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.

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, не забудьте на него подписаться. Там еще много всего на атомную тематику. А желающие могут и поддержать мои публикации и через Patreon.

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 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 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. 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 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, 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.

Но задача на самом деле не новая. Для пояснения ситуации я дам цитату (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. 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, 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, 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.

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, и одна малая наземная АЭС с блоком РИТМ-200Н в Якутии, которую должны построить к 2030 г. Ну и БРЕСТ-ОД-300 должен заработать в районе 2027 года.

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. В октябре Лихачев также говорил, что в правительстве уже «согласовали строительство порядка 10 крупных энергоблоков в период до 2035 г». 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. 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.

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.

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%. 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. 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. 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.