Почему у нас нет больше ядерной энергии?

Ядерные реакторы обеспечивают стабильную низкоуглеродную энергию — ценный товар в мире, сталкивающемся с изменением климата. Тем не менее, роль ядерной энергетики снижается уже два десятилетия. Итог: это слишком дорого.

Обеспокоенность зависимостью от ископаемого топлива привела к быстрому росту строительства атомных электростанций в 1970-х и 1980-х годах, особенно после нефтяных кризисов 1970-х годов. Но ядерная безопасность стала проблемой после аварии на Три-Майл-Айленде и в Чернобыле. Между тем перерасход средств и задержки подорвали доверие инвесторов к ядерным проектам. На фоне низких цен на ископаемое топливо в 1990-х годах продажи реакторов испарились, а отрасль застопорилась. Доля атомной энергетики в мировом производстве электроэнергии достигла своего пика в 1996 году, когда она обеспечила 17,6% мировой электроэнергии. Общий объем производства электроэнергии от ядерной энергетики достиг своего пика в 2006 году.

Ядерный отскок действительно начался десять лет назад. Однако глобальный финансовый кризис 2008–2009 годов смягчил спрос на энергию, и это возвращение получило еще один удар, когда в 2011 году расплавились три реактора на АЭС «Фукусима-дайити» компании Tokyo Electric Power. В 2013 году реакторы по всему миру произвели 2364 тераватт-часа электроэнергии. , по данным Управления энергетической информации США, удовлетворяет 11 процентов мирового спроса на электроэнергию — доля ядерной энергетики в 1983 году. эпоха Возрождения.

«Фукусима-дайити» ударил по отрасли множеством способов.Растущая обеспокоенность общественности по поводу безопасности изменила энергетическую политику в некоторых ключевых странах. Япония отказалась от планов строительства 14 новых реакторов, и все ее 48 действующих реакторов остаются закрытыми для проверки безопасности и модернизации (см. «Может ли Япония вернуть себе солнечную энергию?»). Германия решила к 2022 году закрыть свои 17 реакторов, которые обеспечивали четверть ее электроэнергии. Франция, которая по-прежнему получает более высокий процент своей энергии от атомной энергетики, чем любая другая страна, избрала президента, пообещав сократить вклад ядерной энергетики с трех четвертей. поставок до половины к 2025 году.

Экономика атомной отрасли также ухудшилась после Фукусимы, согласно январскому отчету Международного энергетического агентства и Агентства по ядерной энергии ОЭСР. По оценкам отчета, стоимость оборудования выросла на 20 процентов с 2010 года, отчасти из-за повышенных требований безопасности, даже несмотря на то, что низкоуглеродная ветровая и солнечная энергия стали дешевле.

Анализ, проведенный в 2014 году финансовой консультационной фирмой Lazard, отражает экономические факторы, сдерживающие развитие ядерной энергетики. Лазард оценивает стоимость строительства ядерных мощностей в США на уровне от 5,4 до 8,4 млн долларов за мегаватт. Если добавить затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и топливо, то средняя стоимость жизненного цикла составит от 92 до 132 долларов за каждый произведенный мегаватт-час. Это намного выше несубсидированный стоимость солнечной энергии коммунального масштаба (от 72 до 86 долларов за мегаватт-час) и наземного ветра (от 37 до 81 доллара за мегаватт-час).

По словам Лазарда, электроэнергия от новых электростанций, работающих на природном газе, также намного дешевле, чем ядерная: от 61 до 87 долларов за мегаватт-час, в основном благодаря газу, полученному в результате гидроразрыва пласта на месторождениях США. Это делает электростанции, работающие на природном газе, а не атомные электростанции, ведущим вариантом для коммунальных служб, которые хотят заменить угольные электростанции в качестве источника постоянной мощности «базовой нагрузки».

В Соединенных Штатах строятся четыре новых реактора (в Джорджии и Южной Каролине) благодаря кредитным гарантиям федерального правительства и дополнительной финансовой поддержке со стороны регулирующих органов штатов. Однако только за последние два года в США было остановлено пять реакторов.

Министерство энергетики США рассматривает небольшие модульные реакторы как потенциальное решение экономических проблем, стоящих перед ядерной энергетикой, но наиболее зрелые проекты еще не привлекли покупателей. Несколько ведущих разработчиков, в том числе Babcock, Wilcox и Westinghouse, недавно сократили свои программы. Как отмечается в ядерной дорожной карте МЭА-АЯЭ: «Похоже, что клиенты в Соединенных Штатах еще не готовы к [этой] технологии».

Ядерная промышленность растет на нескольких рынках, где она пользуется сильной государственной поддержкой. Планы Китая, урезанные после Фукусимы, по-прежнему предусматривают запуск или строительство 88 гигаватт ядерных мощностей к 2020 году, что более чем в пять раз превышает мощность 20 действующих реакторов Китая. Россия строит 10 реакторов.

Вывод:

Дорожная карта МЭА-АЯЭ приводит доводы в пользу увеличения ядерной мощности более чем вдвое, до 930 гигаватт, к 2050 году, что восстановит ядерную энергетику до ее исторического максимума в 17 процентов от мирового электроснабжения и вытеснит достаточно угля, чтобы сократить выбросы углекислого газа во всем мире. выбросов на 2,5 гигатонны. Это составляет примерно одну седьмую часть очистки энергетического сектора, необходимой для ограничения повышения глобальной температуры в этом столетии до 2 °C.

Однако авторы IEA-NEA подчеркивают, что их ядерное видение не является предсказанием. Это правдоподобный сценарий только в том случае, если правительства, поставщики реакторов и операторы станций представят длинный список предлагаемых изменений политики и повышения производительности. Например, документ призывает ядерную промышленность продемонстрировать, что она может построить реакторы повышенной безопасности, требуемые регулирующими органами, в срок и в рамках бюджета. Однако строительство таких реакторов сейчас задерживается на годы и превышает бюджет на миллиарды долларов.

Вместо того, чтобы производить электроэнергию, слишком дешевую для измерения, атомная энергетика по-прежнему слишком дорога для строительства.

У вас есть большой вопрос? Отправить предложения по адресу questionoftheweek@technologyreview.com