Ядрената енергетика – факти, тенденции и прогнози

Pan.bg 10 дек 2019 | 00:15 views (237) commentaries(0)
img mediapool.bg


Професор д-р Георги Касчиев




Управляващите обещават да направят от "корупционния гьол" АЕЦ Белене "един красив ядрен проект". Премиерът твърди, че ядрената енергетика била ключ към нисковъглеродна енергетика. Т. нар. "опозиция" подгрява с твърдения като "ядрената енергетика няма алтернатива", "в света няма губеща АЕЦ" и т.н.

Ще приведа основни факти, тенденции и прогнози в ядрената енергетика в света и във водещите държави, които ще помогнат да се разбере дали тези твърдения са верни.

2017 год.: В света са пуснати 4 реактора (нето общо 3.3 ГВт), окончателно са спрени 5 стари (3.5 ГВт) и е започнато изграждане на 5 нови (5.6 ГВт). Реакторите са произвели общо 2503 ТВтч (1 ТВтч = хиляда ГВтч = 1 млн МВтч = 1 млрд кВтч).

2018 год.: Пуснати са 9 реактора (10.4 ГВт), окончателно са спрени 7 стари (5.4 ГВт) и е започнато изграждане на 5 нови (6.3 ГВт). Пуснати са 5 от спрените реактори в Япония и там вече работят общо 9 (8.7 ГВт). Ядрената електроенергия е 2563 ТВтч с ръст от 2.4%. Електроенергията от ВЕИ е нараснала със 7.8%, а от всички източници - с 3.9%.

2019 год.: Към началото на декември са пуснати 4 нови реактора (5.1 ГВт) - по един в Русия и Южна Корея и два в Китай. Окончателно са спрени 5 стари (2.6 ГВт) и е започнато изграждане само на два реактора (по един в Русия и в Китай). В Япония не е пуснат нито един от спрените реактори. Общо в света се строят 53 реактора (53.8 ГВт) - 9 в Китай, 7 в Индия, 6 в Русия, по 4 в Южна Корея и ОАЕ и т.н.

Съгласно базата данни PRIS на МААЕ сега в работа са 449 ядрени енергийни реактора с обща нето мощност 398.9 ГВт. Тези данни са заблуждаващи, тъй като отчитат, че в Япония работят 37 реактора с обща мощност 35.9 ГВт. От тях обаче само 9 (8.7 ГВт). генерират ток. Останалите 28 са спрени от години, като за някои компаниите са обявили, че няма да ги рестартират. Вероятно само три ще бъдат пуснати през 2020 г. Затова по-нататък под работещи реактори ще се имат предвид само тези, които генерират ток.

Простата сметка показва, че към декември 2019 г. в света действително работят
РАЗГЛЕДАЙТЕ ГАЛЕРИЯТА > > >




421 реактора с обща мощност 371.7 ГВт.

За сравнение - към края на 2009 г. в света действително са работили 435 реактора с обща мощност 370 ГВт.

Данните за инсталираната мощност показват, че в сектора няма развитие. Тези данни обаче също не са съвсем коректни, тъй като в PRIS е отразено повишението на мощността само за тези реактори, за които операторите са съобщили.

Затова ще разгледам други по-надеждни показатели, в това число:

Произведена електроенергия: След авариите във "Фукушима" производството от АЕЦ рязко пада. От 2013 г. то бавно нараства, като през 2018 г. е 2563 ТВтч (нивото от 2009 г.). Рекордното производство е през 2006 г. - 2661 ТВтч;

Пуснати нови реактори: През периода 2015-2018 г. са пуснати общо 33 ядрени блока. За сравнение - толкова са пускани ежегодно през 1984 и 1985 г.;

Изграждане на нови реактори: За последните четири години (2015-2018) е започнато изграждане на 20 блока. През далечните 1973-76 г. ежегодно е започвал строеж на 38 - 43 реактора;

Относителен дял на ядрения ток: Най-висок е в края на миналия век (около 18%) и оттогава намалява. През 2018 г. остава на дъното от 10.2%. Съгласно прогнозите на МААЕ (2019 г.) през 2050 год. ще е между 6.1% и 11.7%;

Вьзраст на ядрения флот: Над 95 от реакторите са пуснати преди 40 и повече години и много от тях ще бъдат спрени в следващите години. Други ще бъдат спрени поради политически решения – например седемте мощни реактора в Германия (9.4 ГВт) - до края на 2022 г., като един ще спре до края на т.г.;

Конкурентност на работещите АЕЦ: През последните години някои от изплатилите се реактори са преждевременно спрени поради загуба на конкурентност. По тази причина след 2013 г. 8 реактора в САЩ и 2 в Западна Европа са спрени преди края на планирания срок на работа. В САЩ още над 15 реактора са под заплаха от по-ранно спиране през следващите години;

Конкурентност на новоизграждани АЕЦ :

Начални разходи: Въпреки усилията не се постига намаляване на началните разходи. Напротив - прогнозите и примерите от практиката сочат обратното.

- Energy Intelligence group (независима консултантска компания в енергетиката, оперираща в целия свят), в анализ от февруари 2019 г. посочва за САЩ и Европа начални разходи от $6523/кВт ел.

- Една от водещите финансовo-консултантски компании в САЩ – Lazard (управлява активи над $235 млрд), в анализ от ноември 2019 посочва за САЩ начални разходи от $6900 до $12 200/кВт ел.

- Практиката потвърждава тези прогнози: Началните разходи за Vogtle 3&4 в САЩ (2 блока АР1000 по 1150 МВт) са скочили от $14 млрд (2013 г.) до $25 млрд (2019 г.), което означава $10 870/кВт. Първите два EPR в Западна Европа са надвишили над три пъти началния си бюджет и към средата на 2018 г. той вече е 10.9 млрд евро - около 6230 евро/кВт ($7250/кВт). Тази тенденция е в рязък контраст с прогреса при фотоволтаичните централи и вятърните генератори на сушата, където е постигнато съответно 75% и 20% намаляване на капиталовите разходи;

Време за изграждане: След вземане на инвестиционно решение, срокът за анализи, оценки, лицензиране, подготвителни дейности и изграждане на АЕЦ е прекалено дълъг – минимум 12 години. Например правителствата на Унгария и Русия подписват през януари 2014 г. договор за изграждане на АЕЦ "Пакш 2", но строителството още не е започнато. Ситуацията с довършването на АЕЦ "Черна вода" 3 и 4 в Румъния е същата. Последните реактори пуснати в Китай и Русия са изградени за 8 и повече години. Първите два EPR в Западна Европа се изграждат с многогодишно (до 10 години) закъснение. За сравнение - сроковете за изграждане на ВЕИ са много по-кратки - времето между вземане на окончателно инвестиционно решение за даден проект и неговото въвеждане в работа е 3-6 месеца за фотоволтаични централи, 6-12 месеца за вятърни генератори на суша и т.н.;

Изгладена цена - LCOE (отчита разходите и генерацията през целия живот):

- US Energy Information Agency (2018): LCOE от нови АЕЦ в САЩ – 7.7 ам. ц./кВч;

- ЕК (2016): Към 2030 г. LCOE от нови АЕЦ в Европа ще е над 8.5 евро ц./кВч;

- Energy Intelligence group (февруари 2019 г.): LCOE от нови АЕЦ в САЩ и в Европа – 11.2 ам. ц/кВч;

- Lazard в анализ от ноември 2019 г. посочва, че LCOE за нови АЕЦ ще е 11.8 – 19.2 ам.ц./кВтч, средно 15.5 ам.ц./кВтч:

- Тези прогнози се потвърждават от сключените договори за строеж на нови АЕЦ: АЕЦ "Аккую" (Турция): През първите 15 години по-голямата част от електроенергията ще се изкупува на цена от 12.25 ам. ц./кВч; АЕЦ "Хинкли пойнт" (Англия): Договорът предвижда изкупуване на електроенергията на цена от 10.1 пени/кВч (2019 год.).

Тези и други данни демонстрират, че цената на електроенергията от нови АЕЦ е най-скъпа, в сравнение с другите източници (изключение – газови централи за пикови товари).


Изменение на средните несубсидирани LCOE за различни технологии през последните 10 години (Lazard 2019)

Инвестиции в нови централи:

В света през 2018 г. в АЕЦ са инвестирани $33 млрд, в ТЕЦ на въглища – $41 млрд, в ТЕЦ на газ - $49 млрд. и във ВЕИ – $272 млрд. Инвеститорите очевидно предпочитат ВЕИ проектите, в които пета поредна година се влагат ежегодно над $250 млрд. Поради това през 2018 г. в света са въведени общо 167 ГВт от ВЕИ, а през 2017 год. - 160 ГВт (без големите ВЕЦ). Мощността на ВЕИ централите в края на 2018 г. достигна 2351 ГВт (от 1224 ГВт през 2010 год.).

Прогнози за развитието на ядрената енергетика:

МААЕ: Прогнозата от 2019 г. за 2030 год. за света е в два сценария: Сценарий с висок ръст - 49 ГВт ще бъдат затворени, новите реактори ше добавят 137 ГВт и общата мощност на АЕЦ ще е 747.5 ГВт. Сценарий с нисък ръст: 117 ГВт ще бъдат спрени, нови 85 ГВт ще бъдат пуснати и общата мощност ще нарасне до 473 Гвт.

Европейски Съюз: През 2000 г. в ЕС-28 са работили 169 реактора, а през 2018 г. - 126 реактора (120 ГВт), даващи 26 % от електроенергията. Според базовата прогноза на ЕК (2018) към 2030 год. мощността им ще намалее до 97 ГВт, а делът – до около 18 %.

Ядрената енергетика във водещите страни

САЩ: Ядрените реактори са построени основно през 70-те и 80-те години, като последният е завършен през 1996 г. Оттогава е пуснат (2016 год.) само един реактор, който е започнат през 1973 г., замразен през 1985 г. и възобновен през 2007 г. Сега в работа са 96 реактора (над 97 ГВт), които през 2018 г. са дали 807 млрд. кВтч (19.3% от електроенергията). Въпреки щедрите федерални субсидии се изграждат само два нови, като в обозримо бъдеще не се планира строеж на нови големи реактори. Много от реакторите са получили лиценз за работа до 60 години. Според прогнозите на EIA през 2040 г. мощността на АЕЦ ще бъде на днешното ниво от около 99 ГВт. Делът на ядрения ток ще падне, тъй като мощността на газовите ТЕЦ ще нарасне над 1.5 пъти (до около 319 ГВт), а на ВЕИ ще нарасне над два пъти (до около 398 ГВт).

Франция: Последният реактор е пуснат през 2000 г., общо 58 блока, които през 2018 г. са произвели 393.3 млрд кВтч (71.7% от електроенергията). Изгражда се само един нов реактор. Съгласно плановете на правителството към 2035 г. мощността на френските АЕЦ ще остане на сегашното ниво от 63100 МВт. Предвижда се по-бързо развитие на ВЕИ, енергийната ефективност и др., а делът на ядреният ток ще падне до 50%. Парадоксално - Франция, която е развила всички ядрени технологии, иска да намали дела на ядрената електроенергия от 72% до 50%, а България, която не владее нито една ядрена технология, иска да го увеличи от 34% до над 60%.

Китай: След 2000 година са построени много ТЕЦ, предимно на въглища, които през 2015 г. са дали 73% от електроенергията. В резултат страната става най-големият замърсител в света, което налага ускорено развитие на АЕЦ и ВЕИ. Китай изпревари Русия и вече е трети в света със своите 48 реактора, които през 2018 г. са произвели 286.5 млрд. кВтч (4.2% от електроенергията). Още 10 блока са в строеж. Плановете предвиждат към 2030 г. в работа да има АЕЦ с мощност 200 ГВт. От началото на 2017 г. и досега в Китай обаче не е започнато изграждане на нито един енергиен реактор. Страната е признат световен лидер в развитието на ВЕИ, като мощността им от 2010 г. е нараснала трикратно, достигайки 696 ГВт в края на 2018 г.

Русия: Работят 36 реактора (28.4 ГВт), които през 2018 г. са произвели 202 млрд. кВтч (18.7% от електроенергията). Изграждат се 6 нови блока (4.6 ГВт). Амбициозната ядрена програма претърпя значителни корекции в посока занижаване. Например в работа са само 2 реактора с бързи неутрони, а в началото на века се планираше вече да работят поне 20. Според последната енергийна стратегия, до 2030 г. трябва да се започне изграждането на 11 нови реактора, докато през 2013 г. се планираха 21. Русия е най-големият износител на ядрени реактори в света, като в различна фаза са планове за изграждане на 36 блока в 12 страни. "Росатом" обаче е част от руската геополитика и всяка сделка за изграждане на АЕЦ има освен икономически и други цели.

Великобритания: През 2018 г. 15-те ядрени реактора са произвели 59.1 ТВтч (17.7% от електроенергията). Половината от тях трябва да бъдат затворени към 2025 г. Правителството разработи програма за изграждане на 11 нови реактора (14 450 МВт). Плановете за 7 от тях обаче пропаднаха, проектите за два други са в процес на лицензиране и се изгражда само един 1650 МВт реактор тип EPR.

Япония: След авариите в АЕЦ "Фукушима" всички 48 реактора извън авариралата централа постепенно са спрени за модернизиране. През последните години 9 от тях са преминали успешно проверките и са пуснати, като през 2018 г. са произвели 49.2 ГВтч (6.2% от електроенергията). Още три реактора се очаква да бъдат пуснати към средата на 2020 г. Собствениците на тези 12 блока обаче закъсняват с изпълнението на мерки за намаляване рисковете от терористични атаки. Поради това не е изключено повечето да бъдат спрени през 2020-2021 г. Два нови ядрени блока са в процес на изграждане.

Други страни: Реактори се изграждат и в страни без никакъв опит в ядрената сфера като ОАЕ, Бангладеш, Белорусия и Турция. Това буди основателно безпокойство дали са в състояние да ги експлоатират надеждно и безопасно. Не предизвикват оптимизъм и намеренията на Египет, Етиопия, Гана, Кения, Катар, Саудитска Арабия, Мароко, Судан, Йордания, Кения и други "високоразвити" страни да строят АЕЦ. Показателен е случаят в ОАЕ – първият реактор е завършен през март 2018 г., но поради липса на персонал, зареждането на блока с гориво още не е започнало и се планира за 2020 г.

Заключение

Рекламираният "ренесанс" на ядрената енергетика не се е състоял. Състоянието на сектора по-скоро е вегетиране и слаб упадък, който най-вероятно ще продължи.

Новите ядрени блокове са много скъпи и цената на електроенергията от тях е неконкурентна на другите енергоизточници.

Ядрената енергетика не може и няма да има значим принос в създаването на нисковъглеродна енергетика, най-малко поради много дългото време за изграждане на реакторите. За това допринасят и силните опасения от нови тежки аварии и проблемите при дългосрочното управление на отработеното гориво и радиоактивните отпадъци.

Повечето държави, които вече са изградили ядрени централи, вкл. бившите социалистически страни ще поддържат своите АЕЦ и вероятно ще опитат да изградят нови. Без съмнение държавите с ядрено оръжие, и най-вече тези с ядрени реактори за военни цели (САЩ, Русия, Китай, Франция, Англия, Индия и Пакистан) ще продължат да поддържат "мирния атом", за да имат персонал, проекти, технологии, знания и опит, нужни за "военния атом". Съвсем не е случаен фактът, че в тях работят почти две трети от реакторите в света, както и над 60 % от изгражданите.

Държави, претендиращи за лидерство в своите райони, ще строят АЕЦ, главно поради това, че ги разглеждат като необходима стъпка към създаване на ядрени оръжия.

Ядрената енергетика ще отслабва във високоразвитите страни от Западна Европа и Северна Америка, ще се развива в югоизточна Азия и може би в развиващи се страни в Африка. Нашите управляващи вероятно смятат, че моделът на последните е най-добър.

Професор д-р Георги Касчиев е ядрен физик. Работи като научен консултант към Института за изследване на риска към Виенския университет. Бил е научен ръководител на пуска на Пети блок на АЕЦ "Козлодуй" в периода 1972-1989 г. Преподавал е в Техническия университет и е бил част от американската компания "Уестингхаус". Касчиев е професор по ядрени реактори в Токийския технологичен институт. Бил е председател на Комитета за използване на атомната енергия за мирни цели, който по-късно се преобразува в Агенция за ядрено регулиране.





Навигирайте с бутоните под снимката, за да разгледате галерията!


Ядрената енергетика – факти, тенденции и прогнози

ПРЕДИШНА СНИМКА 1/1 СЛЕДВАЩА СНИМКА

loading...

Други публикации


Напиши коментар

Коментари: 0

Напиши коментар

РЕГИСТРИРАЙТЕ СЕ, ЗА ДА КОМЕНТИРАТЕ СТАТИЯТА!


Регистрирай се

За реклама

Вход

Запомни ме на това устройство

Регистрирай се Забравена парола

Последни

НАЙ-ЧЕТЕНИ НАЙ-КОМЕНТИРАНИ

Новини от агенция Xinhua

Прочети още
eXTReMe Tracker