О стратегии развития
атомной энергетики России до 2030 года и на период до 2050 года
Доля производства электроэнергии на АЭС в
России в 1999 году составила 14,4%, в ее европейской части 22%, в том числе: в Объединенных энергосистемах территорий Центра 28,2%, Северо-запада более 41%, Поволжья 23% (для сравнения: в Западной Европе 43%, Франции 76%, Японии 36%, Северной Америке 19%).
Действующие мощности АЭС являются системообразующими в европейской части России с долей поставки электроэнергии на Федеральный оптовый рынок энергии и мощности (ФОРЭМ) 41%.
В 1999 году АЭС выработали 120 млрд. кВтч электроэнергии на 16% больше, чем в 1998 году. Для производства этого количества электроэнергии на ТЭС потребовалось бы 36 млрд. куб. м газа (стоимостью 2,5 млрд. долл. в экспортных ценах). Рост потребления электроэнергии в стране (2,3 %) в 1999 г. был обеспечен на 90 % за счет ее выработки на АЭС. В 2000 г. планируется выработать 130 млрд. кВтч электроэнергии.
Безопасность и надежность
Высокий уровень безопасности и надежности действующих АЭС является главным условием
функционирования атомной энергетики. Действующие энергоблоки АЭС построены
и введены в эксплуатацию в период с 1971 по 1993 г. Их можно разделить на две группы:
#
энергоблоки первого поколения 12 энергоблоков суммарной электрической мощностью 5,8 ГВт разработаны и построены до выхода основных нормативных документов по безопасности атомной энергетики. Эти блоки находятся в эксплуатации в среднем 25 лет. Для них предусмотрена программа поэтапной модернизации и замены части оборудования, выработавшего технический ресурс с целью повышения безопасности и продления срока службы на 10 лет;
# энергоблоки второго поколения 17 энергоблоков суммарной электрической мощностью 15,5 ГВт спроектированы и построены в соответствии с нормативными требованиями безопасности, введенными в 1982 и 1988 гг.. Эти блоки находятся в эксплуатации в среднем 15 лет.
Экология
Атомная энергетика при нормальной эксплуатации отвечает нормативным требованиям по охране окружающей среды и по всем значимым показателям имеет преимущества по сравнению с энергетикой на органическом топливе (рис. 2).
В районах размещения АЭС
радиационный фон не превышает естественных значений. Последние исследования
показывают, что экономический ущерб от ядерного топливного цикла сопоставим с
ущербом от топливного цикла электростанций на природном газе и существенно ниже,
чем на угле и мазуте.
Проблемы электроэнергетики России
В настоящее время можно констатировать следующие проблемы электроэнергетики:
Инвестиционный кризис
# Доля газа в топливном балансе ТЭС в европейской части России составляет 86% (90 млрд. м3/год);
# Сокращение поставок газа в электроэнергетику 15млрд. м3/год;
Проблемы электроэнергетики в значительной степени могут быть решены за счёт развития атомной энергетики.
Резервы и перспективы атомной
энергетики
России
На АЭС России в 1999 г.
КИУМ был повышен на9% по отношению к 1998 г. и
составил 64,5% при проектном 75-80% (на лучших зарубежных АЭС КИУМ достиг85-90%). В 2000 году КИУМ АЭС Росии
составит 70%, к 2010 году 80%, к 2020 году 85%.
Продление срока службы
Установленный расчетный срок службы действующих энергоблоков АЭС 30 лет.
Планируется продление срока службы:
# энергоблоков первого поколения до 40 лет;
# энергоблоков второго поколения до 50 лет.
Сооружение новых энергоблоков
В соответствии с Энергетической стратегией России и расчетными оценками роста спроса на электроэнергию и мощность на долгосрочный период (рис. 3) определена потребность в новых мощностях атомной энергетики.
Атомная энергетика России имеет значительный потенциал для своего развития:
# резервы урана и топливной промышлености атомной энергетики достаточны для 4-кратного увеличения существующих мощностей АЭС;
# существующие строительные заделы по энергоблокам АЭС суммарной мощностью ” 12 ГВт, достройка которых потребует удельных затрат 680 долл./кВт;
# потенциал атомного энергомашиностроения составляет выпуск до 4-х комплектов оборудования серийных энергоблоков с ВВЭР-1000 в год;
# современные проекты АЭС, проектирование и сооружение
5 энергоблоков за рубежом.
Учитывая указанные резервы, наиболее приемлемым вариантом развития атомной энергетики до 2020 г. является доведение мощностей АЭС (рис. 4):
# в 2005 г. до 26,2 ГВт с энерговыработкой
172 млрд. кВтч.
#в 2010 до 32,0 ГВт с энерговыработкой 224 млрд. кВтч.
# в 2020 году до 50 ГВт с энерговыработкой
372 млрд. кВтч.
Такой вариант предъявляет жёсткие требования к темпам строительства АЭС.
В период активного развития атомной энергетики в 80-е годы
(рис.5) энергоблоки АЭС вводились с темпом в среднем 2,5 ГВт/год. В период
2015 -2020 гг. России необходимы такие же темпы ввода мощностей
АЭС.
Основные задачи при реализации предлагаемого варианта
продление назначенного срока службы действующих энергоблоков на 10-20 лет и строительство новых АЭС с целью интенсивного замещения газа в электроэнергетике европейской части России.
Дополнительные аргументы в пользу интенсивного развития атомной энергетики:
# в европейской части России ТЭС на угле менее экономичны, чем АЭС. При сопоставимых удельных затратах на энергоблоки АЭС и ТЭС на угле, для последних требуются более существенные затраты на строительство шахт и транспорт угля по железной дороге, чем затраты на хранение и переработку облученного ядерного топлива АЭС;
# в европейской части России при удельных капиталовложениях 950 долл./кВт и ниже строительство АЭС выгоднее, чем строительство ТЭС с ПГУ с учетом дополнительных инвестиций в добычу, транспорт и подземные хранилища газа;
# в тепловой энергетике отсутствуют современные проекты как парогазовых, так и угольных энергоблоков с использованием отечественных технологий. Потребуется 5-7 лет для создания новых технологий и развертывания промышленности, либо необходимо привлечение зарубежных поставщиков оборудования со всеми отрицательными последствиями для экономики страны;
# в атомной энергетике создана промышленность атомного
энергомашиностроения для изготовления оборудования серийных энергоблоков
АЭС с реактором ВВЭР-1000 ( АТОММАШ , Ижорский машиностроительный завод, Ленинградский металлический завод, ЗИО (г. Подольск), Электросила , Новгородский завод Сплав
и др.), в том числе в кооперации со странами СНГ;
# в строительном комплексе атомной энергетики имеется резерв квалифицированной рабочей силы, накоплен уникальный опыт поточного строительства энергоблоков АЭС;
Развитие атомной энергетики позволяет перенести центр тяжести в энергетическом производстве с традиционных топливодобывающих отраслей и транспорта топлива на современные наукоёмкие ядерные и сопутствующие технологии, а в экспорте с топливного сырья на продукцию высоких технологий.
Замещение газа в электроэнергетике
В период до 2010 года рост выработки электроэнергии АЭС ежегодно на 10 млрд. кВтч позволяет не направлять на производство электроэнергии до 3 млрд. куб. м газав год (30% от ожидаемого ежегодного сокращения поставок газа в электроэнергетику).
Доведение установленной мощности АЭС в 2010 г. до 32 ГВт эквивалентно сжиганию 67 млрд. куб. м газа в год,
т.е.50% того количества газа, которое сегодня сжигается на ТЭС. Данный объем оценивается в 4,7 млрд. долл. в год по ценам экспорта в дальнее зарубежье. Соответственно, к 2020 г. увеличение мощности АЭС до 50 ГВт эквивалентно расходу 112 млрд. куб. м газа в год ;7,8 млрд. долл. в год, к 2030 г. до 60 ГВт эквивалентно расходу 134 млрд. куб. м газа в год и9,4млрд. долл. в год.
К потенциальным резервам атомной энергетики и промышленности в части замещения газа можно отнести использование малозагруженных мощностей Игналинской АЭС в Литве (2,7 ГВт.). Это дает возможность использовать электроэнергию этой атомной станции в объеме до 16 млрд. кВтч в год в Белоруссии и Северо-западном регионе России, в том числе за счет поставок российского ядерного топлива. Это обеспечит замещение использования газа в объеме до 5 млрд. куб. м газа в год в этих регионах.
Потребность в инвестициях
По оценкам экспертов потребность в инвестициях составит:
в период 2000-2010 гг.:
# на модернизацию и продление срока эксплуатации энергоблоков первого поколения 17,5 млрд. рублей (550 млн. долл. или 80 ;90 долл./кВт),
# на достройку 5 энергоблоков высокой и средней степени готовности 65 млрд. рублей (2 млрд. долл. или 350 ;400 долл./кВт).
# на модернизацию энергоблоков второго поколения, ввод в эксплуатацию и создание заделов для новых мощностей после 2010 г. 315 млрд. рублей (10,5 млрд. долл.) или от 40 до 60 млрд. рублей ежегодно.
в период после 2010 г.:
# на воспроизводство действующих, ввод и создание заделов для новых мощностей после 2020г. 605 млрд. рублей (20 млрд. долл.)
или 60 млрд. рублей ежегодно.
Программа предлагаемого роста атомной энергетики может быть профинансирована за счёт следующих источников:
# создания Целевого инвестиционного внебюджетного фонда развития электроэнергетики;
# увеличения тарифной инвестиционной надбавки;
# средств от услуг для зарубежных АЭС по обращению с отработанным ядерным топливом;
# привлечения кредитов под гарантии государства.
Перспективы дальнейшего развития
атомной энергетики
Имеющиеся мировые запасы природного урана не могут обеспечить устойчивого долговременного развития атомной энергетики на тепловых реакторах. При достижении мощности АЭС России 60 ГВт к 2030 году они будут обеспечены дешевым топливом в течение 60 лет.
Однако применение технологии быстрых реакторов с замкнутым топливным циклом расширяет ресурсный потенциал по топливообеспечению АЭС. Поэтому атомную энергетику будущего предусматривается развивать на основе технологии быстрых реакторов. Россия обладает уникальным, не имеющим аналогов в мире, опытом разработки и эксплуатации энергоблоков АЭС с реакторами на быстрых нейтронах (20 лет успешной эксплуатации энергоблока БН-350 и действующего энергоблока №3 БН-600 Белоярской АЭС).
Стратегия развития атомной энергетики в первой половине XXI века основывается на следующих принципах:
# воспроизводство ядерного топлива;
# естественная безопасность;
# конкурентоспособность.
Одним из фундаментальных принципов Стратегии является принцип естественной безопасности.
Естественная безопасность это:
# детерминистическое исключение тяжёлых реакторных аварий и аварий на предприятиях ядерного топливного цикла.
# малоотходная переработка ядерного топлива с радиационно-эквивалентным захоронением радиоактивных отходов.
# технологическая поддержка режима нераспространения.
В соответствии со Стратегией развития атомной энергетики в первой половине XXI века формирование технологий, реализующих воспроизводство ядерного топлива и принцип естественной безопасности, должно сопровождаться повышением конкурентоспособности атомной энергетики в условиях ужесточения экологических требований к ТЭКу.
Реализация долгосрочной перспективы развития атомной энергетики предусматривается за счет:
1.Создания новой АЭС с естественной безопасностью (демонстрационный энергоблок БРЕСТ-300 к 2010 году).
Отличительными качествами этих АЭС являются:
исключение возможности тяжелых аварий с радиационными последствиями для населения;
повышение конкурентоспособности по сравнению с существующими АЭС;
радиационно-эквивалентное обращение с радиоактивными отходами;
снятие ограничений по топливообеспечению;
технологическая поддержка режима нераспространения.
2.Создания технологической базы для перспективной атомной энергетики.
3.Участия в международном проекте термоядерного энергетического реактора ИТЭР.
Реалии сегодняшнего дня указывают на то, что крупномасштабная атомная энергетика в России может быть востребована гораздо раньше, чем это прогнозировалось ещё совсем недавно. Поэтому данная стратегия развития атомной энергетики предусмотрена к реализации как неотъемлемая часть Энергетической стратегии России.