По заявлению президента Казахстана, общенациональный референдум по строительству атомной электростанции проведут 6 октября. Если население одобрит проект, новую АЭС в стране обещают построить за восемь лет и максимум 12 миллиардов долларов. Реалистично ли это? Почему в открытом доступе нет документов об этом проекте и появятся ли они? Как работают АЭС, сколько им нужно воды, что делают с радиоактивными отходами? Азаттык искал ответы.
Выступая 2 сентября с традиционным «посланием народу», президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев сообщил, что референдум по вопросу строительства атомной электростанции назначен на 6 октября. В своей речи в парламенте Токаев положительно высказался об этом виде генерации, заявив, что страна нуждается «в надёжных и экологически чистых источниках энергии» и АЭС способны «в значительной степени удовлетворить быстро растущие потребности... экономики».
В тот же день был сформулирован вопрос, на который предложат ответить казахстанцам на референдуме: «Согласны ли Вы со строительством атомной электростанции в Казахстане?».
В последние месяцы в стране проходили публичные обсуждения возможного строительства. На них озвучивались общие сведения о проекте: приблизительные капитальные затраты, предлагаемая мощность станции, возможные площадки под строительство и его сроки.
Азаттык изучал эти заявления и опыт других стран, где в настоящее время идёт или недавно завершилось строительство новых АЭС или отдельных ядерных реакторов.
КАК РАБОТАЮТ АЭС?
В Казахстане предлагают построить два водо-водяных реактора с водой под давлением, или ВВЭР. Их называют самыми популярными, безопасными и так далее. Как они работают?
Ядерные реакторы — сердце АЭС. Внутри происходит расщепление ядер атомов топлива, в основном обогащённого урана. При первичном запуске реактора процесс расщепления провоцируют. В результате образуются частицы, нейтроны, которые двигаются на большой скорости, врезаются в другие ядра и расщепляют их. Так запускается управляемая цепная реакция.
Нейтроны двигаются очень быстро, их кинетическая энергия при торможении превращается в тепло, которое собирает теплоноситель — вода или газ. От нагревания происходит испарение, получающийся пар вращает турбину, которая генерирует электричество.
Начало контролируемой цепной реакции: нейтрон проходит через регулирующую кассету прежде, чем расщепить атомы обогащённого урана
В ВВЭР сборки с ядерным топливом погружены в воду. Её температура достигает 235 градусов по Цельсию — ей передаётся тепло, выделяемое во время цепной реакции. Особенность в том, что воде не дают закипеть и испариться. Для этого она находится под давлением в десятки раз больше атмосферного.
Раскалённая радиоактивная вода циркулирует внутри первого контура и замкнута в пределах энергоблока. Есть ещё второй контур: в нём тоже вода, но давление меньше. Раскалённая вода первого контура нагревает воду второго в парогенераторе. Та испаряется, и пар вращает турбину, которая генерирует электричество. Напрямую жидкости не соприкасаются.
Затем пар конденсируют. Для охлаждения используют воду извне, например из природного водоёма. Если этого недостаточно, строят градирни, охладительные башни. Горячая вода в них продолжает испаряться, при этом охлаждается, оседает на стенах и вновь идёт в парогенератор.
ВВЭР действительно самые популярные — это две трети всех реакторов в мире. Они отличаются от кипящих реакторов — другой распространённой технологии: в кипящих вода не под давлением и сразу доходит до кипения и испарения, напрямую вращая турбины.
Схема работы водо-водяного реактора с водой под давлением
Считается, что ВВЭР проще контролировать: они производят меньше тепла, в них менее активная цепная реакция. К плюсам относят то, что по технологии радиоактивная вода не контактирует с испаряемой.
Но для ВВЭР нужна мощная трубопроводная система, которая выдержит высокое давление. Поэтому строительство таких АЭС сложнее и дороже. Для заправки реакторы надо полностью останавливать, а заправлять станцию нужно каждые полтора года, и длится этот процесс недели.
СКОЛЬКО СТОЯТ АЭС И КАК ДОЛГО ИХ СТРОЯТ?
В Казахстане за проект АЭС отвечает компания «Казахстанские атомные электрические станции», «дочка» инвестиционного холдинга «Самрук-Казына». Она появилась 10 лет назад и с тех пор, например, изучала площадки под АЭС. Сейчас основная — посёлок Улькен на берегу Балхаша.
Ответы на вопросы мы искали на сайте компании, но ничего не нашли: никаких документов в открытом доступе нет, а жаль. Думаю, многим было бы интересно узнать, чем компания занималась эти годы. Мы спрашивали, будут ли публиковать документы. Директор «Казахстанских АЭС», отвечая на вопрос, заявил, что документы являются «коммерческой собственностью хозяев» компании.
«Это многотомный труд. И его на сайт переваливать нелогично. Но там секретов никаких нет. Интересующиеся могут прийти и посмотреть. Проблем нет», — сообщил Азаттыку Жантикин.
Без итогов референдума, который теперь запланирован на октябрь, не просчитывают точную стоимость строительства, называя оценочную: от восьми до 12 миллиардов долларов. Построить АЭС обещают за восемь лет.
Насколько это реалистично? АЭС, которые сдали в эксплуатацию в последние годы, в основном построили за 9–15 лет. Чанцзян в Китае — за шесть лет, но это скорее исключение. В таких странах, как Китай, Индия, большой опыт строительства, налажены цепочки поставок, выдача лицензий, есть дешёвая рабочая сила.
Есть и иные истории. В США недавно после задержек и банкротств запустили последний реактор на АЭС Вогтль. Строительство стоило в два раза дороже, 30 вместо 15 миллиардов долларов, и длилось на семь лет дольше.
На запуск третьего реактора АЭС Моховце в Словакии ушло 37 лет. Это было вызвано протестами в Австрии, где АЭС не используют и не хотели, чтобы её строили по соседству. Проект возобновили, но из-за задержек он стал в два раза дороже.
Заправка первых двух реакторов на Островецкой АЭС, единственной атомной станции в Беларуси, перед запуском, август 2020 года
Станцию в Беларуси строил «Росатом». 90 процентов средств — это кредит российского правительства. Он составлял 10 миллиардов долларов, срок строительства оценивали в шесть лет. АЭС ввели на пять лет позже — в прошлом году запустили второй реактор. Сумма кредита в долларовом эквиваленте достигла 24 миллиардов долларов, из-за обесценивания рубля, на который подсанкционная Россия перевела международные платежи.
В Бразилии никак не достроят третий реактор единственной в стране АЭС. Работы начали в 1984-м. Потом впервые заморозили. В 1995-м на деньги из госбюджета закупили оборудование для реактора, которое отправили на хранение: оно обходилось казне 50 миллионов долларов в год. Строительство возобновили в 2009 году, а запустить реактор планировали сначала в 2014-м, потом в 2016-м, потом в 2018 году.
В 2015-м проект опять заморозили — из-за коррупционных скандалов. Полиция обнаружила масштабные финансовые махинации, факты взяточничества и отмывания денег. Два года назад Бразилия вновь взялась на проект. Теперь его планируют завершить к 2026 году.
Ещё момент: оценочная стоимость, которую называют перед началом проекта, — это капитальные затраты, то есть только на строительство. Это 60–70 процентов фактической стоимости. Есть ещё операционные расходы: на топливо, работу станции, утилизацию отходов, вывод из эксплуатации.
КАК ФИНАНСИРУЮТ СТРОИТЕЛЬСТВО АЭС?
В Казахстане заявляют, что источники «прорабатывают». Около двух миллиардов, возможно, возьмут из «Самрук-Казыны» или Нацфонда. Остальные деньги планируют занять.
Международные банки развития, Всемирный банк и ЕБРР не финансируют проекты по ядерной энергетике. Кредиты чаще выдают банки России или Китая. Их также могут финансировать поставщики реакторов и консорциумы.
АЭС Хинкли-Пойнт в Британии финансирует консорциум французской и китайской компаний. Проект опаздывает на три года, бюджет может вырасти до 46 миллиардов фунтов с запланированных 13.
Если говорить об АЭС, которые строят в разных странах иностранные компании, около трети — это проекты российского «Росатома». Аккую — первая атомная станция в Турции. Ее финансирует «Росатом» по схеме build-operate-transfer. Когда станцию закончат, она станет первой профинансированной по такой схеме. Это значит, что «Росатом» первым получит право эксплуатации, а спустя время передаст объект государству.
Начало строительства АЭС Аккую в Турции, 3 апреля 2018 года
Аккую сейчас оценивается в 20 миллиардов долларов. Более 90 процентов выделил «Росатом». Первый реактор должны были запустить год назад, но у России из-за санкций возникли перебои с поставками оборудования. Новый срок — октябрь этого года.
Россия финансирует два новых ВВЭР на станции Пакш в Венгрии. 10 из 12,5 миллиарда евро Венгрия заняла у России. Она не отказалась от проекта и после полномасштабного вторжения России в Украину в 2022 году.
«Росатом» строит и первую АЭС в Египте: четыре реактора ВВЭР третьего поколения плюс. Оценочная стоимость — 30 миллиардов долларов. 25 миллиардов Египет занял у России. Остальные средства намерен найти у частных инвесторов.
МОЖНО ЛИ СЧИТАТЬ АТОМНУЮ ЭНЕРГИЮ ЧИСТОЙ?
Многие страны причисляют атомную энергию к чистой потому, что АЭС практически не выделяют парниковые газы. Есть иное мнение, согласно которому ни один источник энергии нельзя считать стопроцентно чистым. Все они влияют на окружающую среду. Вопрос в том, как влияние измерять. Например, учитывать ли добычу источника топлива: угля или, в нашем случае, урана.
Или вода для охлаждения и конденсации. Ее забирают из водоёма и затем возвращают. Воду используют для угольных и для ТЭС на солнечной энергии. Но АЭС её нужно больше — до 190 тысяч литров на каждый МВт·ч. В окружающую среду вода возвращается более тёплой, что может влиять на экосистему, плюс её забор уже отражается на водоёме.
Вид на Курскую АЭС в районе городка Курчатов в Курской области России, 27 августа 2024 года
Ну и радиоактивные отходы, в первую очередь отработанное ядерное топливо. Некоторые страны пытаются его перерабатывать. С этим, кстати, было тесно связано производство ядерного оружия. Плутоний извлекали из отработавшего топлива. Сейчас топливо перерабатывают, например чтобы вновь использовать. Но эти проекты не масштабные. Дело в том, что всё равно остаётся много радиоактивных отходов с периодом полураспада в десятки тысяч, а то и миллионы лет.
Поэтому многие страны отходы просто хранят. Выгруженные из реакторов стержни с топливом сначала опускают в специальные бассейны на несколько лет, чтобы они остыли, а потом отправляют в хранилища, часто под землёй. Там они ждут времён, когда человечество придумает, что с ними делать дальше.
АЭС И КРУПНЫЕ АВАРИИ
У атомной энергии есть свои преимущества. На неё делают ставку более полусотни стран, среди них США, Китай, Южная Корея, европейские государства. Но в глазах многих у неё есть недостаток, перекрывающий все достоинства: вероятность ЧС с серьёзными последствиями. В Казахстане, где проводили испытания ядерных бомб в советское время, у противников АЭС аргументов ещё больше.
За 60 лет было три крупные аварии. На американской Три-Майл-Айленд в 1979 году из-за сбоя едва не расплавилась активная зона. В 1986-м взорвалась Чернобыльская АЭС. В 2011 году после землетрясения и цунами произошла авария на АЭС Фукусима в Японии. Там в трёх из шести реакторов расплавилось топливо.
Аварии повлияли на стандарты безопасности, например в зонах с высокой сейсмической активностью — в Казахстане это 40 процентов территории. Ужесточили требования к проектированию, строительству, эксплуатации. Апологеты АЭС говорят, что ошибки прошлого учтены и вероятность аварий мизерная. Но катастрофы оставили шрамы. АЭС по-прежнему сложно профинансировать и практически невозможно застраховать.
После крупных аварий противниками АЭС становились целые страны, например Германия и Италия, закрывшие все свои станции. В ряды стран, где ядерные энергомощности были, но от них отказались, входил и Казахстан. В 1990-х годах после выработки ресурса остановили реактор на быстрых нейтронах на Мангистауском атомном энергокомбинате в Актау. Его утилизация продолжается.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: «Атомная энергия? Нет, спасибо». Какие страны, как и почему отказывались от АЭС