Прогнозы и будущее ядерной энергетики

В 1932 году Альберт Эйнштейн про будущее ядерной энергетики  заявил: “Нет ни малейшего признака того, что ядерная энергия когда-либо будет доступна”. Тем не менее 22 года спустя, 26 июня 1954 года, первая в мире атомная электростанция, запущена в промышленную эксплуатацию. Она была построена в городе Обнинске Калужской области и подключена к общей электрической сети Советского Союза.

Однако более чем полвека спустя атомная энергетика в мире обеспечивала менее 6% всей энергии, доля которой в последние годы несколько снизилась.

По данным Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), на конец 2019 года во всем мире действовало 192 атомных электростанции с 450 атомными энергоблоками.будущее ядерной энергетики

В 2018 году атомные станции дали 13,6% мировой валовой электроэнергии, что ниже локального пика в 16% еще в 1986 году, а затем оставалась стабильной в течение двух десятилетий, прежде чем потерять свою долю в последние годы.

Причины спада производства атомной энергии

В последние годы наблюдается спад производства (в отличие от установленной мощности), в основном из-за остановки ряда японских реакторов. Рост производства ядерной энергии, как и установленной мощности, был быстрым до конца 1980-х годов, но с тех пор только медленно рос. Тем не менее, коэффициент готовности (доля времени, в течение которого реактор доступен для выработки электроэнергии) значительно вырос в последние десятилетия, поскольку накопился опыт эксплуатации.

В своей оценке ядерной энергетики МАГАТЭ прогнозировало, что даже в сценарии высоких темпов роста доля ядерной энергетики в мировом производстве электроэнергии увеличится до 14,4% к 2030 году, что лишь немногим выше ее нынешнего уровня. Перспективы развития ядерной энергетики в новых термоядерных реакторах.

Даже при самом благоприятном сценарии (высокая цена на нефть) доля ядерной энергетики в мировом производстве электроэнергии в 2030 году лишь незначительно превышает ее нынешнюю мощность. Эти низкие официальные прогнозы резко контрастируют с разговорами о “ядерном возрождении”. Сейчас большинство заявок на строительство реакторов было отложено или отменено, и бетон не был залит.

Будущее ядерной энергетики тормозит рост стоимости строительства которое оценивается в 10 млрд долл. Это очень дорогостоящее строительство сдерживающее частные инвестиции в атомную энергетику.

Удельные затраты (центов/кВт-ч) для большинства реакторов в диапазоне 3-8 центов/кВт-ч, что довольно много.

У некоторых очень дорогостоящих ранних реакторов риск высоких затрат сохраняется даже после того, как было построено несколько реакторов той же конструкции.

Медленный рост строительства электростанций, наблюдавшийся в последние два десятилетия привел к тому, что многие поставщики ядерного оборудования покинули рынок:

  • Во-первых, замедление темпов развития ядерной энергетики привело к старению рабочей силы в ядерной отрасли, а также к старению парка реакторов, поэтому нехватка квалифицированных рабочих и специалистов может также ограничить любое расширение ядерной деятельности, даже при наличии средств.
  • Во-вторых, еще до мирового финансового кризиса инвесторы неохотно выделяли средства на строительство атомных станций, и, учитывая только что приведенные данные о затратах, нетрудно понять, почему.

Учитывая эти факты, мы могли бы теперь переинтерпретировать замечание Эйнштейна про будущее  ядерной энергетики  в том смысле, что нет никаких признаков того, что доля ядерной энергии в мировой энергетике когда-либо поднимется намного выше ее нынешней величины.

Сдерживающие факторы

Сдерживающим фактором на будущее ядерной энергетики  является низкоуровневая ионизирующая радиация.

Радиация  представляет потенциальную опасность на многих участках ядерного топливного цикла: от добычи полезных ископаемых, отвалов хранилищ, нормальной работы реактора, переработки отработавшего топлива и хранения, временного или постоянного, высокоактивных ядерных отходов. Страх перед этим невидимым излучением является важной движущей силой противостояния к ядерной энергетике. Конечно, ядерный топливный цикл для гражданских электростанций является лишь одним из возможных источников радиации.

К другим источникам сдерживания относятся отходы военных ядерных программ, медицинские и другие рентгеновские лучи, а также естественное фоновое излучение.

Широкомасштабные испытания ядерного оружия в атмосфере также являются важным источником радиоактивности. Радиоактивные элементы присутствуют в низких концентрациях в земной коре, особенно в гранитных породах. Люди, живущие в районах с такими породами, получают большие, чем обычно дозы фонового излучения. Так же поступают и те, кто живет на больших высотах, из-за повышенного уровня космической радиации.

Изучение истории радиационных стандартов показывает прогрессивное изменение с начала 20-го века того, что считалось “безопасными” дозировками как для работников атомной промышленности, так и для широкой общественности.

Общепризнано, что установление радиационных стандартов сопряжено как с этическими, так и с научными проблемами. Например, следует ли устанавливать уровни для работников АЭС на более высоком уровне, чем для широкой общественности? Если да, то насколько большему риску они должны подвергаться? Существует также много споров о кривой “доза-реакция” для излучения на низких уровнях.

Другими словами, неблагоприятные последствия для здоровья (например, повышенный риск некоторых видов рака), которые можно ожидать для населения снижают будущее ядерной энергетики в быстром развитии на ближайшее время.