Когда-то атомная отрасль стала центром экономического бума, сравнимого разве что с нефтяным. Затем серия странных событий привела к нерыночному давлению на нее. В результате западные игроки начали терять навыки строительства новых АЭС. Сегодня часть «атомных» компетенций на Западе утрачена: новые АЭС строят не везде, а там, где речь об этом заходит, как в Венгрии и Финляндии, зачастую планируют привлекать незападного исполнителя («Росатом»). 

Строительство новых атомных реакторов силами западных компаний пока получается невероятно дорогим. Почему так вышло и отчего российская атомная отрасль избежала этой судьбы?

В 1988 году атомная энергетика произвела 17,08% от всей электроэнергии на Земле, а в 2018 году — только 10,21%. Общее сжатие ее доли за это время — в 1,6 раза. Сжатие доли атомной энергетики кажется парадоксальным.

В самом деле, мы живем в мире, где все развитые страны единодушно считают главной проблемой глобальное потепление. До 2000-х годов в атмосфере ежегодно прибавлялось по 15 миллиардов тонн СО2 (поскольку большая часть антропогенной эмиссии поглощается океаном и растениями). Выбросы углекислого газа от одного только угля равны примерно 15 миллиардам тонн в год.

Исходя из цифр, без сжигания угля глобальное потепление в принципе не смогло бы стать заметной проблемой. Угольную энергетику вполне могла заменить атомная еще в прошлом столетии — и тогда масштабы глобального потепления в принципе не достигли бы сегодняшних.

Верно и обратное: если бы атомная энергетика не возникла, а ее киловатт-часы сегодня вырабатывали из угля, концентрация главного парникового газа в атмосфере росла бы на четверть быстрее: угольные ТЭС выбрасывали бы в воздух почти на четыре миллиарда тонн СО2 в год больше, чем сегодня.

Выбросы углекислого газа в граммах на киловатт-час выработанной электроэнергии с учетом всего жизненного цикла (то есть и затрат материалов при строительстве станций). Хорошо видно, что атомная энергетика (12 грамма на киловатт-час) в этом отношении в разы уступает не только угольной или газовой, но и солнечным батареям на крышах домов и даже ГЭС, хотя и незначительно отстает от ветряков / ©МГЭИК

Выбросы углекислого газа в граммах на киловатт-час выработанной электроэнергии с учетом всего жизненного цикла (то есть и затрат материалов при строительстве станций). Хорошо видно, что атомная энергетика (12 грамма на киловатт-час) в этом отношении в разы уступает не только угольной или газовой, но и солнечным батареям на крышах домов и даже ГЭС, хотя и незначительно отстает от ветряков 

Нельзя сказать, чтобы этого никто не понимал. Еще на Парижском климатическом саммите в 2015 году прозвучала простая мысль: тепловые электростанции, выбрасывающие углекислый газ, нужно заменить на «безуглеродные», которые этого не делают. И среди озвученных безуглеродных видов генерации — ветровая, солнечная, гидро- и атомная энергетика. Вместе их обозначают как «зеленый квадрат».

С чисто технической точки зрения кажется очевидным, что лишь первыми тремя «углами квадрата» потребности в безуглеродной генерации не покрыть. Крупные реки есть не везде, ветер дует не всегда, а в глубине континентов они редко достигают нужной силы. Пик потребления энергии в странах с умеренным климатом — именно зимой, когда солнца там трагически мало. Наконец, основная часть всей энергии в окружающем мире приходится на ту, что находится внутри атомов.

Значит, в роли так называемой базовой генерации атомная выглядит крайне перспективной. Все, начиная от Греты Тунберг и заканчивая генсеком ООН, отмечают, что борьба с изменением климата идет крайне медленно. В то же время очевидно, что именно АЭС быстрее всего могли бы снизить выбросы СО2 в атмосферу — а ведь именно снижение концентрации углекислого газа было главной темой, которую обсуждали в Париже в 2015 году.

Почему же, несмотря на это, ее доля в мире вот уже десятки лет не показывает заметного роста?

Синим показано количество активных реакторов АЭС, вверху их мощность. Заметно, что с 1980-х годов развитие атомной энергетики в мире серьезно замедлилось / ©Wikimedia Commons

Синим показано количество активных реакторов АЭС, вверху их мощность. Заметно, что с 1980-х годов развитие атомной энергетики в мире серьезно замедлилось 

Обычно это объясняют авариями: Три-Майл-Айленд, Чернобыль, Фукусима. Как мы покажем ниже, на деле спад в массовом атомном строительстве начался до любых масштабных аварий на АЭС и не имел с ними прямой связи. Более того, имеющийся опыт аварий подтверждает правоту целого ряда исследователей: АЭС — несмотря на Чернобыль и остальное — куда безопаснее почти всех видов электроэнергетики, не исключая ветровую.

Как же так получилось, что доля этого вида энергии, некогда испытавшего крайне бурный рост, в последние десятки лет снизилась? Каковы были причины такого незаслуженного замедления и почему в будущем ситуация может развернуться на 180 градусов?

С кем сравнивать

Все познается в сравнении. Следовательно, если мы хотим понять сильные или слабые стороны какого-то явления, то должны узнать, каковы сильные и слабые стороны его конкурентов. Кто же были его соперники в начале атомный эры и сегодня?

Если верить СМИ, в прошлом энергетика была «грязной», основанной на ископаемом топливе и с очень малой долей возобновляемой генерации. Сейчас же строят множество ветряков и солнечных батарей, а «средневзвешенный» киловатт стал много чище. Однако сухие факты не подтверждают такого взгляда на вещи.

Угольная ТЭС в Китае / / ©Wikimedia Commons

Угольная ТЭС в Китае 

В 1971 году 39,52% всей электроэнергии в мире получали из угля, а в 2014-м — 41,1%, то есть даже больше (в 2018 году — около 39%). На ГЭС и иные виды возобновляемой генерации в 1971 году приходилось 24,32% всей электроэнергии, а в 2018-м — 25,22%. Получается, уголь за это время прибавил свою долю больше, чем возобновляемая энергетика.

Сжигая углеводороды (напомним: уголь — не углеводород), люди получали 31,77% всей электроэнергии в 1971 году (тогда — в основном мазут), а в 2018-м — примерно 25% (сейчас это в основном газ). Выходит, с 1970-х доля угля и возобновляемой энергетики почти не изменилась, а вот углеводороды заметно «просели».

То есть ключевым конкурентом атомной энергетики — и основным видом в мире — был и еще очень долго будет уголь, на который в России приходится почти 20% генерации (примерно вдвое ниже общемировой доли). Как же он смотрится на фоне атома?

Подавляющее большинство из нас ничего об этом не знают, а если и задумываются, то полагают, что пыль от сжигания угля приводит лишь к легким заболеваниям — и не более того. Но за последние десятки лет целый ряд научных работ вскрыл принципиально иную картину.

Уровень загрязнений микрочастицами в микрограммах на кубометр. Оранжевым и более насыщенными цветами показан опасный уровень концентрации микрочастиц. Темным — очень опасный. Основная часть электроэнергии в Китае вырабатывается из угля / ©Ventusky.com

Уровень загрязнений микрочастицами в микрограммах на кубометр. Оранжевым и более насыщенными цветами показан опасный уровень концентрации микрочастиц. Темным — очень опасный. Основная часть электроэнергии в Китае вырабатывается из угля

Каждый человек пропускает через свои легкие по 15 килограммов воздуха ежесуточно. Наши дыхательные пути эффективно отсеивают только частицы крупнее 10 микрометров (сотая доля миллиметра), а все, что мельче (их называют PM 10 и РМ 2.5), проходит через легкие напрямую в кровь. В кровотоке эти частицы при достаточной концентрации становятся центром образования тромбов. Наличие тромбов провоцирует инсульты и, что не менее опасно, инфаркты.

В природе, до появления современной цивилизации, такая ситуация была редкостью. Вне крупных пустынь человеку негде подхватить «естественные» частицы PM 2.5 и PM 10. Любая концентрация PM 2.5, превышающая 100 микрограммов на кубометр воздуха, крайне опасна: в английском ее официально называют «очень нездоровой» (от 80 и выше — просто «нездоровой»).

Между тем на спутниковом снимке ниже легко видеть, что в Китае над густонаселенными районами концентрация уходит за 170 микрограммов на кубометр. При этом снимки сделаны в июле 2020 года — а зимой концентрация микрочастиц в воздухе куда выше, потому что в холодное время года он на десятки процентов плотнее и намного беднее по влаге. В более плотном воздухе частицам проще «плавать», не падая на землю, да и капли влаги в сухом воздухе связывают их много реже. Аналогична картина с PM 10.

К чему это ведет? По подсчетам американских исследователей, такие микрочастицы — один из ведущих источников инфарктов, инсультов и преждевременных смертей в США. Загрязнение от энергетики там, согласно научным работам на эту тему, приводит к преждевременной смерти 52 тысяч человек в год — и подавляющее большинство этих жертв приходилось на угольную энергетику. В английском таких людей обозначают как deathprint — «смертельный след» энергетики.

Специалисты из Соединенных Штатов утверждают, что даже оснащенные эффективными фильтрами американские угольные ТЭС могут приводить к гибели десяти тысяч человек на триллион киловатт-часов выработки. В мире — даже в эпоху коронавирусного карантина — уголь дает порядка восьми триллионов киловатт-часов в год. Это значит, что если бы все угольные ТЭС фильтровали выбросы так же хорошо, как американские, то в мире от них могло быть 80 тысяч преждевременных смертей в год.

Согласно такому весьма оптимистичному сценарию, угольная энергетика убивала бы одного человека в шесть с половиной минут. Эту цифру стоит запомнить — она пригодится нам дальше, как фундамент для сравнений. Правда, в странах третьего мира угольные ТЭС имеют фильтры слабее, чем в США, и по этой и другим причинам там на триллион «угольных» киловатт-часов приходится не десять тысяч, а сто тысяч смертей. То есть фактически уголь убивает заметно больше одного человека в минуту. Общее число преждевременных смертей от его сжигания оценивают в 800 тысяч в год.

Наверное, стоило бы еще сказать, что даже те, кто переживает последствия вдыхания сгоревших частичек угля, часто и подолгу лечат заболевания дыхательных путей, что, например, в Великобритании стоит 1,7 миллиарда фунтов стерлингов в год.

В США ситуация еще хуже: лечение болезней, вызванных ТЭС, обходится в 0,3 триллиона долларов, притом что общая стоимость всей электроэнергии, потребляемой в США за год, — менее 0,5 триллиона долларов. Американские отраслевые специалисты уверены: даже если бы угольная энергетика не имела других негативных сторон — одни только дополнительные сотни миллиардов долларов, что она заставляет тратить на медицину, были бы достаточной причиной для постепенного вытеснения угля.

Газовые ТЭС намного гуманнее. По оценкам американских энергетиков, они могут вести к преждевременной гибели лишь четыре тысячи человек на триллион киловатт-часов. По всей планете природный газ дает порядка четырех триллионов киловатт-часов — или 16 тысяч случаев возможных преждевременных смертей в год. Это чуть меньше, чем одна в полчаса. Еще менее опасны ГЭС. Они при периодических авариях уносят в среднем 1400 жизней на триллион киловатт-часов своей выработки.

На этом фоне атомная энергетика выглядит весьма безопасно. Как мы уже писали, оценка всех преждевременных смертей от происшествий на АЭС за всю их историю — четыре тысячи, менее 90 погибших на триллион киловатт-часов.

Причем последняя авария с подтвержденным летальным исходом была еще в 1980-х, с тех пор подобных событий не происходило. Так что было бы некорректно говорить, будто «атомная энергетика дает два триллиона киловатт-часов в год, значит, в этому году она станет причиной гибели 180 человек» (примерно одного в два дня). Нет, не станет: сегодняшние типы реакторов исключают события типа Чернобыля. Мы писали о том, почему это так, в нашем более раннем материале. Реальное число жертв на АЭС сейчас равно нулю — и за два дня, и за два месяца, и за два года.

Интересно, что при сжигании биотоплива число преждевременных смертей равно 24 тысячам на триллион киловатт-часов — это лучше уровень угля в третьем мире, но хуже, чем тот же уголь в первом мире.

В таком режиме нулевого deathprint, что и атомная энергетика, сегодня работают только крупные солнечные электростанции: там неоткуда падать, поэтому при их строительстве никто не гибнет.

На этом фоне атомная энергетика выглядит так хорошо, что сам собой возникает вопрос: почему мировое сообщество зеленых требует ее ликвидации? Предположим, их совсем не заботят сотни тысяч потенциальных ежегодных жертв тепловой энергетики. Но вот изменение климата их не волновать явно не может. А ведь ТЭС выбрасывают еще и основную часть углекислого газа, что вырабатывает человечество. Из цифр очевидно, что если бы не АЭС, ситуация была бы намного хуже. Что в таких условиях заставляет зеленых идти против атомной энергетики?

Причина проста: страх. Иррациональный, но, как мы покажем ниже, очень мощный.

Начало страха

Человек традиционно боится двух вещей: того, что ему незнакомо, и того, с чем он может пересекаться часто, но не понимает. То, что кажется знакомым и понятным, не вызывает страха, даже если оно по-настоящему смертоносно.

Исследователям известно, что дрова и уголь уносят сотни тысяч жизней в год. Но люди жгут дрова миллионы лет, и они настолько вошли в обиход, что их никто не боится. Любой дачник спокойно сжигает мусор на своем участке, любой турист спокойно сидит у костра (иногда с подветренной стороны). Бесполезно объяснять, что это вредно: люди просто скажут «предки наши жгли, и никто не умер».

Никакие научные исследования не могут поколебать доверие к тому, что мы считаем привычным. Вспомним курение: десятки лет рассказов о вреде никотина не смогли сделать население менее курящим, а вот введение больших табачных акцизов в последние десятки лет по всему миру — смогло.

Ученые установили, что газ, горящий на кухне, сильно повышает вероятность артрита (провоцируя выработку «запускающих» его аутоантител в легких). Но никто и никогда не видел протестующих против газовых плит и требующих их замены электрическими. Притом что живущие в домах с электроплитами страдают артритом на 40% реже. Газ привычен: он с нами с детства. Он выглядит понятным — просто еще одним источником огня — и оттого кажется безопасным.

Рентгеновское излучение активно вошло в массовую культуру в начале XX века — как экзотическая идея неких невидимых лучей, позволяющих видеть человека изнутри. «Невидимые лучи» быстро попали в литературу и кино: «красный луч» из повести Булгакова заставлял мутировать гены животных и превратил обычных змей в опаснейших монстров, пытавшихся взять Москву.

Рекламный плакат голливудской кинокартины «Невидимый луч», вышедшей в 1936 году. Сюжет ленты повествует о сумасшедшем ученом, который начал светиться от радиоактивности. Страх радиации стал популярным сюжетом поп-культуры за десятки лет до строительства первой АЭС / ©Wikimedia Commons

Рекламный плакат голливудской кинокартины «Невидимый луч», вышедшей в 1936 году. Сюжет ленты повествует о сумасшедшем ученом, который начал светиться от радиоактивности. Страх радиации стал популярным сюжетом поп-культуры за десятки лет до строительства первой АЭС 

Западная культура не отставала: достаточно взглянуть на иллюстрацию с афиши 1920-х годов ниже, чтобы понять размах, с которым невидимые «икс-лучи» превратились в распространенную киношную страшилку. Расщепление ядер атомов порождает «смертоносное излучение», которое превращает людей и животных в чудовищ либо убивает их.

Из этого следует: общество было заранее готово к тому, что все связанное с расщеплением ядер будет опасным — как в фильмах ужасов. Поэтому неудивительно, что первое художественное произведение об аварии на атомном реакторе вышло в 1941 году — до запуска первого такого реактора. Второе последовало в 1942-м.

Не приходится удивляться, что выросшие на западной массовой культуре люди очень часто реагировали на идею близкого строительства атомной электростанции крайне напряженно. Первые протесты против строительства АЭС на Западе зафиксированы уже в 1958 году — для начала в Калифорнии. Первая атака на атомную электростанцию с использованием гранатомета была устроена будущим швейцарским парламентарием за годы до Чернобыля.

Может показаться, что реакция наиболее нервно настроенной части общества не имела особых шансов на успех. Аварии со смертельным исходом на АЭС редки, а экономические выгоды от них очевидны. Да, их мощностью сложнее маневрировать, но и угольные ТЭС из-за необходимости разогрева топок «разгоняются» и «тормозят» не быстро. К тому же в цене атомного киловатта основную часть составляет стоимость АЭС, а не ее топлива, а ведь стоимость АЭС в 1960-х была ниже, чем у тепловых электростанций. Это значит, что и энергия их была дешевле, чем у угольных ТЭС. Победа новой отрасли над углем предопределена?

Так и подумало множество американских компаний, ринувшихся в атомную энергетику и устроивших там настоящий бум. В 1960-х Штаты закладывали помногу атомных реакторов каждый год. Увы, вложившиеся бизнесмены ошибались.

Массовые протесты были неэффективны, поэтому протестующие начали активно искать другие пути блокировки возведения реакторов. Американское право позволяло местным жителям, живущим в районе АЭС, подавать групповые иски против их строительства, и на период судебных споров его приостанавливали.

Однако практически все электростанции в мире создают на заемные деньги — и если в наше время на Западе стоимость кредита крайне невысока, то полвека назад она была равна нынешней российской, то есть оставалась довольно значительной. Это значило, что каждый год задержки заставлял платить больше процентов по кредиту, не получая при этом денег от самой станции, благо она еще не введена в строй.

Наконец, нельзя забывать, что сами судьи — люди, они точно так же ходили в кино, где показывали фильмы про ужасы, связанные с невидимыми лучами. Соответственно, некоторые из них тоже были настроены решительно против строительства нового вида электростанций.

Решающим для США стал 1971 год: тогда один из судей принял решение, что власти должны проводить процедуру доказательства экологической безопасности каждой электростанции — вне зависимости от того, подан против нее групповой иск от местных жителей или нет. С этого момента в Штатах действовала своего рода «презумпция виновности» против каждой АЭС, которую там строили.

Результаты не заставили себя ждать. Комиссия по атомной энергетике на полтора года вообще остановила выдачу новых лицензий, а когда их начали выдавать вновь, правила резко ужесточили. В 1964-1968 годах вводимые в США АЭС обходились в 1000-1500 долларов (по современным ценам) за киловатт-час, а средний размер реактора был 800-1100 мегаватт. Те АЭС, чье строительство началось в 1967-1972 годах, но завершилось до 1978-го, стоили уже 1800-2500 долларов за киловатт установленной мощности. Взлет цен составил 187%, или 23% в год.

Кроме длительной процедуры согласования, начались и другие проблемы. Под натиском общественного мнения изменили многие конструктивные решения в реакторах, а сам этот процесс стал заметно медленнее. Бизнес начал терять интерес к таким проектам. И не без причины: для реакторов, строительство которых начали после решения суда 1971 года, стоимость до 1978 года выросла еще на 50-200%.

Но и это было не все. В 1979 году случилась авария на АЭС Три-Майл-Айленд. Те станции, что были завершены до нее, в 70-х годах, имеют среднюю стоимость на киловатт мощности в 2,8 раза ниже, чем те, создание которых завершили после этой аварии. Почему цены так взлетели? Потому что средний срок строительства таких АЭС в США увеличился в 2,2 раза.

Реакция на происшествие кажется непропорциональной, только если мы забудем о том, что люди уже тогда, до первой заметной на Западе атомной аварии, были под серьезным воздействием страха, который Голливуд и массовая культура прочно связали с АЭС еще до того, как первая из них начала работать. Именно поэтому из зоны вокруг АЭС Три-Майл-Айленд простым решением местного губернатора эвакуировали полторы сотни тысяч человек. Конечно, их всех потом вернули, но сама острота реакции впечатляет.

Президент США Картер покидает зону АЭС Три-Майл Айленд / ©Wikimedia Commons

Президент США Картер покидает зону АЭС Три-Майл Айленд 

Кажется, что это избыточная реакция: в аварии не погиб ни один человек даже из персонала станции, никто не получил и заметного ущерба для здоровья. Рядом по всем США стояли угольные станции, каждая из которых безо всяких аварий уносила множество жизней в год, но от них почему-то никого и никогда не эвакуировали, как не эвакуируют по сей день.

А вот населению США, в силу его беззащитности перед массовой культурой, казалось совсем иначе. Согласно опросам общественного мнения, более 50% американцев были не удовлетворены и действиями властей, и слишком, по их мнению, спокойной реакцией проектировщиков и строителей станции на аварию.

В итоге с 1978 до 2012 год в Штатах не выдали больше ни одной лицензии на строительство АЭС.

Почему мы столько внимания уделяем Соединенным Штатам? Во-первых, это главная ядерная энергетическая держава и того времени, и наших дней: в 2019 году АЭС там выработали 809 миллиардов киловатт-часов, а в России — 208,7 миллиарда. Во-вторых, американский сценарий последовательно повторился во множестве других государств.

Возьмем вторую по атомной генерации страну — Францию. В 2019 году она выработала 338 миллиардов киловатт-часов на АЭС, что дало 70,6% от всей ее электроэнергии. После инцидента на Фукусиме 57% французов в опросах высказались против существования атомной энергетики у них в стране.

Тогдашний президент республики Николя Саркози пытался защищать атомную энергетику, основываясь на рациональных аргументах: мол, на Фукусиме никто не погиб, а от тепловой энергетики люди массово умирают каждый год.

Итог его усилий можно было предсказать заранее. В 2012 году были выборы — на них он проиграл Франсуа Олланду, который шел под лозунгом сокращения доли выработки от АЭС с 75% (тогда) до 50% в 2025 году. Разумеется, проигрыш Саркози стал следствием не его атомной политики — та была второстепенной в глазах избирателей на фоне остальных вопросов. Но именно его поражение на выборах определило то, что Париж взял курс на сжатие своей атомной энергетики.

Правда, чисто технические проблемы сделали такой план трудновыполнимым: замещающие мощности сложно построить быстро. Тем не менее Франция и сегодня планирует закрыть 14 ядерных реакторов и снизить долю ядерной генерации до 50%, хотя и в более продолжительный срок.

Постепенная потеря Западом позиций в ядерной энергетике

Проблема заключается в том, что в любой крупной отрасли увеличение масштабов означает сокращение издержек, а уменьшение масштабов — их рост. До 1978 года в США было массовое атомное строительство, а после его практически не стало. Даже разрешение 2012 года позволяет лишь частично замещать выбывающие из строя старые реакторы — ни о каком поддержании нынешней доли АЭС в американской энергетике речь никто не ведет. Но раз новые реакторы не строят массово, каждый из тех, что все же придется построить, будет намного дороже, чем раньше: много дороже, чем в 70-х, не то что в 60-х.

Насколько именно — зависит от цены привлекаемого кредитного капитала. Западные банки неохотно дают большие займы на атомные проекты: те непопулярны в местных обществах и всегда находятся под риском свертывания по политическим мотивам, в силу зеленых протестов. Поэтому при несубсидируемых кредитах на строительство атомная энергия в США, по расчетам известной финансовой фирмы Lazard, выходит дороже, чем от угля, газа, ветра или крупных солнечных электростанций.

Международное энергетическое агентство характеризует ситуацию так:

«В развитых экономиках атомная энергетика уже начала постепенно исчезать: АЭС закрывают, новые инвестиции в них малы».

Если ничего не делать, утверждает агентство, в развитых странах доля атомной энергии к 2040 году упадет на две трети.

И дело даже не в самих цифрах, а в том, что начать строительство атомных реакторов заново будет непросто. Штаты не возводили их так долго, что десятки лет (с 1980-х до 2012 года) у их специалистов в этой области просто не было опыта нового строительства у себя в стране. Не имея опыта строительства внутри страны, трудно заработать и на внешних рынках: заказчик охотнее заплатит тому, у кого за плечами строительство АЭС в срок на родине.

Третий реактора АЭС Олкилуото был начат постройкой в 2005 году и планировался к сдаче к 2010 году. Однако оказалось, что Areva из-за многолетнего перерыва в создании реакторов не может закончить его в срок. Ряд компонентов реактора переделывали не по одному разу. Начало коммерческой эксплуатации блока ожидается только в 2021 году, после 16 лет постройки. В итоге цена энергоблока выросла с 3,7 до 8 миллиардов евро / ©Wikimedia Commons

Третий реактора АЭС Олкилуото был начат постройкой в 2005 году и планировался к сдаче к 2010 году. Однако оказалось, что Areva из-за многолетнего перерыва в создании реакторов не может закончить его в срок. Ряд компонентов реактора переделывали не по одному разу. Начало коммерческой эксплуатации блока ожидается только в 2021 году, после 16 лет постройки. В итоге цена энергоблока выросла с 3,7 до 8 миллиардов евро 

А вот попытки возобновления строительства новых АЭС «с нуля» в США, как раз из-за потери опыта их создания, иной раз заканчиваются печально. В 2012 году там выдали лицензии на строительство двух реакторов по 1,1 гигаватта в Южной Каролине — это должно было стать первым строительством такого рода в Штатах за десятки лет.

Однако вскоре оказалось, что нельзя десятки лет не создавать столь сложный объект, как АЭС, а потом вдруг взять и начать строить его в срок и по плану. Американская ядерная отрасль просто утратила такие компетенции. Части реактора не успевали произвести в установленные сроки. Затягивание длилось так долго, что Westinghouse Electric Company, которая вела строительство, сначала перенесла сроки на два-три года.

Французский реактор того же типа на АЭС Фламанвиль. Строительство начато в 2007 году, окончания не ждут раньше 2023 года, стоимость взлетела с 3,3 до 12,4 миллиардов евро. Частичная утрата умения работать в высокотехнологичной индустрии заставила французскую атомную индустрию заплатить и деньгами, и временем / ©Wikimedia Commons

Французский реактор того же типа на АЭС Фламанвиль. Строительство начато в 2007 году, окончания не ждут раньше 2023 года, стоимость взлетела с 3,3 до 12,4 миллиардов евро. Частичная утрата умения работать в высокотехнологичной индустрии заставила французскую атомную индустрию заплатить и деньгами, и временем 

А в 2017 году внезапно поняла, что «не вытягивает», и объявила о банкротстве. Его причиной она назвала именно строительство двух новых реакторов — общие потери на них компания оценила в девять миллиардов долларов. Как подытожила судьбу проекта местная пресса:

«Южная Каролина потратила девять миллиардов, чтобы вырыть в земле дырку, а потом вновь ее засыпать».

Пока это еще не конец нового реакторного строительства в США: два однотипных энергоблока строят в другой части страны. Опыт каролинской неудачи вроде бы учтен, сборку компонентов реактора изменили, чтобы не повторить тех же ошибок. Но проект задержан и там — стоимость его достигла 25 миллиардов долларов.

Строители признают, что она была бы еще выше, если бы государство не дало гарантии на 12 миллиардов долларов по тем кредитам, на которые строят АЭС. На этом фоне крайне непросто представить себе даже замещение сотни американских действующих энергетических реакторов. Строя по паре штук в десяток лет, страна неизбежно столкнется с сокращением их выработки.

Точки атомного роста: Азия и Россия?

Как ни странно, та же Westinghouse Electric Company смогла построить четыре своих реактора АP 1000 — те же, что не удалось достроить в Южной Каролине — уже в Китае. Причина того, почему в КНР вышло то, что не получилось в самих США, — в активном привлечении местных подрядчиков с самого раннего этапа работ. Уже начиная со второго реактора даже его корпус и парогенераторы делали в Китае, а по менее критически важным компонентам много поставок «с места» было и во время постройки первого реактора.

Но и для первого реактора корпус делали не в США, а в Южной Корее (Doosan Heavy Industries & Construction). Причем, опять же, используя многие китайские комплектующие. Южная Корея же все эти годы не прекращала строить АЭС — и не утратила нужных компетенций.

Крупнейшая в мире АЭС Кори в Южной Корее вырабатывает в год больше электроэнергии, чем вся энергетика Белоруссии / ©Wikimedia Commons

Крупнейшая в мире АЭС Кори в Южной Корее вырабатывает в год больше электроэнергии, чем вся энергетика Белоруссии / ©Wikimedia Commons

КНР в последние десятки лет постоянно входит в новые сложные отрасли с помощью западных технологий, в то же время местные компании очень хотят закрепиться в атомном секторе — как когда-то в 60-х хотели американские.

Их энтузиазм понятен. Там нет судебной системы, позволяющей групповому иску мешать строительству АЭС. На выборах вряд ли победит партия, обещающая сокращение атомного сектора. А в КПК, разумеется, знают, что тепловая энергетика в мире убивает сотни тысяч человек в год — и значительная их часть умирает в Китае. А также могут оценить огромный масштаб трат на лечение тех, кто все же не умер, но чьи легкие и сердце с сосудами пострадали от микрочастиц PM 2.5.

Китайские атомные игроки не находятся под действием страха, потому что в информационном пространстве Поднебесной этого страха в таких масштабах нет. Чернобыль и Фукусима там воспринимаются просто как аварии, случившиеся из-за конкретных просчетов и определенных внешних факторов. По числу жертв их просто сравнивают с другими видами энергетики, на чем вопрос «надо ли строить АЭС» отпадает сам собой. Пока Китай не находится под воздействием страха, это позволяет ему прислушиваться к разумным аргументам и контраргументам.

Россия находится в несколько иной ситуации. С одной стороны, в нашей массовой культуре сила страха перед атомными авариями весьма высока. Часть населения действительно верит, что в Чернобыле существуют мутанты, не подозревая, насколько недостоверны могут быть фильмы о нем, и так далее.

С другой стороны, таких все же меньшинство: по данным соцопросов, более 75% населения России положительно относится к атомной энергетике, большинство считают, что ее мощности надо активно наращивать. В итоге мы не наблюдаем того же масштаба зеленых протестов, что на Западе. Это одна из причин того, почему «Росатом» может продолжать нормальное планомерное строительство новых реакторов внутри страны, не теряя навыков и технологий.

По вертикальной оси мощность строящихся атомных реакторов. По горизонтальной годы. Хорошо видно. что полвека назад в строительстве новых реакторов лидировали страны Запада, а сегодня доминирует Китай, страны Дальнего Востока и Россия / ©Gerry Runte

По вертикальной оси мощность строящихся атомных реакторов. По горизонтальной годы. Хорошо видно. что полвека назад в строительстве новых реакторов лидировали страны Запада, а сегодня доминирует Китай, страны Дальнего Востока и Россия

За счет этого компания продолжает получать опыт строительства АЭС внутри страны, а цены на создание новых атомных станций остаются весьма умеренными, что позволяет ей и выигрывать тендеры в окружающем мире. Она постоянно прорабатывает новые проекты АЭС — например, ВВЭР-ТОИ, которая по мощности превосходит предшествующие проекты, а по удельной стоимости должна быть дешевле. Экспортный портфель компании превышает 140 миллиардов долларов, что сравнимо с объемом российского экспорта вооружений или зерна.

Это не значит, впрочем, что у отрасли нет других проблем. Дело в том, что потребность экономики в новых электростанциях может быть значительной, только если эта экономика активно растет. С 2007 года кумулятивный рост российской экономики весьма мал, поэтому внутри страны нет быстрого повышения спроса на электроэнергию. Сегодня «Росатом» строит всего три атомных реактора (и планирует построить еще четыре). А вот зарубежные заказы составляют 36 реакторов на разных стадиях строительства.

Компания критически зависит от заказов из-за границы: если их станет меньше, она будет ограничена умеренными объемами внутрироссийского строительства. Один из главных ее заказчиков — Китай, который планирует после накопления достаточного опыта перейти на строительство реакторов своими силами.

Определенно, есть и другие рынки: Северная Африка, ряд других стран. Но их емкость заметно ниже, как политическая, а также экономическая стабильность. В итоге «Росатом» должен справиться: мир велик, и далеко не везде страх, индуцируемый массовой культурой, может повлиять на развитие местной энергетики. Наконец, атомные планы Китая так грандиозны, что силами одних местных компаний (хотя им и предполагается отдать основную долю рынка) покрыть все потребности Поднебесной в новых АЭС пока не удается.

Будущее: перспективная отрасль энергетики, доступная не всем

Итак, в мире наблюдаются две противоположно направленные тенденции. С одной стороны, в США с их сотней реакторов выбывание старых явно не удастся полностью компенсировать новыми. Во Франции доля АЭС сокращается, в Германии — тоже, причем в последней планируют отказаться от АЭС полностью. В Японии пока работают лишь девять реакторов из 54 (впрочем, часть неработающих могут перезапустить).

Южная Корея не готова закрывать существующие АЭС и даже строит два из ранее запланированных восьми новых реакторов, но достраивать остальные шесть не планирует. Да, ЕС ведет разговоры о том, что атомную энергетику надо бы приравнять к СЭС и ВЭС, но, учитывая позиции избирателей в Европе, вероятность этого события весьма мала.

Китай планирует к 2050 году иметь до 400 гигаватт ядерных мощностей — больше, чем на сегодня есть в мире, и в 1,6 раза больше, чем общая мощность российской энергетики. Эти планы вполне реальны, потому что уголь замещать чем-то надо, и АЭС для этого выглядят — в условиях умеренных китайский цен на них — более простым решением, чем альтернативные. Кино и массовая культура здесь на решение государства не влияют, поэтому, по всей видимости, все будет согласно планам.

Правда, следует отметить, что такой масштаб атомной энергетики потребует от Китая замыкания ядерного цикла — и быстрых атомных реакторов. Это принципиально иная технологическая линия, которая в России представлена БН-800, а для КНР пока в новинку.

Итак, у атома довольно неплохие перспективы: такие страны, как Болгария, Венгрия, Польша, Румыния, Франция, Финляндия, Чехия, Эстония, планируют строить атомные реакторы. Ясно, что заметное сокращение выбросов углекислого газа для государств с умеренными доходами проще всего обеспечить за счет объединения строительства новых солнечных и ветровых электростанций с атомными. Первые дают слишком переменную выработку, а денег на накопители у развивающихся стран зачастую нет. Сбалансировать колебания инсоляции и ветра за счет работающих 24 часа АЭС — достаточно очевидное решение, и по этому пути пойдут многие.

Таким образом, будущее атома выглядит более оптимистично, чем прошлое или настоящее. Если бы массовая культура не устроила атому настоящую обструкцию — еще до Три-Майл-Айленда, — в разы подняв стоимость новых АЭС, то скорость наращивания их строительства в мире могла бы такой же, как в 1960-х. В таком сценарии все основные экономики уже имели бы французскую долю атомной генерации — по 70-75%. И в мире за год умирало бы на несколько сотен тысяч человек меньше.

Наконец, такая проблема, как глобальное потепление, просто не появлялась бы в СМИ — потому что будь доля атомной генерации в мире хотя бы 50%, уровень СО2 в воздухе мог бы только падать, а не расти. Да-да, вы все прочитали верно. Замещение угольных станций атомными технологически и экономически было вполне реально еще в прошлом веке — если бы, конечно, не эпидемия страха. Ясно, что при остановке роста концентрации углекислого газа в прошлом веке потепление просто не достигло действительно значимого масштаба.

Но на практике такая эпидемия страха шла с самого начала атомной эры, а вот замещения угля атомом — напротив, не было. И это означает, что общая цена антиатомного страха измеряется миллионами жизней — и историей с глобальным потеплением, которая будет воздействовать на наш мир, к добру или к худу, не одно столетие.

Подведем итоги. В силу достаточно иррациональных процессов, не имеющих объективных научно-технических причин, страны Запада поторопились с выводами и заметно «подморозили» развитие атомной энергетики. В результате, как мы показали выше на конкретном примере Южной Каролины, игроки их атомной индустрии стали терять технологии, которые в итоге способны определить безуглеродную энергетику будущего. Ситуация выглядит особенно тяжелой на фоне выводов борцов с потеплением о том, что без атомной энергетики сдержать выбросы СО2 не получится.

При этом причиной потери западного технологического лидерства в атомной сфере трудно назвать одни только аварии на АЭС. Например, рынок строительства новых таких станций через пять лет после Фукусимы вернулся к уровню 2010 года, но не для американских и французских игроков. Причина? Недостаточные инвестиции в атомные технологии — вложения, в западных странах упавшие ниже уровня «воспроизводства компетенций» задолго до фукусимской аварии.

В то же время Китай приложил огромные усилия, чтобы догнать былых технологических лидеров. Среди преимуществ новых азиатских игроков — меньшее время строительства станций и, соответственно, более низкая их стоимость.

Модель площадки с энергоблоком ВВЭР-ТОИ. В отличие от существующих, такой реактор сможет использовать новое МОХ-топливо, позволяющее снизить потребность в уране / ©rosenergoatom.ru

Модель площадки с энергоблоком ВВЭР-ТОИ. В отличие от существующих, такой реактор сможет использовать новое МОХ-топливо, позволяющее снизить потребность в уране

Россия между тем не останавливала развитие атомной отрасли. На базе существующих реакторов на медленных нейтронах (ВВЭР) появляются более мощные и менее дорогие проекты вроде ВВЭР-ТОИ. Попутно создаются и так называемые атомные технологии четвертого поколения — реакторы-размножители на быстрых нейтронах (БН-800 и перспективные эскизные проекты), ведут проработку жидкосолевых реакторов и даже ряда технологий термояда в рамках проекта ИТЭР.

В результате «Росатом» сейчас — лидер по строительству АЭС за рубежом. Западный бизнес тоже не против участвовать в таком строительстве (что показывает пример его работы в КНР). Но вот беда — недоинвестирование в технологии не позволяет ему выигрывать новые тендеры в том же Китае.

Как долго продлится преобладание России на рынке строительства АЭС в мире — сказать сложно. Пока ее технологии среди самых «свежих», ситуация вряд ли изменится. Но здесь важно не застывать на месте и продолжать совершенствоваться — иначе гонка с азиатскими игроками может завершиться печально.

Источник