Мировая ядерная энергетика: политика, тенденции и перспективы.

Введение

Обзор темы

Политика в области ядерной энергетики – это национальная и международная политика, касающаяся некоторых или всех аспектов ядерной энергии и ядерного топливного цикла, таких как добыча урана, концентрация руды, конверсия, обогащение для ядерного топлива, выработка электроэнергии с помощью атомной энергии, хранение и переработка отработавшего ядерного топлива, а также захоронение радиоактивных отходов. Политика в области ядерной энергетики часто включает в себя регулирование энергопотребления и стандарты, связанные с ядерным топливным циклом. Другие меры включают в себя стандарты эффективности, правила безопасности, нормы выбросов, фискальную политику и законодательство о торговле энергией, транспортировке ядерных отходов и загрязненных материалов, а также об их хранении. Правительства могут субсидировать ядерную энергетику и заключать международные договоры и торговые соглашения об импорте и экспорте ядерных технологий, электроэнергии, ядерных отходов и урана. Начиная примерно с 2001 года термин «ядерный ренессанс» используется для обозначения возможного возрождения атомной энергетики, однако производство ядерной электроэнергии в 2012 году было на самом низком уровне с 1999 года. С тех пор оно выросло до 2653 ТВтч в 2021 году – уровня, который наблюдался в последний раз в 2006 году. Однако доля атомной энергии в производстве электроэнергии находится на историческом минимуме и сейчас составляет менее 10%, по сравнению с максимальным значением в 17,5% в 1996 году. После ядерных аварий на Фукусиме-1 в марте 2011 года Китай, Германия, Швейцария, Израиль, Малайзия, Таиланд, Соединенное Королевство и Филиппины пересматривают свои программы развития атомной энергетики. Индонезия и Вьетнам по-прежнему планируют строительство атомных электростанций. В тридцати одной стране эксплуатируются атомные электростанции, и значительное количество новых реакторов строится в Китае, Южной Корее, Индии и России. По состоянию на июнь 2011 года такие страны, как Австралия, Австрия, Дания, Греция, Ирландия, Латвия, Лихтенштейн, Люксембург, Мальта, Португалия, Израиль, Малайзия и Норвегия, не имеют атомных электростанций и продолжают выступать против развития атомной энергетики. Поскольку ядерная энергия и технологии ядерного оружия тесно связаны, военные амбиции могут влиять на решения в области энергетической политики. Опасения по поводу распространения ядерного оружия оказывают влияние на некоторые международные политики в области ядерной энергетики.

Nuclear energy policy is a national and international policy concerning some or all aspects of nuclear energy and the nuclear fuel cycle, such as uranium mining, ore concentration, conversion, enrichment for nuclear fuel, generating electricity by nuclear power, storing and reprocessing spent nuclear fuel, and disposal of radioactive waste. Nuclear energy policies often include the regulation of energy use and standards relating to the nuclear fuel cycle. Other measures include efficiency standards, safety regulations, emission standards, fiscal policies, and legislation on energy trading, transport of nuclear waste and contaminated materials, and their storage. Governments might subsidize nuclear energy and arrange international treaties and trade agreements about the import and export of nuclear technology, electricity, nuclear waste, and uranium. Since about 2001 the term nuclear renaissance has been used to refer to a possible nuclear power industry revival, but nuclear electricity generation in 2012 was at its lowest level since 1999. Since then it had increased back to 2,653 TWh in 2021, a level last seen in 2006. The share of nuclear power in electricity production however is at a historic low and now below 10% down from a maximum of 17.5% in 1996. Following the March 2011 Fukushima I nuclear accidents, China, Germany, Switzerland, Israel, Malaysia, Thailand, United Kingdom, and the Philippines are reviewing their nuclear power programs. Indonesia and Vietnam still plan to build nuclear power plants. Thirty one countries operate nuclear power stations, and there are a considerable number of new reactors being built in China, South Korea, India, and Russia. As of June 2011, countries such as Australia, Austria, Denmark, Greece, Ireland, Latvia, Lichtenstein, Luxembourg, Malta, Portugal, Israel, Malaysia, and Norway have no nuclear power stations and remain opposed to nuclear power. Since nuclear energy and nuclear weapons technologies are closely related, military aspirations can act as a factor in energy policy decisions. The fear of nuclear proliferation influences some international nuclear energy policies.

Глобальная картина

После Чернобыльской катастрофы 1986 года общественный страх перед ядерной энергией привёл к практически полной остановке строительства реакторов, и ряд стран приняли решение о поэтапном отказе от атомной энергетики. Однако, считалось, что растущий спрос на энергию требует новых источников электроэнергии, а повышение цен на ископаемое топливо в сочетании с обеспокоенностью по поводу выбросов парниковых газов (см. смягчение последствий изменения климата) вызвали возросший интерес к ядерной энергии и прогнозы о ядерном возрождении. В 2004 году крупнейшим производителем ядерной энергии были Соединённые Штаты, обеспечивавшие 28% мировых мощностей, за ними следовали Франция (18%) и Япония (12%). В 2007 году 31 страна эксплуатировала атомные электростанции. В сентябре 2008 года МАГАТЭ спрогнозировало, что доля ядерной энергии в мировом производстве электроэнергии останется в пределах 12,4–14,4% до 2030 года. В 2013 году, почти через два года после аварии на Фукусиме, по данным МАГАТЭ, в мире работало 390 действующих ядерных энергоблоков, что более чем на 10% меньше, чем до Фукусимы, и соответствует показателю 1986 года, когда произошла Чернобыльская катастрофа. Ожидается, что Азия станет основным рынком роста для ядерной энергетики в обозримом будущем, несмотря на сохраняющуюся неопределённость в энергетических прогнозах для Японии, Южной Кореи и других стран региона. По состоянию на 2014 год 63% всех строящихся в мире реакторов находились в Азии.

Ядерные проблемы

Ядерные аварии и обращение с радиоактивными отходами вызывают серьезную обеспокоенность.

Энергетическая безопасность

Для некоторых стран атомная энергетика обеспечивает энергетическую независимость. Как говорят французы: "У нас нет угля, нет нефти, нет газа, у нас нет выбора". Поэтому обсуждение будущего ядерной энергетики неразрывно связано с обсуждением энергетической безопасности и структуры энергопотребления, включая развитие возобновляемых источников энергии. Ядерная энергетика относительно не подвержена воздействию эмбарго, а уран добывается в "надёжных" странах, таких как Австралия и Канада. Многие эксперты критикуют политику Германии по переходу к "зелёной" энергетике (Energiewende), которая привела к закрытию современного ядерного парка после аварии на Фукусиме и, как следствие, к сильной зависимости от российского газа. В ответ на попытку России использовать эту зависимость, перекрыв поставки природного газа, Германия увеличивает добычу угля, при этом сохраняя две атомные электростанции в резерве.

История и тенденции ядерной энергетики

Сторонники давно делали оптимистические прогнозы ожидаемого роста атомной энергетики, но крупные аварии и хорошо финансируемое антиядерное лобби удерживали затраты высокими, а рост – намного ниже. В 1973 и 1974 годах Международное агентство по атомной энергии предсказало, что к 2000 году во всем мире будет установленная мощность от 3600 до 5000 гигаватт. Прогноз МАГАТЭ в 1980 году составлял 740–1075 гигаватт установленной мощности к 2000 году. Даже после Чернобыльской катастрофы 1986 года Агентство по ядерной энергии прогнозировало установленную мощность 497–646 гигаватт к 2000 году. Фактическая мощность в 2000 году составляла 356 гигаватт. Кроме того, затраты на строительство часто оказывались намного выше, а сроки – значительно больше, чем прогнозировалось, что не соответствовало оптимистическим прогнозам о "неограниченной дешевой, чистой и безопасной электроэнергии".

С 2001 года термин "ядерный ренессанс" используется для обозначения возможного возрождения атомной энергетики, обусловленного ростом цен на ископаемое топливо и новыми опасениями по поводу соблюдения лимитов выбросов парниковых газов. В Китае строится 32 новых реактора, а также значительное количество новых реакторов возводится в Южной Корее, Индии и России. В то же время, по крайней мере, 100 старых и менее мощных реакторов "скорее всего будут закрыты в течение следующих 10–15 лет". В марте 2011 года ядерные аварии на японской АЭС "Фукусима-1" и остановка других атомных электростанций вызвали вопросы у некоторых наблюдателей относительно будущего ренессанса. Китай, Германия, Швейцария, Израиль, Малайзия, Таиланд, Соединенное Королевство, Италия и Филиппины пересмотрели свои программы развития атомной энергетики. Индонезия и Вьетнам по-прежнему планируют строить атомные электростанции. После ядерной катастрофы на "Фукусиме" Германия навсегда закрыла восемь своих реакторов и обязалась закрыть остальные к 2022 году. В 2011 году Siemens вышла из сектора атомной энергетики после изменений в энергетической политике Германии и поддержала запланированный правительством Германии переход к возобновляемым источникам энергии. Итальянцы подавляющим большинством голосов проголосовали за сохранение своей страны свободной от ядерной энергетики. Швейцария и Испания запретили строительство новых реакторов. Премьер-министр Японии призвал к резкому сокращению зависимости Японии от ядерной энергии. Президент Тайваня сделал то же самое. Мексика приостановила строительство 10 реакторов в пользу развития электростанций, работающих на природном газе. Бельгия решила поэтапно вывести из эксплуатации свои атомные электростанции. В 2012 году Государственный совет утвердил новый план безопасности для атомной энергетики, и полное внедрение стандартов безопасности Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) стало явным. В 13-м пятилетнем плане (2016–2020) предусматривалось утверждение от шести до восьми ядерных реакторов ежегодно. Проект 14-го пятилетнего плана (2021–2025), опубликованный в марте 2021 года, показал планы правительства достичь 70 ГВт установленной ядерной мощности к концу 2025 года. Соседняя Индия, еще один потенциальный рынок ядерного бума, столкнулась с эффективной местной оппозицией, растущей национальной настороженностью в отношении иностранных ядерных реакторов и спором об ответственности в случае ядерной аварии, который угрожает предотвратить импорт новых реакторов. Прошли массовые протесты против поддерживаемого Францией проекта атомной электростанции "Джайтапур" мощностью 9900 МВт в штате Махараштра и атомной электростанции "Куданкулам" мощностью 2000 МВт в штате Тамилнад. Правительство штата Западная Бенгалия также отказало в разрешении на строительство объекта мощностью 6000 МВт вблизи города Харипур, который должен был разместить шесть российских реакторов. В марте 2018 года правительство заявило, что ядерная мощность будет значительно ниже целевого показателя в 63 ГВт и, вероятно, составит около 22,5 ГВт к 2031 году. После заявлений МГЭИК вопросы, связанные с климатом, вновь стали доминировать в общественном мнении. С ростом цен на нефть и газ в 2022 году многие страны пересматривают вопрос об использовании ядерной энергии. В октябре 2021 года японский кабинет министров утвердил новый план производства электроэнергии до 2030 года, подготовленный Агентством по природным ресурсам и энергетике (ANRE) и консультативным комитетом после проведения общественных консультаций. Целевой показатель по ядерной энергетике на 2030 год – 20–22% – не изменился по сравнению с планом 2015 года, но доля возобновляемых источников энергии значительно увеличится до 36–38%, включая геотермальную и гидроэнергетику. Доля водорода и аммиака составит 1%. Для реализации этого плана потребуется перезапуск еще десяти реакторов. Премьер-министр Фумио Кисида в июле 2022 года заявил, что страна должна рассмотреть возможность строительства современных реакторов и продления срока эксплуатации существующих реакторов сверх 60 лет. В марте 2022 года Бельгия отложила свои планы по выводу из эксплуатации ядерной энергии на десять лет. Премьер-министр заявил, что два реактора (Doel 4 и Tihange 3) продолжат работать до 2035 года, чтобы "укрепить независимость нашей страны от ископаемого топлива в нестабильной геополитической обстановке". В июне компания Engie заявила, что ищет финансовую помощь от правительства для продолжения эксплуатации этих двух реакторов.

Since about 2001 the term nuclear renaissance has been used to refer to a possible nuclear power industry revival, driven by rising fossil fuel prices and new concerns about meeting greenhouse gas emission limits. China has 32 new reactors under construction, and there are also a considerable number of new reactors being built in South Korea, India, and Russia. At the same time, at least 100 older and smaller reactors will "most probably be closed over the next 10 15 years". In March 2011 the nuclear emergencies at Japan's Fukushima I Nuclear Power Plant and shutdowns at other nuclear facilities raised questions among some commentators over the future of the renaissance. China, Germany, Switzerland, Israel, Malaysia, Thailand, United Kingdom, Italy and the Philippines have reviewed their nuclear power programs. Indonesia and Vietnam still plan to build nuclear power plants. Following the Fukushima nuclear disaster, Germany permanently shut down eight of its reactors and pledged to close the rest by 2022. In 2011 Siemens exited the nuclear power sector following the changes to German energy policy, and supported the German government's planned energy transition to renewable energy technologies. The Italians voted overwhelmingly to keep their country non nuclear. Switzerland and Spain have banned the construction of new reactors. Japan's prime minister called for a dramatic reduction in Japan's reliance on nuclear power. Taiwan's president did the same. Mexico has sidelined construction of 10 reactors in favor of developing natural gas fired plants. Belgium decided to phase out its nuclear plants. In 2012 a new safety plan for nuclear power was approved by State Council, and full incorporation of International Atomic Energy Agency (IAEA) safety standards became explicit. In the 13th Five Year Plan from 2016, six to eight nuclear reactors were to be approved each year. A draft of the 14th Five Year Plan (2021 2025) released in March 2021 showed government plans to reach 70 GWe gross of nuclear capacity by the end of 2025. Neighboring India, another potential nuclear boom market, has encountered effective local opposition, growing national wariness about foreign nuclear reactors, and a nuclear liability controversy that threatens to prevent new reactor imports. There have been mass protests against the French backed 9900 MW Jaitapur Nuclear Power Project in Maharashtra and the 2000 MW Koodankulam Nuclear Power Plant in Tamil Nadu. The state government of West Bengal state has also refused permission to a proposed 6000 MW facility near the town of Haripur that intended to host six Russian reactors. In March 2018, the government stated that nuclear capacity would fall well short of its 63 GWe target and that the total nuclear capacity is likely to be about 22.5 GWe by the year 2031. Following IPCC announcements climate concerns again started to dominate world opinion. With rising oil and gas prices in 2022, many countries are reconsidering nuclear power. In October 2021 the Japanese cabinet approved the new Plan for Electricity Generation to 2030 prepared by the Agency for Natural Resources and Energy (ANRE) and an advisory committee, following public consultation. The nuclear target for 2030 of 20 22% is unchanged from that in the 2015 plan, but renewables increase greatly to 36 38%, including geothermal and hydro. Hydrogen and ammonia are included at 1%. The plan would require the restart of another ten reactors. Prime minister Fumio Kishida in July 2022 announced that the country should consider building advanced reactors and extending operating licences beyond 60 years. In March 2022 Belgium delayed its plans to phase out nuclear energy by a decade. The prime minister said that two reactors (Doel 4 and Tihange 3) would continue operating to 2035 to “strengthen our county’s independence from fossil fuels in a turbulent geopolitical environment.” In June Engie said it was seeking financial aid from the government for the continued operation of the two reactors.

Изменение климата и переход к энергетике

Устранение ископаемого топлива необходимо для решения кризиса изменения климата. Ядерная энергетика характеризуется одними из самых низких выбросов парниковых газов на протяжении всего жизненного цикла. Исторически, ядерная энергетика предотвратила 64 гигатонны эквивалентных выбросов парниковых газов в период с 1971 по 2009 год. В связи со значительным увеличением установленной мощности возобновляемых источников энергии в XXI веке, высказывались предположения о том, что конкуренция между национальными стратегиями развития ядерной и возобновляемой энергетики может снизить их эффективность в плане смягчения последствий изменения климата. Однако, более поздние исследования опровергли эту идею. И ядерная, и возобновляемая энергетика оказались одинаково эффективными в предотвращении выбросов парниковых газов. Эффективная стратегия смягчения последствий изменения климата может включать в себя как ядерные, так и возобновляемые источники энергии. В 2018 году МГЭИК предоставила рекомендации для политиков, представив четыре модельных сценария ограничения потепления до 1,5 градусов. В каждом из этих сценариев производство ядерной энергии должно увеличиться на 98–501% по сравнению с уровнем 2010 года к 2050 году. В 2021 году Совместный исследовательский центр Европейского союза опубликовал результаты исследования о соответствии ядерной энергетики критериям его "зеленой таксономии". Анализ не выявил научных доказательств того, что ядерная энергетика наносит больший вред здоровью человека или окружающей среде, чем другие технологии производства электроэнергии, уже включенные в "зеленую таксономию" ЕС как виды деятельности, поддерживающие смягчение последствий изменения климата. В результате этой оценки, Парламент ЕС проголосовал за включение ядерной энергетики в свою "зеленую таксономию". Более того, ядерная энергетика имеет настолько низкий углеродный след, что может быть использована для улавливания и преобразования углекислого газа, что приведет к процессу с отрицательным углеродным балансом. В частности, различные организации по всему миру работают над созданием проектов небольших модульных реакторов – типа ядерных реакторов деления, которые меньше традиционных реакторов. Среди этих компаний: ARC Nuclear в Канаде, CNEA в Дании, Areva TA во Франции, Toshiba и JAERI в Японии, ОКБ "Гидропресс" в России, и OPEN100 и X energy в Соединенных Штатах.

Eliminating fossil fuels is essential in solving the climate change crisis. Nuclear power has one of the lowest life cycle greenhouse gas emissions. Historically, nuclear power has prevented 64 gigatonnes of equivalent greenhouse gas emissions between 1971 and 2009. With a significant amount of renewable energy installed in the 21st century, it has been speculated that tensions between nuclear and renewable national energy development strategies might reduce their effectiveness in terms of climate change mitigation. However, newer studies have refuted this idea. Both nuclear and renewable energy have shown equally effective in the prevention of greenhouse gas emissions. An effective climate change mitigation strategy may include both nuclear and renewable energy sources. In 2018 the IPCC provided advice to policymakers giving four illustrative model pathways to limit warming to 1.5 degrees. In each of these pathways nuclear energy generation increased between 98% and 501% over 2010 levels by 2050. In 2021 the European Union Joint Research Centre issued the results of its study on whether nuclear power generation meets the criteria of its Green Taxonomy. The analyses did not reveal any science based evidence that nuclear energy does more harm to human health or to the environment than other electricity production technologies already included in the EU Green Taxonomy as activities supporting climate change mitigation. As a result of this assessment, the EU Parliament voted to include nuclear energy in its Green Taxonomy. Moreover, nuclear energy has such a low carbon footprint that it could power carbon dioxide capture and transformation, resulting in a carbon negative process. Specifically, various organizations are working across the globe to create designs for small modular reactors, a type of nuclear fission reactor that is smaller than conventional reactors. Some of these companies include ARC Nuclear in Canada, CNEA in Denmark, Areva TA in France, Toshiba and JAERI in Japan, OKB Gidropress in Russia, and OPEN100 and X energy in the United States.