Почти три десятилетия ядерная отрасль пользовалась дурной репутацией, а ее роль в развитии энергетики считалась ничтожной. Но сейчас газеты отводят ей первые полосы. И примечательно, что атомную энергетику уже не воспринимают как неизбежное зло. Правительства многих государств мира пересматривают свое отношение к ней, все больше осознают важность этого источника энергии.

Совершенно разные страны — Китай, Великобритания, Россия иЮАР— объявили о начале крупных проектов по строительству атомных электростанций. Например, согласно стратегии развития атомной отрасли России, к 2030 г. доля ядерной энергетики в общем объеме генерации страны должна вырасти с 16 до 25%. Даже государства вроде Германии, Бельгии или Швеции, ранее наложившие запрет на ядерную энергетику, сейчас активно обсуждают возможность возобновить работу АЭС.

Новые надежды

Развитию атомной индустрии благоприятствуют прежде всего три фактора.

Потребность в надежных поставках электроэнергии. Многие страны считают, что в перспективе именно ядерная энергетика может гарантировать им независимость. В ближайшее время поставки только с урановых рудников не смогут полностью удовлетворить спрос на сырье — придется пользоваться дополнительными источниками (например, имеющимися запасами или оружейным ураном). Но в дальнейшем, примерно через десять лет, благодаря геологоразведке и разработке новых месторождений этот спрос удастся обеспечить полностью. В целом же, по сегодняшним оценкам, природных запасов урана хватит более чем на 400 лет. Кроме того, урановые месторождения разбросаны по планете гораздо шире, чем, например, нефтеносные поля. Значительная часть урановых залежей находится в политически стабильных странах — Австралии, Канаде, США (см. схему 1).

Отсутствие вредного воздействия на климат. Усиление борьбы с изменением климата — еще один стимул для развития ядерной энергетики, ведь при производстве атомной энергии в атмосферу не выбрасывается углекислый газ. Без ядерной энергетики таким странам, как Германия, чтобы сокращать выбросы СО2, придется применять более дорогостоящие технологии, а это может подорвать конкурентоспособность их промышленности.

Повышение безопасности. За последние 10—20 лет заметно ужесточились стандарты безопасности в ядерной энергетике — во многом благодаря повышению общей культуры работы, международному обмену опытом, новым технологиям. Большинство проектируемых реакторов относится к третьему поколению (например, EPR, AP1000). Уровень их безопасности таков, что аварии вроде чернобыльской практически невозможны.

Не удивительно поэтому, что сейчас в мире планируется строительство ядерных энергоблоков общей мощностью до 370 ГВт — примерно столько же, сколько эксплуатируется в настоящее время. Если эти планы реализуются, отрасль ждет настоящее возрождение (см. схему 2). Хотя оговоримся, что даже при таком сценарии доля ядерной энергетики в мировом энергобалансе будет в лучшем случае стабильна. Скорее же всего, она начнет постепенно сокращаться: во–первых, будут выводиться из эксплуатации нынешние мощности, а во–вторых, спрос на электроэнергию и, соответственно, предложение — за счет других технологий — будет быстро расти по всему миру (см. схему 3).

Риски: порочный круг

Есть и четыре фактора, способных помешать развитию ядерной энергетики или, как минимум, сдержать его.

Экономическая неопределенность

На либерализованном рынке энергетики экономическое положение любой новой электростанции сильно зависит от цен на газ и нефть, а также выплат за выбросы углекислого газа. Кроме того, финансовая привлекательность проекта новой АЭС во многом определяется уровнем затрат на строительство, а они достигают 50—70% от общих издержек электростанции.

Недавние проблемы, с которыми столкнулась компания Areva при строительстве реактора EPR (европейский ядерный реактор, охлаждаемый водой под давлением) в Олкилуото, на западе Финляндии, заставили инвесторов осторожнее относиться к проектам реакторов третьего поколения. Первоначально считалось, что строительство реактора в Олкилуото обойдется в 1,7—2,4 млрд евро, однако окончательная сумма контракта составила 3,2 млрд (причем уже ясно, что и она будет превышена). Строительство такого же реактора во французском Фламанвиле сейчас оценивается в 4 млрд евро. При таких расходах ядерные станции окажутся нерентабельными почти на всех свободных рынках энергии.

Тем не менее если энергоблоков будет производиться значительно больше, то цены на них упадут, а в этом случае ядерная энергетика может стать конкурентоспособной уже в ближайшем будущем. Китайские компании (например, Shanghai Electric и SNPTC), недавно вышедшие на рынок строительства АЭС, рассчитывают в ближайшие 5—10 лет резко снизить издержки. Им уже удалось добиться хороших результатов в секторе угольных электростанций. Однако пока нет ответа на главный вопрос— кто возьмет на себя дополнительные издержки и риски при строительстве первой очереди новых АЭС.

Нехватка поставщиков и кадров

Чтобы удовлетворить растущий спрос, поставщикам оборудования для АЭС нужно обеспечить более высокие объемы и темпы производства, с учетом новых потребностей увеличить объемы поставок — с 5 до 15, а то и более, энергоблоков в год. В области поставок ядерных паропроизводящих установок (ЯПУ)1 особых трудностей не предвидится. Но у отрасли может появиться другая проблема — дефицит поставщиков оборудования второго уровня (см. врезку «Поставщики для АЭС»), например труб из спецстали, крупных цельнокованых компонентов или больших насосов, которые производители ЯПУ должны закупать у одного поставщика.

Поставщики для АЭС

В строительстве АЭС участвуют компании трех категорий: производители ядерных паропроизводящих установок (первый уровень), поставщики оборудования (второй уровень) и инженерно–строительные компании (третий уровень).

  • Производители ядерных паропроизводящих установок (ЯПУ) — поставщики ключевых технологий для ядерной отрасли. Всего в мире более десятка таких компаний, в том числе Areva (Франция, EPR), Westinghouse (США, AP1000), «Атомэнергопром» (Россия, ВВЭР), Shanghai Electric (Китай, PWR) и AECL (Канада, CANDU).
  • Поставщики оборудования производят отдельные компоненты или комплексы, например системы управления, насосы, клапаны и т.п. Среди важнейших компонентов АЭС — крупноразмерные цельнокованые изделия, для изготовления которых нужны установки, способные обрабатывать заготовки большого размера и веса. К критически важным компонентам относятся также трубы из высоколегированной стали и специальное оборудование вроде насосов системы охлаждения, которое производители парогенераторов часто обязаны закупать только у одного поставщика. Типичный производитель в этом классе — Japan Steel Works, главный в мире поставщик цельнокованых компонентов для АЭС.
  • Компании третьего уровня обеспечивают инженерную подготовку и управляют строительством, организуют закупки и координируют работу всех участников проекта. Есть компании, которые на этом специализируются (например, Bechtel), однако зачастую производители первого уровня ведут строительство сами.

Современные мощности явно не смогут удовлетворить возникающий спрос, но основные поставщики (скажем, Japan Steel Works) уже объявили о планах расширения производства. Кроме того, страны вроде Китая, которые намереваются активно развивать ядерную энергетику, предполагают решать проблему, создавая новые компании для производства недорогого оборудования.

Кроме всего прочего, отрасли не хватает профессиональных кадров. Впрочем, если грамотно перестроить систему образования, то за 5—10 лет можно обеспечить ядерную промышленность нужным количеством инженеров и квалифицированных рабочих (например, сварщиков).

Риски при реализации проектов

Строительство новых АЭС — большой риск для всех групп интересов. Помимо рисков, которые всегда сопутствуют крупномасштабным инвестиционным проектам, есть и риски, характерные именно для строительства в атомной энергетике.

  • Более высокая доля строительно–монтажных работ непосредственно на месте строительства по сравнению с обычными электростанциями. В результате возрастают риски, связанные с качеством управления и координации.
  • Долгий срок получения необходимых разрешений (например, из–за нехватки персонала в соответствующих государственных органах и недостаточной его квалификации). Связанная с этим неопределенность особенно болезненно сказывается на конструкторских работах и организации поставок.
  • Высокая зависимость от политических и законодательных изменений. Например, Германия под давлением общественности досрочно прекратила эксплуатировать свои АЭС. Также в стране были ужесточены нормативные требования к процессу вывода станций из эксплуатации, из–за чего с 1990 г. издержки ежегодно повышались на 7,5%.

Чтобы снизить эти риски, следует работать в двух направлениях. Во–первых, нужно переходить на модульную структуру станций и оборудования. В этом случае, скажем, поставщик второго уровня может осуществлять предварительную сборку модулей у себя на заводе, тогда на месте строительства останется только установить и наладить модуль. Во–вторых, необходимо стандартизировать технологию. Сейчас действует несколько международных и национальных программ в области инновационного ядерно–топливного цикла на базе быстрых реакторов и рециклинга ядерного топлива, например Международный форум по реакторам четвертого поколения (GIF, Generation IV International Forum) или программа под эгидой МАГАТЭ «Инновационные ядерные реакторы и топливные циклы» (INPRO, International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles). Их цель — найти признаваемые на международном уровне конструкторские решения, что сделает промышленные разработки более универсальными, упростит и ускорит получение разрешений при строительстве новых станций.

Общественное недоверие

Ядерная отрасль — тема весьма болезненная, и мнение общественности может сыграть решающую роль в судьбе ядерных программ. До сих пор так и не решенная проблема утилизации ядерных отходов или любой инцидент на АЭС могут существенно повлиять на отношение общества к атомной энергетике в целом и привести к пересмотру планов расширения ядерного сектора. Этот фактор особенно важен для западных стран. По приблизительным оценкам, в случае инцидента на атомной станции может быть свернуто строительство ряда реакторов общей мощностью 80—100 ГВт (20—25% новых АЭС). Хотя технологическая безопасность станций заметно выросла, все группы интересов должны уделять этой проблеме неустанное внимание.

Государственное дело

Получается, что все, кто участвует в строительстве новых АЭС, попадают в порочный круг, и частным компаниям очень трудно финансировать такие проекты. Рыночные риски и нерешенные вопросы в области регулирования создают неопределенность, из–за которой владельцам электростанций очень непросто размещать заказы на оборудование. Это мешает и поставщикам — сдерживает развитие мощностей и ресурсов. В итоге увеличивается вероятность того, что будут превышены сметы и графики работ, а значит, и стоимость строительства. А это, в свою очередь, снижает привлекательность атомной энергетики как бизнеса (см. схему 4).

У этой проблемы есть два решения: государственные гарантии частным компаниям и инвестиции с участием государства. Например, в США выделяют субсидии первопроходцам рынка, предоставляют им налоговые кредиты, гарантии по займам и страховку. ЮАР и Китай, наоборот, развивают ядерную энергетику через компании с государственным участием.

Тем не менее возрождение атомной отрасли зависит прежде всего от того, сможет ли она сама выработать конкретные решения и вырваться из нынешнего порочного круга. Только в этом случае ядерная энергетика внесет значимый вклад в мировой энергетический баланс. И вероятнее всего, самая большая роль в этом будет принадлежать странам, в которых развитие атомной энергетики — государственный приоритет: Китаю, ЮАР, России. Если эти государственные проекты действительно обеспечат развитие необходимых технологий и навыков, то, вероятно, они подстегнут развитие ядерной энергетики и в других странах.

Перспективы российских АЭС

Россия может внести немалый вклад в возрождение ядерной энергетики. Для этого у нее есть все предпосылки: огромный внутренний спрос на энергию, большой опыт работы в ядерной сфере и проведенная реструктуризация атомной промышленности. Чтобы добиться успеха, стоит сосредоточиться на трех направлениях.

Правильные стимулы

Общая мощность новых атомных станций, которые в России планируется ввести в эксплуатацию к 2030 г., должна составить примерно 50 ГВт — это существенный вклад в развитие мировой ядерной энергетики. Программа строительства АЭС в России своим масштабом уступает только программам Китая и США (см. схему 5). Однако большие масштабы— это еще и определенный риск невыполнения программы. Цены на электроэнергию, до последнего времени относительно невысокие, придется резко повысить, чтобы ядерная энергетика стала экономически привлекательной для инвесторов. Но даже после снятия ограничений на рынке электроэнергии рентабельность новых АЭС может оказаться недостаточной. Поэтому успех программы во многом зависит от того, готово ли российское правительство стимулировать развитие ядерных технологий, например снижать стоимость финансирования проектов или заключать предварительные контракты на покупку электроэнергии.

Технологии на экспорт

Судя по тому, в каких регионах намечено возведение новых электростанций и какие конструктивные решения прошли предварительный отбор, большую роль в развитии отрасли будет играть российская технология ВВЭР (водо–водяной энергетический реактор) — ее доля достигнет 25%, то есть до 2030 г. будет запущено в эксплуатацию 80—90 новых энергоблоков. Спрос на ВВЭР объясняется, в частности, советским опытом совместной разработки технологий (когда специалисты страны–потребителя участвовали в доработке реактора), относительно простой конструкцией реактора, а значит, и небольшими издержками. Так что у российских производителей есть шанс на равных конкурировать с лидерами рынка — Areva иWestinghouse– Toshiba. Но инжиниринговой компании «Атомстройэкспорт» необходимо нарастить производственную мощность и увеличить ресурсную базу, чтобы удовлетворять потенциальный спрос.

Полный технологический цикл

Российский государственный холдинг «Атомэнергопром»— единственный в мире игрок (кроме французской Areva), способный предложить услуги по всей цепочке создания стоимости, включая все этапы использования и переработки ядерного топлива. Россия может сформировать комплексное предложение: поставка ядерного сырья, обогащение, производство топливных элементов и утилизация отработанного топлива. Безусловно, тут потребуется согласие общественности как в самой России, так и в стране заказчика. Но безусловный плюс такого комплексного решения — возможность жестко контролировать оборот радиоактивных материалов и, в итоге, повышение безопасности на глобальном уровне.

Поэтому, с учетом новых возможностей для развития мировой ядерной энергетики, у России есть отличный шанс сыграть важную роль в возрождении атомной индустрии и укрепить свои позиции на глобальном энергетическом рынке.

[1] Основной компонент АЭС, который преобразует атомную энергию в тепловую энергию водяного пара. В состав ЯПУ входят реактор, парогенератор и вспомогательные подсистемы.

 

Питер Фельдхаус (Peter Feldhaus) — партнер McKinsey, Дюссельдорф
Андре Шнидриг (Andre Schnidrig) — руководитель проектов McKinsey, Вена