блоках третьего поколения вроде БН-600 и БН-800 на Белоярской АЭС.
Однако при взаимодействии с воздухом или водой натрий легко воспламеняется, приводя к мощному взрыву. Поэтому до недавнего времени против «зелёного» статуса атомной энергетики выступали европейские страны и США. С запуском же БРЕСТа и эта проблема останется позади из-за более безопасных химических свойств свинца.
Но, что более важно, с завершением строительства новой станции потеряет свою актуальность проблема ограниченных запасов урана в природе. Так, в разговоре с NEWS.ru специалист по атомной энергетики Александр Уваров отметил, что ввод в эксплуатацию системы замкнутого цикла позволит увеличить эффективность ресурсной базы природного элемента почти в 100 раз.
Быстрый реактор замкнутого цикла выведет масштабы атомной энергетики на принципиально новый уровень. Инновационная система позволит увеличить эффективность использования природного урана примерно в 100 раз. А вместе с этим существенно возрастёт и топливная база АЭС. Если сейчас Россия располагает запасами урана на 100 лет вперёд, то с вводом БРЕСТа эти показатели повысятся до фантастических 10 тысяч лет. Столько даже египетские пирамиды не стоят. То есть фактически мы сделаем атомный энергетический ресурс бесконечным, — подчеркнул он.
Однако экспортные перспективы у БРЕСТа пока не выглядят столь же оптимистично. Зарубежные продажи новых реакторов могут столкнуться с жёсткой позицией США по нераспространению технологий, связанных с ядерным оружием. Всё дело в выработке радиоактивного плутония, который используется в технологиях, используемых при создании атомных бомб. Однако, как заверил Уваров, в ОД-300 количество выработанного в ходе реакции опасного химического элемента будет сведено к минимуму из-за наличия в новом реакторе уранового бланкета.
Против продаж реакторов на быстрых нейтронах резко выступает США. Причина банальна. У американцев попросту нет проектов аналогичных БРЕСТу. В итоге они включают любимую тактику, мол, если у нас такой технологии нет, то мы и вам запретим её экспортировать. Только, когда у Штатов появится подобный проект, можно будет говорить о каких-либо продажах. Правда, ждать, по всей видимости, осталось недолго. Компания миллиардера Билла Гейтса сейчас разрабатывает модель быстрого реактора, работающего на натрии. Этот проект обладает довольно агрессивным названием «Натриум». Через несколько лет эти реакторы пойдут на экспорт, и тогда политика США, возможно, изменится. Говорить же сейчас о каких-либо продажах ОД-300 было бы наивно, — резюмировал эксперт.
Ставка на Китай
Сейчас в Китае большая часть энергии вырабатывается за счёт угля — 50%. Однако китайцы решили сделать акцент на увеличении мощностей атомной энергетики, чем может воспользоваться и «Ростатом».
Так, к 2060 году доля генерации энергии с использованием неископаемых природных ресурсов в Китае составит свыше 80%, а выработка атомных мощностей увеличится с нынешних 47,5 ГВт до почти 240 ГВт — то есть примерно в пять раз. Достичь же этих целей Пекину могут как раз российские атомные разработки, включая и строящийся ОД-300. Как подчеркнул Уваров в разговоре с NEWS.ru, будущая цена БРЕСТа будет сопоставима с действующими в стране АЭС.
Минимальная экспортная цена АЭС средней мощностью в 1000 МВт сейчас составляет примерно $5 млрд. Строительство же БРЕСТа в 300 МВт обойдётся «Росатому» в 100 млрд рублей, то есть по текущему валютному курсу чуть меньше 1,5 млрд. Однако важно понимать, что ОД-300 — опытный образец, то есть первые экспортные модели будут стоить чуть дороже, чем последующие. Однако в любом случае их стоимость будет сопоставимой с действующими АЭС. В дальнейшем же Россия сможет продать реактор в Китай, заинтересованный в новейших ядерных разработках, — объяснил он.
"Хорошие« ВИЭ при плохой игре
Главным же преимуществом БРЕСТа перед реакторами третьего поколения станет принцип естественной природной защиты. Всё дело в химической тяжести свинца, который идеально подходит для реакции с быстрыми нейтронами. За счёт своих свойств этот элемент даже при серьёзной аварии, риск образования которой в проекте «Прорыв» сведён к минимуму, охладит радиоактивное топливо, поглотив токсичные вещества.
Иными словами, повторение чернобыльской и фукусимской катастроф на ОД-300 будет в принципе невозможно. Более того, первый в мире реактор четвёртого поколения самостоятельно обеспечит собственную безопасность, осуществив заветную мечту атомщиков о бесперебойном функционировании АЭС.
Многие эксперты уже сейчас отмечают, что даже действующие АЭС, не говоря уже о БРЕСТе, не выделяют при работе углекислого газа, на данный момент уже являясь по сути «зелёными». Однако долгое время за АЭС тянулся шлейф техногенных катастроф, в результате которого многие страны решили полностью отказаться от атомной генерации, включая Германию. Но ОД-300 закрывает и эту проблему, использовав в качестве теплоносителя безопасный свинец.
Более того, новый реактор позволит странам отказаться от огромных трат на захоронение ядерных отходов. Та же Украина до недавнего времени ежегодно платила России около $200 млн за утилизацию токсичных продуктов АЭС.
Экспорт ОД-300 в ЕС может составить серьёзную конкуренцию ветряной и солнечные генерации. Действительно, зачем ждать погоды у Северного моря, когда можно установить гораздо более стабильную атомную станцию? К тому же у АЭС на порядок выше эффективность работы. Для сравнения, на начало сентября в той же Великобритании насчитывалось 10 973 ветреных турбин, вырабатывающих 15 тысяч МВт*час. По генерации это сопоставимо с работой примерно 15 АЭС.
Однако работу ветреной и солнечной генераций нельзя назвать бесперебойной, из-за чего в Великобритании уже сейчас наблюдается энергетический коллапс. Но даже несмотря на очевидные проблемы, в ЕС не стремятся хоронить возобновляемые источники (ВИЭ), а наоборот, всячески поддерживают увеличение финансирования «зелёной» отрасли. Правда, запастись энергетической подушкой безопасности на случай кризиса местные власти так и не успели, из-за чего в первую очередь страдают конечные потребители.
Углеродный паритет
Выходом из положения стало бы закрепление за атомной энергетикой экологически чистого статуса. И европейцы избавились бы от непосильной ноши высоких тарифов на электроэнергию.
Однако признания атомной энергетики «зелёной» вряд ли стоит ожидать в обозримом будущем.
Такое бы решение свело на нет всю пользу от введения углеродного налога, который рассматривается в качестве важного источника финансирования ВИЭ.
Однако России, где более 30% всей генерируемой энергии вырабатывается потенциально «зелёными» атомными и гидростанциями, с её бескрайними лесами, активно поглощающими парниковые газы, жизненно необходимо добиваться признания собственной системы углеродных выбросов. Только так можно изменить правила европейской «зелёной» игры в одни ворота.