Атомная энергетика в топливно-энергетическом комплексе России: вызовы для развития

• обеспечение вклада АЭС в рост спроса на уровне в среднем 3,5% в год;
  
  
• достижение производства электроэнергии на АЭС – 230 млрд.кВт·ч с перспективой развития для роста обеспечения производства до 250 млрд.кВт·ч в 2020 году при условии формирования к 2010 году производственных возможностей (строймонтажных, энергомашиностроительных, кадровых), обеспечивающих темп развития до 1,5 ГВт в год:

• развитие поточной технологии строительства с обеспечением строительных процессов на пяти площадках к 2007 году и на восьми к 2015 году;
  
  
• реализацию проектов Курского энергокомплекса АЭС-ГАЭС мощностью до 0,5 ГВт, энергообеспечения магистральных газоперекачивающих систем и систем теплоснабжения от АЭС;
  
  
• потребность в новых линиях выдачи мощностей Калининской, Кольской, Балаковской, Волгодонской, будущей Северо-Западной АЭС;
  
  
• реализацию инновационного развития.
  
  
• замена энергоблоков ВВЭР-1000 на ВВЭР-1500 в базовом сценарии приведет к росту суммарной выработки 55 млрд.кВт.ч до 2020 года, что составляет около 2% от общей выработки АЭС за этот период.

Основными направлениями инвестирования средств в атомной энергетике являются:

1. Поддержание действующего потенциала мощностей с повышением эффективности их работы:
   
   • модернизация и продление срока эксплуатации действующих энергоблоков;
     
   • повышение эффективности производства и максимального
     
   • использования мощностей (КПД, КИУМ);
     
   • строительство объектов РАО и ОЯТ.
   
   
2. Замещение выбывающих мощностей атомных станций по их предельному ресурсу (простое воспроизводство действующих фондов).
   
   
3. Ввод энергоблоков для увеличения уровня установленной мощности (развитие).

Для достижения параметров Энергетической стратегии России, установленных на период до 2020 года для базового сценария – увеличения производства до 230-250 млрд.квт·ч в год, прогнозируемый объём инвестиций составит (в ценах 2004 года) 1085 млрд. руб. (37-45 млрд.$ США), то есть 2-3 млрд.$ США в год, что в 2-3 раза выше реальных инвестиций, которые может обеспечить за счёт собственных средств концерн "Росэнергоатом". При этом концерн, в первую очередь заинтересован вкладывать средства в безопасную эксплуатацию действующих блоков, повышение КИУМа, пристанционное обращение с РАО и отработавшим топливом, замещение выбывающих мощностей и в последнюю очередь развитие дополнительных генераций. О создании новых ядерных технологий, в том числе по замыканию ядерного топливного цикла, разработке реакторов IV поколения, которые должны обеспечить конкурентоспособность атомной энергетики внутри страны и за рубежом, в рамках интересов концерна вообще говорить не приходится. Предполагаемое акционирование концерна не приведет к появлению стимула строительства новых мощностей, хотя увеличит возможности ускорения строительства замещающих блоков. Сохранение существующего положения в финансировании атомной энергетики, с учётом выбытия через 10-15 лет и далее ряда блоков исчерпавших ресурс, приведёт не к росту её доли в энергобалансе страны, что соответствует Энергетической стратегии, а к быстрой деградации (по крайней мере российских проектов и технологий).

3. Внешние вызовы для государственных инвестиций в развитие атомной энергетики.

Даже по самым консервативным оценкам развитие мировой экономики к 2050 году потребует увеличения производства энергии на планете более чем в два раза. Есть четкое убеждение в том, что такое удвоение невозможно обеспечить только за счёт использования органического топлива и нетрадиционных источников, таких как энергия воды, ветра, солнца. В 2006 году председательствовать в "Группе восьми" будет Российская Федерация. В качестве одной из центральных тем российского председательства выбрана международная энергетическая безопасность.

Инновационный потенциал современной ядерной энергетики вполне допускает её широкомасштабное использование, отвечающее требованиям режима нераспространения и её способность обеспечить население экологически чистым, безопасным, экономически выгодным и социально приемлемым источником энергии. Решить эту непростую задачу можно только на прочном фундаменте международного сотрудничества и кооперации.

По мнению МАГАТЭ в ближайшие 15 лет в мире будет построено ещё, как минимум, 60 атомных электростанций, что должно помочь удовлетворить рост глобального спроса на электричество (в том числе в Индии 10 блоков, в Китае – шесть).

Об актуальности развития атомной энергетики для решения проблем энергобезопасности говорит подписанный Президентом США в августе 2005 года новый Закон об энергетической политике. Анализ этого документа позволяет сделать вывод, что впервые за многие годы (фактически после 1970-х годов) развитие атомной энергетики декларируется в качестве одного из приоритетов энергетической стратегии США (с увеличением доли атомной энергетики с 20% до 32% к 2020 г.).

В США подписано соглашение о создании ядерных реакторов нового поколения. Его подписали участники международного форума "Generation-4" – США, Канада, Франция, Япония и Великобритания (инициатором создания форума выступили весной 2000 года США). Другие члены форума, Аргентина, Бразилия, ЮАР, Южная Корея и Швейцария, как ожидается, подпишут соглашение в ближайшее время. Соглашение предусматривает создание шести типов реакторов нового поколения. Это быстрые реакторы с натриевым, газовым или свинцовым теплононосителем, а также реакторы высокотемпературный, с солевым расплавом и охлаждаемый водой сверхкритического давления.

Осенью 2000 года Россия выступила с инициативой создания под эгидой МАГАТЭ другого международного проекта для разработки инновационных ядерно-энергетических технологий (INPRO). Это предложение озвучил на саммите тысячелетия в Нью-Йорке в сентябре 2000 года Президент Российской Федерации В.В.Путин. Проект призван учитывать национальные и региональные особенности экономического развития участников. Сегодня в ИНПРО участвует 21 страна, среди них – Индия, Пакистан, Китай и некоторые члены "Generation-4". США также выразили желание присоединиться.

Строительство российских АЭС за рубежом является одной из немногих конкурентоспособных отраслей промышленности на мировых рынках. Россия строит 2 блока ВВЭР-1000 в Китае (Тяньваньская АЭС), 2 блока по 1000 МВт в Индии (Куданкулам), 1 блок в Иране (Бушер). При надлежащем качестве исполнения контрактов и при условии развития благоприятной ситуации к уже имеющимся могут быть добавлены дополнительные заказы на строительство 8-9 блоков с поставкой российского топлива.

В тоже время очевидно, что интенсивно развивающаяся атомная энергетика в Азии не будет долго опираться на увядающую атомную энергетику России, что неизбежно вытеснит её с этого рынка. Необходим качественный скачок не только в атомных технологиях, но и нацеленность на значительное расширение кадрового потенциала, на развитие атомного энергетического машиностроения. Без демонстрации реальной заинтересованности в развитии всех сопутствующих отраслей и реальных финансовых вложений никто не поверит в серьезность наших намерений. Тем более, что очевидна заинтересованность стран ЕС на вытеснение России не только с азиатского атомного рынка, но и из бывших стран социалистического лагеря и стран СНГ с заменой их на энергоблоки европейского или американского производства. Необходима постоянная демонстрация безопасности и эффективности АЭС российского производства.

На 28-м заседании электроэнергетического Совета стран СНГ в Тбилиси рассматривался предложенный ЕС вопрос "О возможных ограничениях из-за присутствия источников атомной энергии в объединяемых энергосистемах ЕС, СНГ и стран Балтии". Вывод экспертов, что российские АЭС безопасны и удовлетворяют требованиям МАГАТЭ поддержали 6 стран из 11 (5 воздержались). Причем среди воздержавшихся была и Украина, в которой 50% всей электроэнергии вырабатывается энергоблоками ВВЭР-1000 и которая планирует стратегию значительного роста атомной энергетики, тем самым продемонстрировав готовность переориентации на строительство у себя блоков АЭС западного образца.

Нацеленность государства на увеличение экспорта углеводородных ресурсов породила идею о возможной заинтересованности стран Запада в расширении поставок газа, за счёт его высвобождения и замещения на внутреннем рынке при интенсификации развития атомной энергетики в России. Следует отметить, что в Энергетической стратегии России оптимизация расходной части топливно-энергетического баланса (ТЭБ) предусматривает преодоление тенденции нарастающего доминирования природного газа на внутреннем энергетическом рынке с уменьшением его доли в общем потреблении ТЭР с 50% в настоящее время до 46% в 2020 году (с дальнейшей стабилизацией на уровне 45%). Анализ проведенный учёными ИНЭИ РАН показал, что если говорить о развитии атомной энергетики не в качестве генерации для растущей промышленности и городов, а как о замещающих мощностях, то вытесняться будет не газ, а уголь, по крайней мере на перспективу до 2020-2030 годов.

Страны "восьмерки" в гораздо большей степени может привлечь идея о развитии быстрых реакторов в России как инструмента для выжигания плутония и высокоактивных отходов как российского, так и западного производства. Это соответствует инициативе Генерального директора МАГАТЭ г-на М.Эль-Барадея по интернационализации ядерного топливного цикла, что может предотвратить попадание опасных материалов в руки террористов. Принцип радиационной эквивалентности предполагает перед окончательным захоронением выделение и выжигание из отходов ряда актинидов. Но это требует крупных государственных вложений на промышленное освоение технологий производства и переработки МОХ-топлива, технологий выделения и выжигания таких элементов как Np, Am и других, разработку конструкционных материалов нового поколения под быстрые реакторы, создание новых производств ядерного топливного цикла или переоснащение имеющихся.

В контексте безопасности и интересов государства можно отметить, что атомная энергетика и вся атомная отрасль несет стабилизирующую роль, противодействует внешнему вектору, направленному на раздробление страны. Очевидно, что возникновение нескольких новых образований с ядерным потенциалом создаст дополнительные проблемы и без того неспокойном мире. Естественно, что деструктивные силы привлекая и проблемы экологии, и проблемы терроризма, используя частные интересы бизнеса декларируют задачу закрытия атомной энергетики и предприятий ядерно-топливного цикла, вместо их качественной модернизации и решения экологических проблем возникших из прошлого.

4. Внутренние вызовы для развития атомной энергетики.

Добыча углеводородного сырья становится всё более трудоёмкой. Перспективы развития нефтяной отрасли на период до 2010 года в России базируются на освоенных районах, где доля трудноизвлекаемых запасов составляет около 60%. Если десять лет назад доля вовлеченных в разработку запасов с дебитом скважин 25 т/сутки составляла 55%, то сейчас такую долю составляют запасы с дебитами скважин до 10 т/сутки. Наблюдается хроническое снижение объёма освоения капиталовложений, снижение объёмов бурения и ввода новых скважин и месторождений, рост аварийности на технологических объектах, особенно на трубопроводах. При этом передовая наука предлагает набор перспективных технологий повышения нефтеотдачи пластов: горизонтальное бурение, гидроразрыв пластов, разработку глубокозалегающих нефтяных пластов и залежей тяжёлой нефти, мобильное оборудование для разработки мелких месторождений.

Большие разведанные запасы природного газа, сконцентрированные в основном на крупных и уникальных месторождениях, позволяют рассчитывать на преимущественное развитие газовой промышленности. При этом основные освоенные месторождения газа постепенно переходят в режим падающей добычи. Российский опыт показывает, что для подготовки ресурсной базы в объёмах, рентабельных для промышленного освоения, требуется 10-15 лет и значительные средства.

Очевидно, что при современной сырьевой ориентации экономики России инвестиции как частные, так и государственные идут и будут идти в первую очередь в нефтегазовый сектор в обеспечение как внутреннего энергоснабжения, так растущего экспорта.

Развитие электроэнергетики на современном этапе также характеризуется рядом серьезных проблем, осложняющих и ограничивающих эффективное функционирование отрасли, одним из результатов которых явилось отключение электроэнергии в Москве в мае текущего года. Согласно выводам института "Энергосетьпроект":

• Нарастает процесс физического и морального старения генерирующего и электросетевого оборудования. Выработали свой ресурс 19% электростанций России. Особенно сложная ситуация со старением ГЭС в европейской части страны, где они обеспечивают 20% потребностей в электроэнергии. При этом основные фонды в электроэнергетике самортизированы более чем на 50%, что снижает финансовые ресурсы для его замены. Нарастание объёмов изношенного оборудования и отсутствие возможности его восстановления вводит энергетику в зону повышенного риска технологических отказов и аварий не только оборудования, но и систем автоматического регулирования, релейной защиты и противоаварийного управления.

• Острые проблемы в системе теплоснабжения связаны со старением оборудования ТЭЦ, низкими технико-экономическими показателями котельных, неудовлетворительным состоянием тепловых сетей (потери до 30%). Основой развития теплоснабжения должны стать комплексные схемы топливо-, электро- и теплоснабжения, нужна стратегия развития теплоснабжения.

• В обеспечении электростанций топливом продолжает действовать опасная тенденция – расход газомазутного топлива остается на уровне 85%, расход угля и твёрдого топлива – 15%. Перспективные мировые технологии производства электроэнергии на твёрдом топливе (сжигание угля в циркулирующем кипящем слое и кипящем слое под давлением, газификация угля, переход на сверхкритические параметры пара) в России отсутствуют даже в виде пилотных установок. Электроэнергетика, угольная промышленность, энергомашиностроение не готовы к практическому осуществлению задач по увеличению использования угля на российских ТЭС. Перестройка структуры топливного баланса электроэнергетики, которая запланирована в Энергетической стратегии, требует мобилизации мощностей атомной и гидроэнергетики, повышения эффективности использования газа, развитие угольной промышленности.

• Недостаточная пропускная способность электрических сетей в ряде регионов России приводит к ограничению использования мощности, в частности это касается Кольской АЭС, существующая схема выдачи мощности Ленинградской АЭС не отвечает требованиям надежности, не обеспечивается с требуемой надежностью выдача мощности Балаковской и Нововоронежской АЭС.

• Острейшей проблемой функционирования электрических сетей является повышение рабочего напряжения, иногда до опасных для оборудования значений в весенне-летний период в ночные часы и часы дневного провала нагрузок.

• За последние 10 лет произошло масштабное старение основных фондов электрических сетей из-за недостаточных объемов инвестиций в новое строительство и техническое перевооружение. Износ электрических сетей составляет 49%, в том числе подстанционного оборудования – 70%, ЛЭП – 40%.

Все вышесказанное заставляет предполагать, что во вторую очередь (в сфере ТЭК) государственные инвестиции пойдут на модернизацию и надёжное функционирование масштабного сектора традиционной электроэнергетики.

Тем не менее атомная энергетика – это часть электроэнергетики России, часть топливно-энергетического комплекса страны, она развивается внутри ТЭК, имеет с ним одинаковые проблемы и подвержена действию конкурентных направлений.

В топливно-энергетическом комплексе России атомная энергетика играет системо-образующую, топливно-балансирующую, тарифо-стабилизирующую и природоохранную роль:

• АЭС располагаются в узлах высоковольтной сети Европейской части России и обеспечивают надежный режим работы ЕЭС России.

• "Ядерное электричество" конкурентоспособно с "органическим электричеством" даже в условиях сдерживания роста тарифа на газ на российском рынке при значительном потенциале повышения внутренней эффективности производства и развития АЭС. Технологический резерв для роста энерговыработки на действующих АЭС – 10% или около 20 млрд.кВт·ч в год (за счёт увеличения КИУМ АЭС до мирового уровня – 86%).

• Проведённый в рамках международного проекта ExternE сравнительный анализ различных энерготехнологий показал, что наибольшее отчуждение земель имеет место для ГЭС (2650 га/ГВт), а наименьшее для АЭС (63 га/ГВт). Наибольшие риски смерти, т.е. число смертей на ГВт.год, имеют место для ЭС на угле (17), а наименьшие для АЭС (0,7). Технологии производства электроэнергии на угле и нефти приводят к существенному загрязнению атмосферы за счёт эмиссии СО2, SO2, NOx и твёрдых частиц. Ядерная и гидроэнергетика в этом смысле являются экологически чистыми энерготехнологиями.

В тоже время прогнозируемое развитие атомной энергетики на первую половину XXI века сбалансировано с имеющейся сырьевой базой урана только на первую четверть столетия, т.е. до 2025-2030 годов. Дальнейшее поддержание и развитие атомной энергетики потребует производства урана из новых, неразработанных месторождений. Существует реальная проблема дефицита в обеспечении ураном ядерного топливного цикла России, которая не может в относительно длительной перспективе решаться за счет созданных ранее складских запасов. К 2010 году необходимо увеличить производство урана в 1,4 раза и к 2020 в 3,4 раза. Только в этом случае можно будет обеспечить топливом российские АЭС и сохранить экспортный потенциал на рынке свежего ядерного топлива и низкообогащенного урана.

Программой "Уран ТВЭЛ", разработанной корпорацией ОАО "ТВЭЛ" на базе программы "Уран России", предусматривается:

• увеличить добычу природного урана на действующих рудниках в 1,4 раза к 2010 году и в 1,7 раза к 2020 году;

• ввести после 2010 г. новые рудники на базе новых и резервных урановых месторождений.

Создание атомной энергетики на быстрых реакторах с замкнутым топливным циклом позволит уйти от проблемы ограниченности урановых ресурсов, ускорить решение проблем выжигания радиоактивных отходов. Следует отметить, что в рамках Международного проекта G-4, куда Россию не пригласили, и который направлен на создание реакторов следующего поколения, одним из головных проектов является подобный реактор. Создание в России одного БН-800 не создаст систему замыкания, но позволит отрабатывать ее технологии и элементы на будущее.

В настоящее время состояние атомного энергетического машиностроения характеризуется:

• наличием предприятий разной форм собственности, при этом производители оборудования атомных энергетических станций являются акционерными обществами в частной собственности;

• подавляющая часть предприятий являются монополистами в сфере своей деятельности и выполняют работы как в рамках государственного оборонного заказа, так и в рамках международного сотрудничества;

• финансово-экономическое положение предприятий тяжёлое, что приводит к устареванию станочного парка отрасли, потере высококвалифицированных кадров и снижению их конкурентоспособности.

В целом атомное энергетическое машиностроение можно охарактеризовать как сектор экономики утрачивающий свои конкурентные преимущества и требующий реорганизации.

Поднять атомную отрасль и обеспечить инновационное развитие атомной энергетики без существенной государственной помощи невозможно. Тем не менее, нельзя сокращать работу по оживлению инвестиционной привлекательности атомной энергетики, это предполагает:

1. Формирование однозначной государственной политики по инновационному развитию атомной энергетики и последовательная ее реализация с привлечением бюджетных механизмов финансирования, при этом создание новых генераций, в т.ч. дополнительных блоков АЭС должно быть увязано с региональным развитием промышленности и ростом энергопотребления.

2. Развитие внутренней политики отрасли с учётом современных условий (совершенствование законодательной базы, использование принципов государственно-частного партнерства, создание вертикальных управляющих структур с участием государства при реализации инновационных проектов атомной энергетики двойного направления, повышение эффективности взаимодействия федеральных государственных унитарных предприятий отрасли, а также предприятий других форм собственности, участвующих в создании объектов атомной энергетики и т.д.).

3. Необходимы механизмы, стимулирующие долгосрочные контракты на поставку топлива и на покупку электрической и тепловой энергии.

4. Активная банковская государственная политика, направленная на обеспечение "длинных" кредитов в том числе под государственные гарантии, государственная поддержка в погашении кредитной ставки и т.д.

5. Переориентация государственной политики с сырьевого на индустриально-технологическое развитие с обновлением фондов высокотехнологичных отраслей (в настоящее время в структуре промышленности высокие технологии в России занимают 0,5%, против 20-30% в развитых странах). В атомной энергетике важными направлениями развития должны стать принципиально новые наукоёмкие технологии энергетики и ресурсосбережения (в том числе в рамках международных проектов): использование термоядерной энергии в мирных целях (международный проект ИТЭР), развитие атомных технологий нового поколения (международные проекты ИНПРО и Generation-IV), развитие атомно-водородной энергетики.

6. Реорганизация атомного энергетического машиностроения, реформирование атомной отрасли (выделение гражданского комплекса) с соответствующим законодательным обеспечением.

Выводы:

1. Атомная энергетика – это часть электроэнергетики России, часть топливно-энергетического комплекса страны, она развивается внутри ТЭК, имеет с другими секторами комплекса одинаковые проблемы и подвержена действию конкурентных направлений. Однако в силу своей специфичности, связанной с тем, что она рождалась из ядерно-оборонного комплекса, она по-прежнему требует особого подхода со стороны государства.

2. Необходимо политическое решение с необходимой государственной финансовой поддержкой долгосрочной программы инновационного развития атомной энергетики и атомного энергетического машиностроения как одного из гарантов энергетической и национальной безопасности России. Развитие атомной отрасли должно базироваться на качественном технологическом рывке в атомных технологиях, обеспечивающем конкурентоспособность на внешнем рынке и привлекательность для инвесторов на внутреннем. Развивающаяся атомная энергетика в других странах (в частности в азиатском регионе) не будет долго опираться на увядающую отрасль в России, что приведет к нашему вытеснению с данного рынка энерготехнологий. Развитие быстрой энергетики в России обеспечит инструмент для решения проблем сокращения плутония и накапливающихся радиоактивных отходов отечественного и зарубежного производства.

3. С учётом серьезных задач по другим направлениям энергетического комплекса (развитие нефтегазового сектора, обеспечивающего на текущий момент и в ближайшей перспективе экономическую стабильность государства, модернизация и развитие электроэнергетического сектора, определяющего энергобезопасность внутри страны) необходимое наращивание бюджетного финансирования на атомную энергетику не отменяет и не подменяет поиск механизмов и стимулов внебюджетного финансирования (государственные гарантии по долгосрочным кредитам, разделение гражданских и оборонных производств и использование государственно-частного партнерства, привлечение в качестве инвесторов крупные производства под долговременные договора на поставку электроэнергии по обоюдоприемлимым ценам и т.д.).

Используемые источники: