Инновационный потенциал атомной энергетики

УДК 621.039:005.594.6 DOI 10.26425/1816-4277-2017-11-27-33

ЕЮ. Камчатова ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Аннотация. В данной статье рассматривается роль атомной энергетики и основные проблемы ее развития: экономические, политические, технологические, кадровые. Анализ Стратегии развития атомной энергетики до 2030 года представлен с позиции использования инновационного подхода в выборе приоритетных направлений, таких как увеличение выработки электроэнергии на атомных электростанциях, формирование и развитие инжиниринга основного энергетического оборудования, развитие ядерного топливного цикла, развитие сырьевой и производственной базы. Представлен анализ инвестиционной программы АО «Концерн Росэнергоатом». Ключевые слова: атомная энергетика, инвестиционная программа, инновационное развитие, инвестиции, ядерное топливо.

Ekaterina Kamchat°va INNOVATIVE POTENTIAL OF NUCLEAR

ENERGY

Annotation. This article examines the role of nuclear energy and the main problems of its development: economic, political, technological and human resources. Analysis of the nuclear power develop-ment Strategy up to 2030 are presented from a position of in-novative approach in the selection of priority areas such as power generation increase in nuclear power plants, the formation and development of the main power equipment engi-neering, nuclear fuel cycle, resource development and produc-tion base. An analysis of the investment program of JSC «Ros-energoatom Concern» is presented. Keywords: nuclear energy, investment, innovative development, investments, nuclear fuel.

Атомная энергетика является важнейшей составляющей функционирования электроэнергетики. Ядерная энергия вырабатывается атомными электрическими станциями (АЭС). Она может использоваться на атомных подводных лодках и атомных ледоколах. В настоящее время ряд зарубежных стран осуществляет программу по созданию ядерного двигателя в космической отрасли, кроме того, предпринимаются попытки создать ядерный двигатель в военно-космической отрасли.

Ядерный сектор энергетики наиболее важную роль играет в странах, где наблюдается дефицит природных энергоресурсов - Бельгия, Болгария, Финляндия, Франция, Швейцария, Швеция. В этих странах от 20 % до 80 % электроэнергии производится на АЭС. В США на АЭС производится только 12,5 % электроэнергии страны, однако это составляет около 20 % мирового производства [2].

Атомная энергетика Российской Федерации - это 5 % мирового рынка атомной электрогенерации, 15 % мирового рынка реакторостроения, 45% мирового рынка обогащения урана, 15 % мирового рынка конверсии отработанного топлива и 8 % мировой добычи природного урана [1].

Атомная электростанция является сложной производственной системой, состоящей из большого числа элементов, технологически связанных между собой. Атомная электростанция является результатом научно-технического прогресса, надежная работа которого достигается путем слаженного взаимодействия множества составных элементов.

По направлению «Ядерно-топливный цикл и атомная энергетика» в соответствии с Энергетической стратегией России на период до 2030 года (далее - Стратегия) предусматривается ряд мероприятий в сфере научно-технического и инновационного развития. В их число входят проекты по модернизации и об© Камчатова Е.Ю., 2017

новлению мощностей АЭС с реакторами на тепловых нейтронах, разрабоке АЭС с использованием технологии «реактор на быстрых нейтронах» и водо-водяных реакторов со сверхкритическими параметрами пара, разработке инновационных технологий переработки отходов и замыкания ядерного цикла с приближением к радиационно-эквивалентному захоронению радиоактивных отходов и др. [11].

В настоящее время функционирует единая энергетическая компания, владеющая и управляющая атомными электростанциями, - акционерное общество «Концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях» (АО «Концерн Росэнергоатом», далее - Концерн). В состав Концерна на правах филиалов входят все действующие атомные станции, а также дирекции строящихся атомных объектов генерации на территории Российской Федерации.

АЭС Концерна вырабатывают почти 20 % всего производимого в стране электричества, что к концу сентября 2017 г. составило 148,4 млрд кВт/ч. На стадии строительства находятся 5 АЭС [6].

Перспективы развития атомной энергетики основаны на учете текущей ситуации в сооружении атомных электростанций, а также на учете следующих факторов:

- развитие атомной энергетики направлено на совершенствование ядерных технологий, которые позволят решить энергетические проблемы человечества на перспективу;

- в европейской части России АЭС замыкают энергетический баланс, т.к. цены на органическое топливо нестабильны;

- при развитии атомной энергетики необходима разработка и внедрение мероприятий по выравниванию неравномерностей графика электрических нагрузок путем экономического стимулирования потребителей к обеспечению более равномерного использования электрической энергии по часам суток в районах действия АЭС при их использовании в базовом режиме, а также их совместной работы с гидроаккумулирующими электростанциями [11].

Инновационным путем развития ядерно-топливного цикла должно быть обеспечение формирования целого комплекса атомной энергетики: от топливно-энергетической базы до атомной промышленности в целом, учитывая фактор экологической безопасности.

Учитывая особенность ядерной энергетики, обладающей способностью к воспроизводству собственной топливной базы, необходимо формировать соответствующий приоритет атомной энергетики на ближайшую и длительную перспективу. При этом необходимо учитывать повышение экологических требований к объектам генерации.

Для развития атомной энергетики, наряду со строительством новых атомных электростанций с уже функционирующими типами реакторов на тепловых нейтронах, будут внедряться серийные атомные электростанции с реакторами на быстрых нейтронах и объекты замкнутого ядерного топливного цикла.

Чтобы обеспечить прогнозируемые параметры развития атомной энергетики, обозначенные в Стратегии долгосрочной технологической политики, предусматривается освоение и развитие ядерных энергетических технологий нового поколения, в т.ч. технологии замкнутого ядерного топливного цикла и реакторов на быстрых нейтронах. Это способствует снятию ограничений в поставке топливного сырья для атомной энергетики на долгосрочную перспективу.

Как показывают исследования по разведанным и потенциальным запасам природного урана, параметры могут быть достигнуты при экономически обоснованной инвестиционной и экспортно-импортной политике.

Среди направлений государственной стратегии развития атомной энергетики и сопутствующих ей видов экономической деятельности - рост экспортного потенциала российских ядерных технологий, в т.ч. при производстве электроэнергии, и совершенствование ядерного топливного цикла.

Государственная энергетическая политика развития энергетики определила следующие направления:

1) увеличение выработки электроэнергии на АЭС путем строительства объектов, находящихся на разных этапах реализации, и продление срока эксплуатации действующих объектов с целью повышения их коэффициента использования установленной мощности;

2) разработка новых подходов к созданию проектов, в т.ч. «АЭС-2006» и реакторов на быстрых нейтронах и их коммерциализация за рубежом;

3) совершенствование ядерного топливного цикла путем создания нового поколения газовых центрифуг, модернизации технологий по обогащению урана;

4) совершенствование сырьевой базы атомной энергетики в направлении новых урановых месторождений, создания новых технологий с целью создания новых топливных элементов;

5) расширение производственно-технологической базы атомной энергетики путем поставки необходимого объема оборудования на АЭС;

6) разработка единых государственных систем обращения с отработавшим ядерным топливом, обращения с радиоактивными отходами и развития технологий вывода из эксплуатации остановленных атомных энергоблоков [11].

С учетом вышеизложенного можно однозначно говорить об интенсивном развитии атомной энергетики в Российской Федерации и о перспективах инвестирования в ее развитие.

Однако в атомной энергетике существует ряд серьезных проблем, ограничивающих масштабы ее развития. Рассмотрим эти проблемы.

1. Экономические проблемы, связанные с замедлением роста экономики Российской Федерации, что обусловлено целым рядом внешних и внутренних факторов, в т.ч. экономическим кризисом, санкциями, ключевой ставкой Центробанка.

Согласно постановлению Правительства Российской Федерации от 04.10.2013 № 878-41 «О несении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 20 сентября 2008 г. №705» [7; 8; 9] бюджетные ассигнования, предоставляемые Госкорпорации «Росатом» в качестве имущественного взноса в развитие атомного энергопромышленного комплекса, имеют тенденцию к сокращению, и, учитывая напряженную экономическую ситуацию в стране, не стоит ожидать увеличения бюджетного финансирования.

В связи с этим следует искать новые потенциальные источники средств для инвестиций в строительство АЭС.

2. Политические проблемы, возникшие в связи с обострившимися отношениями со странами Евросоюза. Встал вопрос о целесообразности строительства Балтийской АЭС в Калининградской области, т.к. основной объем вырабатываемой на ней электроэнергии предполагалось экспортировать. Даже в случае подписания договора на покупку мощности остаются риски того, что рынок сбыта электроэнергии будет закрыт (примером неисполнения обязательств по договорам странами ЕС служит ситуация с универсальными десантными кораблями-вертолетоносцами семейства «Мистраль»).

3. Технологические проблемы: российские промышленные предприятия на данный момент не обладают технологиями, необходимыми для производства полного спектра оборудования, трубопроводов и арматуры для реализации современных проектов АЭС, а также оборудования для проведения строительных и монтажных работ.

Для строительства и модернизации АЭС предоставляется значительное количество импортного оборудования. В условиях экономического кризиса, падения курса национальной валюты цена на импортное оборудование резко выросла, выросли и риски срыва поставок.

Правительство Российской Федерации поставило задачу в возможно короткие сроки проработать вопрос об импортозамещении, однако это является сложной задачей, т.к. после распада СССР множество предприятий прекратило деятельность. Для привлечения инвестиций в производство отечественного обо-

рудования необходимо заключать долгосрочные соглашения, гарантирующие закупку эксплуатирующей организацией оборудования в объемах, достаточных, чтобы окупить вложенные инвестиции.

4. Экологические проблемы: несмотря на то, что АЭС не выбрасывают в атмосферу двуокись углерода и другие парниковые газы, имеются проблемы, связанные с радиоактивными отходами.

Для решения таких проблем необходимы инвестиции в строительство современных хранилищ отработанного ядерного топлива (ОЯТ), на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в части переработки ОЯТ, замыкания ядерного топливного цикла, а также в строительство энегроблоков с реакторами на быстрых нейтронах.

5. Кадровые проблемы: одной из основных причин срывов сроков ввода в эксплуатацию новых энергоблоков АЭС и невозможности увеличения масштабов строительства является недостаток квалифицированных кадров, в первую очередь для проведения строительно-монтажных работ.

С целью решения вышеуказанных проблем сформирована инвестиционная программа АО «Концерн Росэнергоатом» на период 2017-2019 гг. [3; 6; 9]. К числу приоритетных направлений относятся следующие.

1. Инвестиции в техническое перевооружение и реконструкцию.

1.1. Продление срока эксплуатации действующих АЭС - одна из важнейших тенденций современного этапа развития мировой атомной энергетики и наиболее эффективное направление вложения финансовых средств для сохранения генерирующих мощностей.

В состав инвестиционных проектов по техническому перевооружению и реконструкции входят следующие:

- инвестиционные проекты по продлению эксплуатационного ресурса энегроблоков I и II поколений;

- инвестиционные проекты на объектах по обращению с облученным ядерным топливом и радиоактивными отходами.

Наиболее эффективным направлением вложения финансовых средств с целью сохранения генерирующих мощностей и повышение безопасности АЭС является продление сроков эксплуатации действующих энергоблоков АЭС после исчерпания назначенного срока службы. Экономически и технически обоснованная продолжительность дополнительного срока эксплуатации энергоблоков АЭС определяется индивидуально и составляет 15-30 лет .

1.2. Дальнейшее снижение образования первичных радиоактивных отходов (РАО) и перевод их в кондиционированное состояние, безопасное для временного хранения на АЭС.

АО «Концерн Росэнергоатом» осуществляет комплекс мер по переработке РАО, по хранению РАО, которые обеспечивают экологическую безопасность АЭС в течении всего периода их службы. На АЭС применяются следующие методы переработки и кондиционирования РАО: плавление, цементирование, глубокое упаривание, сжигание, ионоселективная очистка, прессование, фрагментация.

2. Новое строительство.

В инвестиционной программе АО «Концерн Росэнергоатом» на 2017-2019 гг. выделяются три раздела, связанные с проектами по новому строительству.

К первому разделу относится группа инвестиционных проектов, связанных с реактором на быстрых нейтронах (БН-800). Это один из перспективных проектов, обеспечивающий переход атомной энергетики на замкнутый топливный цикл. При этом достигается наиболее эффективное использование урановых ресурсов и решение экологических проблем связанных ОЯТ и РАО. Технологии реакторов на БН и замкнутого топливного цикла обладают большим инновационным потенциалом, в связи с чем особую важность приобретает ввод в промышленную эксплуатацию энергоблока № 4 Белоярской АЭС с реакторной установкой БН-800 в 2015 г. При этом действующие зарубежные аналоги отсутствуют.

Ко второму разделу относятся инвестиционные проекты по строительству новых энергоблоков, в т.ч. по проекту нового поколения «АЭС-2006», который является типовым проектом нового поколения «3+». Данный тип проектов обеспечивает достижение поставленных технико-экономических показателей по безопасности и надежности и снижение инвестиционных затрат на строительство АЭС. Предусматривается работа водо-водяного энергетического реактора (ВВЭР) с мощностью не менее 1150 МВт и повышение коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) до 92 %, что приведет к увеличению временных промежутков между перегрузками тепловыделяющих элементов [10].

С точки зрения безопасности этот проект обеспечивает выполнение рекомендаций Международного агентства по атомной энергии (МАгАтЭ). Главная особенность проекта — использование дополнительных пассивных систем безопасности в сочетании с активными традиционными системами. Он предусматривает защиту от падения самолета, цунами, землетрясения, урагана. Проект разрабатывается на базе электростанций с ВВЭР, доказавшими свою надежность в течение тысячи реакторо-лет безаварийной работы.

Третий раздел включает реализуемый инвестиционный проект по строительству плавучей атомной теплоэлектростанции.

Плавучая атомная теплоэлектростанция представляет собой уникальный энегроисточник нового поколения, созданный на базе российских технологий гражданского и военного судостроения и атомного энергомашиностроения, предназначенный для обеспечения надежного электро- и теплоснабжения потребителей в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока.

3. Прочие инвестиционные проекты связаны с обеспечением безопасной и устойчивой работы действующих энергоблоков, НИОКР и консервацией объектов.

Рассмотрев инвестиционную программу АО «Концерн Росэнергоатом» на 2017-2019 гг., можно составить представление о том, на какие в целом инвестиционные проекты выделяются средства, какие из них являются приоритетными.

1,2 % инвестиционных средств направляется на проекты по обеспечению безопасной и устойчивой работы действующих энергоблоков. Реализация таких проектов в первую очередь необходима для выполнения требований актуальных нормативных документов и международных стандартов [4].

Соответственно, если проект направлен на обеспечение безопасной работы АЭС и его реализация позволит выполнить актуальные требования по безопасности, то такой проект непременно включается в инвестиционную программу, и это условие можно считать одним из критериев включения проектов в инвестиционную программу АО «Концерн Росэнергоатом».

На проекты на объектах по обращению с РАО и ОЯТ направляется 7 % всех инвестиций. Такие проекты также обязательны к реализации, т.к. позволяют обеспечить выполнение требований по радиационной безопасности.

Соответственно, следующим критерием включения проектов в инвестиционную программу АО «Концерн Росэнергоатом» можно считать направленность проекта на обеспечение радиационной безопасности, выполнение актуальных требований по радиационной безопасности [5].

Как уже было сказано выше, проекты по продлению срока эксплуатации (ПСЭ) действующих энергоблоков атомных станции позволяют получить значительную выгоду, многократно превышающую будущую прибыль от ввода в эксплуатацию новых АЭС. Очевидно, что если существует возможность реализации проекта ПСЭ, то такой критерий однозначно является достаточным для включения проекта в инвестиционную программу АО «Концерн Росэнергоатом».

На выполнение НИОКР выделяется порядка 2 % от общих инвестиций. Инновационное развитие является одним из приоритетов для атомной отрасли. Выше были приведены основные направления НИОКР, инициированных АО «Концерн Росэнергоатом». В случае НИОКР можно выделить два

критерия, позволяющих дать заключение о возможности включения работ в инвестиционную программу: соответствие НИОКР приоритетным направлениям и стоимость НИОКР.

И, наконец, 60 % всех инвестиций направляется в новое строительство. Очевидно, что строительство новых АЭС является приоритетной задачей, стоящей перед АО «Концерн Росэнергоатом», направленной на развитие атомного энергопромышленного комплекса РФ.

Библиографический список

1. Абрамов, В. В. Понятие и правовой режим атомных электростанций как объектов гражданского права / В. В. Абрамов // Бизнес. Менеджмент. Право. - 2014. - №21. - С. 77 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://bmpravo.ru/img/2/kafedra/4/PDF%20file.pdf (дата обращения : 02.10.2017).

2. Википедия - свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа : https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерная_энергетика (дата обращения : 02.10.2017).

3. Инвестиционная программа АО «Концерн Росэнергоатом», одобренная решением Совета директоров (протокол № 254 от 14.04.2016) [Электронный ресурс]. - Режим доступа : https://minenergo.gov.ru/node/4224 (дата обращения : 12.10.2017).

4. Камчатова, Е. Ю. Исследование особенностей инновационного развития компаний электроэнергетической отрасли / Е. Ю. Камчатова // Теория и практика общественного развития. - 2014. - № 21. - С. 96-99.

5. Камчатова, Е.Ю. Стратегические аспекты развития электроэнергетической отрасли // Управление экономическими системами. - 2014. - №12. - С. 77 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.uecs.ru/otraslevaya-ekonomika/item/3288-2014-12-29-12-44-58?pop=1&tmpl=component& print=1 (дата обращения : 02.10.2017).

6. Официальный сайт АО «Концерн Росэнергоатом» [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.rosеnergoatom.ru (дата обращения : 02.10.2017).

7. Постановление Правительства Российской Федерации от 04.10.2013 № 878-41 «О внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 20 сентября 2008 г. № 705» [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_153402/ (дата обращения : 02.10.2017).

8. Постановление Правительства РФ от 20.09.2008 № 705 «О Программе деятельности Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» на долгосрочный период (2009-2015 годы)». [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_80349/ (дата обращения: 02.10.2017).

9. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации «Об утверждении инвестиционной программы АО «Концерн Росэнергоатом» на 2017-2019 годы и изменений, вносимых в инвестиционную программу АО «Концерн Росэнергоатом», утвержденную приказом Минэнерго России от 14.12.2015 № 954» [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://docs.cntd.ru/document/456045470 (дата обращения : 02.10.2017).

10. Проект АЭС-2006. - ОАО «СПбАЭП». - 2013. - 28 с.

11. Энергетическая Стратегия России на период до 2030 года, утвержденная распоряжение Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г. № 1715-р [Электронный ресурс]. - Режим доступа : https://minenergo.gov.ru/node/1026 (дата обращения : 05.10.2017).

References

1. Abramov V. V. Ponyatie i pravovoj rezhim atomnyh ehlektrostancij kak ob"ektov grazhdanskogo prava [The concept and legal regime of nuclear power plants as objects of civil rights]. Biznes. Menedzhment. Pravo [Business. Management. Law], 2014, I. 21, p. 77. Mode of access: http://bmpravo.ru/img/2/kafedra/4/PDF%20file.pdf (Accessed: 02 October 2017).

2. Wikipedia - free online encyclopedia. Mode of access: https://m.wikipedia.org/wiki/Ядерная_энергетика (Accessed: 02 October 2017).

3. Investicionnaya programma AO «Koncern Rosehnergoatom», odobrennaya resheniem Soveta direktorov (protokol № 254 ot 14.04.2016) [Investment program of JSC «Rosenergoatom Concern», approved by the Board of Directors decision (minutes № 254 from 14 April 2016)]. Mode of access: https://minenergo.gov.ru/node/4224 (Accessed: 12 October 2017).

4. Kamchatova E. Yu. Teoriya i praktika obshchestvennogo razvitiya [The study of peculiarities of innovative development of companies of the electricity industry]. Teoriya i praktika obshchestvennogo razvitiya [Theory and practice of social development], 2014, I. 21, pp. 96-99.

5. Kamchatova E. Yu. Strategicheskie aspekty razvitiya ehlektroehnergeticheskoj otrasli [Strategic aspects of development of electric power industry]. Upravlenie ehkonomicheskimi sistemami [Management of economic systems], 2014, I. 12, p. 77. Mode of access: http://www.uecs.ru/otraslevaya-ekonomika/item/3288-2014-12-29-12-44-58?pop=1&tmpl=component& print=1 (Accessed: 02.10.2017).

6. Official site of JSC «Rosenergoatom Concern». Mode of access: http://www.rosenergoatom.ru (Accessed: 02 October 2017).

7. Postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 04.10.2013 № 878-41 «O vnesenii izmenenij v postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 20 sentyabrya 2008 g. № 705» [The resolution of the Government of the Russian Federation 04.10.2013 № 878-41 «On amendments to resolution of the Government of the Russian Federation of 20 September 2008 № 705»]. Mode of access: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_153402/ (Accessed: 02 October 2017).

8. Postanovlenie Pravitel'stva RF ot 20.09.2008 № 705 «O Programme deyatel'nosti Gosudar-stvennoj korporacii po atomnoj ehnergii «Rosatom» na dolgosrochnyj period (2009- 2015 gody)» [The decree of the RF Government dated 20.09.2008 № 705 «About the Program of activities of the Nuclear energy State Corporation «Rosatom» for the long term (20092015)»]. Mode of access: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_80349/ (Accessed: 02 October 2017).

9. Prikaz Ministerstva ehnergetiki Rossijskoj Federacii «Ob utverzhdenii investicionnoj programmy AO «Koncern Rosehnergoatom» na 2017-2019 gody i izmenenij, vnosimyh v inve-sticionnuyu programmu AO «Koncern Rosehnergoatom», utverzhdennuyu prikazom Minehnergo Rossii ot 14.12.2015 № 954» [Order of the Ministry of energy of the Russian Federation «On approval of the investment program of JSC «Rosenergoatom Concern» in 2017-2019 and the changes in the investment program of JSC «Rosenergoatom Concern», approved by order of Ministry of energy of Russian Federation 14 December 2015 № 954»]. Mode of access: http://docs.cntd.ru/document/456045470 (date accessed : 02.10.2017).

10 Proekt AES-2006 [The NPP-2006 project]. JSC «Atomproekt», 2013. 28 p.

11. Energeticheskaya Strategiya Rossii na period do 2030 goda, utverzhdennaya rasporyazhenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 13 noyabrya 2009 g. № 1715-r [The energy Strategy of Russia for the period up to 2030, approved by the government of the Russian Federation dated 13 November 2009 № 1715-r]. Mode of access: https://minenergo.gov.ru/node/1026 (Accessed: 05 October 2017).