Как ядерная энергетика может заменить уголь в рамках перехода к экологически чистой энергии?

Переход к экологически чистой энергии означает уменьшение в производстве энергии доли источников, при использовании которых выбрасываются большие объемы парниковых газов, и увеличение доли таких источников, которые предполагают минимальные выбросы парниковых газов или вовсе их отсутствие. Переход к экологически чистой энергии преследует две цели — отказаться от закрепившейся практики сжигания ископаемых видов топлива и одновременно расширить масштабы использования низкоуглеродных источников энергии, таких как возобновляемые источники, например гидроэнергия, солнечная энергия и энергия ветра, а также ядерная энергия. Крупнейшим в мире источником для выработки электроэнергии и одним из основных источников энергии для нужд промышленности, включая сталелитейное производство и выработку тепла, все еще остается уголь.

В некоторых местах уже достигнуты впечатляющие результаты — например, в канадской провинции Онтарио, где уголь не используется с 2014 года благодаря переходу к энергетическому балансу, представленному в основном ядерной энергетикой и гидроэнергетикой.

Работа как угольных, так и атомных электростанций основана на принципе получения тепла, с помощью которого создается пар, приводящий в движение генерирующие электроэнергию турбины. В то время как на долю угля приходится более трети мирового производства электроэнергии, ядерная энергетика имеет все возможности для того, чтобы заполнить образовавшуюся в результате закрытия угольных электростанций нишу, и способна обслуживать базисную нагрузку в круглосуточном режиме при любых погодных условиях, дополняя станции на основе ветровой и солнечной энергии, работа которых в любой момент времени зависит от погоды. Базисная нагрузка — это минимальное количество электроэнергии, необходимое для снабжения электрической сети в любой конкретный момент времени.

В 2003 году правительство провинции Онтарио взяло на себя обязательство в течение последующих 12 лет постепенно ликвидировать все свои угольные мощности, составлявшие почти 9000 МВт, или 25 процентов всей производимой в стране в то время электроэнергии. В Онтарио были модернизированы и вновь запущены два энергоблока на АЭС «Пикеринг» мощностью 1030 МВт и четыре энергоблока на АЭС «Брюс» мощностью 3000 МВт; в структуру энергопроизводства Онтарио были также введены мощности на основе возобновляемых источников, не связанных с гидроэнергией, и на основе природного газа — по 5500 МВт каждые.

В настоящее время более 90 процентов электроэнергии в этой провинции, где проживает 14,5 млн человек, производится без выбросов углекислого газа, а имеющийся энергетический портфель обеспечивает стабильность всей энергосистемы и надежность энергоснабжения за счет как непрерывных источников, так и источников с переменным характером генерации. Благодаря своей способности работать гибко, корректируя выдаваемую мощность исходя из спроса и наличия энергии из других источников, атомные электростанции очень хорошо приспособлены для того, чтобы поддерживать возобновляемые источники энергии с переменным характером генерации, такие как солнечная энергия и ветровая энергия.

Помимо производства энергии и промышленного применения уголь используется также для обогрева домов и предприятий, где установлены котлы на твердом топливе. Немаловажное значение для этого сектора также может иметь ядерная энергетика, ведь помимо производства электроэнергии она может обеспечивать такие услуги, как отопление, тепло для технологических нужд, опреснение и производство водорода. Например, ожидается, что к концу 2021 года АЭС «Хайян» в Китае сможет обеспечивать теплом весь Хайян — прибрежный город в провинции Шаньдун, население которого составляет около 670 000 человек, а АЭС «Бецнау» в Швейцарии уже на протяжении десятилетий предоставляет жителям района услуги центрального теплоснабжения.

На фоне того как мир стремится уйти от использования угля, следует не забывать о положении сообществ, экономическое процветание которых ранее зависело от добычи этого ископаемого топлива. Чтобы работники угольной промышленности не оказались брошены на произвол судьбы, помимо других мер в Канаде в рамках Канадской инициативы по отказу от использования угля выделяются средства на поддержание работы центра переподготовки и программы обучения операторов тяжелого оборудования. Переход к экологически чистой энергии открывает также возможности для создания новых рабочих мест по целому ряду направлений, в частности, согласно данным МЭА, возможность создания в сфере энергоснабжения к 2030 году 9 миллионов рабочих мест.

• МАГАТЭ содействует устойчивому развитию ядерной энергетики. МАГАТЭ выпускает научно-технические публикации, способствует реализации проектов технического сотрудничества и проектов координированных исследований.
• МАГАТЭ устанавливает международные нормы и руководящие принципы безопасного и надежного использования ядерной энергии для защиты людей и окружающей среды и способствует проведению их в жизнь.
• МАГАТЭ оказывает странам помощь в планировании их энергетических стратегий, в том числе в вопросе о том, следует ли включать в расчет ядерную энергию. МАГАТЭ предоставляет объективную информацию по экономическим и экологическим аспектам устойчивой энергетики, в основе которой лежат аналитические данные и сравнительные оценки, ставящие своей целью изучение преимуществ и недостатков различных энергетических технологий с учетом географических и социально-экономических аспектов конкретной страны.
• МАГАТЭ проводит технико-экономические исследования, касающиеся вклада ядерной энергетики в смягчение последствий изменения климата, включая эффект от инвестиций в ядерную энергетику с точки зрения экономического роста и создания рабочих мест.
• МАГАТЭ поддерживает существующие и новые ядерно-энергетические программы по всему миру, предлагая техническую помощь и услуги по управлению знаниями. Следуя веховому подходу, МАГАТЭ предоставляет необходимые технические знания и рекомендации странам, которые выводят свои ядерные объекты из эксплуатации.
• МАГАТЭ сотрудничает с другими международными организациями, такими как МЭА и Всемирная ассоциация организаций, эксплуатирующих атомные электростанции (ВАО АЭС), в целях содействия деятельности, связанной с ядерной энергетикой и переходом к экологически чистой энергии.

Эта статья была впервые опубликована на сайте iaea.org/ru 29 октября 2021 года.