В поисках энергии. Ресурсные войны, новые технологии и будущее энергетики

Ергин Дэниел

Распространение атомной энергетики в мире требует ужесточения режима нераспространения ядерного оружия. Договор о нераспространении ядерного оружия, инициированный Международным агентством по атомной энергии, опирается на меры безопасности и инспекции, но, как показывает ситуация вокруг иранской ядерной программы, систему необходимо совершенствовать. Вместе с тем очевидно и то, что выработать новый режим весьма непросто.

Обеспечение безопасности всегда будет вопросом первостепенной важности. Политики отдают себе отчет в том, что авария на атомной электростанции в какой-либо стране или проникновение террористов на АЭС может снова вызвать волну протестов со стороны общественности и замедлить развитие атомной энергетики. В ядерных реакторах последнего поколения безопасность обеспечивается за счет упрощения конструкции и использования пассивных элементов безопасности. Эти реакторы также снижают угрозу распространения ядерного оружия и уменьшают количество отработавшего топлива,

которое необходимо хранить. Реакторы следующего поколения будут в этом плане еще более совершенными.

Ядерный ренессанс

Сегодня атомная энергетика дает 15 % всего электричества, производимого в мире. С начала нынешнего столетия созданы значительные генерирующие мощности, но не в США и не в странах Европы. С 2000 по 2010 г. в эксплуатацию введено 39 атомных электростанций по большей части в странах Азии. Примерно три четверти из 61 строящегося сейчас энергоблока приходится всего на четыре страны – Китай, Индию, Южную Корею и Россию. Китай планирует к 2020 г. вчетверо увеличить свои атомные генерирующие мощности и догнать по количеству АЭС США. Индия и Южная Корея также планируют развивать атомную энергетику быстрыми темпами¹⁵. Планы в отношении атомной энергетики имеют и другие страны. Объединенные Арабские Эмираты, столкнувшись с быстрым ростом потребления электроэнергии в условиях недостатка природного газа для производства электроэнергии, заключили с южнокорейским консорциумом контракт на строительство четырех ядерных реакторов на сумму $20 млрд. В ОАЭ рассчитывают, что эти реакторы будут введены в эксплуатацию в 2017 г.¹⁶

Это глобальное развитие атомной энергетики получило название «ядерный ренессанс». Даже в Европе движение зеленых, которое успешно блокировало развитие атомной энергетики со времен Чернобыля, похоже, начало ослабевать. Финляндия сегодня строит новый реактор, пятый по счету, на острове в Балтийском море. В Великобритании в связи с изменением климата и снижением объемов добычи природного газа в Северном море обсуждается возможность строительства до 10 новых атомных электростанций. Коалиционное правительство, возглавляемое консерватором Дэвидом Кэмероном, подтвердило свою приверженность идее развития атомной энергетики, несмотря на протесты либерал-демократов, младшего партнера по коалиции, имеющих «зеленую» ориентацию. В Швеции, согласно опросам общественного мнения, углекислый газ сегодня считается большей угрозой, чем радиоактивные отходы. Швеция закрыла две атомных электростанции, но 10 по-прежнему работают – более того, уже реализуется проект по увеличению мощности действующих АЭС. Хотя формально «выведение из эксплуатации» по-прежнему находится в повестке дня, в действительности это вряд ли произойдет. Как сказал один шведский высокопоставленный чиновник, «выведение из эксплуатации все еще является государственной политикой». «Но, – добавил он, – вероятность выведения из эксплуатации каких-либо еще АЭС очень невелика»¹⁷.

Даже Германия, казалось, была готова изменить свою позицию. В 1999 г. правящая коалиция, сформированная социал-демократами и зелеными, приняла решение «постепенно закрыть» 17 действующих реакторов страны, которые на сегодняшний день дают более четверти производимой в стране электроэнергии. Однако канцлер Ангела Меркель, христианский демократ, высказалась в поддержку развития атомной энергетики, назвав решение о постепенной остановке реакторов «абсолютно неверным»¹⁸.

Франция сегодня строит новый крупный реактор. В этой стране сосредоточено около половины всех атомных генерирующих мощностей Европы. Как оказалось, при определенных обстоятельствах атомная энергия – слишком выгодный вариант, чтобы от него отказываться. В Италии, как и в Германии, действует мораторий на строительство новых атомных электростанций. Тем не менее обе страны импортируют значительное количество электроэнергии, производимой АЭС, из Франции, крупнейшего экспортера электроэнергии в мире¹⁹.

Помимо Франции от атомной энергии не отказалась еще одна страна «большой семерки» – Япония. По ее планам к 2030 г. на АЭС должна вырабатываться половина всей производимой электроэнергии.

Эта приверженность тоже была составной частью ядерного ренессанса.

«Фукусима-дайити»

Но затем произошло землетрясение. Столкновение двух тектонических плит неподалеку от побережья Японии 11 марта 2011 г. привело к самому сильному землетрясению, когда-либо зарегистрированному в Японии, и разрушительному цунами. Гигантская волна смыла защитные сооружения и накрыла северо-восточное побережье Японии, вызвав многочисленные человеческие жертвы.

Четырьмя десятилетиями ранее, когда АЭС «Фукусима-Дайити» вводилась в эксплуатацию, никто не предполагал, что на Японию может обрушиться такая огромная волна. Землетрясение практически не причинило электростанции вреда. При первых подземных толчках реакторы автоматически остановились – как и должны были. Но из-за землетрясения

вышла из строя система электроснабжения АЭС, вследствие чего возникла опасная ситуация под названием «обесточивание электростанции». После этого должна была автоматически включиться резервная система электроснабжения, но поскольку высота цунами значительно превышала высоту волнозащитной стены, электростанцию, в том числе резервный генератор, затопило. Это означало отсутствие освещения в диспетчерском зале, отсутствие показаний на датчиках, невозможность управлять оборудованием, но главное – невозможность запустить насосы, подававшие воду в реакторы.

Резервная система электроснабжения – это необходимая мера безопасности. Когда в 2005 г. из-за ураганов «Катрина» и «Рита» все побережье Мексиканского залива оказалось обесточенным, резервные дизель-генераторы поддерживали атомные электростанции в рабочем состоянии до восстановления внешнего электроснабжения. Но в Японии после цунами из-за неработающих насосов реакторы перестали получать столь необходимый им теплоноситель, который отводит тепло из активной зоны.

Потеря теплоносителя привела к аварийной ситуации на АЭС «Фукусима-Дайити», которая развивалась в течение нескольких недель: взрывы водорода, разрушение защитных оболочек реакторов, выход радиации в окружающую среду, пожары, а главное, частичное расплавление активных зон реакторов. Облаченные в защитные костюмы работники АЭС при свете ручных фонарей с риском для жизни восстанавливали подачу воды в реакторы, откачивали радиоактивную воду, чинили резервный генератор и восстанавливали работу системы управления. Тысячи жителей прилегающих районов были эвакуированы. Изначально аварии был присвоен четвертый уровень опасности, но позже он был повышен до пятого, а затем и до седьмого, наивысшего. Такой же уровень опасности был присвоен аварии на Чернобыльской АЭС четверть века назад, правда, радиоактивное загрязнение на АЭС Фукусима-Дайити оказалось гораздо менее серьезным. Тем не менее масштабы аварии были столь велики, что, по оценкам, на доведение реакторов до «холодного состояния» требовалось от шести до девяти месяцев. Но лишь в апреле 2012 г. Tokyo Electric официально объявила о том, что было очевидным – реакторы получили такие серьезные повреждения, что не подлежали восстановлению.

Эта авария поставила под угрозу перспективы атомной энергетики в мире. Строительные конструкции электростанции во время землетрясения существенных повреждений не получили. Авария стала следствием стихийного бедствия, а также ошибок при защите объекта от морской воды, при выборе места расположения резервной системы электроснабжения и при оценке возможной высоты цунами. Если бы электростанцию не затопило, аварии, скорее всего, не произошло бы. Помимо этого, японские власти оказались не готовы к ликвидации последствий ядерной аварии.

Летом 2012 г. в независимом докладе, подготовленном для японского парламента, был представлен критический анализ произошедшего. Его авторы пришли к выводу, что «катастрофа была техногенной» и стала результатом самоуспокоенности, усугубленной слишком тесными связями регуляторов, компании и политиков. В основе всего этого лежала «культура», не позволявшая признавать, обсуждать и готовиться к маловероятной, но чрезвычайно масштабной и опасной аварии. Как следствие, «многие возможности по ее предотвращению» не были использованы, а «существующие меры» оказались «совершенно недостаточными». Руководство атомной отраслью в Японии также не извлекло уроки из «аварий на АЭС Three Mile Island и в Чернобыле». (Некоторые из этих уроков были отмечены в упомянутом выше письме адмирала Риковера президенту Картеру в 1979 г. после аварии на АЭС Three Mile Island.) В докладе подчеркивалась необходимость создания нового регулирующего агентства, независимого от департамента атомной энергетики правительства, как ключевой элемент «фундаментального реформирования» отрасли²⁰.

То, что такая авария произошла, а также сложности и время, понадобившееся, чтобы взять ситуацию под контроль, серьезно пошатнули уверенность политиков и общественности по всему миру, которая существенно выросла за четверть века после Чернобыля.

По оценкам, Японии на полную ликвидацию последствий землетрясения и цунами потребуется несколько сотен миллиардов долларов. Такого ущерба от стихийного бедствия мировая история еще не знала. Доверие к атомной индустрии было серьезно подорвано, как и доверие к государственной системе. Спустя год после аварии все 54 японских АЭС были остановлены, по большей части с целью проверки состояния. Однако массовое противодействие не позволило нормально ввести их в эксплуатацию. Правительство, обеспокоенное потерей около 30 % электрогенерирующих мощностей, пытается восстановить работу некоторых АЭС. С идеей вырабатывать на АЭС 50 % электроэнергии пришлось распрощаться. Будущее атомной энергетики в Японии остается очень неопределенным. Сразу после аварии страна значительно увеличила импорт СПГ и нефти для восполнения дефицита электроэнергии. Кроме того, она сделала еще больший акцент на повышении энергоэффективности и возобновляемые источники энергии, в частности на солнечную и геотермальную энергию, а также на научно-исследовательские работы.