Новая энергетика

Вверх по лестнице, ведущей вниз

Новости - Современные Российские разработки

Постоянно возрастающий интерес к состоянию и перспективам развития энергетики России со стороны значительной части общества является следствием причин, непосредственно и негативно влияющих на жизненный уровень и всю экономику страны. Наиболее зримые из них:

· постоянно растущя стоимость энергии: электричества, тепла, энергоносителей;

· ненадежность энергоснабжения: отключения от централизованного снабжения электричеством и теплом, и не только отдельных потребителей, но и целых крупных регионов страны.

Однако эти причины — только видимая часть «айсберга» проблем, существующих в энергетике и в ТЭК. Кроме того, эти причины и сами по себе являются следствием других, более фундаментальных. Сегодняшнее состояние всего энергетического комплекса, составной частью которого является ЯЭ (ядерная энергетика), в зависимости от уровня оптимизма оценивающего можно определить как кризисное или предкризисное. После развала Советского Союза и радикальной перестройки политической и экономической систем России характер функционирования и развития всей энергетики, и в том числе ядерной, существенно изменился, поэтому очень важно детально понять природу этих изменений. Необходимо определить роль, ближайшие задачи и долгосрочные перспективы ядерной энергетики в новых экономических условиях.

История разработки стратегий ЯЭ

Начиная со времени возникновения ЯЭ в Советском Союзе, стратегии и программы ее развития регулярно корректировались, пересматривались и уточнялись. Динамичное развитие ЯЭ и всей ее инфраструктуры в конце 1960-х — начале 1970-х гг. явилось хорошим основанием для оптимистических или даже супероптимистических прогнозов ее перспектив. В результате создавались новые КБ и институты, разрабатывались новые месторождения урана, строились новые центры и заводы, проводилась широкая подготовка кадров. Стратегии, так же, как и программы развития ЯЭ, в то время носили директивный характер и фактически являлись указаниями для составления конкретных планов по всему комплексу необходимых мероприятий, начиная с программ НИР и ОКР и кончая сооружением и пуском предприятий (АЭС, заводов и пр.). Одновременно с разработкой планов осуществлялось финансирование намеченных программ и планов. Однако уже к началу перестройки (к середине 1980-х гг.) темпы роста ЯЭ и ожидаемые масштабы развития заметно снизились, уменьшилось и финансирование НИР и ОКР. Затем Чернобыль, ликвидация последствий и извлечение уроков аварии 1986 г. потребовали существенных дополнительных финансовых вложений. Конец 1980-х, характеризовавшийся снижением эффективности экономики, завершился в 1991 г. развалом Советского Союза, поставившим точку на всех ранее построенных оптимистических планах. Это привело к тому, что вплоть до настоящего времени:

не ведется строительство новых АЭС, остались недостроенными отдельные · блоки;

отсутствует финансирование науки и новых технических исследований; ·

продолжается отток квалифицированных кадров; ·

существенно сокращаются · амортизационные отчисления.

1 Постановление Правительства РФ от 21.07.1998 № 815.

То есть практически на 15 лет затормозилось развитие ЯЭ, так же как развитие атомной науки и технологий. В результате развала экономики остались без глубокого изучения намечавшиеся перспективные концепции реакторостроения и работы сосредоточились прежде всего на ближней перспективе. Этому были посвящены Концепция развития атомной энергетики в Российской Федерации и Программа развития атомной энергетики Российской Федерации на 1998-2005 и на период до 2010 г.1, а также Стратегия развития атомной энергетики России, намеченная в 1994 г. в рамках энергетической стратегии России. Возможный диапазон установленной мощности АЭС к 2010 г. оценивался в 25.5-39.5 ГВт (эл). В качестве энергоблоков, на которые мог бы опереться рост установленных мощностей, рассматривались ВВЭР-1000, ВВЭР-640, БН-800, АСТ-500 и, как возможный вариант, — МКЭР-800. В ряд основных проблем вышли инвестиционные возможности для нового строительства и конкурентоспособность с блоками на органическом топливе. Вопросы признания безопасности атомной энергетики переместились в область общественного мнения.

В перспективе до 2020 г., в зависимости от сценариев развития экономики и энергосбережения, необходимый уровень атомной энергетики оценивался в диапазоне от 62 до 103 ГВт. Цифры, называемые на конец XXI столетия, составляли 160-180 ГВт установленной мощности.

Еще раз была подтверждена (применительно к изменившимся масштабам прогнозов) необходимость создания структуры полного замкнутого топливного цикла и развития концепции быстрых реакторов, удовлетворяющих новым условиям как по безопасности, так и по топливообеспечению. Эти проблемы должны быть решены в ближайшие 20 лет, чтобы к 2020 г. можно было начать их крупномасштабный ввод в дополнение к реакторам на тепловых нейтронах.

2 Одобрена Правительством РФ 25.05.2000, Протокол № 17, Москва.

В 2000 г. была опубликована «Стратегия развития атомной энергетики России в первой половине XXI века»2. При рассмотрении этой «Стратегии» (в которой якобы учтены все замечания) сразу возникают сомнения во взвешенности принятых амбициозных заявлений. Весь текст «Стратегии» перенасыщен всякого рода «значительными» формулировками, заумными утверждениями типа: необходим переход от концепции «чистое топливо — грязные отходы» к концепции «грязное топливо — чистые отходы» (стр. 18), «чем дороже, тем безопаснее, чем безопаснее — тем дешевле» (стр. 19), общеизвестными и неоднократно повторяющимися декларациями о достоинствах ЯЭ. Декларируется необходимость разработки «Новой Энергетической Политики», которая по существу воспроизводит все ключевые положения концепции развития атомной энергетики, сформулированные 10 лет назад, еще до начала формирования рыночной экономики.

Если отбросить лозунговые заявления и политические акценты, то единственным новым элементом, предлагающим практические пути реализации концептуальных целей, является форсированное создание новой реакторной установки, решающей сразу все узловые проблемы ядерной энергетики, то есть своего рода панацеи. Это «реактор естественной безопасности» на быстрых нейтронах, охлаждаемый жидким свинцом, под названием «Брест» (сначала «Брест-300», затем «Брест-1200»). Имея перед глазами весь процесс формирования текста стратегии, можно утверждать, что в технологическом плане единственной целью написания ее версии 2000 г. было узаконивание форсированной разработки и сооружения (то есть расходования соответствующих средств) реактора «Брест», не имеющего никакого научно-технического обоснования. В политическом плане формирование «лозунговой» версии стратегии должно было стать базой для обоснования политического шага — инициативы президента по решению международных проблем крупномасштабного развития безопасности ЯЭ. Еще один технический элемент, появившийся в новой редакции стратегии, созревший за последние 10 лет и полностью оправданный реальным развитием энергетики, — это продление срока эксплуатации действующих АЭС и сдвижка на более поздний срок этапа их вывода из эксплуатации.

Новые условия развития ЯЭ

Уже более 10 лет Россия как страна - правопреемница СССР живет в новых границах, с изменившимся народонаселением, при новой экономической системе. С точки зрения обсуждаемой темы важно констатировать, что в России сегодня:

качественно изменился и · снизился экономический потенциал;

осуществляется переход к рыночной · экономической системе (пока еще далеко не завершенный процесс);

· практикуется новая система финансирования (отсутствует государственное финансирование энергетики, включая ЯЭ).

В этих условиях оценку и формирование перспектив (или перспективной программы) развития ядерной энергетики необходимо начать с определяющих энергетику показателей. Исходной, или начальной, предпосылкой для разработки программы развития ядерной энергетики является характеристика всей энергетики России.

Географическое положение России. Ее протяженность — 11 часовых поясов, огромные расстояния между основными регионами потребления энергии и регионами добычи энергоресурсов, суровые климатические условия на значительной части страны формируют высокие удельные энергопотребности и специфические, скорее даже уникальные, требования к энергетике и ее развитию. Большая часть ресурсов, в первую очередь газа и нефти, располагается в районах, не пригодных для нормального проживания и сложных для добычи (мерзлота, болота и др.). Высока стоимость освоения месторождений и добычи ресурсов, велики трудности в решении вопросов транспорта энергоресурсов и, соответственно, высоки транспортные расходы.

Следствием всего этого является высокая себестоимость энергоресурсов, особенно ощутимая в условиях конкуренции на мировом уровне.

Сложившаяся структура потребления энергоресурсов. Это прежде всего высокая доля природного газа во всей энергетике страны и особенно в электроэнергетике (около 70% общего потребления органического топлива в ней составляет природный газ). Кроме того, практически весь природный газ перекачивается с помощью турбин, работающих на природном газе. Общая мощность перекачивающих станций 41 ГВт. Затраты газа на эти цели составляют значительную долю всей добычи (более 10%). Одновременно очень низка доля использования угля в производстве электричества (около 20%).

Поскольку ЯЭ является составной частью энергетики, и в первую очередь электроэнергетики, эти особенности формируют требования и к ядерно-энергетической системе России, особенно к ее развитию.

Для увеличения энергетической безопасности необходимо улучшить структуру топливопотребления в электроэнергетике, изменив моноресурсную направленность, что может быть осуществлено в том числе и за счет увеличения доли ЯЭ в производстве электричества.

Помимо условий развития ЯЭ, определяемых всей энергетикой России, появились дополнительные факторы, обусловленные переходом к рыночной экономике.

Здесь необходимо сделать некоторое отступление от основной темы и отметить ряд особенностей рынка и сложившейся ситуации.

В условиях рынка основа внедрения и развития любой энергетической альтернативы — конкурентоспособность. Она определяет успех. Рынок отдает предпочтение установкам и системам с коротким инвестиционным циклом. Установки с длительным циклом (например, АЭС) невыгодны даже при условии, что усредненная долгосрочная стоимость электричества равна или ниже стоимости электричества с коротким инвестиционным циклом (типа парогазовых станций).

Рынок руководствуется только сегодняшней конъюнктурой и никак не реагирует на долгосрочную стратегию развития энергетики. Рынок играет специфически краткосрочную роль в процессе экономического развития. Одно из главных отличий рыночной экономики от плановой централизованной состоит в способе финансирования энергетики. Рыночная экономика базируется на самофинансировании.

В этих условиях стратегия становится только «перечнем благих пожеланий», а ее реализация — это рыночные механизмы. Государство может или опосредованно влиять на эту реализацию через законы, налоговые рычаги и т.п., или непосредственно участвовать в финансировании развития путем выделения кредитов или обеспечивая гарантии на кредиты.

Позиция ЯЭ России сегодня

3 Сборник докладов «Экономика атомной отрасли», Москва, ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2001 г., В.А. Василенко и др. Финансирование нового строительства в АЭ, стр. 106-110.

В условиях формирующейся в России рыночной экономики характер и требования дальнейшего развития ЯЭ качественно отличаются от действовавших в Советском Союзе. Исчезновение бюджетного финансирования, к которому была адаптирована вся хозяйственная система страны — прописная истина. Поэтому почти единственно возможным источником финансирования развития ЯЭ является прибыль от продажи энергии (электричества и тепла), то есть за счет оплаты услуг. При существующем уровне мощности ~ 22 ГВт, недостаточном для нашей страны, и довольно тяжелом техническом состоянии всего ядерно-энергетического комплекса, включая АЭС, развитие ЯЭ путем самофинансирования практически нереально. Как пример было рассмотрено распределение инвестиционной составляющей прибыли ЯЭ в 1999 г.3 Инвестиции были распределены следующим образом:

60% — на техническое · перевооружение и модернизацию действующих энергоблоков, включая затраты на повышение безопасности;

34% — затраты на блоки высокой степени готовности: · консервация, дополнительное проектирование, замена морально устаревшего оборудования, минимальная поддержка строительномонтажной базы;

6% — на · проектирование новых блоков.

То есть средства эксплуатирующих организаций, получаемые ими в виде инвестиционной составляющей в тарифах на электроэнергию, на новое строительство практически не расходуются. По данным концерна «РосЭнергоАтом», тариф на электроэнергию, производимую на АЭС, составил около 20 коп. за 1 кВт • ч (0.7 цента). Общий годовой объем выработки электричества в 2000 г. составил 130 млрд. кВт • ч, и общий годовой объем продаж составил около 1 млрд. долл. При действующей структуре тарифов на электроэнергию общий объем инвестиций, получаемых всеми АЭС России, составил чуть более 310 млн. долл. или около 15% объема необходимых инвестиций. Получаемых средств с трудом хватает (это видно также и на примере данных 2000 г.) на реконструкцию, техническое перевооружение и обеспечение безопасной работы действующих АЭС и явно недостаточно для реализации даже минимального варианта роста ЯЭ, приведенного в разработанной «Стратегии развития ЯЭ в России в первой половине XXI века». Для обеспечения минимального варианта необходимо примерно 1 млрд. долл. инвестиций в год при принятом в «Стратегии» значении удельных капитальных затрат на строительстве АЭС ~ 950-1000 долл./кВт, который, на наш взгляд, занижен.

Формально существуют и другие источники финансирования, например, частные инвестиции в ЯЭ. Однако на пути привлечения частных инвестиций имеется ряд проблем, в том числе:

необходимость изменения законодательной базы, · поскольку сегодня все АЭС находятся в федеральной собственности;

низкая · коммерческая эффективность всех без исключения проектов строительства АЭС и длительные сроки их окупаемости по сравнению с ТЭС с ПГУ.

В принципе источником финансирования может быть заемный капитал. Однако в случае реализации строительства АЭС в настоящее время хотя бы на 50% за счет кредитов, коммерческая окупаемость заемных капиталов наступает при цене продажи электроэнергии не менее 2.5-3 центов за 1 кВт • ч при средней себестоимости электроэнергии за срок жизни АЭС 1.8-2.2 цента за 1 кВт • ч (в постоянных ценах). Средняя цена продажи электроэнергии АЭС на федеральном оптовом рынке электроэнергии и мощности (ФОРЭМ) составляла в 2000 г. ~ 0.7 цента, то есть была в три раза ниже необходимой для достижения окупаемости кредитов. Таким образом, в этих условиях все проекты строительства новых АЭС являются коммерчески несостоятельными.

Подводя некоторый итог изложенному выше, необходимо констатировать:

в настоящее время финансирование нового строительства АЭС · не обеспечено;

для привлечения частных инвестиций (кредитов) необходимы · изменения в законодательной базе: возможность государственной собственности субъектов федерации и частной (кооперативной) собственности на АЭС;

· повышение тарифов является условием формирования конкурентоспособности нового строительства. Однако реализация этой возможности связана с необходимостью существенного роста экономики страны и повышения благосостояния всего общества, а это — процесс, требующий времени.

Содержание стратегии

Для упрощения и конкретизации разработки долгосрочной стратегии ее целесообразно расчленить на три этапа.

Ближнесрочная стратегия (10-15 лет) имеет цель и содержит действия, направленные на стабилизацию достигнутой базы, экономическое самообеспечение и максимально возможное и экономически оправданное на этой основе количественное наращивание размеров производства. Этот этап в основном достаточно хорошо просматривается и вполне достоверно обосновывается по требуемым показателям, которые послужат основой конкретных программ.

Среднесрочная стратегия должна быть подчинена задачам топливообеспечения дальнесрочных целей. В этот период (15-30 лет) должны быть заложены основные производства топливного цикла и основные перспективные энергоисточники дальнесрочной стратегии, нуждающиеся в этих производствах. Причем технологические направления и производственные заделы должны быть устойчивы (нечувствительны) к неопределенности выбора дальнесрочных решений.

Долгосрочная стратегия (30 лет и далее, с развитием по периодам) должна формироваться на основе устойчивого баланса всех энергоисточников и видов топлива по всем факторам. Применительно к атомной энергетике дальнесрочная стратегия должна формировать принципы внедрения в разные сферы энергопотребления (электричество, искусственное топливо, теплоснабжение, транспортная и специальная энергетика), принципы топливообеспечения (бридинг, добыча урана, развитие ториевого цикла) и принципы построения топливного цикла (форма переработки топливных потоков и замыкания цикла, обращения с отходами). Это ближе подходит к понятию «концепция», поскольку еще должны созреть технологические способы решения стоящих глобальных проблем.

Такое целенаправленное и осмысленное планирование требует целенаправленного и широкого НИОКРа, не соизмеримого с сегодняшними масштабами исследований и разработок.

Череда разработок прошедших десятилетий и сопровождавшая их эволюция прогнозируемых ожиданий является единственной реальной основой для дальнейшего поиска и дальнейших практических, действий. Новое в ядерной энергетике не может существовать и развиваться без накопленного и развитого. А сама ядерная энергетика не может существовать и развиваться вне. других ветвей энергетики. Целенаправленный поиск и исследования неизбежно должны формироваться в среде новых критериев развития и новых экономических отношений, возникающих в последние годы.

В то же время должны выявляться и учитываться принципиальные особенности ядерного топлива и ядерных технологий, включая пересечения областей гражданского и военного применения. Это только одна из причин того, что осмысливание и поддержка государством перспективы атомной энергетики обязательна для формирования «среднесрочной» и «долгосрочной» стратегии.

По всей видимости, при современных экономических условиях, сложившихся в стране, можно прийти к признанию того, что стратегия имеет конкретный практический смысл лишь для ближнесрочной перспективы, а ее основным содержанием должно быть формирование способов достижения ближнесрочных целей в условиях новых экономических отношений. Долгосрочная стратегия, в полноценном смысле этого понятия, то есть формирование перспективных технологических направлений и технических средств достижения долговременных целей, реализующих общую концепцию развития ядерной энергетики, может обоснованно создаваться на базе широкого поиска и достаточного объема научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. В этом, как уже сказано, рынок не заинтересован, и государственная поддержка объективно необходима. И в этом — вторая причина необходимости государственной поддержки атомной энергетики.

Отсутствие финансирования НИР и ОКР в течение почти 15 лет нанесли очень большой ущерб научно-техническому потенциалу, включая кадровый состав отрасли. Такое положение не могло не повлиять и на технический уровень АЭС и существующей инфраструктуры. Одной из главных проблем ЯЭ страны является восстановление научно-технической базы, без которой практически невозможно решать задачи ее развития.

Ориентиром могут быть широкие и дорогостоящие научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), проводившиеся в десятилетия «оптимизма» и «максимализма» истории атомной энергетики. Полноценно должен быть использован и задел, и итог прошедшего периода. Итогом стало текущее развитие, которое неизбежно продлится 10-20 лет, а задел дает основу для первичной сортировки дальнейших усилий. Эти соображения позволяют назвать и главную проблему сегодняшнего состояния дел: без широких НИОКР, поддерживаемых государством, ядерная энергетика не имеет перспективы, и основные положения ее концепции повиснут в пустоте. «Лестница вверх» должна иметь опору.

---

Читайте:
Ветроэнергетика: опыт и перспективы Вихревой теплогенератор для систем теплоснабжения Альтернативная энергетика и экологическое домостроение Горение твердого топлива: перспективы угольной энергетики Российская энергетика: время развиваться