Анализ тенденций, особенностей и перспектив развития ядерной отрасли РФ

     Министерство  энергетики США (EIA/DOE 1999) в качестве наиболее вероятного сценария рассматривает  снижение к 2020 г. установленной мощности атомных энергоблоков на 10% в мире и на 25% в развитых странах.

     Прогнозы  Института энергетических исследований РАН указывают на возможность  роста производства электроэнергии АЭС России до 160 млрд. кВт·ч в 2010 г. и до 330 млрд. кВт·ч в 2020 г.

     Ожидаемое к середине XXI века почти удвоение населения Земли, в основном за счёт развивающихся стран, и приобщение их к индустриальному развитию может  привести к удвоению мировых потребностей в первичной и к утроению (до 6000 ГВт) в электрической энергии. Атомная энергетика, отвечающая требованиям  крупномасштабной энергетики по безопасности и экономике, могла бы взять на себя существенную часть прироста мировых  потребностей в топливе и энергии [~4000 ГВт (эл.)]. Развитие к середине века мировой атомной энергетики такого масштаба явилось бы радикальным средством стабилизации потребления обычных топлив и предотвращения следующих кризисных явлений:

• истощения дешёвых ресурсов углеводородных топлив и возникновение конфликтов вокруг их источников, дестабилизации мирового топливного цикла;
• достижения опасных пределов выбросов продуктов химического горения.

2.4 Оценка потенциальных  возможностей атомной энергетики

     Мировые ресурсы урана в наиболее богатых  месторождениях с концентрацией  металла в рудах >=0,1% в настоящее  время оцениваются следующим  образом: разведанные - несколько более 5 млн. т, потенциальные – 10 млн. т.

     За  время жизни ( ~50 лет) тепловой реактор (ЛВР) мощностью 1 ГВт (эл.) потребляет ~ 10⁴ природного U, поэтому 10⁷ т U позволяют ввести 1000 блоков АЭС с такими реакторами, из которых ~ 350 ГВт (эл.) работают сейчас, а 650 ГВт (эл.) могут быть введены в следующем веке. В результате в первой половине XXI века мощности мировой АЭ на тепловых реакторах с учётом вывода из эксплуатации отработанных блоков могут вырасти вдвое, но ее вклад в производство энергии будет постепенно падать, а во второй половине века сойдет на нет.

     Ежегодная потребность современной атомной  энергетики России в природном уране  составляет 2800-3300 т, а с учетом экспортных поставок ядерного топлива ~ 6000-7700 т. При имеющихся ресурсах урана (залежи в недрах, складские запасы на горнодобывающих предприятиях, запасы высокообогащённого урана) срок функционирования отечественной атомной энергетики на тепловых реакторах, если оставаться на уровне мощности - 20 ГВт (эл.), составляет ~ 80-90 лет. Замыкание топливного цикла тепловых реакторов с вовлечением энергетического плутония и регенерированного урана продлит этот срок на 10-20 лет в зависимости от способа изготовления регенерированного топлива.

     Имеющиеся мировые и российские запасы природного урана не могут обеспечить устойчивого  долговременного развития атомной энергетики на тепловых реакторах. 
 

     Таблица 1 - Общее потребление первичных энергоносителей, доля первичных энергоносителей, используемых для производства электроэнергии и доля АЭС в потреблении первичных энергоносителей в регионах мира в 2004 г. и 2009 г. 

     Итак, при любом варианте развития в  крупномасштабной ядерной энергетике будущего могут найти свое место  разные типы реакторов на тепловых нейтронах при доминирующей роли быстрых реакторов. Двухкомпонентную схему с покрытием дефицита топлива  для тепловых реакторов за счёт избыточного  производства в быстрых реакторах  следует рассматривать лишь как  отдалённую перспективу. В рассматриваемый  период тепловые реакторы будут работать на ²³⁵U, но для следующих этапов следует начать подготовку их к переводу в торий-урановый цикл с производством недостающего ²³³U в ториевых бланкетах быстрых реакторов. При накоплении в них ²³³U с концентрацией в тории, необходимой для тепловых реакторов изготовление торий-уранового топлива не потребует извлечения чистого ²³³U.

     Структура атомной энергетики России в рассматриваемый  период будет в значительной степени  определяться масштабами её востребованности. При умеренном росте установленной  мощности АЭС атомная энергетика России останется в течение ближайших  десятилетий практически однокомпонентной, с незначительной энергетической долей  быстрых реакторов. В случае интенсивного развития атомной энергетики решающую роль в ней станут играть быстрые  реакторы, т.к. топливная база тепловых реакторов в России не может обеспечить устойчивого роста установленной  мощности (1-2 ГВт/год) и при таком  варианте она будет исчерпана  уже в первой половине XXI века. 

      СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

1. Программа развития атомной энергетики Российской Федерации на 1998-2005 годы и на период до 2010 года: Постановление Правительства  Российской Федерации от 21 июля 1998 г. № 815.
2. Белая книга ядерной энергетики /Под общ. ред. проф. Е.О. Адамова: Первое издание. М:ГУП НИКИЭТ, 1998. “Энергетика: цифры и факты”: По материалам МАГАТЭ “Energy, electricity and nuclear power...” IAEA, Vienna, 1998 (M.: ЦНИИатом-информ, 1999, № 1).
3. Nuclear Technology Review 2000: GOV/INF/2000/XXX/ Vienna: IAEA, 2000.
4. Nucl. Europe World-scan. 1998. N 11-12. P. 57-58.
5. Энергетическая стратегия России до 2020 г.: Проект. Минтопэнерго России, 2000.