Проф. Георги Касчиев
В началото на декември тази година в Дубай с участието на близо 200 държави се проведе 28-ата конференция на ООН по изменение на климата (COP28). На нея е обявена т.н.
Декларация за тройно увеличаване на ядрената енергия
между 2020 и 2050 г. (Declaration to triple nuclear energy). Тя е издигната от общо 22 държави, между които САЩ, Франция, Канада, Япония и Южна Корея. 14 от държавите с действащи АЕЦ, между които Китай и Русия обаче не са се включили. В списъка липсват и страни, които изграждат първите си АЕЦ като Турция, Египет и Бангладеш. Има и екзотични ентусиасти като Гана, Мароко, Молдова и Монголия. По време на конференцията към декларацията се присъединяват само Армения и Хърватия.
На 29 ноември т.г. на заседание на Министерския съвет е обсъдено и прието решение България да се присъедини към Декларация за тройно увеличаване на дела на ядрената енергия, каквато декларация всъщност никой не е предлагал.
Какво означава да се достигне тази цел? Делът на произведената от АЕЦ електроенергия в света през 2022 г. е 9,2% и около 9,9% през 2020 г. Общо нето произведената електроенергия от АЕЦ е 2 500 – 2 650 TWh от общо около 27 500 TWh. Предполага се, че към 2050 г. общата генерация ще нарасне двукратно и ще достигне около 55 000 TWh. При трикратен ръст на дела на ядрената електроенергия от 9,5% сега до 28,5%, през 2050 г. , АЕЦ трябва да произведат над 15 500 TWh, т.е. близо 6 пъти над сегашното производство. Това би могло да стане от близо 2000 реактора, всеки с нето ел. мощност 1000 MW, работещи със средногодишно натоварване 90%. Такава цел е толкова нереалистична, че дори няма смисъл да се обсъжда. Не е ясно дали министрите са се изгубили в превода или в реалността. Съдейки по някои изявления, по-скоро второто.
Колко ядрени мощности са нужни към 2050 г.
за да се постигне трикратно увеличаване на ядрената енергия? Съгласно PRIS - МААЕ към края на 2020 г. нетната мощност на АЕЦ в света е била 375 GW и те са изпратили в мрежата 2 553 TWh нето. Грубо казано за трикратно нарастване на генерацията към 2050 г., инсталираната мощност на АЕЦ трябва да се увеличи до около 1125 GW.
Може ли да има работещи ядрени мощности 1125 GW през 2050 г.?
Ако всички работещи сега реактори (общо 370 GW) и временно спрените за модернизация (21 GW) продължат да работят към 2050 г., до тогава ще трябва да се пуснат нови АЕЦ с обща мощност около 734 GW нето. Това означава, че още от следващата 2024 г. ежегодно трябва да се пускат над 28 нови реактори, всеки с мощност 1 GW (или еквивалент).
Трябва обаче да се отчете, че към края на т.г. 165 от сегашните реактори са на 39 години и повече (общо 141 GW). Към 2050 г. те биха навършили 65 и повече години и вероятно по-голямата част от тях ще са спрени. Ако дотогава се спрат само навършилите 70 години (общо 88 GW), оптимистично към 2050 г. общата нето мощност на новите реактора трябва да е около/над 822 GW. Това означава, че от 2024 г. ежегодно трябва да се пускат над 31 нови реактори, всеки с мощност 1 GW (или еквивалент).
Освен стареенето, обаче трябва да се има предвид и други фактори, в това число:
- Влиянието на климатичните промени. Например ако се реализира очакваното повишение на нивото на океаните, по-голямата част от разположените над 90 реактора близо до морския бряг ще трябва да бъдат спрени доста години преди това;
- Военните действия в страни с работещи АЕЦ и/или нова тежка авария в АЕЦ могат да доведат до коренна промяна в нагласите на населението и бизнеса към ядрената енергетика;
- Нерешаването на проблемите с погребването на отработеното гориво също може да доведе до промяна на обществените нагласи. Това очевидно не важи за България, където задълбочаващите се проблеми се посрещат с безразличие, а много скъпите и сложни технически решения с лекота се прехвърлят на следващите поколения.
Реалистично ли е да се пускат ежегодно 30 или повече нови реактори?
Краткият отговор е - едва ли. Единствено през далечната 1985 година в работа са въведени 30 хилядамегаватови реактора. Оттогава броят на ежегодно пусканите нови енергоблокове намалява, като през последните 20 години са пуснати общо 100 реактора (средно по 5 на година). Единствено през 2015 и 2016 г. са пуснати по 10 реактора, 2/3 от тях в Китай. Няма промяна и през последните 5 години – пуснати само 28 реактора, средно под 6 на година. В същото време са окончателно спрени много от старите реактори – общо 39 през последните 5 години. Поради това сега инсталираната мощност на АЕЦ и генерацията на електроенергия са на ниво от преди 2006 г.
Със сигурност през следващите 8-9 години ще се пуснат 58-те реактора (общо 60 GW), които сега са в строеж. Вероятно и повечето от спрените сега за реконструкция 25 реактора (21 GW). Възможно е и пускането на първи образци на модулни реактори.
Съгласно публично достъпната информация за плановете в ядрената сфера може да се очаква, че към 2050 г. повечето от 111-те реактора, които сега са в различна фаза на планиране (108 GW) ще бъдат изградени.
В различни документи има информация за намерения за възможно изграждане в дългосрочен план на около 355 GW от нови реактори.
Обобщавайки, към 2050 г. хипотетично е възможно изграждане на около 545 GW от нови АЕЦ. Ако тогава работят около 280 GW от днешните, оптимистично в работа ще са около 825 GW.
Вероятно ядрените мощности ще са по-малко, тъй като не е ясно откъде ще дойдат трилионите долари за изграждането им, както и за увеличаване на капацитета на заводите за производство на компоненти за реакторите, за конверсия и обогатяване на урана, за осигуряване на човешките и техническите ресурси за строителство, както и на специалисти за осигуряване на безопасната експлоатация на централите. Проблем е и осигуряването на достатъчно уран, който е изкопаемо гориво и чийто сравнително евтини ресурси са ограничени. Отговорното управление на рязко нарасналите количества отработено ядрено гориво, вкл. погребването му също изисква огромни ресурси и политическа воля.
Всъщност нито една от водещите страни в Декларацията не предвижда трикратен ръст на произвежданата от нея ядрена енергия. Франция има 61,3 GW ядрени мощности и планира изграждане на 14 реактора (22,8 GW), като към 2050 г. 4-те реактора пуснати преди 1980 г. (3,7 GW) вероятно ще бъдат спрени. Канада дори няма планове да започне изграждане на нови реактори през следващото десетилетие. САЩ прогнозират намаление както на дела, така и на генерираната в страната електроенергия от ядрен произход.
Как всъщност се стига до формулиране на целта за трикратно увеличаване на ядрената енергия към 2050 г. и обявяването й на климатична конференция? Оказва се, че тя всъщност е
базирана на препоръки на климатолози?!?
от Междуправителствения панел по изменение на климата, които едва ли са наясно с всички предизвикателства.
Поради това е добре да се имат предвид оценките например на МААЕ. Съгласно прогнозите от септември т.г., към 2050 г. в работа ще са между 458 GW (нисък сценарий) и 890 GW (висок сценарий). Прогнозите на МААЕ се публикуват от десетилетия и досега реалните резултати винаги са били по-близо до предвижданите в ниския сценарий. Вероятно по тази причина в изказването си на срещата в Дубай Генералният секретар на МААЕ г-н Гроси предпазливо заяви, че към 2050 г. е възможно да се постигне поне двукратно повишение на генерираната електроенергия от АЕЦ.
Така или иначе е по-добре очакванията да се базират на професионалните оценки, които са много по-ниски от заявените 1125 GW в декларацията на 24-те държави.
След преговори до последния момент участниците в COP28 постигнаха съгласие за финалния документ и формулираха текст за ускоряване прилагането на ниско-емисионни енергийни технологии, вкл. ядрената енергетика, без обаче да се посочват конкретни цели. Включването на ядрената енергетика в ниско емисионните технологии се оценява от експертите като пробив, но тепърва ще стане ясно как и дали ще се решат проблемите, свързани с мащабното й нарастване. Трикратно увеличение на ядрената енергия към 2050 г. едва ли ще се постигне и климатолозите трябва да измислят други начини да спасят света.