В мире
Штатный ренессанс

«Ядерная энергетика – это бизнес, а не религия». Эту фразу, не раз повторенную топ-менеджерами американских энергокомпаний, можно считать девизом сегодняшней атомной программы США. В ней господствует экономический прагматизм и нет единого, твердо заданного «сверху» вектора – в отличие от Южной Кореи, России, Китая, Индии или Германии. Вместо этого существуют стратегии нескольких десятков компаний, каждая из которых по-своему решает вопрос о судьбе АЭС. Впрочем, федеральные власти ненавязчиво помогают бизнесу сделать выбор в пользу развития ядерной энергетики.

Будучи пионерами практического освоения атомной энергии, США наряду с СССР и Великобританией одними из первых начали внедрение контролируемого распада тяжелых ядер в гражданской энергетике. Бум освоения нового источника энергии пришелся прежде всего на 1960 – 1970-е годы, когда были разработаны и заложены практически все действующие ныне в США энергоблоки атомных станций. Благодаря этому сегодня США занимают первое место в мире по масштабам ядерной генерации: сотня действующих энергоблоков мощностью около 100 ГВт (без малого 10 % всех мощностей страны) почти равны сумме ядерных парков Франции и Японии – государств, которым принадлежат второе и третье места в глобальном табеле о рангах. Контрастом с ядерной генерацией выглядит ядерно-топливный цикл (ЯТЦ) гражданского назначения: в этой сфере Соединенные Штаты отстали от лидирующих государств по некоторым направлениям, в том числе благодаря раннему старту, который обусловил инерционное развитие ряда технологий в определенном русле.

Сегодняшняя роль атомных станций в энергетике США чуть выше среднемирового уровня: их доля составляет 19 – 20 % в общем объеме выработки электричества. АЭС имеются в 60 % штатов, почти все они расположены в восточной половине страны. На Западе США до последнего времени действовали лишь четыре атомные станции (в Калифорнии, Аризоне, штате Вашингтон), одна из них – АЭС «Сан-Онофре» – недавно окончательно остановлена.

Действующий ядерный парк США состоит исключительно из реакторов двух типов: с водой под давлением (65 установок) и кипящих (35 блоков). Эти реакторы произведены четырьмя американскими компаниями: Westinghouse, GE, B&W и Combustion Engineering (последняя поглощена Westinghouse). Прежде в США строились самые разные типы конструкций: высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы, реакторы на быстрых нейтронах, тяжеловодные, жидкосолевые… Но эти установки, некогда воплощенные в металле и дававшие ток, не прижились в гражданской атомной отрасли, где бал правит бизнес-целесообразность.

Атомная энергетика США в цифрах и фактах

 

БУМ БЕЗ ФАНАТИЗМА

С конца 1970-х годов на протяжении более чем 30 лет в США не выдавались лицензии на строительство новых атомных станций и не был заложен ни один новый ядерный энергоблок. Этому способствовали разные причины. В частности, аварии на американской АЭС «Три-Майл-Айленд» в 1979 году и Чернобыльской АЭС в 1986 году привели к всплескам протестных настроений в обществе в отношении ядерной энергетики, ревизии стандартов безопасности, ужесточению надзора и, соответственно, увеличению рисков и издержек для инвесторов. Тем временем в 1980-е годы ухудшилась конъюнктура для ядерной генерации, что привело к окончательному прекращению строительства около сорока ядерных энергоблоков, заложенных в 1970-е годы, то есть остановке без малого половины проектов.

Строительство части защитной оболочки реактора, предназначенной для нового энергоблока АЭС «Вогтль» в Огасте, штат Джорджия.Однако в нынешнем столетии ситуация начала меняться, чему способствовал, в частности, качественный рост цен на углеводороды. Реальный сдвиг проявился в последние полтора года, когда возобновилась выдача разрешений на сооружение ядерных блоков, и после этого стали осуществляться два первых проекта, получивших комбинированные лицензии на строительство и эксплуатацию и предусматривающих сооружение четырех энергоблоков на действующих АЭС «Вогтль» в штате Джорджия и АЭС «Саммер» в штате Южная Каролина. Как ни парадоксально, это произошло на фоне новых неблагоприятных факторов, осложняющих ситуацию в атомной отрасли: экономического кризиса, последствий аварии на АЭС «Фукусима» и удешевления с конца 2000-х годов конкурирующей с АЭС газовой генерации.

Экономический кризис, разразившийся в США в 2008 году, привел к заметному и долгосрочному провалу конъюнктуры рынка электроэнергии: по сегодняшним оценкам, спрос на электричество восстановится до докризисного уровня в лучшем случае к середине десятилетия, и в дальнейшем его прирост будет отставать от уровня, который был заложен в принятые ранее проекты расширения или строительства новых АЭС.

Повышению конкурентоспособности газовой генерации в последние 10 – 15 лет способствовал целый ряд факторов, среди которых внедрение более эффективных технологий, развитие газотранспортной инфраструктуры и добычи сланцевого газа, удорожание угля.

Добыча сланцевого газа, которая развивается в США с начала 2000-х годов, в конце прошлого десятилетия приобрела новое значение благодаря резкому снижению себестоимости. «Сланцевый бум» сыграл важнейшую роль в снижении цен на американском рынке природного газа (в 2012 году они достигли исторического минимума) и способствовал удешевлению проектов по строительству газовой генерации. Для многих энергокомпаний такие проекты стали более привлекательной альтернативой развитию ядерной, а также угольной энергетики. По оценкам Минэнерго США, в обозримом будущем тенденция к увеличению доли газовой генерации в выработке электроэнергии может сохраниться (сегодня газ обеспечивает порядка трети генерации, уголь – почти 40 %).

Авария в Японии отозвалась очередным пересмотром стандартов ядерной безопасности в США (предыдущая всеобъемлющая ревизия произошла после терактов 11 сентября 2001 года и была направлена преимущественно на усиление физической защиты АЭС и устойчивости к авиакатастрофам). Процесс выработки и внедрения новых стандартов не завершен, однако уже принятые решения требуют корректировки ряда проектов и ведут к дополнительным расходам всех без исключения владельцев атомных станций. Суммарный порядок этих расходов составит миллиарды долларов, в то же время распределение дополнительной нагрузки будет неравномерным. Наибольшими окажутся затраты, в частности, владельцев кипящих реакторов с контайнментами первых двух поколений – это около трети ядерного парка США, – а также станций, находящихся в зоне максимальных сейсмических рисков. Переоценка таких рисков проводится инвесторами согласно новым методикам, введенным Комиссией по ядерному регулированию (NRC) США опять-таки после «Фукусимы».

Перечисленные и другие негативные факторы способствуют критичному отношению инвесторов к развитию ядерной генерации и заставляют многих из них в последние годы пересмотреть планы в отрасли. Из-за этого первые признаки роста (разработка и сертификация новых типов реакторов, подача заявок на строительство около трех десятков новых энергоблоков, утверждение и начало реализации ряда проектов) пока не вылились в ожидавшийся многими настоящий «ядерный ренессанс». Несмотря на очевидное значение таких новостроек, как «Вогтль» и «Саммер», говорить о начале новой эры в развитии ядерной энергетики США было бы неоправданным пафосом. Ведь на фоне старта этих проектов, предусматривающих строительство четырех энергоблоков, другие четыре ядерных блока суммарной мощностью 3,6 ГВт окончательно остановлены, причем досрочно: в течение нынешнего года энергокомпании решили вывести из эксплуатации двухблочную АЭС «Сан-Онофре» и одноблочные АЭС «Кивуни» и АЭС «Кристалл-Ривер».

Кроме того, инвесторы отказались от ряда проектов строительства новых ядерных энергоблоков или повышения мощности действующих (среди последних примеров – решение об отказе от проекта повышения мощности четырех блоков на АЭС «Лимерик» и АЭС «Ла-Салле», принятое недавно компанией Exelon). При всем различии первопричин, приведших к таким результатам, окончательное решение в каждом случае обусловлено экономическими соображениями. Вообще, инвесторы в США решительно отказываются от действующих АЭС или построенных, скажем, на 80 %, при минимальном перевесе расчетных затрат над ожидаемой прибылью.

Вывод из эксплуатации по экономическим мотивам, в том числе досрочный, практиковался и прежде. Так, в течение двух предыдущих десятилетий из подобных соображений в США остановили восемь ядерных блоков совокупной мощностью около 6 ГВт. Благодаря тому, что процессы вывода и ввода в эксплуатацию новых мощностей приблизительно уравновешиваются по масштабу, ядерно-энергетические мощности США уже не первое десятилетие колеблются возле одного уровня – около 100 ГВт. Однако назвать это застоем было бы также преувеличением: ядерная энергетика страны развивается качественно, в особенности по некоторым направлениям.

 

БЕГ БЕЗ ДВИЖЕНИЯ

После 1990 года темпы строительства резко снизились: с тех пор и до настоящего времени пущены лишь два новых блока суммарной мощностью около 2,3 ГВт, заложенных также в 1970-е годы. Поэтому увеличение КИУМ и модернизация энергоблоков, сопровождающаяся, как правило, некоторым повышением мощности (обычно до 5 %, реже до 15 – 20 %), стали основными факторами прироста выработки АЭС.

NRC тестирует свой операционный центр, расположенный в новой штаб-квартире агентства Three White Flint North; здесь есть четырехчасовой симулятор инцидентов на АЭС.Так, с начала 1980-х годов средневзвешенный КИУМ американских атомных станций увеличился с 50 – 60 % до уровня свыше 90 %, который сохранялся на протяжении прошлого десятилетия. Лишь в последние пару лет этот показатель опустился несколько ниже 90 %. В это же время средний КПД энергоблоков увеличился примерно на 1,5 процентных пункта – прежде всего за счет ввода в эксплуатацию ряда новых реакторов (в основном в 1980-е годы), а также проведенных модернизаций. Модернизации, осуществленные на большинстве блоков после 1990 года, обеспечили повышение их электрической мощности примерно на 5,8 ГВт.

Другая характерная тенденция развития американской атомной отрасли – массовое продление сроков эксплуатации. Закон об атомной энергии США допускает выдачу первоначальной лицензии на срок до 40 лет и возможность ее продления на 20 лет. Производители ряда компонентов основного оборудования нередко стремились подогнать их ресурс к обозначенным в законодательстве срокам. Старейшие действующие энергетические реакторы в США впервые перешагнули 40-летний возраст в 2009 году, и к настоящему времени насчитывается 17 таких установок. У более чем половины блоков первоначальный проектный срок истекает до 2020 года, у всех остальных, кроме двух, – до 2030 года. В соответствии с этим, владельцы подавляющего большинства АЭС в разное время, начиная с 1998 года, подали заявки на продление. К настоящему времени пролонгированы лицензии для 75 % энергоблоков, включая все те, по которым недавно принято решение о выводе из эксплуатации; в отношении более чем 10 % блоков регулятор еще не завершил рассмотрение заявок.

В то же время в США изучается возможность продления сроков службы энергоблоков АЭС свыше 60 лет. По оценке Минэнерго, это является единственной альтернативой резкому снижению в ближайшие 20 лет роли атомных станций в генерации, поскольку самые оптимистичные сценарии ввода новых мощностей не компенсируют выбытие блоков, чьи пролонгированные лицензии истекут. Отдельные программы НИОКР в области использования реакторов старше 60 лет осуществляются DOE при координирующей роли Окриджской национальной лаборатории, подчиненной министерству, и Американским исследовательским институтом электроэнергетики (EPRI). Обе структуры вот уже три года согласуют свою деятельность в этой области, ежегодно утверждая совместный план НИОКР, предусматривающий определенное разделение труда и затрат, а также взаимное дополнение проводимых исследований. Программа Минэнерго осуществляется по четырем направлениям изысканий: старение материалов, системы управления и контроля АЭС, управление рисками для ядерной безопасности, новые виды топлива. Программа EPRI в том или ином виде касается первых трех направлений, а также сфокусирована на ряде более частных технических проблем, например, старение кабелей, а также экономических и управленческих аспектах «сверхсрочной службы» атомных станций. Целью этих исследований является выработка условий возможной эксплуатации энергоблоков до 80 лет и соответствующих технических и организационных мероприятий, которые потребуются энергокомпаниям для продления работы энергоустановок. На данный момент пролонгированные лицензии старейших действующих ядерных блоков в США истекают через 16 лет. Государственные органы исходят из того, что первые заявки на продление срока эксплуатации энергоблоков АЭС сверх 60 лет могут быть поданы в 2015 году.

Еще одним перспективным направлением развития ядерной отрасли США является внедрение реакторов новых поколений. Базовые конструкции действующих реакторов в этой стране разработаны в 1960 – 1970-х годах и относятся по большому счету ко второму поколению. К настоящему времени NRC сертифицировала ряд реакторов поколений III и III+. К ним относятся System 80+ от Combustion Engineering, ABWR в двух версиях – компаний GE и Toshiba, AP600 и AP1000 разработки Westinghouse. На рассмотрении регулятора находится еще ряд конструкций: EPR от AREVA (в версии для США U.S. EPR), APWR от Mitsubishi (в версии US-APWR), ESBWR разработки GE-Hitachi. Также рассматриваются заявки компаний GE-Hitachi и Toshiba на продление сертификата для ABWR (сертификат, выданный в 1997 году, был действителен в течение 15 лет). Повторная сертификация проходит с учетом новых требований к безопасности, принимаемых после аварии на АЭС «Фукусима». Кроме того, KEPCO готовится подать заявку на утверждение своей конструкции APR-1400. Внедрение реактора AP1000 предусмотрено актуальными проектами строительства нескольких блоков, два из которых уже сооружаются. На базе EPR предполагается построить два блока, столько же – на основе ESBWR. Внедрение APWR предусматривает один актуальный проект. Сроки утверждения всех рассматриваемых ныне конструкций по разным поводам были отложены.

Выраженным технологическим трендом в США становится внедрение модульных реакторов малой мощности – до 300 МВт. Американские и зарубежные разработчики предлагают в этой стране целый ряд концептуальных конструкций, относящихся к реакторам с водой под давлением, высокотемпературным, а также реакторам на быстрых нейтронах. Государственная стратегия предусматривает внедрение первых конструкций такого рода к началу 2020-х годов, что нашло отражение, в частности, в законе об энергетической политике от 2005 года. В связи с этим DOE реализует ряд программ поддержки внедрения малых реакторов. К ним относятся программа, предусматривающая государственное финансирование НИОКР на общую сумму $ 452 млн по двум таким проектам; поддержка проекта консорциума Next Generation Nuclear Plant Industry Alliance Ltd. (NGNP), учрежденного с целью создания высокотемпературного реактора; план предоставления площадок под коммерческие малые реакторы на территории государственных ядерных центров (соответствующее решение принято для центра в Саванна-Ривер) и т. д. Первый грант Минэнерго на НИОКР малых реакторов уже выделен и предназначен для внедрения в срок до 2022 года реактора с водой под давлением mPower, разработанного B&W при участии Bechtel Power Corp. Строительство первой АЭС с этой конструкцией предполагает компания TVA на площадке Клинч-Ривер в штате Тенесси.

Другую концептуальную конструкцию – малый реактор Westinghouse – предполагает внедрить на своей АЭС «Кэлэуэй» энергокомпания Ameren Missouri, которая ранее отказалась от проекта строительства здесь блока EPR. Westinghouse, наряду с другими поставщиками, участвует в конкурсе Минэнерго на получение второго гранта на НИОКР. Внедрение малых реакторов нашло активную поддержку властей некоторых штатов (Южная Каролина, Миссури и др.), под эгидой которых сформированы региональные альянсы, нацеленные на строительство определенных моделей реакторов. При этом на фоне целого ряда прецедентов отказа в последние годы от развития «большой» ядерной энергетики, активность в «малой» нише, скорее, усиливается. Эти и другие примеры характеризуют растущий интерес к малым реакторам в США и дают основание предполагать, что первые такие конструкции будут внедрены в течение примерно десяти лет.

 

ПЛАНЫ БЕЗ ГРАФИКА

Джозеф Миллер, исполнительный вице-президент компании Southern, в ходе экскурсии по площадке Уэнсборо, штат Джорджия, где строятся энергоблоки №№ 3 – 4 АЭС «Вогтль».Энергокомпании подали заявки в NRC на получение комбинированной лицензии на строительство и эксплуатацию 28-ми энергоблоков с большими реакторами нового поколения на действующих и планируемых площадках. Однако в последующем по инициативе инвесторов 10 заявок были отозваны или приостановлены на неопределенное время. Два проекта, предусматривающие сооружение четырех блоков с реакторами AP1000 на АЭС «Вогтль» и АЭС «Саммер», получили лицензии в начале 2012 года и в настоящее время находятся в стадии строительства. Формально остаются на рассмотрении заявки по 14-ти блокам, однако по трем из них (блокам на АЭС «Калверт-Клифс» и АЭС «Саус-Тексас») сертификация фактически приостановлена по инициативе регулятора, а сроки рассмотрения ряда других отодвинуты по меньшей мере до конца 2014 года. Причины переноса связаны как с корректировкой некоторых проектов по просьбе инвесторов (например, строительства АЭС «Ли» в штате Южная Каролина, расширения АЭС «Норт-Анна» в штате Виргиния), так и новыми обстоятельствами, возникшими у регулятора. Это ресурсные, в том числе финансовые ограничения, появившиеся на фоне бюджетного кризиса в США, а также судебное решение, которое заставило регулятора отложить выдачу лицензий на строительство и эксплуатацию до конца 2014 года.

Согласно законодательству США, проект строительства энергоблока не может быть утвержден раньше, чем будет сертифицирован реактор, входящий в состав блока. Более того, до утверждения конструкции реактора не должна завершаться оценка безопасности проекта с этим реактором – одна из двух ключевых стадий лицензирования строительства и эксплуатации энергоблока АЭС. Поскольку утверждение ряда конструкций реакторов отложено, это налагает дополнительные ограничения и на сроки лицензирования проектов.

Большая часть инвесторов, подавших заявки, не приняли окончательное решение о реализации проектов. Их цель – запастись лицензиями «впрок» на случай принятия положительного инвестиционного решения, учитывая длительный характер лицензирования: рассмотрение большинства заявок продолжается уже около 5 – 6 лет.

Таким образом, атомная энергетика США развивается в большей мере качественно, в количественном же отношении в последние десятилетия наблюдается стагнация возле одного уровня, который в ближайшем будущем изменится незначительно. Контрастом с высокой эффективностью использования реакторов смотрится до- и послереакторный ЯТЦ, имеющий ряд серьезных проблем, которые подчас усугубляются политикой государства.

 

ЗАПАСЫ БЕЗ РЕСУРСОВ

Загрузка твэлов на АЭС Милстоун, США.Дореакторная стадия характеризуется высокой зависимостью от импорта, иностранных инвестиций и технологий. США далеко не обеспечивают собственных потребностей в природном уране и обогащенном урановом продукте. Реакторные потребности гражданской атомной отрасли США в уране в последние годы составляли 22 – 23 тыс. тонн U3O8 в год. Добыча урана в США, которая на границе 1970 – 1980‑х годов достигала примерно 20 тыс. тонн U3O8, в последние десять лет снизилась до 1 – 2 тыс. тонн и сегодня обеспечивает потребности ядерной энергетики менее чем на 10 %. В 2012 году свыше 80 % этих потребностей покрыли поставки из-за рубежа, десятую их часть обеспечила продажа запасов, имеющихся в США. При этом по данным Минэнерго, средняя цена собственного урана (добытого и из запасов) в 2012 году была выше: около $ 60 против стоимости фунта импортного U3O8 в $ 54.

Компании США закупают примерно у трех десятков поставщиков уран, добытый во многих странах, в том числе в Австралии, Канаде, Казахстане, России, Узбекистане, Бразилии, Намибии, Нигере, Малави, Южной Африке, Китае, Украине. Причем на первые пять стран приходится две трети поставок. По оценкам Минэнерго, суммарные реакторные потребности в уране гражданской атомной отрасли США до 2022 года составляют 230,4 тыс. тонн U3O8. Уже заключенные на конец 2012 года долгосрочные контракты покрывают до половины этого объема – 114,3 тыс. тонн.

Конверсия осуществляется на единственном в США заводе в Метрополисе – около границы штатов Иллинойс и Кентукки. Мощность предприятия сегодня достаточна, чтобы покрыть до 80 % потребностей ядерной энергетики США в гексафториде урана. К концу десятилетия предполагается довести этот уровень до 100 %.

Однако наиболее узким местом дореакторной стадии на сегодня является обогащение. До недавнего времени США выделялись среди остальных стран с крупной ядерной энергетикой наименьшей экономической эффективностью разделительных мощностей. Раньше собственное обогащение обеспечивало значительную часть национальных потребностей в ОУП, однако оно целиком основывалось на устаревших газодиффузионных технологиях, поэтому было особенно дорогим. Франция, чья гражданская ядерная энергетика до последнего времени также зависела от газодиффузионных технологий, построила свои мощности позже и использовала более современное оборудование.

В последние десятилетия нужды гражданской ядерной энергетики покрывали разделительные заводы в Пайктоне (штат Огайо) и Падъюке (штат Кентукки), которые теперь закрыты (последний – к лету нынешнего года). На сегодня обогащение для нужд АЭС производит единственное предприятие – строящийся в Юнисе (штат Нью-Мексико) первый в США промышленный центрифужный завод – проект концерна URENCO. Пока это предприятие не вышло на полную мощность в 5,7 млн ЕРР. Незадолго до закрытия последних газодиффузионных каскадов США самостоятельно закрывали внутренний спрос на услуги по обогащению в гражданском секторе на 20 %, сегодня эта доля еще ниже: действующие мощности в Юнисе составляют около 3 млн ЕРР, а потребности рынка США – 16 млн ЕРР в год.

Строительство других разделительных заводов пока остается в планах. Компания AREVA предполагает сооружение центрифужного завода в Игл-Рок (штат Айдахо) мощностью 3,3 млн ЕРР с возможным удвоением в перспективе. Американская USEC планирует совместно с рядом партнеров построить на площадке в Пайктоне центрифужный завод производительностью 3,8 млн ЕРР в год. Компания Global Laser Enrichment LLC (GLE) – консорциум General Electric, Hitachi и Cameco – предполагает построить один или два завода по обогащению урана на основе лазерной технологии SILEX, разработанной в Австралии. Год назад была получена лицензия NRC на реализацию первого такого проекта – строительства разделительного предприятия мощностью до 6 млн ЕРР на площадке действующего завода по фабрикации топлива в Уилмингтоне (штат Северная Каролина).

Однако строительство этих предприятий пока не начато, так как каждый из проектов столкнулся с разными сложностями, из-за чего нет полной уверенности в их реализации. Так, AREVA отложила проект из-за осложнения своего финансового положения и изменения приоритетов после аварии на АЭС «Фукусима». Проект USEC не имеет пока твердых перспектив финансирования, определены лишь источники средств для фазы НИОКР – эти расходы покрываются в основном из госбюджета. Что касается лазерного обогащения, то данная технология пока нигде в мире не апробирована в промышленном масштабе, так что планы строительства двух крупных заводов расцениваются экспертами как весьма рискованные. В общем, ни по одному из перечисленных проектов до сих пор не принято окончательное инвестиционное решение. С учетом того, что реализация каждого из них потребует нескольких лет, ситуация высокой зависимости ядерно-энергетической отрасли США от зарубежных поставщиков услуг по обогащению сохранится как минимум в ближайшие годы. Такое положение несколько смягчается наличием существенных запасов у американских поставщиков и потребителей. Так, по данным Минэнерго, на конец 2012 года запасы ОУП у компаний составляли 17,6 тыс. тонн обогащенного гексафторида урана в эквиваленте U3O8, а запасы свежего ядерного топлива – около 6,8 тыс. тонн в том же эквиваленте.

 

ОТХОДЫ БЕЗ СВАЛКИ

Что касается послереакторного ЯТЦ, то для ядерной энергетики США характерен открытый ядерно-топливный цикл, не предусматривающий на данном этапе переработку ОЯТ атомных электростанций и его утилизацию в других реакторах. В стране накоплено порядка 80 тыс. тонн высокоактивных РАО, большая часть которых (около 70 тыс. тонн) – это отработавшее ядерное топливо АЭС. ОЯТ и ВАО хранятся на 85 площадках в 35 штатах. Наибольшее количество ОЯТ накоплено в штатах Иллинойс (порядка 9 тыс. тонн), Пенсильвания (6,4 тыс. тонн), Северная Каролина (5 тыс. тонн), Нью-Йорк (3,9 тыс. тонн), а также в штатах Алабама, Калифорния, Флорида, Южная Каролина, Мичиган. В то же время в некоторых регионах (Южная Каролина, Айдахо, штат Вашингтон и др.) хранится значительное количество отходов ядерно-оружейного комплекса (ЯОК). ОЯТ от ядерной генерации содержится на 76-ти площадках. Три четверти отработавшего топлива хранится в бассейнах выдержки, остальное – в «сухих» хранилищах.

В настоящее время количество ОЯТ растет примерно на 2 тыс. тонн в год. Для решения этой проблемы Вашингтон с 1980-х годов планирует создание централизованного геологического могильника ОЯТ и ВАО, однако до сих пор подобного объекта для гражданских РАО нет. Военные ВАО перерабатываются и централизованно хранятся, «пилотное» геологическое хранилище для отходов такого рода было построено в штате Нью-Мексико.

Закон об обращении с радиоактивными отходами, принятый в 1982 году, предписывал создание общенационального могильника ОЯТ и военных ВАО. Власти рассматривали несколько потенциальных площадок для подобного объекта в разных регионах, однако в 1987 году было принято решение установить в качестве такой площадки Юкка-Маунтин в штате Невада. В 2002 году администрация президента США Джорджа Буша дала старт осуществлению проекта, а в 2008 году Минэнерго подало заявку в NRC на строительство могильника. Однако администрация следующего президента – Барака Обамы – в 2009 году объявила об отказе от этого проекта и о намерении выработать альтернативную концепцию обращения с РАО. В начале 2010 года Минэнерго создало Высшую экспертную комиссию США по ядерному будущему (ВЭКЯБ), целью которой стала разработка «новой стратегии послереакторного ЯТЦ». В январе 2012 года ВЭКЯБ представила окончательный доклад со своими рекомендациями, на базе которых Минэнерго и выработало стратегию обращения с ОЯТ и ВАО, принятую 11 января 2013 года.

Стратегия предусматривает ввод в эксплуатацию к 2021 году «пилотного» промежуточного хранилища ОЯТ и ВАО; строительство и начало использования к 2025 году полноразмерного централизованного промежуточного хранилища; ввод в эксплуатацию к 2048 году общенационального геологического могильника ОЯТ и ВАО. Пилотное хранилище будет предназначено главным образом для аккумулирования РАО с закрытых площадок АЭС, а полноразмерное хранилище позволит разгрузить площадки действующих атомных станций. При этом стратегия предлагает план на ближайшие десять лет, предусматривающий, помимо пуска пилотного объекта, выбор площадки и лицензирование проекта полноразмерного промежуточного хранилища, а также отбор потенциальных площадок для геологического могильника. Важнейшим принципом, предложенным в свое время ВЭКЯБ и заложенным в стратегию, является выбор площадок на добровольной основе в регионах и муниципальных образованиях, которые согласятся на их размещение в обмен на социально-экономические стимулы и преференции. К основным задачам ближайшего десятилетия относится определение круга таких регионов и достижение консенсуса с ними.

Неудачи «Юкка-Маунтин» связаны как раз с разногласиями по этому проекту между влиятельными политическими силами. Наиболее активно против проекта выступает штат Невада, на территории которого и находится площадка, среди горячих сторонников проекта, отстаивающих его в том числе в судах – штаты Вашингтон и Южная Каролина, накопившие большое количество ВАО, включая побочные продукты ЯОК. Проще говоря, Республиканская партия и отраслевые ассоциации выступают за продолжение проекта «Юкка-Маунтин», а правящая Демократическая – добивается отказа от него. Однако отдельные представители этих структур по индивидуальным причинам занимают другую позицию. Например, Гарри Рейд – противник «Юкка-Маунтин» не потому, что является лидером демократического большинства в Сенате, а поскольку представляет в верхней палате штат Невада. В последние годы администрация президента США фактически заморозила проект и добивалась отзыва заявки Минэнерго в NRC на лицензирование могильника, поданной при прежнем главе государства. Однако, сопротивляясь этому, противоположный лагерь в последнее время одержал ряд побед, среди которых утверждение в Конгрессе специальной статьи бюджетных расходов на лицензирование «Юкка-Маунтин» и недавнее решение суда, признавшего незаконным прекращение рассмотрения заявки на лицензирование в NRC и обязавшего возобновить процедуру.

Дополнительно осложняет ситуацию личный бэкграунд последних руководителей NRC, выдвинутых Демократической партией. Бывший председатель этой комиссии Грегори Яцко прежде являлся советником по науке сенатора Гарри Рейда и принимал активное участие в кампании против могильника в Неваде. Будучи главой NRC, он, используя различные формальные предлоги, спустил на тормозах рассмотрение проекта. Нынешний председатель NRC Эллисон Макфарлейн до своего назначения в июне 2012 года последовательно выступала с критикой проекта в Юкка-Маунтин и была членом ВЭКЯБ. При вступлении в должность она провозгласила одним из приоритетов деятельности надзорного органа создание новой системы обращения с РАО, фактически альтернативной «Юкка-Маунтин».

Таким образом, борьба вокруг формирования новой системы обращения с ОЯТ и ВАО продолжается уже много лет и далеко не завершена, что тормозит осуществление какой-либо концепции. Между тем противостояние вокруг «Юкка-Маунтин» приобретает все более выраженный финансовый подтекст. Для строительства централизованного могильника в 1980-е годы был создан фонд по обращению с ОЯТ и РАО, размер которого сегодня достигает $ 29 млрд. Фонд формируется за счет отчислений с продажи электроэнергии АЭС, которые составляют $ 1 за 1 тыс. кВт . ч, и увеличивается в среднем на $ 750 млн в год. На эти отчисления федеральные власти обязались создать систему централизованного хранения ВАО и в срок до 31 января 1998 года начать вывоз ОЯТ с площадок АЭС. Поскольку этого сделано не было, энергокомпании подали порядка 75 судебных исков к федеральным органам власти на общую сумму свыше $ 6,5 млрд с требованием возместить расходы на пристанционное хранение ОЯТ. Как правило, подобные тяжбы решаются в пользу истцов. По значительной части исков принято решение о выплате компенсаций из федерального бюджета: удовлетворено уже около 40 % исковых требований, в каждом отдельном случае выплаты составляют обычно десятки миллионов долларов. Порядка четверти дел урегулированы во внесудебном порядке. Судебные издержки Минэнерго исчисляются сотнями миллионов долларов ежегодно.

Отдельная тема для критиков администрации – порядок использования фонда по обращению с ОЯТ и ВАО. В частности, на фоне бюджетного кризиса средства фонда направлялись на покрытие бюджетных расходов. В связи с этим стратегия обращения с ОЯТ и ВАО предусматривает создание специализированной, относительно самостоятельной структуры, которая будет осуществлять проекты строительства централизованных хранилищ и распоряжаться средствами фонда, исключая их нецелевое использование.

 

ПЕРСПЕКТИВЫ БЕЗ ФАНТАЗИИ

Итак, ситуация в крупнейшей в мире ядерной энергетике США характеризуется ярко выраженными контрастами. Высочайшая эффективность использования мощности АЭС, повсеместная модернизация действующих блоков, внедрение новейших реакторов и новых направлений в ядерной генерации сочетаются со слабостью сырьевой базы в ключевых переделах, а также явным кризисом в вопросах создания новой системы обращения с ОЯТ и ВАО.

В последние годы экономическая ситуация, удешевление газовой генерации и последствия аварии в Японии замедляют развитие ядерной энергетики. В результате прогнозируемые темпы строительства ядерных мощностей не обеспечат обновление ядерного парка, особенно с учетом отказа энергокомпаний от ряда проектов и закрытия (фактического и возможного в будущем) некоторых действующих блоков. Так, в период до 2020 года ожидается ввод в эксплуатацию не более пяти ядерных энергоблоков (помимо упомянутых четырех на АЭС «Вогтль» и АЭС «Саммер», к середине десятилетия должен быть достроен энергоблок № 2 АЭС «Уоттс-Бар», заложенный в начале 1970-х годов). Между тем АЭС остаются одним из наиболее дешевых видов генерации в США, уступающим по себестоимости производства электроэнергии только ГЭС, и ключевым низкоэмиссионным источником энергии.

Следует отметить, что до последнего времени в США отсутствовали федеральные законодательные ограничения на выбросы парниковых газов. В июне текущего года президент Обама объявил курс на борьбу с климатическими изменениями, предусматривающий, среди прочего, установление федеральных стандартов на выбросы – прежде всего для электроэнергетики, на которую в США приходится 40 % эмиссии.

Это хорошая новость для атомной отрасли, чья роль в ограничении парниковых выбросов до сих пор признавалась в США главным образом на декларативном уровне. Вдобавок АЭС могут сыграть важную роль в реализации стратегии снижения зависимости от импортных углеводородов, провозглашенную администрацией президента.

С учетом всего этого для Соединенных Штатов актуальной целью становится сохранение доли АЭС в балансе генерации в диапазоне 15 – 20 %. Базовый сценарий долгосрочного развития энергетики, представленный в апреле 2013 года Минэнерго, предусматривает снижение к 2040 году удельного веса атомных станций в балансе генерации до 17 %. Однако он не учитывает досрочное закрытие в нынешнем году ряда энергоблоков, что может привести к дополнительному снижению доли АЭС в долгосрочной перспективе. До сих пор главным фактором стабилизации роли атомной генерации в электроэнергетике было повышение эффективности эксплуатации. К настоящему времени этот ресурс близок к исчерпанию в силу выхода КИУМ на уровень, близкий к максимально возможному среднему показателю для столь значительного ядерного парка, состоящего из энергоблоков второго поколения. В перспективе в рамках цели сохранения роли АЭС на передний план выдвигаются задачи продления ресурса стареющих действующих блоков с их модернизацией и повышением мощности, а также строительство новых энергоблоков.

В части продления США заглядывают далеко вперед, исследуя возможность увеличения жизни действующих блоков почти вдвое: с максимальных почти 45 лет, достигнутых сегодня, до 80 лет. Что касается нового строительства, американцы идут в целом в ногу с передовыми странами, начавшими внедрение блоков поколений III и выше, однако роль новых конструкций в энергетике США еще долго будет отставать от показателей ряда других государств. Исходя из всего этого, проблема эксплуатации старых мощностей будет особенно актуальной для США.

В сфере дореакторного ЯТЦ Вашингтон рассчитывает прежде всего на освоение технологий обогащения урана второго и третьего поколений – центрифужных и лазерных. Во внедрении лазерной технологии США пока лидируют, однако это направление пока не перешло в практическую, промышленную фазу. Не слишком надеясь на быстрый прорыв в этой области, Соединенные Штаты одобрили несколько проектов строительства центрифужных заводов, стремясь догнать другие страны в использовании этой традиционной, но эффективной технологии.

В послереакторном ЯТЦ Соединенные Штаты в обозримой перспективе делают ставку на централизованное хранение и захоронение ОЯТ и ВАО. В то же время Вашингтон в принципе не исключает движения к замкнутому ядерно-топливному циклу, однако считает это вопросом отдаленного будущего (перспективы нескольких десятилетий) и полагает, что строительство общенациональных хранилищ потребуется при любой концепции ЯТЦ. На этот счет стратегия обращения с ОЯТ и ВАО соглашается с рекомендациями ВЭКЯБ: «В данный момент окончательный выбор какой-либо концепции ЯТЦ в качестве государственной политики был бы преждевременным для Соединенных Штатов Америки… Финансовые затраты, вопросы нераспространения ядерного оружия, национальной безопасности и экологии, технологические ограничения – вот лишь несколько про

 

Ингард ШУЛЬГА

24.10.2013

Комментарии 0

Войдите или  зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Комментарий эксперта

Комментарий эксперта: 

Энтони - США

вице-президент европейского подразделения GE-Hitachi по ядерному топливу и обслуживанию:

GE-Hitachi лицензирует ESWBR в США. Мы вообще-то не только что начали этот процесс, и я очень надеюсь услышать в этом году, что все завершено, сделано. Несколько месяцев назад мы подписали соглашение с Dominion Power, которое предполагает, что если они решат строить третий энергоблок на АЭС «Норд-Анна», то это будет реактор ESWBR. Мы в процессе подготовки к этому решению сейчас, нанимаем много людей, предпринимаем усилия в инженерно-технической сфере, необходимые для реализации проекта.

Что касается регуляторного окружения. В США есть несколько штатов с коммунальными предприятиями, которые определяют тот объем правил, который они могут регулировать самостоятельно. Они сами определяют, каким образом, за счет каких ресурсов они будут удовлетворять спрос на электроэнергию, газ, воду и другие коммунальные услуги. В США сейчас существует микс из штатов с регулируемым рынком и штатов с дерегулируемым рынком. В дерегулированных штатах рынок открытый, конкуренция, необходимо подавать заявку со своей ценой мощности. И единственный способ получить гарантии возврата вложений в конкурентном рынке – это договориться о механизме strike price, что-то подобное сейчас обсуждается в Великобритании. В регулируемом штате возврат инвестиций более или менее гарантирован, поэтому это менее рискованно. Гораздо легче принимать решение об инвестировании. Федеральное правительство также может подкинуть немного субсидий, чтобы содействовать инвестициям в капитальное строительство новых станций.

Я абсолютно позитивно смотрю на перспективы нового строительства. Я полагаю, когда страна или какая-то часть страны нуждается в дополнительных энергомощностях, им необходимо сделать шаг назад и провести due diligence, оправдано ли это экономически – предпочесть одну технологию всем остальным. В некоторых случаях ты как инвестор имеешь субсидии для развития возобновляемых источников. И мы видели, как это происходило не так давно в Испании и происходит сейчас в Германии. Но кто-то может сказать: «Возобновляемые – это не вариант, мне нужна базовая загрузка, как еще я могу диверсифицировать свой портфель энергомощностей». И тут хороший пример Финляндия, которая предпочитает атомную энергетику. Они строят блок, думают о новом, двигаются вперед. Решение зависит от того, что ты хочешь, какие есть опции и как потребители встретят технологию, которую ты собираешься использовать.

 

Майерс - США

вице-президент Атомного энергетического института США (NEI):

В краткосрочной перспективе, я думаю, мы увидим завершение строительства двух блоков в Джорджии и двух блоков в Южной Каролине. TVA также закончит второй энергоблок на АЭС «Уоттс-Бар». Полагаю, это все новые блоки, которые будут введены до конца текущего десятилетия. В 2018 – 2020 годах, по моему прогнозу, компании снова начнут брать на себя обязательства по строительству новых мощностей. И затем, после 2020 года, я думаю, они ускорят объемы строительства. Таким образом, я достаточно оптимистичен относительно перспектив нового строительства в США. После 2020 года спрос на электроэнергию увеличится на фоне остановки большого количества угольных мощностей и вывода более старых атомных блоков, а также введения углеродных ограничений. Думаю, все эти факторы вместе будут драйвером к строительству новых атомных блоков в США.

К слову, даже когда появились признаки «ядерного ренессанса», мы полагали, что этот процесс будет проходить относительно медленно. Так что мы не сильно удивлены тем, что произошло. Мы еще с 2005 – 2006 годов говорили, что до 2020 года заработают 6 новых реакторов. Наши прогнозы оказались близки. В США по-настоящему зрелое, релевантное, стабильное регуляторное окружение. Одобрение нового проекта регулятором, действительно, занимает много времени. Но стоит отметить, что регуляторное одобрение происходит до того, как начинается строительство, поэтому длительное согласование не несет капитального риска.

Кроме того, длительное изучение NRC преследует цели безопасности. Кстати, много времени занимает согласование какого-то абсолютного нового проекта. Поэтому чем больше мы будем строить, тем лицензирование станет более быстрым и эффективным.

 

Справка

Закрытие АЭС по экономическим причинам

Единственный действующий ядерный энергоблок мощностью 838 МВт на АЭС «Кристалл-Ривер» в штате Флорида простаивал с 2009 года из-за обнаружения трещин в бетоне контайнмента, вызванных ремонтными работами с заменой парогенератора. Новый собственник станции – компания Duke Energy, поглотившая прежнего владельца АЭС – Progress Energy – в феврале 2013 года принял решение о закрытии энергоблока в силу нецелесообразности расходов на ремонт, которые могли значительно превысить $ 1 млрд на фоне разногласий со страховой компанией относительно страхового покрытия. Оба действующих блока суммарной мощностью 2150 МВт на АЭС «Сан-Онофре» в Калифорнии остановлены в начале 2012 года из-за обнаруженного интенсивного износа части труб новых парогенераторов, установленных в 2010 – 2011 годах. После почти полутора лет простоя, в ходе которого надзорный орган откладывал решение о пуске на пониженной мощности хотя бы одного блока, в июне 2013 года эксплуатирующая компания Southern California Edison решила закрыть станцию. Одноблочная АЭС «Кивуни» в штате Висконсин была куплена компанией Dominion Resources в 2005 году. Новый владелец рассчитывал дополнить эту покупку приобретением других ядерных мощностей на Среднем Западе, добиваясь синергии, однако этот план не сработал. В результате весной 2011 года компания объявила о поиске покупателя на станцию, но эти действия также не увенчались успехом. В мае 2013 года АЭС мощностью 556 МВт была закрыта. Другие компании тоже периодически рассматривают вопрос о выводе из эксплуатации своих ядерных мощностей. Так, Exelon считает слабыми звеньями своей ядерно-энергетической империи, в которую входит 13 атомных станций, АЭС «Ойстер-Крик» и АЭС «Клинтон», и оценивает возможность их закрытия. В частности, первую планируется досрочно вывести из эксплуатации в 2019 году. А компания Entergy уже приняла решение об окончательной остановке в будущем году АЭС «Вермонт Янки». Впрочем, последний случай, который официально мотивируется экономически, как раз имеет и давнюю политическую подоплеку – конфликт компании с властями штата Вермонт, который сыграл роль в таком исходе.

 

Причины задержки лицензирования

В декабре 2010 года NRC решила продлить максимально возможный срок хранения ОЯТ в пристанционных хранилищах атомных станций с 60 лет до 120 лет. В начале июня 2012 года Федеральный апелляционный суд округа Колумбия фактически отменил это решение, обязав Комиссию провести повторную оценку экологических и санитарных последствий удвоения сроков содержания ОЯТ в пристанционных хранилищах. Согласно решению NRC, повторная экологическая экспертиза продлится до сентября 2014 года. Между тем обращение с ОЯТ относится к существенным условиям комбинированной лицензии, так что выдача разрешений на строительство и эксплуатацию новых блоков возобновится не раньше, чем будет исполнен вердикт суда и после этого – принято повторное решение надзорного органа о пристанционном хранении. В то же время сам процесс рассмотрения заявок на получение лицензий продолжается.

 

Аналитика