Новые АЭС в России и рост доли атома до 25%

В этой статье я расскажу о том какие новые атомные станции и энергоблоки планируется построить в России в ближайшие десятилетия. Для их строительства есть несколько причин. Во-первых, парк российских АЭС устаревает. Уже выводятся из эксплуатации реакторы прошлых поколений, такие как РБМК, и их надо чем-то заменять. Во-вторых, в России поставлена цель нарастить долю атомной энергетики в энергобалансе с нынешних 20% до до 25% к 2045 году ^[1].

Поэтому новые блоки нужны не только для замены старых, но и для увеличения атомной выработки. Как раз в статье я провожу расчеты, в которых пытаюсь понять удастся ли достичь поставленных целей и сколько для этого нужно построить атомных станций. И насколько заявленные планы строительства этому соответствуют.

Дисклеймер

Как обычно я записал видеоверсию этой статьи для своего youtube-канала ^[2], не забудьте на него подписаться. Там еще много всего на атомную тематику. А желающие могут и поддержать мои публикации и через Patreon ^[3].

Выбывающие мощности

Давайте сначала разберемся какие мощности будут отключены в ближайшее время и сколько придется замещать. В первую очередь речь идет о реакторах РБМК, построенных в 1970-е. Сейчас уже заканчиваются сроки их 45-летней службы. Три из них с 2018 года уже остановлены – это первые два блока Ленинградской АЭС и первый блок Курской АЭС. К 2035 году буду остановлены 8 оставшихся реакторов РБМК на Ленинградской, Курской и Смоленской АЭС.

В принципе, по словам ^[4] главного конструктора этих реакторов из НИКИЭТ, возможно продление сроков РБМК до 50 лет эксплуатации, особенно для блоков вторых очередей станций. Но будет ли это реализовано и будет ли в этом потребность – пока неизвестно. По крайней мере в действующей энергетической стратегии ^[5] это продление не отражено.

С 2032 по 2034 будут остановлены и три самых старых реактора ВВЭР-440 после окончания 60-летнего срока эксплуатации. Это четвертый блок Нововоронежской АЭС и два первых блока Кольской АЭС. В ближайшие годы будут так же закрыты три оставшихся блока ЭГП-6 на Билибинской АЭС. Но мощность последних невелика (12 МВт), да и замещение им уже пришло в виде более мощной ПАТЭС, так что для учета баланса атомных мощностей по стране они особой роли не играют.

Итого, к 2035-2040 (интервал связан с возможным продлением сроков эксплуатации части РБМК) году будет остановлено 13 блоков общей брутто-мощностью около 9,3 ГВт. Брутто-мощность – это общая мощность блока без учета затрат на собственные нужды, которые могут составлять около 5-7% в зависимости от типа реакторной установки.

После 2035 года будет небольшая пауза прежде чем подойдет срок вывода более новых водо-водяных блоков, построенных в 1980-е. С 2040 по 2045 будут остановлены последние ВВЭР-440 – третий и четвертый блоки Кольской АЭС, а также три 60-летних ВВЭР-1000 на Нововоронежской (№5), Балаковской (№1) и Калининской (№1) АЭС. К 2040-му будет остановлен и 60-летний БН-600, если его не продлят дальше. Впрочем, его пока и до 2040-го не продлили, но будем надеяться, что это удастся ^[6]. Сейчас у него есть лицензия на работу до 2025 года. Итого, в период с 2040 по 2045 будет выведено еще около 4,5 ГВт. А всего с 2022 по 2045 – почти 14 ГВт.

Для наглядности я нарисовал диаграмму с выводами мощностей по годам накопленным итогом до 2045 года:

Всего на начало 2022 года в России работает 37 блоков на 11 АЭС общей брутто-мощностью около 29,5 ГВт, которые выработали в 2021 году около 222 млрд кВт*ч. Это кстати дает нам понимание о том, что средний по станциям КИУМ около 83%. Это нам еще пригодится в дальнейших расчетах.

Получается, что если не замещать выбывающие мощности, то к 2035 году суммарная мощность атомного парка России сократится на треть, а к 2045 году – почти вдвое от нынешнего уровня.  

Так что для замещения необходимо ввести к 2035 году около 9,3 ГВт новых мощностей, а к 2045-му еще 4,5 ГВт. Суммарно это около 11-12 блоков по 1,2 ГВт. Глава Росатома Алексей Лихачев в недавнем интервью от 10 января 2022 ^[7] как раз говорил, что до 2035 года планируется ввести 16 блоков (включая 4 плавучих ПАТЭС). Т.е. остальные 12 – это как раз столько сколько нужно для замещения выбывающих мощностей, хотя скорее всего один из них это тоже малая АЭС, но сухопутная. Так что с планами по замещению вроде все в порядке.

Рост доли атома до 25%

Теперь давайте посмотрим на планы по доведению доли атомной энергетики до 25%. Откуда такая задача вобще взялась? Об этом активно снова заговорили в 2020 году ^[8], когда Путин дал поручение довести долю атома до этой величины. Правда я так и не нашел конкретного документа где это поручение отражено. Поэтому и даты на самом деле в разных выступлениях и заявлениях разнятся -  называются и 2040 год, и 2045, и даже 2050-й ^[9].

Но задача на самом деле не новая. Для пояснения ситуации я дам цитату ^[9] (от октября 2021) заместителя главы Росатома по атомной энергетике Александра Локшина:

«Задача по увеличению доли атомной генерации в выработке электроэнергии в России до 25% была поставлена перед нами еще в 2006 году, при формировании программы развития атомной энергетики на период 2007–2020 годов ‹...›.

К настоящему времени мы эту задачу еще не выполнили, в 2020 году доля выработки АЭС в единой энергосистеме России составила 20,6%. Прежде всего потому, что фактические темпы роста потребления электроэнергии в стране оказались значительно ниже, чем прогнозировалось в 2006 году. Новые атомные блоки просто не были востребованы. Сейчас картина кардинально изменилась. И дело не только в том, что прогноз роста потребления опять стал оптимистичным. Главное изменение — принятие руководством страны решения о переходе на углеродно-нейтральную энергетику. ‹...›.

Осложняется выполнение этой задачи тем, что мы вошли в период масштабного вывода из эксплуатации крупных блоков, срок эксплуатации которых истекает, то есть нам придется компенсировать их выбытие. Поэтому примерно до 2030 года доля будет сохраняться на нынешнем уровне, а с 2030 года начнет увеличиваться и достигнет 25% к 2040–2045 году. Масштабы сооружения нас не пугают, мы и сейчас строим очень много, но за рубежом. Будем балансировать свои ресурсы, а если нужно — наращивать их. Время для этого есть, правда, не так уж много».

Так что рост доли атомной генерации до 25% – это такая давняя стратегическая задача, которая сейчас актуализировалась на фоне климатической повестки. Исходя из этой повестки сейчас в России активно пересматриваются многие стратегические документы и в них все больше внимания уделяется вопросам сокращения выбросов и низкоуглеродным технологиям. В этом плане самый важный документ – это принятая в конце прошлого года Стратегия социально-экономического развития России с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года ^[10]. Под эту стратегию сейчас будут пересматриваться все более детальные планы, в том числе развития энергетики. Уже, напирмер, приняты концепции развития водородной энергетики и электротранспорта. Это не означает что мы сейчас радикально начнем менять свою экономику и энергетику, но без таких документов даже небольшие изменения маловероятны. Они хотя бы обозначают цели и направления движения.

А что же по атомным целям? Глава Росатома Алексей Лихачев осенью прошлого года сообщил ^[11], что в правительствеуже направлена на согласовывание новая схема размещения атомной генерации до 2035 года. Пока она не утверждена, и потому не афишируется, придется немного подождать. Поэтому давайте посмотрим на существующие планы и оценим, насколько они отвечают современной повестке и надо ли их сильно менять.

Новые блоки АЭС до 2035 года

Согласно действующей генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2035 года ^[5], утвержденной в правительстве в 2017 году, планируется ввести следующие новые атомные блоки:

+ 2 ВВЭР ТОИ на Ленинградской АЭС-2 к 2030 г.

+ 1 ВВЭР-600 на Кольской АЭС к 2035 г

+ 4 ВВЭР ТОИ на Курской АЭС-2. Блоки 1 и 2 к 2025 г, блок 3 к 2030 г., блок 4 к 2035 г.

+ 2 ВВЭР ТОИ на Смоленской АЭС-2 к 2030 г.

+ БН-1200 на Белоярской АЭС к 2035 г.

+ 1 ВВЭР ТОИ на Центральной (Костромской) АЭС (г. Буй) к 2035 г

+ 2 ВВЭР ТОИ на Нижегородской АЭС (пос. Монаково) к 2035 г.

Итого: 11 ВВЭР ТОИ, один ВВЭР-600 и один БН-1200, общей мощностью около 15,6 ГВт. Как можно заметить, основной прирост мощностей связан со строительством ВВЭР ТОИ. Это усовершенствованная модель ВВЭР проекта АЭС-2006, иил проще говоря улучшенная модель ВВЭР-1200. Я чуть подробнее расскажу о нем в конце.

Стоит добавить, что заложенные в эту генсхему вводы 4 блоков с ВВЭР-1200 на Нововоронежской АЭС и Ленинградской АЭС-2 прошли в указанные в схеме сроки. Как и ввод плавучей АЭС на Чукотке. Так что пока прописанные в генсхеме задачи выполняются.

Но жизнь вносит свои коррективы, и уже обозначены планы сверх заявленных в генсхеме. В частности, в прошлом году уже было обхявлено, что на Кольской АЭС планируют построить не один, а два блока с ВВЭР-600. Это реакторы со спектральным регулированием и я подробно писал про них и саму Кольскую станцию в отдельной большой статье ^[12].

Кроме того, уже подписаны контракты на сооружение серии малых плавучих АЭС, которых в схеме не было – это 4 блока модернизированных ПАТЭС с реакторами РИТМ-200 на Чукотке датами пусков с 2027 по 2031 г ^[13], и одна малая наземная АЭС с блоком РИТМ-200Н в Якутии, которую должны построить к 2030 г. ^[14] Ну и БРЕСТ-ОД-300 должен заработать в районе 2027 года ^[15].

Для наглядности я решил свести в одной диаграмме баланс мощностей. На ней показаны и выводы блоков, и вводы новых по планам генсхемы, которые я дополнил свежей информацией как по срокам, так и по новым объектам. За нулевой уровень взята установленная мощность российских АЭС на начало 2022 года – 29,5 ГВт.

Да, какие-то сроки сдвинутся, но в целом картинка дает понимание перспектив и динамику. Скачки на графике вызваны тем, что многие вводы новых блоков я сместил на конец пятилетних интервалов, прописанных в планах генсхемы. В реальности все, конечно, будет плавнее.

По диаграмме хорошо видно, как и говорил Александр Локшин, что где-то до 2030 года будут компенсированы выбывающие мощности, а затем начнется прирост мощностей рост доли атомной генерации.

Таким образом, уже озвученные и прописанные в действующих документах планы включают в себя строительство к 2035 году почти 17 ГВт новых мощностей, включая блоки на новых площадках – в Костромской, Нижегородской области, Якутии и на Чукотке. Отмечу, кстати, что промышленность такие объемы вполне сможет потянуть, поскольку за прошлые 15 лет Росатом суммарно в мире построил не меньше мощностей. Так что реализация этих планов – это вопрос экономики, а не техники.

Этих 17 ГВт новых мощностей вполне хватит для замещения того что будет закрыто не только к 2035 году, но и к 2045 году, к которому суммарно закроется 13,5 ГВт. Так что действующая генеральная схема уже содержит запас мощности и отвечает поставленным целям. Думаю стоит добавить, что скорее всего она составлялась 7-8 лет назад с расчетом на более оптимистичный рост экономики и электроэнергетики, Просто сейчас эти же планы приходятся кстати с учетом новой повестки низкоуглеродного энергоперехода.

Описанные выше планы оказываются даже более масштабными, чем цифры, названные Лихачевым о вводе около 16 новых блоков до 2035 года ^[7]. В октябре Лихачев также говорил, что в правительстве уже «согласовали строительство порядка 10 крупных энергоблоков в период до 2035 г». ^[16] Надеюсь речь тут идет лишь о тех блоках, которые согласованы и в которых уже есть уверенность. А обновленная стратегия размещения атомных мощностей будет не меньше, чем действующая.

Новые блоки в период 2035-2045 годов

По словам Лихачева, для достижения 25% доли атомной генерации нужно будет ввести до 2045 года суммарно около 25 ГВт. Т.е. помимо описанных выше 17 нужно еще 8 ГВт, а это 6-7 крупных блоков. Горизонт планирования тут очень далекий, конкретных планов строительства, на такие сроки нигде нет. Так что по большому счету тут пока можно только фантазировать о том, что это буду за блоки и где, равно как и о том что именно такая мощность в итоге понадобится.

Наиболее простым вариантом было бы расширение до 4 блоков существующих площадок, например, Смоленской АЭС-2 (+2 блока), или новых – тех же Центральной и Нижегородской АЭС (еще +5 блоков). Если с учетом роста экономики и атомной генерации будет необходимость крупного строительства на новых площадках, то это могут быть площадки, уже появлявшиеся в более ранних версиях генсхем за последние годы. Например, в схеме ввода энергообъхектов от 2016 года ^[17]. Там упоминались Татарская АЭС (пос. Камские Поляны) с ВВЭР-ТОИ и Южноуральская АЭС (г. Озерск) с еще одним БН-1200. Сейчас же большие чиновники еще заговорили и о проекте Приморской АЭС ^[18].

Я собрал всю актуальную информацию по дуйствующим, планируемым и потенциальным площадкам размещения АЭС на показанных картах.

Все это, кстати, как и Костромская с Нижегородской, старые площадки, определенные еще в советские времена. На некоторых из них когда-то давно уже даже начиналось строительство. Я упоминал многие из них в своем большом обзоре всех АЭС России ^[19].

Вообще известно большое количество потенциальных площадок, которые ранее рассматривались под АЭС, например, это еще площадки Башкирской АЭС или проект новой Сибирской АЭС под Томском. Но я пока лишь говорю о потенциальных площадках, которые фигурируют в конкретных планах и документах или о которых сейчас говорят официальные лица.

Достичь 25%

А хватит ли этих заявленных планов для достижения 25% доли атома? Тут сложность прогнозирования касается и прогноза общей выработки электроэнергии в стране к 2040-2045 году, от которой и надо будет считать эту долю.

За последние 20 лет выработка электроэнергии в стране только росла и выросла примерно на 20% ^[20]. Давайте для грубых расчетов предположим, что к 2045 г. она тоже вырастет примерно на 20%, т.е. до около 1300 млрд кВт*ч. И посчитаем, на сколько должны вырасти атомные мощности, чтобы достигнуть доли в 25% атомной генерации к 2045 г.

Выработка АЭС тогда должна будет составлять 25% от 1300 млрд кВтч, т.е. 325 млрд кВтч. Сейчас доля в 20% соответствует выработке в 222 млрд кВт*ч. Т.е. прирост выработки должен быть почти в 1,5 раза. Пренебрегая ростом КИУМ прикинем, что это соответствует и приросту мощности в 1,5 раза, т.е. с нынешних 29,5 до 44 ГВт. С учетом вывода к 2045 году старых 13,5 ГВт это потребует введения около 28 ГВт новых мощностей.

Ну, это не так далеко от названных Лихачевым 25 ГВт с учетом моих грубых расчетов. Разница может быть вызвана и не таким оптимистичным прогнозом роста выработки электроэнергии в стране и расчетом на рост эффективности работы АЭС. Рост КИУМ (коэффициента использования установленной мощности) с нынешних 83% до 90% может легко сэкономить несколько ГВт. Так что тут общие оценки нужных мощностей, озвученные Лихачевым, вполне понятны и похожи на правду.

Ради интереса я попробовал составить график доли атомной генерации на основе всех этих цифр. Я заложил туда плавный рост выработки элеткроэнергии в стране до +20% к 2045 г, все отключения блоков до 2045 г, планы по вводам до 2035 г, добавил равномерный ввод после 2035 года еще 8 ГВт (для суммарных +25 ГВт, озвученных Лихачевым) и плавный рост среднего КИУМ с нынешних 83% до 90%.

В итоге получилось, что 25% доля атома достигается уже к 2038 году и держится чуть выше около 10 лет. Ну а там уже начинается вывод парка старых ВВЭР и нужен будет новый раунд замещающего строительства. Так что озвученные Росатомом цифры на ближайшие 20-25 лет вполне адекватны и решают поставленные задачи.

Но при этом видно, как выбытие блоков в ближайшие годы приводит к просадке показателей, о чем я уже писал в прошлых публикациях ^[21]. Так что лучше бы начинать новые стройки пораньше и не срывать сроки.

Выводы

Подводя итог еще раз повторю, что чем дальше мы уходим в будущее в планах, тем более неточными они становятся. Жизнь всегда вносит свои коррективы. Поэтому говорить уверенно о новых площадках и новых блоках можно лишь применительно к ближайшему времени в 5-10 лет.

В остальном важен политический вектор и общая стратегия. А они сейчас в России таковы, что атомная энергетика признана важной составляющей базовой низкоуглеродной генерации, что она будет развиваться и ее доля будет расти, а развитие это будет идти по нескольких технологическим направлениям. Это эволюционное развитие классической водо-водяной технологии в виде ВВЭР-ТОИ и ВВЭР со спектральным регулированием. Это постепенное замыкание топливного цикла и переход к двухкомпонентной атомной энергетике с сочетанием тепловых и быстрых реакторов. Это развитие нескольких направлений малых АЭС и многое другое, вплоть до термояда. А конкретику стоит ожидать в обновленной схеме размещения АЭС, которая сейчас согласуется в правительстве.

Из ближайших работ «в полях» на новых стройках можно ожидать начало земляных работ по 7-му блоку Ленинградской АЭС уже этой весной ^[22]. Планы его ввода явно уже не вписываются в генсхему, где срок его сдачи обозначен до 2025 г. Теперь он смещается на конец десятилетия.

Ну и конечно полезно следить за строительством Курской АЭС-2. Потому что это не только единственная сейчас в России стройка двух крупных энергоблоков. Это стройка первых, т.е. референсных блоков с ВВЭР-ТОИ. Именно такие блоки будут в будущем строить на наших и зарубежных АЭС. Это оптимизированный проект АЭС-2006, который должен быть мощнее (1255 МВт брутто) дешевле и проще в строительстве чем ВВЭР-1200. Проектный срок строительства у него менее 4 лет.

Но пока эти сроки выдержать, к сожалению, не удается. Строительству первого блока Курской АЭС-2 в этом апреле исполнится 4 года, но к этому сроку там в лучшем случае установят корпус реактора. По опыту строек ВВЭР-1200 после этого до физпуска еще минимум года два. Так что от опыта, полученного на Курской стройке, будет зависеть и сроки введения новых блоков в ближайшие десятилетия.

Дата-центр ITSOFT — размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. За последние годы UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.