Современная география атомной энергетики

Для того, чтобы полноценно изучить современную географию атомной энергетики, необходимо рассмотреть типы реакторных установок.

Типы реакторных установок эксплуатируемых на АЭС мира. В мире разработано большое количество различных моделей реакторов, различающихся по устройству, типу протекающей реакции и используемого охладителя. В списке приведены некоторые наиболее известные типы реакторов, с кратким описанием особенностей и компаний, строящих реакторы этих типов в различных странах:

• BWR — корпусной кипящий реактор, строят американские, японские и немецкие компании. В Японии функционируют также ABWR, усовершенствованные реакторы этого типа.

• PHWR — тяжеловодный ядерный реактор. Реакторы этого типа в основном известны под названием CANDU. Это национальное канадское направление ядерной энергетики, которое успешно выступает на международном рынке, так как канадцы открыто работают в плане технологий. Топливо для этих реакторов, страны, в которых построены PHWR, способны производить самостоятельно, так как оно не требует сложного высокотехнологичного процесса – обогащения. PHWR также строил Siemens, но в настоящее время действует лишь один немецкий реактор (в Аргентине). Кроме Канады и Германии единственной страной, самостоятельно развившей технологию тяжеловодных реакторов, является Индия, которая строила их только у себя в стране.

• LWGR — графитоводный ядерный реактор. Исключительно советское направление в реакторостроении, энергоблоки с реакторами этого типа, РБМК и маломощными ЭГП-6 строились только в СССР, последний был пущен в 1990 году. Довольно большое их количество эксплуатируется по настоящее время в России, работавшие на Украине и в Литве энергоблоки были закрыты. Особенностями этой модели были: возможность перегрузки топлива без остановки реактора, отсутствие дорогостоящего корпуса в отличие от корпусных реакторов (это снимало ограничение на размер и форму активной зоны), а так же крайняя нестабильность, приведшая в итоге к разрушению энергоблока №4 ЧАЭС. В последствие недостатки были устранены, но мировое сообщество с опасением относится к работающим реакторам этого типа. Как уже упоминалось, по этой причине были остановлены энергоблоки в Литве на ИАЭС.

• PWR — водо-водяной ядерный реактор, энергоблоки строят Westinghouse (сейчас ей владеет Toshiba), General Electric, Areva, Kraftwerk Union (часть Siemens, которая сейчас передана в Areva), Babcock & Wilcox, Combustion Engineering (строившая модели System 80, компания стала в 80-е частью ABB, а сейчас входит в Westinghouse), Toshiba, Mitsubishi Heavy Industries, Hitachi. Также в некоторых странах существуют «национальные» модели PWR. В России – ВВЭР (полностью собственная технология, строят подразделения Росатома). В Китае - CNP и CPR которые основаны на западных технологиях с 30-70% китайского оборудования, данные реакторы строит компания CNNC. В Южной Корее - OPR. Технология скопирована с западной, но оборудование в последних блоках полностью своё. Строят совместно компании KEPCO и Doosan Heavy Industries & Construction.

• FBR — реактор-размножитель на быстрых нейтронах. Реакторы этого типа были разработаны и функционировали в нескольких странах, однако в настоящий момент работает лишь единственный в мире, БН на Белоярской АЭС в России. В США, Франции, Японии и Казахстане реакторы были закрыты, однако в мире имеется большой интерес к этой технологии. Интерес обусловлен тем, что данный тип реакторов позволяет «сжигать» ядерное топливо до уровня практически нерадиоактивных веществ. К тому же в качестве топлива для этих реакторов могут использоваться отработанные топливные кассеты из реакторов других типов.

• GCR — газоохлаждаемый реактор. Национальное направление ядерной энергетики Великобритании, которая активно строила модификации Magnox и AGR, однако большинство из них в настоящий момент закрыто. Также несколько реакторов этого типа англичане построили в Италии и Японии, однако все они уже не работают.

Таблица 2.3.1

Ядерные реакторы по странам(составлено автором по [14],[15] )

Страна	Эксплуатируется	Строится	Планируется	Перспектива строительства	Остановлено	Эксплуатирующие организации	Типы реакторов	Поставщики топлива
Аргентина						Nucleoeléctrica Argentina SA	1PHWR, 1CANDU	CONAUR SA
Армения[17]						Айкакан атомайин электракаян	ВВЭР	ТВЭЛ
Беларусь						—	—	—
Бельгия						Electrabel	PWR	Areva
Болгария						НЕК ЕАД	ВВЭР	ТВЭЛ
Бразилия						Electronuclear	PWR	Siemens
Великобритания						British Energy	14AGR, 1PWR 4Magnox	British Nuclear Fuels
Венгрия						MVM Group	ВВЭР	ТВЭЛ
Германия						EON, EnBW, RWE, Vattenfall	11PWR 6BWR	Siemens
Египет						—	—	—
Израиль						—	—	—
Индия						Nuclear Power Corporation of India	18PHWR, 2BWR	Nuclear Fuel Complex
Индонезия						—	—	—
Иран						—	—	—
Испания						ANAV, CNAT, Iberdrola, Nuclenor	6PWR 2BWR	ENUSA Westinghouse
Италия						—	—	—
Казахстан						—	—	—
Канада						Ontario Power Generation Bruce Power Hydro-Québec NB Power	CANDU	Cameco
Китай						CGNPC CNNC	4PWR 4CNP 2ВВЭР 1CPR, 2CANDU	Westinghouse Areva CNNC ТВЭЛ
Литва						—	—	—
Мексика						Comisión Federal de Electricidad	BWR	General Electric
Нидерланды						EPZ	PWR	Siemens
ОАЭ						—	—	—
Пакистан						PAEC	1PWR, 1CANDU	CNNC, PAEC
Польша						—	—	—
Россия						Росэнергоатом	16ВВЭР 11РБМК, 4ЭГП-6, 1БН	ТВЭЛ
Румыния						Nuclearelectrica	CANDU	FCN
КНДР						—	—	—
Словакия						Slovenské elektrárne	ВВЭР	ТВЭЛ
Словения						Nuklearna Elektrarna Krško	PWR	Westinghouse
США						25 компаний, крупнейшие: Exelon Progress Energy FirstEnergy Energy Future Holdings Xcel Energy	69PWR, 35BWR	Areva, Westinghouse, Babcock & Wilcox, General Electric
Тайвань						Taiwan Power Company	4BWR, 2PWR,	General Electric, Westinghouse
Украина						НАЭК Енергоатом	ВВЭР	ТВЭЛ
Финляндия						TVO Fortum	2BWR, 2ВВЭР	Westinghouse ТВЭЛ
Франция						Électricité de France	PWR	Areva
Чехия						CEZ Group	ВВЭР	ТВЭЛ
Швейцария						Swissnuclear	3PWR, 2BWR	Westinghouse General Electric
Швеция						Vattenfall	7BWR, 3PWR	Westinghouse
ЮАР						Eskom	PWR	Westinghouse
Южная Корея						KHNP	10PWR, 7 OPR, 4CANDU	Korea Nuclear Fuel
Япония						TEPCO KyushuChubu Tohoku Shikoku Kansai Hokuriku	27BWR, 3ABWR, 24PWR	Toshiba, JFNL Mitsubishi Heavy Industries
В мире

Из таблицы 2.3.1 приведенной выше, становится понятно, что лидерами по количеству действующих реакторов являются: США (104), Франция (58), Япония (54), Россия (32), Южная Корея (21). Превалирующими типами реакторов являются PWR и BWR (без учета “национальных» модификаций, вроде ВВЭР в России). Кроме того можно сделать вывод о том, что большинство компаний поставляющих топливо на станции принадлежат странам-обладательницам большого числа станций (США, Россия, Канада). Доля остальных поставщиков невелика, т. к. немногие страны могут производить ядерное топливо на экспорт. Зачастую они ограничиваются обеспечением внутреннего рынка (как например, производители топлива в Японии). Помимо прочего виден интерес к этой отрасли со стороны ЮАР, которая планирует в перспективе построить 24 реактора; Китая, поставившего широкомасштабные задачи – довести число реакторов до 150 (на данный момент действует только 3). По темпам строительства лидирует все тот же Китай (26 реакторов на стадии строительства), за ним следует Россия (11 реакторов), после них с большим отставанием идут Индия (6 реакторов) и Южная Корея (5 реакторов). Остальные страны, даже США, на данный момент не имеют строящихся установок по причине их отсутствия (в развивающихся странах) либо строят не более 2-3. Все это позволяет сделать вывод о том, что основной рост как количества, так и удельной мощности АЭС в структуре энергетики будет в ближайшем будущем наблюдаться в Азии.

География атомной энергетики

После аварий на ЧАЭС и Фукусиме, в мире сложилась совершенно новая ситуация и развитие атомной энергетики в целом замедлилось. Однако политика разных стран по отношению к этой отрасли так же была различной. Их можно подразделить на три группы:

К первой группе относятся так называемые страны- “отказники”, отказавшиеся от развития атомной энергетики вообще и принявшие решение о немедленном или постепенном закрытии своих АЭС. Так, в Австрии была законсервирована уже готовая АЭС, построенная недалеко от Вены. В Италии после референдума 1987 года три АЭС были закрыты, четвертая, почти достроенная, переоборудована в ТЭС. Польша прекратила строительство АЭС в Жарновице. Практически были заморожены ядерные программы Швейцарии, Нидерландов, Испании. В Швеции было решено закрыть до 2010 года все 12 действующих реакторов, однако по данным Всемирной ядерной ассоциации ее 10 реакторов до сих пор в строю, т.к. в июне 2010 парламент решил возобновить развитие этой отрасли. Ко второй группе относятся страны, решившие не демонтировать существующие АЭС, но и не строить новых. В эту группу входит большинство стран зарубежной Европы и США, где в 90-е годы не было начато строительства ни одной новой станции. В нее входят так же Россия и Украина, объявившая вначале мораторий на сооружение АЭС, но затем отменившая его (несмотря на это Чернобыльская АЭС благодаря специальным западным инвестициям была окончательно остановлена в 2000 году).Необходимо отметить, что страны второй группы хоть и не строят новых станций, но достройку блоков к существующим, все же осуществляют. Однако состав этих не остается неизменным. Как уже упоминалось, Швеция пересмотрела свое негативное отношение к строительству АЭС. Так же изменили свою позицию по этому вопросу Италия, Испания, США (в 2002 году). Ввела в строй свою первую атомную электростанцию Румыния. Канада, напротив, стала применять некоторые ограничения. В еще большей степени это относится к Германии, которая планирует полностью закрыть свои АЭС до 2021 года. К использованию атомной энергии приступают, или планируют приступить, некоторые страны Африки, Индонезия, страны Европы (Польша, Беларусь, Украина, Литва, Италия), Азии (Казахстан, Турция, Монголия), Латинской Америки (Чили, Эквадор, Венесуэла). Кроме того, на карте присутствует страна, в которой существование станций этого типа запрещено законом.Это Австрия, которая относится по вышеприведенной классификации к группе стран-«отказников». В целом же по миру достаточно благоприятная политика для развития АЭС, ввиду того что доля стран имеющих атомные станции и продолжающих их строительство вместе со странами планирующими начать использование ядерной энергии значительно превышает долю стран где атомная энергетика запрещена вообще,либо находится на стадии вывода из структуры топливно-энергетического баланса. Однако независимо от проводимой странами политики, АЭС имеют собственную географию размещения, которая отображена на рисунке 2.3.1. Из него видно, что, несмотря на то, что атомные электростанции есть во многих странах, количество крупных невелико – всего 12. Все они расположены компактно в пяти странах: США, Франции, Украине, России, Японии. Если рассматривать расположение АЭС в целом, то выделяются три «узла» расположения станций: Североамериканский, Европейский и Японский. Лидерами, как по количеству, так и по суммарной мощности, являются те же страны, где расположены мощнейшие АЭС. Однако многие крупные регионы, субрегионы и даже целые континенты выглядят на этом рисунке как «белые пятна». Подобное размещение объясняется уровнем социально-экономического развития стран, в первую очередь потому, что страны располагающие атомными станциями в большинстве своем относятся к группе высокоразвитых. Имеются также станции и в развивающихся странах, но это скорее исключение, чем правило.

Рис. 2.3.1 География АЭС мира(составлено автором по [9])

Условные обозначения:

Цифрами на карте обозначены: 1. АЭС Брукс (6,2ГВт); 2. АЭС Пикеринг (4,1 ГВт); 3. АЭС Гравелин (5,5ГВт);

4. АЭС Палиэль (5,3 ГВт); 5. АЭС Бю (4,1 ГВт); 6. Запорожская АЭС (5,7 ГВт); 7. Курская АЭС (4,6 ГВт);

8. Балаковская АЭС (4 ГВт); 9 Ленинградская АЭС (4 ГВт); 10. АЭС Касивадзаки-Карива (8,2 ГВт);

11. АЭС Ои (4,5 ГВт); 12. АЭС Фукусима (4,5 ГВт);

Еще один любопытный вывод, который можно сделать из рисунка 2.3.1 это то, что абсолютное большинство станций располагается в Северном полушарии. В Южном полушарии станции есть лишь в ЮАР, Аргентине, Бразилии. Т.е Север более насыщен АЭС, чем Юг. Что касается географических поясов, то из рисунка вытекает, что основная часть станций располагается в районе умеренных широт северного полушария. Но есть и исключения – Билибинская АЭС расположенная на Чукотке, Кольская АЭС на Кольском полуострове. В южном полушарии основной пояс, в котором расположены станции – тропический. Единственный материк, на котором не построено ни одной АЭС – Австралия.