Альтернативная энергетика

Сегодня Россия значительно уступает по объемам потребления традиционных энергоносителей своим основным конкурентам на мировом энергетическом рынке - ЕС, США и Китаю. В то же время, согласно данным, предложенным в табл.1., по развитию атомной энергетики Россия незначительно отстает от США, зато намного превосходит Китай.  

Таблица 1. 
 
 Потребление различных видов топлива и энергии в России, США и КНР в 2007 г., млн. т н.э. и доля в %.

Источник: расчеты автора по BP Statistical Review of World Energy Июня 2008.

Первая в России и в  мире атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 г. в  СССР, в городе Обнинске Калужской  области. По сравнению с сегодняшним  днем она была архаична и малоэкономична. В настоящее время экономические  расчеты в сфере атомной энергетики должны учитывать несколько важных факторов. Строительство АЭС целесообразно, если стоимость конечного киловатт-часа будет не больше самого дешевого альтернативного  способа производства электроэнергии. Удельные капиталовложения в современные  АЭС находятся в диапазоне 1840-3000 дол./кВт1. При планировании АЭС сопоставляются цены на основные виды топлива (газ, уголь и нефть), а также сравнивается стоимость строительства АЭС и альтернативных объектов генерации тепловой и электрической энергии. Кроме того, к увеличению затрат на строительство и себестоимость электроэнергии приводят задачи безопасности, которые усложняют и удорожают создание АЭС. Общие расходы по сооружению одной АЭС в период 1960-1986 гг. не превышали 3 млрд. долл.2, а сегодня они достигают уже 6-9 млрд. долл. 3 
 
Классические затраты на обычную тепловую электростанцию складываются из капиталовложений в строительство, эксплуатационных затрат, расходов на техобслуживание, а также на топливо. Причем капитальные затраты на новые атомные станции значительно превышают расходы на топливо угольных ТЭС за весь срок их службы, что уменьшает конкурентоспособность АЭС в соревновании с другими видами энергии. У работающих на угле тепловых электростанций затраты на топливо за весь срок службы составляют, в среднем, 50-60% всех затрат. У АЭС основными являются первичные капиталовложения, которые составляют около 70-80% общих затрат. Среди показателей эффективности эксплуатации АЭС особое значение имеют коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) и штатный коэффициент, измеряемый в чел./МВт (эл.). Отметим, что разрабатываемые сейчас в Европе реакторы EPR (European pressurized reactor) производят электроэнергию, себестоимость которой на 30-50% ниже, чем у ТЭС на угле или газе, не говоря уже об отсутствии выбросов СО24. 
 
Разница между затратами на замещение старых газовых ТЭС новыми АЭС и ТЭС может быть частично компенсирована за счёт увеличения экспортной выручки от продажи замещаемого таким образом газа. Часть экспортной выручки от продажи газа за счёт замещения его внутреннего потребления атомной энергией и углем должна идти на развитие самих атомных и угольных энерготехнологий. Таким образом, рост атомной энергетики и угольных ТЭС, замещающих газовые ТЭС, может частично финансироваться за счёт экспорта газа. 
 
Специфическая проблема атомной энергетики - необходимость удаления, захоронения и рециркуляции радиоактивных отходов. Перспективы атомной энергетики зависят также от положения ее основных конкурентов - угольных теплоэлектростанций и появления новых высокоэффективных и экологичных угольных и других технологий, а также от возможностей использования возобновляемых энергоресурсов. 
 
Согласно оценкам экспертов, удвоение кумулятивного использования мощностей АЭС произойдет примерно в 2035-2040 гг. и удельные капиталовложения в традиционные атомные станции могут понизиться к 2050 г. на 6-10% по сравнению с существующим уровнем⁵. Впрочем, удешевление АЭС путем внедрения новаций будет снижаться из-за одновременного роста расходов на меры по повышению безопасности атомных станций. Высокая цена первых быстрых реакторов оказалась главной причиной того, что они не получили распространения в энергетике. Чтобы обеспечить экономическую конкурентоспособность АЭС нового поколения потребуется снижении их стоимости по сравнению с современными АЭС. 
 
Планы России по развитию атомной индустрии и строительству АЭС весьма внушительны. Поэтому ядерной энергетике остро нужны средства, включая частные и иностранные инвестиции. На отраслевом совещании в Электростали летом 2008 г. премьер-министр РФ .Путин заявил, что до 2015 г. на развитие отечественной атомной энергетики и промышленности будет выделено из госбюджета около 1 трлн. руб.⁶. Кроме госбюджета, намечено привлечь и частные капиталы. В последних правительственных документах⁷ не раз говорилось о развитии условий для государственно-частного партнерства в инновационной деятельности. То есть, задачей государственной политики является формирование экономических условий для реализации инноваций путем объединения усилий государства и бизнеса на основе взаимовыгодного партнерства⁸. 
 
Об открытости российской атомной энергетики для взаимодействия с частным и иностранным капиталом говорилось на международном форуме AT0MC0N-2008 (июнь 2008 г.). Как отмечал на конференции зампред правительства РФ С. Иванов, до 2020 г. в России планируется построить 26 энергоблоков АЭС - столько не строили никогда, даже во времена СССР. Лишь из федерального бюджета до 2015 г. на развитие отрасли будет выделено 674 млрд. руб., а вся программа развития атомного энергопромышленного комплекса оценивается почти в 1,5 трлн. руб. 
 
Таким образом, более 60% средств на развитее отрасли планируется привлечь из внебюджетных источников. Другой вопрос - готово ли к этому российское законодательство и реальная практика российского бизнеса. По российским законам пока разрешено лишь государственное финансирование атомной отрасли, а частным, в том числе иностранным, инвесторам нельзя финансировать строительство АЭС, а тем более приобретать их в собственность⁹. Неудивительно, что иностранные инвесторы практически не вкладывают капиталы в российскую атомную энергетику, поскольку есть более удобные для инвестирования регионы мира. 
 
Атомная отрасль России: итоги 2008 г. 
Созданный еще летом 2007 г. "Атомэнергопром" объединил все активы гражданской части атомной промышленности России. В 2008 г. его задача заключалась в консолидации предприятий отрасли для реализации программы строительства АЭС в России, а также за рубежом. Продвижение на международный рынок российской продукции высоких технологий и активизация сотрудничества с зарубежными странами в области атомной энергетики является важным направлением деятельности современной российской атомной промышленности и энергетики. Она в основном осуществляется через такие компании отрасли как ОАО «Техснабэкспорт», являющееся основным экспортером российских товаров и услуг ядерного топливного цикла на мировом рынке, ОАО "ТВЭЛ" (российский производитель ядерного топлива) и ЗАО «Атомстройэкспорт», занимающегося строительством и эксплуатацией АЭС за рубежом. 
 
В 2008 г. произошла реорганизация Росатома в государственную корпорацию из органа федеральной власти. Специалисты считают, что это повысит эффективность отрасли, поскольку, при сохранении за корпорацией государственных функций, она теперь может стать полноценным субъектом рынка атомной энергетики и энергетического бизнеса. При том, госкорпорация способна на равных конкурировать с ведущими мировыми концернами ядерной отрасли. Росатом состоит из подразделений по видам деятельности, а "Атомэнергопром" стал основной структурой Росатома, которая включает все гражданские компании отрасли. В 2008 г. российские АЭС выработали около 163,5 млрд. кВт-часов электроэнергии (рост по сравнению с 2007 г. на 3%)¹⁰. 
 
Финансово-экономический кризис в 2008 г. затронул все отрасли, процессы оптимизации бизнеса пройдут и у атомщиков. Однако если большинство других отраслей сокращают программы развития, атомная отрасль продолжает демонстрировать рост и, по заявлениям руководства ОАО "Атомэнергопром", серьезной коррекции программы развития атомной энергетики не планируется. Поскольку модернизация и строительство АЭС, начавшееся в 2008 г. (Ленинградская, Воронежская, Нижегородская, Калининградская АЭС), впитывает большие объемы капиталов, производств и трудовых ресурсов, они станут одними из самых больших притоков средств в бюджеты регионов в 2009-2010 гг.¹¹. 
 
За рубежом в 2008 г. предприятиями атомной отрасли заключены новые контракты. ОАО ТВЭЛ (российский производитель ядерного топлива) наращивает объемы экспортных контрактов на поставку топлива для зарубежных атомных станций. За последние годы Россия практически вернула потерянный в 1990-е гг. международный топливный рынок. Среди них АЭС Ловиизу (Финляндия) и Темелин (Чехия), с которыми подписан контракт на досрочную поставку топлива с 2009 г. Компания ТВЭЛ получила контракт на комплектные поставки ядерного топлива в период после 2010 г. для всех АЭС Словакии, а также опционное соглашение об оказании услуг по фабрикации топлива на действующие и достраиваемые блоки до конца срока их эксплуатации¹². По существу, ТВЭЛ в острой конкурентной борьбе с компанией Westinghouse (США) взяла под контроль рынок ядерного топлива Восточной и Центральной Европы, где работают российские реакторы со времен СЭВ. Кроме того, корпорация обошла многих конкурентов и выиграла контракт на поставку урановых «таблеток» для АЭС Индии в объеме более 2000 тонн на сумму в 700 млн. долл.¹³ ТВЭЛ динамично действует на рынке, пытается расширить сферы своего влияния и разрабатывает кассеты даже для блоков типа PWR (так называемые квадратные сборки). 
 
Позиции Росатома на зарубежных рынках атомной энергетики весьма конкурентны. Сейчас Росатом строит 12 АЭС в России и за рубежом. В 2008 г. выручка атомной промышленности России выросла почти на 10% по сравнению с 2007 г., а добыча урана на предприятиях "Уранового холдинга АРМЗ" составила 9% от общемирового объёма добычи урана¹⁴. Услуги по обогащению урана и экспорт готовой продукции в 2008 г. принесли 3,1 млрд. долл., что почти на треть превышает показатель 2007 г¹⁵. 
 
Россия проявляет интерес к реализации проектов атомной энергетики по всему миру. Компания «Атомстройэкспорт» является генеральным подрядчиком в строительстве АЭС за рубежом, занимая до 20% мирового рынка этих услуг16. Она продолжила работу по возведению двух энергоблоков по 1000 МВт каждый на АЭС "Белене" в Болгарии, достройку двух блоков АЭС "Куданкулам" в Индии и энергоблока АЭС "Бушер" в Иране. Кроме того, "Атомстройэкспорт" будет участвовать в достройке 3 и 4 энергоблоков АЭС "Моховце" в Словакии", создавать новые блоки на уже известных площадках в Индии. Россией выигран тендер по "Хмельницкой" станции в Украине, подписано соглашение на строительство 3-го и 4-го блоков Тяньваньской АЭС в Китае. 
 
По заявлениям руководства отрасли, Россия будет расширять свое присутствие на мировом рынке атомной энергетики. Одним из приоритетов в сфере международного сотрудничества для Росатома является строительство АЭС. Ведутся переговоры с новыми странами, которые намерены строить АЭС на своей территории. Высоки шансы российского "Атомстройэкспорта" на строительство в Турции первой АЭС, поскольку российский проект оценен как один из лучших. Египетские власти пригласили Россию принять участие в строительстве своей первой АЭС. По планам министерства электроэнергетики Египта АЭС должна быть построена к 2016 г., строительство обойдется в 1,5-2 млрд. долл., причем стройка будет профинансирована за счет средств, привлеченных из-за рубежа17. 
 
Общий объем энергоблоков, которые Россия может построить за рубежом в ближайшие 20-30 лет, приближается к тому количеству, которое Росатом будет строить в России18. Таким образом, Россия в настоящее время не испытывает недостатка в зарубежных заказах. "Атомстройэкспорт" участвует в международных тендерах и планирует удержать 20-25% мирового рынка19. 
 
Россия на рынке атомных технологий 
В настоящее время в большинстве стран мира используются реакторы на тепловых нейтронах с открытым топливным циклом, когда отработавшее топливо находится в долгосрочном хранении. В нескольких странах (ФРГ, Франция, Великобритания, Япония, Бельгия) организован замкнутый топливный цикл тепловых реакторов с изготовлением для них после переработки смешанного уран-плутониевого топлива20. Экспериментальные образцы быстрых реакторов построены в России, Франции, США, Индии и Японии. Однако настоящего замкнутого цикла для них пока нет. 
 
В российской атомной энергетике рассматриваются два типа АЭС: с реакторами на тепловых нейтронах, в которых в качестве топлива применяется уран 235, и с реакторами на быстрых нейтронах (бридерах, использующих уран-238 как добавку к основному топливу плутонию). В России энергетические программы ставили задачу получить неисчерпаемое дешевое топливо на основе ядерного бридинга. Сегодня современные инновационные технологии для АЭС в России представляет проект «АЭС-2006». По сравнению с реактором ВВЭР-1000 он предусматривает увеличенную на 15% мощность реакторной установки ВВЭР-1200, что может увеличить годовую выработку на 20%, а срок службы - на 67%, по сравнению с сегодняшними энергоблоками АЭС. 
 
Развитие атомной энергетики в России означает развитие высоких технологий, поэтому эта отрасль является важным каналом высокотехнологичного экспорта, что уже сегодня приносит России немалые доходы. Актуальность инновационного развития атомной энергетики связана с необходимостью утилизации накапливающихся в России запасов отработанного ядерного топлива и радиоактивных отходов21. Решением может быть разработка технологий для дальнейшего перехода к энергетике, использующей реакторы с замкнутым топливным циклом на быстрых нейтронах. 
 
Прежде всего, отметим, что принципы работы реакторов на быстрых нейтронах таковы, что исключается возможность радиационных аварий. Это, пожалуй, самый главный фактор, который важней экономических и технологических показателей. Важным мотивом для ускорения перехода на энергоблоки с замкнутым топливным циклом является ограниченность запасов урана в России. 
 
Разрабатываемая в России концепция «быстрого реактора» БРЕСТ представляется экспертам наиболее удачной и перспективной. Реактор БРЕСТ-ОД-300 предназначен для демонстрации ядерной технологии естественной безопасности, являющейся основной крупномасштабной ядерной энергетики следующего этапа развития. Кроме того, у быстрых реакторов может быть существенно снижена стоимость при серийном производстве и в перспективе осуществлена естественная безопасность22. 
 
В настоящее время конкуренция на рынке ядерные технологий, материалов и топлива для АЭС высока. Основными участниками этого инновационного рынка являются крупные транснациональные компании США, Франции и России, а также в меньшей степени Германия, Канада и Южная Корея. Главными конкурентами России на рынке атомных технологий и новых материалов, а также строительства АЭС в развивающихся странах являются США и Франция. 
 
Американские компании Westinghouse и General Electric разработали проекты реакторов 3-го поколения (правда, эти проекты пока не реализованы на практике). Европейская промышленная группа AREVA NP, которая объединяет крупнейшие в ЕС компании атомной энергетики Framatome (Франции) и Siemens (Германии), создала проект АЭС с реактором EPR (European pressurized reactor) нового поколения. Строительство головного блока по этому проекту началось в 2005 г. в Финляндии. Проект реактора EPR поддерживает Евросоюз как основной тип реакторов АЭС в Европе, его поддерживают также США (US-EPR) и страны Азии. 
 
Россию на мировом рынке строительства АЭС представляет ЗАО "Атомстройэкспорт". При этом, по реализации проекта АЭС нового поколения Россия опередила другие страны: в 2007 г. была построена двухблочная АЭС "Тяньвань" в КНР с реакторами ВВЭР-100023. 
 
Перспективы российской атомной энергетики 
Как итог, можно выделить основные направления развития российской атомной энергетики. Самой главной задачей атомной энергетики останется повышение уровня безопасности АЭС и всей топливной инфраструктуры. В технико-технологической части, прежде всего, необходима модернизация и продление сроков эксплуатации действующих АЭС и энергоблоков, а также повышение эффективности их эксплуатации и КПД. Во-вторых, это освоение новых реакторных технологий, замещение отслуживших срок и выводимых из эксплуатации энергоблоков реакторами нового поколения. Третье, это создание производственной цепочки по переработке радиоактивных отходов (РАО) и системы обращения с отработанным облучённым ядерным топливом (ОЯТ). В перспективе важной задачей станет формирование замкнутого топливного цикла, включая рециклинг ядерного топлива и переработку отработанного топлива. Четвертое: требуется развитие внутреннего рынка энергии АЭС и всей электроэнергии, использование современных экономических механизмов и стимулов для привлечения инвестиций в атомно-энергетический комплекс. Наконец, необходима система политических, экономических и правовых мер для продвижения атомно-энергетических технологий России на мировые рынки и возможностей отечественных атомщиков в топливном обеспечении и обслуживании АЭС за рубежом. Основными направлениями продвижения за рубеж и увеличения экспортного потенциала ядерных технологий России являются, прежде всего, строительство атомных объектов за рубежом, развитие экспорта современных атомных реакторов и энергоблоков, а также ядерного топлива и услуг с отработанным ядерным топливом (ОЯТ). Кроме того, это возможности экспорта электроэнергии АЭС.

3. Биогазовая энергетика в России: современное состояние и перспективы развития