На протяжении последних двух десятилетий ядерная энергетика в большинстве стран мира переживала не лучшие времена. Однако в последние годы ситуация начала меняться. Ныне в 31 стране мира действуют 442 ядерных реактора, на которых вырабатывается электроэнергия. На их долю приходится 16% электричества, произведенного в мире. На сегодняшний день на долю США, Франции и Японии приходится 49% всех АЭС мира и 57% всей `ядерной` электроэнергии. Наиболее развита ядерная энергетика в США (103 АЭС), Франции (59), Японии (54), России (31) и Великобритании (23).
16 государств получают от АЭС, как минимум, 20% используемой ими электроэнергии. В первую пятерку государств, которые большую часть своих потребностей в электроэнергии удовлетворяют за счет АЭС, ныне входят Литва (80%), Франция (76%), Словакия (57%), Бельгия (55%) и Швеция (50%). Иные лидеры - Бельгия, Болгария, Венгрия, Южная Корея, Швейцария, Словения и Украина (ядерная энергия позволяет обеспечить более трети их энергетических запросов). АЭС Японии, Германии и Финляндии покрывают примерно 25% потребностей этих государств в электричестве.
Чернобыльская катастрофа 1986 года разрушительно подействовала на мировую ядерную энергетику. Уровень радиации в зоне катастрофы был в 100 раз выше, чем в Хиросиме. В результате катастрофы погибли от 4 тыс. (оценка ООН) до 90 тыс. человек (оценка экологической организации Greenpeace). Экономические и экологические последствия катастрофы были ужасающими. После Чернобыля были ужесточены правила безопасности на АЭС - эту политику проводило как МАГАТЭ, так и специально образованная структура Мировая Ассоциация Ядерных Операторов.
Возрождение ядерной энергетики, прежде всего, связано с тремя тенденциями: во-первых, увеличением потребности человечества в энергии (по оценкам Международного Энергетического Агентства, потребности в энергии возрастают на 2% ежегодно), во-вторых, со значительным ростом цен на углеводородное топливо - нефть и газ, в-третьих - с процессом глобального потепления. По этому критерию АЭС можно считать `экологически чистыми`, особенно по сравнению с электростанциями, работающими на угле. В 2003 году Массачусетский Технологический Институт подсчитал, что в США за 90% выбросов углекислоты, которая считается одним из главных источников глобального потепления, ответственны угольные электростанции.
В результате, по прогнозу МАГАТЭ, к 2020 году в мире появятся еще 60 ядерных электростанций, а производство электроэнергии на АЭС увеличится на 65%. Показательно, что прогноз МАГАТЭ 2000 года был намного более скромным. В ноябре 2006 года строились 28 новых реакторов: 7 - в Индии, 5- в Китае, 3 - в России, по 2 - на Тайване, в Японии и Канаде, а также в США, Аргентине, Финляндии, Иране, Пакистане, Румынии. Еще 62 реактора находились в стадии получения разрешений на строительство, а еще 162 - в процессе разработки проектов (данные Всемирной Ядерной Ассоциации).
В бурно развивающихся странах Азии строительство АЭС идет полным ходом. Китай вложил $50 млрд. в строительство АЭС, намереваясь увеличить их число с имеющихся 9-ти до 39-ти. В Индии ныне строятся 8 АЭС, после завершения работ эта страна будет обладать 23-мя атомными электростанциями. Аналогичные программы разрабатывают Япония, Тайвань и Южная Корея. При этом количество ядерных государств увеличивается - неядерный Вьетнам решил обзавестись первой АЭС к 2017 году.
В последние годы и многие европейские государства начали пересмотр эмбарго на строительство АЭС. Это связано с их желанием диверсифицировать источники энергии и отказаться от опоры лишь на природный газ, основным поставщиком которого является Россия. К примеру, Германия пересмотрела свои планы закрытия всех АЭС к 2020 году - это решение было принято после Чернобыля. Великобритания изучает возможность замены старых АЭС на новые, более безопасные. Финляндия стала первой за десятилетие европейской страной, которая разрешила строительство нового ядерного реактора. У Европы есть позитивный опыт в этой сфере. В начале 1970-х годов, после введения арабскими государствами-экспортерами нефти эмбарго на поставку нефти в Европу и Северную Америку, Франция сделала ставку на ядерную энергетику. На сегодняшний день французские АЭС покрывают 75% потребностей Франции в электроэнергии, причем аварий на них не происходило.
Параллельно со строительством новых АЭС многие страны увеличивают сроки жизни старых. Изначально большинство АЭС были рассчитаны на 40 лет работы. Однако во многих странах этот срок был пересмотрен в сторону увеличения: к примеру, в США 12 старейших реакторов получили добро на работу в течение еще 20-ти лет, в Японии - 30-ти.
Традиционные аргументы сторонников развития ядерной энергетики выглядят следующим образом. В ходе работы АЭС не выбрасывают загрязняющих атмосферу веществ, которые негативно влияют на здоровье людей, являются причиной образования смога, разрушительно воздействуют на озоновый слой и способствуют глобальному потеплению. Объемы ядерных отходов, образующихся в ходе нормальной работы АЭС, весьма незначительны. Стоимость сырья для АЭС относительно невелика, а его запасы значительны. Кроме этого, стоимость электричества, произведенного на АЭС, ниже, чем для большинства иных типов электростанций.
Оппоненты оперируют иными аргументами. Авария на АЭС потенциально способна нанести колоссальный ущерб, от разрушительных последствий которого будут страдать многие поколения. Не вполне безопасны и имеющиеся методы утилизации ядерных отходов. Стоимость строительства и эксплуатации АЭС весьма значительна - если цены на нефть и газ упадут, то АЭС могут оказаться неконкурентоспособными. Еще большие средства требуется вкладывать в процесс вывода АЭС из эксплуатации. Многие типы АЭС позволяют производить радиоактивные вещества, которые могут быть использованы злоумышленниками, например, для создания `грязных` атомных бомб (обычный заряд взрывчатки, окруженный радиоактивным материалом - при взрыве не происходит цепной реакции, однако радиоактивное заражение местности может быть весьма значительным). Кроме того, после терактов 11 сентября 2001 года АЭС считаются потенциальной мишенью террористов (в 2004 году исследовательская организация Союз Обеспокоенных Ученых опубликовала доклад, в котором утверждалось, что успешная атака террористов на АЭС может привести к гибели до 44 тыс. человек), следовательно, требуется затрачивать дополнительные и весьма значительные средства для обеспечение их безопасности.
Институт Энергии и Экологических Исследований подсчитал, что если человечество хочет отказаться от использования нефти и газа в качестве топлива для получения электроэнергии, то к 2050 году требуется построить от 1 тыс. до 2 тыс. новых АЭС.
Коллекция калькуляций
Посчитать реальную стоимость ядерной энергии достаточно сложно, поскольку разные структуры используют различные методы оценки и калькуляции.
Организация Всемирная Ядерная Ассоциация сравнила стоимость киловатт-часа (одного киловатт-часа электричества достаточно, чтобы освещать и отапливать 1 тыс.домов в течение часа), который может быть произведен на новых электростанциях разных типов. Если ставка по кредитам, выданным под подобное строительство, составляет 10%, то киловатт-час электроэнергии, произведенной на АЭС, составит 4.0 цента, на угольной электростанции - 4.7 цента, на газовой - 5.1 цент. Если ставка снизится до 5%, то разница будет еще более значительной: 2.6 цента для АЭС, 3.7 - для электростанции, работающей на угле, и 4.3 цента - для газовой.
Европейская Комиссия оперирует несколько иными данными: 1 киловатт-час ядерной и гидроэнергии обходится в 0.4 евроцентов, `угольной` - в 4.1-7.3 евроцентов, `газовой` - 1.3-2.3 евроцентов. По этому показателю конкурентом АЭС является лишь ветряная энергетика, стоимость киловатт-часа которой составляет 0.1- 0.2 евроцента.
По данным Массачусетского Технологического Института, стоимость ядерной энергии составляет 6.7 цента за киловатт-час, в то время, как электричество, произведенное из природного газа, обходится в 3.8 - 5.6 центов.
По данным Университета Чикаго, `ядерный` киловатт-час стоит 6.2 центов, `газовый` - 3.5- 4.5 цента.
По подсчетам Института Ядерной Энергетики, в 2004 году в США стоимость киловатт-часа, произведенного на АЭС, составляла 1.68 центов. Киловатт-час угольной электростанции обходился в 1.90 центов, нефтяной - в 5.39 центов, газовой - в 5.87 центов.
При этом сторонники развития ядерной энергетики подчеркивают, что при этих подсчетах не учитывается стоимость затрат на нейтрализацию вредных выбросов, производимых тепловыми электростанции. Противники АЭС парируют это, утверждая, например, что действующие АЭС действительно весьма эффективны. Однако стоимость строительства новых невероятно высока. Поэтому разумнее вкладывать средства в программы энергосбережения.
Один из спорных вопросов - стоимость и продолжительность строительства АЭС. Организация Экономического Сотрудничества и Развития подсчитала, что стоимость строительства атомной электростанции составляет от $1 тыс. до $2.5 тыс. за киловатт мощности, угольной - $1 тыс.-1.5 тыс., газовой - $0.5 тыс. - $1 тыс., ветровой - $1 тыс.- $1.5 тыс.
Иные организации оперируют несколько другими показателями. К примеру, стоимость киловатт-часа для АЭС может составлять от $1150 (подсчет британской Королевской Академии Инжиниринга) до $2 347 (Канадский Институт Энергетических Исследований). Стоимость газовой электростанции колеблется от $0.5 тыс. за киловатт (Массачусетский Технологический Институт) до $711 (Канадский Институт Энергетических Исследований). Стоимость угольной - от $820 (Королевская Академия Инжиниринга) до $1.6 тыс. (Канадский Институт Энергетических Исследований).
Исследовательский центр Nuclear Information and Resource Service, выступающий против строительства АЭС, считал, что эти данные не показывают реальной стоимости строительства АЭС. К примеру, типичная АЭС мощностью 1 тыс. мегаватт обойдется, как минимум, в $2 млрд. Схожий вывод сделала Исследовательская Служба Конгресса США. По ее подсчетам, стоимость строительства одной атомной электростанции, построенной после 1985 года, составляет от $2 до $6 млрд. Причем затраты на системы безопасности составляют одну треть общей стоимости проекта.
Срок строительства АЭС составляет 5 лет, в то время, как угольную электростанцию можно построить за 3-4 года, а газовую - за 2.
Институт Исследований Ядерной Политики утверждает, что анализы долговременной стоимости ядерной энергетики никогда не проводились. Дело в том, что при традиционных расчетах не учитываются такие показатели, как стоимость обогащения урана, затраты на борьбу с последствиями возможной аварии, стоимость закрытия АЭС, расходы на транспортировку и хранение ядерных отходов.
У США нет опыта закрытия коммерческих ядерных реакторов. Поэтому стоимость этого процесса возможно лишь предполагать. В 1996 году Министерство Энергетики предположил, что затраты могут колебаться от $150 млн. до $600 млн.
По данным компании Public Broadcasting Service, семья из четырех человек, на протяжении 20-ти лет использующая электроэнергию, произведенную АЭС, становится причиной появления такого количества радиоактивных отходов, которое поместится в корпус обычной газовой зажигалки. Этого количества отходов и их концентрации достаточно, чтобы убить всех членов этой семьи за шесть лет. По подсчетам МАГАТЭ, в мире накоплено более 200 тыс. тонн. отработанного ядерного топлива, еще примерно 10-12 тыс. тонн добавляется ежегодно.
Ядерный ренессанс
В 2005 году в США проживало 4.6% населения планеты, при этом Соединенные Штаты потребляли 25% произведенной в мире энергии. США планируют возобновить строительство ядерных электростанций. Последняя АЭС была построена в США в 1975 году. Иные проекты строительства были окончательно заморожены в 1979 году, после аварии на АЭС Three Mile Island.
Администрация президента Джорджа Буша изначально считала атомную энергию вполне безопасной. В ходе предвыборной кампании 2000 года республиканец Буш доказывал, что альтернативная энергетика (солнца, ветра, биотоплива и пр.), на которую делали ставку демократы, не в состоянии обеспечить производство необходимой Соединенным Штатам электроэнергии. В 2002 году Министерство Энергетики США впервые за многие годы приняло программу развития ядерной энергетики (называется Nuclear Power 2010 Program), которая предусматривала строительство новых АЭС. В 2005 году был принят Закон `Энергетическая Политика`, который предусматривает значительные экономические стимулы на строительство новых АЭС на общую сумму $10-24 млрд.
Энергетические компании, действующие в США, в ближайшие годы планируют начать строительство, по меньшей мере, 30-ти новых АЭС. Причиной этого является постоянный рост потребностей в энергии, значительное подорожание нефти и газа (используются для производства электричества) и потенциальное введение более жестких природоохранных норм, направленных на борьбу с глобальным потеплением (по этому показателю АЭС являются более чистыми, чем тепловые электростанции). Администрация США также обещает предоставить налоговые льготы строителям первых `новых` АЭС - на общую сумму $4.3 млрд. Это больше, чем льготы, предназначенные для иных видов энергетики - к примеру, строители `чистых` угольных электростанций получат лишь $1.6 млрд. В свою очередь, инвесторы, построившие первые шесть АЭС, получат бюджетное финансирование на общую сумму $2 млрд.
Одна из проблем, стоящая перед строителями новых АЭС - жесткие требования к их безопасности. По оценкам Института Ядерной Энергии, в среднем, процесс строительства АЭС занимает 9-12 лет, причем на строительство, установку оборудования и его тестирование уходит не более пяти лет. Остальное время требуется для получения разрешений, согласований и проведения экспертиз.
На сегодняшний день США получают 49.7% электроэнергии за счет сжигания каменного угля. АЭС занимают второе место (19.3%), газовые электростанции - третье (18.7%). На долю гидроэлектростанций приходится 6.5% вырабатываемой электроэнергии; на долю электростанций, использующих возобновляемые источники (солнце, ветер и пр.) - 3.7%. 3% своего электричества США получают за счет сжигания нефтепродуктов.
Исследовательский центр `Проект Изучения Политики в Области Возобновляемой Энергетики`, который выступает за отказ от АЭС, подсчитал, что США традиционно тратят в десять раз больше средств на ядерные субсидии, чем на поддержку альтернативных источников энергии. Один из наиболее важных моментов: в случае крупной аварии на АЭС, расходы по ее ликвидации и выплате компенсаций будет нести не энергетическая компания, являющаяся собственником ядерной электростанции, а федеральное правительство.
По сообщению газеты Wall Street Journal, ренессанс ядерной энергетики в США может быть осложнен образовавшимся в последние годы дефицитом урана и недостатком перерабатывающих мощностей, необходимых для того, чтобы превратить урановую руду в реакторное топливо. С 2001 года на мировом рынке цена на обогащенный уран выросла на 800%. Любопытно, что ныне главным поставщиком ядерного топлива для США является Россия (на ее долю приходится половина поставок).
Одна из главных проблем ядерной энергетики - радиоактивные отходы. По данным Исследовательской Службы Конгресса США, ежегодно АЭС производит, как минимум, 18 тонн (по другим оценкам - до 27 тонн) радиоактивных отходов. По состоянию на конец 2005 года, на территории США в 125-ти хранилищах находилось более 55 тыс. тонн отработанного ядерного топлива. К 2010 году их количество увеличится до 64 тыс. тонн.
Согласно опросу службы Gallup, проведенному в марте 2006 года, 56% американцев поддерживают развитие ядерной энергетики, 38% выступают против. 55% американцев выступают за более активное использование ядерной энергии в США (это рекордно высокий результат за последние пять лет) - 40% респондентов выступают против этого. Любопытно, что несмотря на то, что большинство американцев одобряют ядерную энергетику, 55% из них не допустили бы строительство нового реактора неподалеку от своего дома.
Министерство Энергетики США опубликовало традиционный доклад (называется Ежегодный Энергетический Обзор) о перспективах развития энергетики на период до 2030 года. По мнению авторов доклада, в США наметился серьезный сдвиг: все активней используется и будет использоваться ядерная энергия, биотопливо (спирт, биодизель и пр.), а также жидкое топливо на основе каменного угля. Кроме того, США уделяют и будут уделять все больше внимания эффективному использованию энергии.
Мировые цены на сырую нефть к 2015 году постепенно снизятся. После 2015 года реальные цены начнут вновь повышаться. В 2030 году реальные мировые цены на сырую нефть достигнут более $59 за баррель по курсу 2005 года. Цены на природный газ к 2013 году упадут, а после 2013 года цены начнут постепенно расти. Аналогичная метаморфоза ожидает и цены на уголь: до 2019 года они будут снижаться, впоследствии начнут увеличиваться.
При этом в 2030 году доля нефти, каменного угля и природного газа в структуре энергетического потребления США останется примерно на том же уровне, что и в 2005 году - 86%. Рост цен на энергоносители (прежде всего, нефти) весьма вероятен. Это будет способствовать росту потребления альтернативных видов автомобильного топлива - таких, как спирт (этанол), биодизельное топливо и жидкое топливо на основе каменного угля. К примеру, объем потребления этанола (с 2006 года спирт добавляют в бензин, продаваемый на американских АЗС) вырастет с 4 млрд. галлонов (1 галлон - 3.785 литра) в 2005 году до 11.2 млрд. галлонов в 2012 году и 14.6 млрд. галлонов (примерно 8% совокупного потребления бензина по объему) в 2030 году.
К 2030 году количество продаваемых в США автомобилей, способных работать как на бензине, так и на спирте, достигнет 2 млн. штук в год. Ожидается, что за тот же период вырастут продажи гибридных автомобилей (до примерно 2 млн. штук в год), а продажи дизельных автомобилей достигнут 1.2 млн. С учетом других типов нетрадиционных автомобилей (например, работающих на газе, электричестве и топливных элементах), на их долю придется почти 28% прогнозируемых продаж новых легковых автомобилей в 2030 году, тогда как в 2005 году этот показатель составлял лишь немногим более 8%.
Объем потребления природного газа вырастет, но значительно меньше, чем предполагалось ранее. Прогнозируется, что в период между 2020 и 2030 годами совокупный объем потребления природного газа будет оставаться практически неизменным, поскольку рост потребления в жилищном секторе и промышленности будет почти полностью компенсирован сокращением использования газа для выработки электроэнергии. Все большее значение будет иметь каменный уголь, причем ожидается строительство новых угольных электростанций.
Спрос на энергоносители в США, в период с 2005 по 2030 год вырастет с 100.2 квдрлн. БТЕ (Британская Термальная Единица, которая равна 1.05506 килоджоулям или 0.0002930722 киловатт-часов) до 131.2 квдрлн. БТЕ. Этот прогноз сделан на основе предположения, что валовой внутренний продукт (ВВП) США будет ежегодно расти, в среднем, на 2.9%.