Позиция стран, поднявших «новую волну» в ядерной энергетике XXI века, а это Китай, Индия и Россия, принципиально не изменилась. Уже через полгода после Фукусимы панические оценки тотального свёртывания сошли на нет, уступив место жёстким дополнительным требованиям по надёжности АЭС и их стойкости к внешним воздействиям. Тем не менее, ядерная энергетика вошла в долгий период, часто называемый «стагнацией», когда доля атомной генерации в производстве энергии росла только в «избранных точках» мира.

Многополярный мир ядерной энергетики

Обзор мировой реакции на третью (после Тримайла и Чернобыля) тяжёлую аварию на атомной электростанции можно начать с Японии, тем более, что последовавшие ядерные события в этой стране довольно созвучны общемировому тренду.

Граждане Японии, в генетическом коде которых навсегда осталась память об атомных бомбардировках Хиросимы и Нагасаки, ответили на тяжёлую аварию массовыми выступлениями против АЭС. Правившая в то время Демократическая партия «пошла на поводу» у населения, провозгласив отказ от атомной энергии, что, впрочем, не помогло ей остаться у власти. Вернувшаяся к руководству Либерально-демократическая партия в своей энергетической политике не осталась «единой с народом» и исходит из необходимости сохранения атома в энергетической корзине бедной ресурсами страны.

Сегодняшний результат этой линии, постоянно сталкивающейся с антиатомными исками в судах различных регионов (это принятый в стране способ воздействия на правительство) – девять действующих на 2020 год ядерных энергоблоков (7,5% электрогенерации) из эксплуатировавшихся до аварии 54-х, производивших 33% электроэнергии Японии. До реализации «Базового энергетического плана» ЛДП – 20–22% электрогенерации на счёт АЭС – ещё очень далеко.

Японская трагедия заметно охладила проядерные настроения в Юго-Восточной Азии. Политика свёртывания ядерной энергетики была принята в Южной Корее и на Тайване. Многие страны региона заметно притормозили с намерениями строительства АЭС. Это, конечно, практически не коснулось «ядерных грандов» – Индии и Китая. Индийская программа, в значительной степени ориентированная на давно уже ставшие национальным проектом тяжеловодные реакторы, последовательно выполняется. Пуск в «ковидном» 2020 году первого 700-мегаваттного блока собственной разработки – весомое тому подтверждение. Строится ещё 5 блоков этого направления.

Последовательная реализация китайских пятилетних энергетических планов наглядно демонстрирует известный тезис: «пусть расцветают все цветы». Так, основные показатели «стратегической дорожной карты» до 2020 года – по росту доли неископаемых энергетических источников, сокращению доли угля в первичной энергии, а также увеличению мощности таких источников, как ГЭС, ветростанции, солнечная энергетика, выполнены и перевыполнены. Слегка не достигли только запланированной мощности АЭС. Зато стоит отметить многозначительный факт. С начала двухтысячных годов, когда атомная энергия в Китае была выведена на траекторию быстрого роста, темп его практически точно соответствует вызывающей восторг сторонников «зелёной энергии» скорости нарастания «нетрадиционной» (кроме ГЭС) возобновляемой энергетики мира. Таким образом, хотя бы одна страна в мире демонстрирует способность развивать ядерную энергетику так же быстро, как и ВИЭ. Причём в этой стране живёт 18% населения планеты. Это более чем убедительная демонстрация потенциальных возможностей атомной энергии в условиях политической воли к её развитию.

Совсем иная картина на другом берегу Тихого океана. Громкое заявление предыдущей администрации США, правда, одобренное обеими палатами Конгресса: «Сильная отечественная ядерная энергетика, поддерживаемая действующим ядерным парком и улучшаемая… перспективными ядерными технологиями, критически необходима для нашей энергобезопасности, национальной безопасности и экологической устойчивости», на деле обернулось довольно скромной программой действий, включающей создание уранового резерва, постепенный перевод коммерческих энергоблоков на устойчивое к авариям («толерантное») ядерной топливо и развитие направления малых реакторов преимущественно военного и космического назначения. Пока рано говорить, насколько даже эта программа будет поддержана новой администрацией.

Исторический опыт последовательно демонстрирует «более прохладное» отношение демократов к использованию атомной энергии (разумеется, исключая военную сферу) по сравнению с республиканцами. Однако есть и факторы, которые не позволяют однозначно предсказывать наступление «смутного времени» для мирного использования атомной энергии в США.

Одним из первых указов, подписанным президентом Байденом, было подтверждение повторного вступления в Парижское соглашение и указание министерствам и федеральным агентствам США «немедленно начать работу по противодействию климатическому кризису». Позиция новой администрации о возвращении страны к декларируемой в остальном мире «зелёной политике» достижения нулевых выбросов углекислого газа к середине века при своей реализации не могут не учитывать того обстоятельства, что почти 20% всей электроэнергии страны и 60% её низкоуглеродной составляющей даёт атомная энергия. К тому же, явная приверженность демократов к политике нераспространения и ожидаемая активизация этого направления, как хорошо знают эксперты, неразрывно связана с лидирующим присутствием в сфере мирного использования атомной энергии.

Следует также добавить, что в одном из магистральных направлений усовершенствования ядерной энергетики – продлении сроков эксплуатации энергоблоков – США «впереди планеты всей». Из 94-х действующих блоков страны (это самый большой национальный парк АЭС в мире) только восемь остались на исходной 40-летней лицензии, у 82-х лицензии продлены до 60, а у четырёх – до 80 лет. Обсуждается возможность продления сроков до 100 и даже 120 лет.

Наибольший разброс в ядерной политике и декларируемых намерениях демонстрирует, конечно, самая «зелёная» по амбициям Европа. Прежде всего, ядерную энергетику закрывает Германия, поставившая заинтересовавший весь мир эксперимент – проверку устойчивости одной из ведущих экономик мира к полной замене своего мощного (в конце XX века – 30% всего электричества страны, сегодня – около 13%) ядерного сектора на возобновляемую энергетику. Туда же с разной скоростью движутся Бельгия, Испания, Швейцария, возможно, Швеция. Твёрдо придерживаются «ядерного будущего» западноевропейские участники «ядерной пятёрки ООН» – Франция и Великобритания. Здесь стоит привести недавнее заявление Э. Макрона: «Наше энергетическое и экологическое будущее зависит от ядерной энергетики, наше экономическое и промышленное будущее зависит от ядерной энергетики, стратегическое будущее Франции зависит от ядерной энергетики». По-прежнему привержены энергии атома большинство «бывших друзей СССР» – страны рождённого Ялтинскими соглашениями в послевоенной Европе и существовавшего до 1991 года «социалистического содружества государств» (и близкой к тогда великому соседу Финляндии). Упомянем только, что строятся новые ядерные энергоблоки в Словакии, Финляндии и Венгрии, готовятся к атомному строительству в Чехии и Румынии, обсуждают его в Болгарии и Польше. В целом, с учётом вывода из эксплуатации стареющих блоков, Европа вносит главный вклад в снижение показателей ядерно-энергетического состояния мира.

В качестве краткого итога регионального обзора приведём некоторые обобщающие факты. За десять лет после Фукусимы среднее за год подключение ядерных энергоблоков к сети (6,2), при частоте начала строительства только 4,8 блока в год, лишь немного превышает окончательный останов старых блоков (5,3). Ядерная доля в потреблении первичной энергии в доаварийный период (5,1%) упала до сегодняшних 4,3%. Кстати, за эти же десять лет доля возобновляемых источников (без гидроэнергии) выросла с 1,9 до 5%. Производство атомной энергии в мире росло семь лет подряд и в 2019 году продемонстрировало самый быстрый с 2004 года рост на 3,2%. Три государства – Иран, Объединённые Арабские Эмираты и Беларусь – вошли в ядерный клуб владельцев АЭС.

О нашей стране

Начиная с 2006 года поддержка ядерной энергетики - государственная политика, заявленная тогдашним и нынешним российским президентом. Тогда же правительство утвердило федеральную целевую программу развития атомного энергопромышленного комплекса России. Она впервые с советских времён открыла государственное финансирование строительства АЭС. Находившейся в глубоком застое отрасли был дан срок до 2015 года (потом он был продлён до 2020 года), чтобы встать на собственные ноги. Развернуто второе в мире по темпам (после, как мы уже привыкли, Китая) строительство новых ядерных энергоблоков. Консолидирована в единый хозяйственный механизм огромная отрасль - как говорят американцы, from cradle to grave («от колыбели до могилы»), то есть от добычи урана до окончательной изоляции отходов ядерной деятельности, как нынешней, так и наследства «холодной войны». Реализуется активная политика внедрения в мировой ядерный рынок, причём после аварии на АЭС Фукусима портфель заказов на строительство АЭС только вырос. Все эти факты дали одному из ведущих атомщиков-курчатовцев основание сделать смелое заявление: «Унылая пора в ядерной энергетике закончилась».

При этом технология ВВЭР остаётся важнейшим инструментом достижения стратегических целей страны в области ядерной энергетики. Происходит непрерывная эволюция реакторов большой мощности: от 5-го блока Нововоронежской АЭС (1980 год) через «малую» и «большую» серии реакторов ВВЭР-1000 до АЭС-2006, и ВВЭР-ТОИ, и проекта ВВЭР нового поколения. Технология корпусных водоохлаждаемых реакторов является не только практической основой ядерной энергетики на ближайшие десятилетия, но, как мы ожидаем, значимой ее составляющей и далее для нашей страны и всего мира, а также для присутствия российской реакторной технологии на мировом рынке.

Что касается «второй компоненты» – реакторов на быстрых нейтронах – размножителей ядерного топлива, то прогресс последних лет тоже очевиден. Реактор БН-600, сконцентрировавший отечественный опыт в быстром направлении, успешно работает сорок лет, и есть основания полагать, что его ресурса хватит ещё на двадцать. Готовится в переходу полностью на уран-плутониевое топливо реактор БН-800 Белоярской АЭС, одна из главных задач которого – отработка элементов замкнутого ядерного топливного цикла. На «листе ожидания» – альтернативные концепции реакторов на быстрых нейтронах. Лицензия на сооружение демонстрационного образца принципиально нового свинцовоохлаждаемого реактора дополняет картину. Ядерная жизнь продолжается.

В завершение надо добавить, что Россия совсем недавно сумела продемонстрировать миру способность к быстрому развитию ядерной программы, что явно проявилось в роли атомных источников энергии о освоении Севера. По значению политической воли в решении национальной задачи это напоминает исторической опыт Франции по созданию ядерной энергетики.

Кажется, ещё совсем недавно мы вынуждены были внимать одному из апологетов «замечательных» девяностых: «Север заселён искусственно, и содержать его смысла нет». Блестящее наследие «отца советского атомного флота», Анатолия Петровича Александрова, тихо и незаметно старилось. Ставился в отстой единственный в мире «атомный грузовик» – лихтеровоз «Севморпуть». Доживали ресурс последние ледоколы – продолжатели дела легендарного атомохода «Ленин».

Но подули «новые ветры». Страна встала с колен, и российское государство вернулось к своему присутствию в Арктике. Добыча полезных ископаемых, прежде всего природного газа, возродила Северный морской путь. Эти и другие (например, оборонные) новые задачи выстроили амбициозную программу атомного ледоколостроения. И вот уже на воде целая серия из трёх новых ледоколов («Арктика», «Сибирь», «Урал»), способных к семилетнему автономному плаванию и, к тому же, к двойной работе – проводить суда по Северному морскому пути и при этом, сменив осадку, действовать в устье великих сибирских рек. Заложены четвёртый и пятый ледоколы со значимыми названиями «Якутия» и «Чукотка».

А на горизонте – будущий флагман нашего мощного ледокольного флота – огромный «Лидер» мощностью 120 МВт и водоизмещением более 70 тысяч тонн, способный выполнять вековую мечту полярников – обеспечивать круглогодичную навигацию в многолетних льдах восточного сектора Арктики. Весной 2020 года контракт на строительство головного ледокола был подписан, состоялась первая резка металла для его постройки. К концу первой трети века атомщики обоснованно надеются на ввод ещё двух, уже серийных, гигантов.

Где мы и куда идём

Пандемия Covid-19 в 2020 году привела к падению мирового ВВП на 4,8% (в России – на 3,1%, хотя в Китае он всё равно вырос на 2,1%). Ожидавшийся в начале 2020 года максимальный прирост инвестиций в энергетику превратился в 20%-ный спад, оказав негативное влияние на всю мировую «энергетическую корзину», включая даже возобновляемые источники. Хотя в Европейском Союзе ВИЭ впервые стали основным источником электрогенерации (38%, в том числе ветер и солнце – 14 и 5%, соответственно), обогнав уголь и газ (37%), при сокращении электроэнергии АЭС на 10%.

Международные организации, энергетические компании, научные институты и многочисленные неправительственные группы включились в активное обсуждение судьбы энергетики после пандемии. Пропаганда «энергетического перехода» к низкоуглеродным технологиям с достижением «климатической нейтральности» (нулевых выбросов парниковых газов) к 2050 году, как обязательного ответа человечества «погрозившей ему пальчиком» природе, бурно охватила Европу, а с приходом новой администрации перекинулась и в США. Сколько-нибудь серьезные обсуждения реальных темпов и условий этого перехода с неизбежностью наталкиваются на проблему использования атомной энергии.

Анализ экстремальных ситуаций, включая пандемию и погодные катаклизмы, выдвигает на передний край внимания устойчивость энергетических поставок (способность противостоять серьёзным сбоям и восстанавливаться после них, применительно к электроснабжению это – физическая доступность генерирующих мощностей, бесперебойность, стабильность экономических условий). Современные энергетические системы данной устойчивостью явно не обладают. Этот и другие факторы, в числе которых гибридные системы «ВИЭ – атомная энергия», побуждают экспертов (и не только) буквально фонтанировать новыми (в больших кавычках) идеями о том, как атомную энергию усовершенствовать. Здесь хорошо известные и уже «набившие оскомину» требования продления ресурса АЭС, сокращения затрат и времени на их строительство сочетаются с «находками», на самом деле известными специалистам с прошлого века. В их числе «несетевые» ядерные приложения – атомное теплоснабжение, производство тепла для промышленных процессов, опреснение воды и, конечно, снова входящий в моду водород как энергоноситель. Разумеется, пышным цветом расцветают внедрявшиеся ещё 60 лет назад идеи модульных малых и даже микро (до 10 МВт мощности) реакторов. Этот список можно продолжать и дальше.

При этом, по признанию многих независимых экспертов, основные проблемы, стоящие перед атомной отраслью, заключаются не в технологии производства энергии, а в обеспечении политической поддержки. Это наглядно иллюстрируют последние прогнозы МАГАТЭ по тенденциям развития ядерной энергетики до 2050 года. Технологическое состояние отрасли и её экономические тенденции меняются сравнительно монотонно и достаточно предсказуемо. Однако аналитики ожидают, что при «высоком» сценарии мировые мощности по выработке электроэнергии на АЭС увеличатся на 82% до 715 ГВт, а в «низком» – упадут на 7% до 390 ГВт. Так или иначе, правительствам предстоит реалистично учитывать возможности атомной энергии в предстоящий период пересмотра энергетической политики и «инвестиционного выбора».

Так что же ожидает атомную энергию, если ограничиваться общепринятым временным интервалом прогнозирования до середины века (дальше наука уже быстро преобразуется в «коллекционирование марок»)? Сразу надо сказать, что видимые на этом пути энергетические проблемы не носят (за исключением гидроэнергии) ресурсного характера. Даже педалируемая некоторыми экспертами «ограниченность» запасов доступного урана опровергается последними данными «Красной книги» ОЭСР и МАГАТЭ о «достаточных ресурсах урана для поддержания долгосрочного и устойчивого использования атомной энергии».

Ископаемое топливо будет оставаться с человеком в течение многих десятилетий. Как уже говорилось, угрозу цивилизации люди видят не столько в принципиальной исчерпаемости этого ресурса, сколько в его влиянии на угрожающие изменения климата планеты.

Здесь, к большому сожалению сторонников энергии атома, сильно уповать на такой драйвер её роста, как «гибридные системы», пожалуй, всё-таки не стоит. В качестве неизбежной базовой составляющей в системах с «большой» возобновляемой энергетикой, правительства и граждане будут легче соглашаться на уже привычные, хотя и не низкоуглеродные газ и даже уголь, чем на «опасную» авариями и отходами ядерную энергетику. Да и «внутренне присущие» ограничения самих ВИЭ – прерывистость и низкая плотность – с ростом масштабов внедрения будут становиться всё более значимыми. У некоторых стран уже просто стало не хватать земли для ветряков и солнечных батарей.

Более перспективной видится идея развития новых ядерно-энергетических технологий. Не будем снова их перечислять, однако здесь уместно вспомнить о термоядерной энергии и «больших ожиданиях», связанных с прогрессом этой замечательной «солнечной» технологии ядерного синтеза, особенно в тандеме с энергетикой деления. Впрочем, и здесь реалистам не надо забывать о хорошо известной специалистам «долине смерти» (valley of death) – разрыве между обеспеченной господдержкой активностью разработчиков новых идей и неготовностью потенциальных потребителей в внедрению результатов в промышленность. Шестидесятилетняя судьба малых реакторов – яркое тому подтверждение.

Можно предполагать, что наиболее потенциально мощный и долгодействующий драйвер ядерно-энергетического прогресса – это стремление развивающихся стран к энергетической безопасности в сочетании с желанием приобрести научно-технический потенциал в ядерной сфере, а это – предмет не только безопасности, но и национальной гордости. Сооружение огромных, рассчитанных в перспективе на столетнее существование объектов буквально формирует новый уровень жизни. Можно согласиться с Гендиректором МАГАТЭ Р. Гросси, говорящем о «сплочённой группе из 10–12 стран, впервые строящих атомные электростанции». Оптимисты насчитывают около тридцати стран-новичков, рассматривающих возможность внедрения ядерной энергетики. Разумеется, многое здесь будет зависеть от скорости пробуждения африканского континента, где живёт большинство из сотен миллионов людей, до сих пор не имеющих доступа к электричеству.

Все эти процессы не очень быстры, но необратимы. Нам, атомщикам, надо только не успокаиваться в нашей готовности к поставке необходимых ядерных технологий в ожидании того, когда они «позарез» понадобятся человечеству.