В настоящее время в 30 странах мира эксплуатируется 447 ядерных энергетических реакторов и в 15 странах ведется сооружение 60 реакторов. В конце 2016 года установленная мощность АЭС достигла 392 гигаватт (электрической мощности) (ГВт (эл.)), что на сегодняшний день является рекордным показателем. Доля возобновляемых энергоресурсов продолжает увеличиваться, но главным источником энергоснабжения по-прежнему остается органическое топливо, в особенности уголь.

Атомная энергетика будет играть все более важную роль в укреплении энергетической безопасности и смягчении последствий изменения климата. Три четверти общемировых выбросов парниковых газов составляют выбросы в энергетическом секторе, внутри которого наибольшее увеличение объемов выбросов приходится на электроэнергетику. Ядерная энергетика, будучи низкоуглеродной технологией, способна внести значительный вклад в решение проблемы изменения климата.

По прогнозам Агентства, общемировая установленная мощность АЭС при высоком сценарии вырастет по сравнению с уровнями 2016 года на 42% в 2030 году, на 83% в 2040 году и на 123% в 2050 году. Согласно низкому сценарию, она упадет на 12% в 2030 году и на 15% в 2040 году, а в 2050 году вернется к нынешним уровням.

В создании ядерной энергетики заинтересованы 28 стран. В 13 из 30 стран, уже эксплуатирующих атомные электростанции (АЭС), сооружаются новые энергоблоки либо активно завершается сооружение ранее приостановленных объектов, а в 16 странах имеются планы или предложения в отношении строительства новых реакторов.

Разработанный Международным энергетическим агентством (МЭА) сценарий удержания роста температуры на уровне 2°C призван не допустить наиболее пагубных последствий изменения климата. В докладе 2017 года «Развитие экологически чистой энергетики», подготовленном МЭА, рекомендуется существенно увеличить масштабы применения ядерной энергетики. В нем отмечается, что в 2016 году совокупный объем введенных в действие генерирующих мощностей ядерной энергетики составил 10 ГВт (эл.), что является наивысшим показателем с 1990 года. Вместе с тем в докладе указано, что для достижения целевых показателей «сценария 2°C» необходимо до 2025 года увеличивать генерирующие мощности на 20 ГВт (эл.) ежегодно. В 2015 и 2016 годах в сфере энергетики было отмечено существенное смещение инвестиций с органического топлива на низкоуглеродные технологии. Вместе с тем, хотя в 2015 году объем инвестиций в генерацию электроэнергии на АЭС достиг 21 млрд долл. США, в инициативы по обеспечению энергоэффективности было вложено 221 млрд долл., а в освоение возобновляемых источников энергии – 313 млрд долл.

В подготовленной Всемирной ядерной ассоциацией (ВЯА) публикации «Harmony» («Гармония») – концепции генерации электроэнергии в будущем – предусматривается, что в структуру энергопроизводства будут входить самые разнообразные низкоуглеродные технологии, задействованные таким образом, чтобы преимущества каждой из них использовались в максимальной степени, а минусы, наоборот, сводилось к минимуму. ВЯА установила следующий целевой показатель: к 2050 году 25% электроэнергии во всем мире должно вырабатываться на АЭС, для чего с учетом таких факторов, как вывод из эксплуатации старых реакторов и рост спроса на электроэнергию, потребуется соорудить новые АЭС совокупной мощностью приблизительно 1000 ГВт (эл.).

Современное состояние ядерной энергетики

В 2016 году на всех АЭС мира было выработано 2476 тераватт-часов (ТВт·ч) электроэнергии, что на 91 ТВт·ч меньше среднегодового показателя за первые 10 лет XXI века. Это сокращение обусловлено главным образом снижением выработки вследствие окончательного и временного останова реакторов в Японии, а также окончательного останова реакторов в Германии и США, которые частично скомпенсированы увеличением генерации в Китае и других странах.

В левой части рис. 1 показано географическое распределение 447 ядерных энергетических реакторов, которые эксплуатируются в 30 странах мира. Лидерство в коммерческом использовании ядерной энергетики по-прежнему принадлежит промышленно развитым странам. Совершенно другое положение складывается со строящимися АЭС (правая часть рис. 1): из 60 строящихся новых реакторов во всем мире 39 находятся в быстроразвивающихся странах Азии. С 2000 года в регионе начато сооружение 85 из 105 реакторов и подключено к энергосетям 63 из 78 новых реакторов. В 2015 и 2016 годах во всем мире к энергосети было подключено 20 новых реакторов, что представляет собой наивысший показатель с 1980-х годов.

РИС. 1. Действующие ядерные энергетические реакторы (слева) и строящиеся ядерные реакторы (справа) мира по состоянию на 1 июля 2017 года. Источник: информационная система МАГАТЭ по энергетическим реакторам.

Доля ядерной энергетики в общем объеме мирового производства электроэнергии сокращалась десятый год подряд, упав в 2015 году почти до 11%. Вместе с тем за счет ядерной энергии по-прежнему обеспечивается около трети мирового низкоуглеродного производства электроэнергии. Вследствие сознательно проводимой политики продолжался быстрый рост удельного веса энергии ветра, солнца и биомассы в общем объеме генерации, однако основным топливом для выработки электроэнергии остается органическое топливо, в особенности уголь (см. рис. 2). Хотя на новые возобновляемые источники энергии (к которым относятся ветровая, солнечная и геотермальная энергия, но не гидроэнергетика) уже приходится больший совокупный объем установленной мощности, чем на ядерную энергию, ввиду присущего им непостоянства в работе их доля в фактическом производстве электроэнергии составляет менее одной трети объема, производимого на ядерных установках.

РИС. 2. Глобальное электроснабжение по видам топлива, 2000–2015 годы. Источник: адаптированные данные МЭА и компании «BP».

Спрос на электроэнергию в развивающихся странах приближается к показателям промышленно развитых стран и, вероятно, превысит их значительно раньше 2020 года. В отличие от регионов со стагнирующим спросом быстрый рост спроса в этих странах, как правило, дает толчок развитию всех имеющихся в данном районе и пригодных к использованию возможностей генерации, в том числе ядерной энергетики. На рис. 3 показано смещение объемов мирового производства электроэнергии от стран, входящих в ОЭСР, к странам, не являющимся ее членами.

РИС. 3. Доля в мировом производстве электроэнергии стран, входящих в ОЭСР, и стран, не являющихся ее членами, 2000-2015 годы. Источник: адаптированные данные МЭА и компании «BP».

АЭС зарекомендовали себя конкурентоспособными и низкозатратными предприятиями – во многом благодаря тому, что высокие первоначальные капиталовложения полностью окупались, и операторам оставалось нести лишь расходы на эксплуатацию и топливо, довольно низкие по сравнению с затратами на производство электроэнергии из органического топлива. Такая экономичность явилась главной причиной, по которой предприятия обращались за продлением лицензий, модернизировали системы безопасности и наращивали мощность. Вместе с тем в последние годы ряд организаций-владельцев/операторов объявили о планах преждевременной остановки некоторых АЭС с действующими лицензиями на эксплуатацию или АЭС, лицензии на эксплуатацию которых вполне можно было продлить. Во многих случаях основной причиной этих преждевременных остановов называлось снижение конкурентоспособности: низкие цены на природный газ, особенно в США, обусловленные быстрым ростом добычи сланцевого газа, коренным образом изменили экономическую картину энергопроизводства.

Перспективы ядерной энергетики

В таблице 1 указаны планы расширения ядерно-энергетических программ в 30 странах, где в настоящее время эксплуатируются АЭС, причем 13 из них сооружают новые энергоблоки либо завершают ранее приостановленные строительные работы. В 16 странах, эксплуатирующих АЭС, имеются планы или предложения по созданию новых реакторов.

  1. ТАБЛИЦА 1. Положение дел в странах с действующими АЭС
Категория Страны
Строят новый(ые) энергоблок(и) Аргентина, Бразилия, Индия, Китай,

Пакистан, Республика Корея, Российская

Федерация, Словакия, США, Украина,

Финляндия, Франция, Япония

Ведут строительство нового(ых) блока(ов) и имеют планы/предложения по строительству дальнейших Индия, Китай, Пакистан, Республика

Корея, Российская Федерация, США, Финляндия, Япония

Не ведут строительство блоков, но имеют планы/предложения по строительству нового(ых) блока(ов) Армения, Венгрия, Исламская Республика

Иран, Канада, Румыния, Соединенное

Королевство, Чешская Республика,

Южная Африка

Твердая политическая линия на отказ от строительства новых блоков Бельгия, Испания, Швейцария[1]
Твердая политическая линия на закрытие существующих блоков Германия

 

В настоящее время 28 государств-членов рассматривают возможность разработки ядерноэнергетических программ, строят соответствующие планы или приступают к их реализации, но еще не подключили к энергосети первую АЭС.

Еще 20 стран (последняя строка таблицы 2) проявляют интерес к ядерной энергетике, участвуют в некоторых мероприятиях Агентства, связанных с ядерной инфраструктурой, и проводимых при поддержке Агентства проектах технического сотрудничества в области энергетического планирования.

ТАБЛИЦА 2. Положение дел в странах, не имеющих действующих АЭС

Положение дел в стране Число стран
Начали сооружение первой АЭС 2
Отдали распоряжение о строительстве первой АЭС 2
Приняли решение, ведут подготовку инфраструктуры 5
Активно готовятся, но окончательного решения не приняли 7
Рассматривают возможность реализации ядерноэнергетической программы 12
Проявили интерес к ядерной энергетике 20

 На рис. 4 дана общемировая картина потенциального приращения мощностей в государствах-членах, которые впервые приступают к осуществлению ядерно-энергетических программ, к 2030 году. Для сравнения взято приращение мощностей, о котором было объявлено, и то, которого следует ожидать при консервативном варианте осуществления планов государств-членов.

[1] На референдуме в Швейцарии, прошедшем в мае 2017 года, примерно 58,2% участников проголосовали за запрет строительства новых АЭС. Действующие станции, на которых сейчас вырабатывается 34% электроэнергии страны, разрешено эксплуатировать до тех пор, пока это считается безопасным.

РИС. 4. Общемировая картина потенциального приращения мощностей в государствах-членах, приступающих к развитию ядерной энергетики, к 2030 году

Ежегодно Агентством публикуются прогнозы глобального развития ядерных генерирующих мощностей: низкий и высокий. В их подготовке принимают участие авторитетные эксперты со всего мира; они учитывают все действующие реакторы, возможное продление лицензий, запланированные остановы и проекты строительства, которые реально могут быть осуществлены в ближайшие несколько десятилетий.

Низкий прогноз

Низкий прогноз предполагает сохранение нынешних тенденций с небольшими изменениями в политике, касающейся ядерной энергетики. При этом не предполагается, что будут достигнуты все национальные плановые показатели развития ядерной энергетики. Это «консервативный, но вероятный» сценарий.

Согласно низкому прогнозу 2017 года, глобальная мощность ядерной энергетики уменьшится с 392 ГВт (эл.) в конце 2016 года до 345 ГВт (эл.) к 2030 году, за этим последует новое уменьшение до 332 ГВт (эл.) к 2040 году и восстановление до нынешних уровней к 2050 году[1]. Общемировые показатели отражают разнонаправленные региональные тенденции.

Значительное сокращение мощностей ожидается в Северной Америке, а также северной, западной и южной частях Европы; в Африке и на западе Азии прогнозируется лишь небольшое увеличение. При этом существенный рост прогнозируется в регионе, охватывающем центральную и восточную часть Азии, где к 2050 году ожидается увеличение мощностей ядерной энергетики на 43%.

Возраст более чем половины из 447 действующих в настоящее время реакторов превышает 30 лет. Согласно низкому прогнозу, до 2050 года чистого роста установленной мощности не произойдет; это, однако, не означает отсутствия нового строительства. На самом деле даже при низком сценарии к 2050 году будут установлены новые ядерно-энергетические мощности в объеме примерно 320 ГВт (эл.), компенсирующие потери вследствие вывода реакторов из эксплуатации, хотя и не всегда в одних и тех же регионах.

 Высокий прогноз

Высокий сценарий предполагает сохранение нынешних темпов роста экономики и спроса на электроэнергию, причем особенно активный рост прогнозируется на Дальнем Востоке. Кроме того, во многих странах ядерная энергетика утвердится в качестве экономически эффективного средства смягчения последствий изменения климата[2].

В соответствии с высоким прогнозом мировой объем ядерно-энергетических мощностей достигнет 554 ГВт (эл.) к 2030 году, 717 ГВт (эл.) к 2040 году и 874 ГВт (эл.) к 2050 году. Мощности будут увеличиваться во всех регионах, причем наибольший рост будет наблюдаться в регионе, включающем в себя центральную и восточную часть Азии, где к 2030 году объем мощностей увеличится более чем в два раза, к 2040 году – в 2,9 раза, а к 2050 году – примерно в 3,5 раза по сравнению с нынешним уровнем. В регионе Северной Америки к 2050 году мощности несколько уменьшатся, а в регионе, включающем в себя северную, западную и южную части Европы, сначала также уменьшатся, а к 2050 году вырастут до 120 ГВт (эл.), несколько превысив нынешний уровень 113 ГВт (эл.).

С 2010 года в ежегодных прогнозах Агентства неуклонно снижаются показатели общего объема ядерных генерирующих мощностей. Вместе с тем в долгосрочной перспективе у отрасли сохраняется высокий потенциал. В соответствии с низким прогнозом удельный вес АЭС в мировом производстве электроэнергии снизится с нынешнего уровня (примерно 11%) до 7,8% в 2030 году, 6,2% в 2040 году и 6% к 2050 году. В то же время в абсолютном выражении рост мирового объема ядерной электрогенерации, пусть и весьма умеренными темпами, но продолжается.

[1] В прогнозах учтены все имеющиеся мощности, которые классифицированы государствами-членами как «действующие», независимо от того, эксплуатируются они в настоящее время или временно остановлены. В 2016 году значительная часть мощностей Японии находилась в состоянии временного останова.

[2] См. Climate Change and Nuclear Power 2016 (IAEA, Vienna, 2016).

РИС. 5. Низкий и высокий прогнозы роста установленной ядерной мощности по регионам, подготовленные Агентством в 2017 году (ГВт (эл.))

В соответствии с высоким прогнозом расчетный удельный вес ядерной энергетики в мировом производстве электричества повысится с нынешнего уровня (11%) до 12,4% в 2030 году, 13,4% в 2040 году и 13,7% в 2050 году. Предположения об увеличении доли ядерной энергетики базируются на данных о росте энергетического сектора в развивающихся странах. Согласно высокому прогнозу, в мире появится 30-35 новых реакторов, которые, как ожидается, будут подключаться к энергосети ежегодно, начиная примерно с 2025 года. В последний раз такие темпы подключения были зафиксированы в 1984 году, когда к сети было подключено 33 новых реактора. Нынешний мировой производственный потенциал (главным образом в отношении изготовления тяжелых поковок) оценивается в 30-34 реактора в год. Главные сдерживающие факторы относятся не к производству, а к возможности заручиться политической поддержкой, монетизировать преимущества ядерной энергетики (такие как низкий уровень выбросов углерода, энергетическая безопасность, создание рабочих мест) перед другими видами производства электроэнергии и эффективнее информировать инвесторов и население о сопутствующих выгодах и рисках. Другими словами, для подключения 33 реакторов к 2025 году начинать действовать необходимо уже сегодня.

Парижское соглашение по климату может позитивно сказаться на развитии ядерной энергетики, если ее потенциал в качестве низкоуглеродного источника электроэнергии получит более широкое признание. Некоторые страны считают проблему изменения климата достаточным аргументом в пользу того, чтобы продолжать эксплуатацию АЭС, которые в иных условиях были бы закрыты по экономическим причинам, либо одним из аргументов в пользу строительства новой станции. <…>должны получить признание такие преимущества ядерной энергетики, как гарантированность поставок, надежность и предсказуемость. Эти факторы приобретают особую важность в условиях повышенной волатильности рынков электроэнергии, связанной с появлением различных технологий получения возобновляемой энергии с переменным характером выработки, например, ветровой и солнечной энергии.

  1. Агентство провело сравнительный анализ характеристик ядерной энергетики в сравнении с альтернативными источниками электроснабжения и с учетом ЦУР применительно к экономическим, социальным и экологическим составляющим устойчивого развития. С учетом широкого спектра показателей был сделан вывод о том, что ядерная энергетика может считаться надежным источником энергии, который может играть роль в диверсификации энергоснабжения и способствовать повышению его устойчивости и бесперебойности.

Сссылка на полный текст доклада Генерального директора МАГАТЭ, 17 августа 2017 г.