Українські АЕС: чому немає альтернативи атомній енергії в Україні та як розвивають АЕС у світі

Атомна енергетика вже багато років залишається одним із головних джерел електроенергії в Україні. Завдяки потужним АЕС, наша держава забезпечує значну частину своїх енергетичних потреб. Особливо це актуально стало під час повномасштабної війни, що триває третій рік, коли  на фоні надзвичайних викликів, що постали перед енергетичним сектором, стало зрозуміло, що альтернативи атомній енергетиці для України майже немає. Розглянемо детальніше, чому це так, і як  зараз у світі розвивають атомну енергетику.

Українські АЕС: Чи має Україна альтернативу атомній енергетиці

Стан атомної енергетики в Україні

Атомна енергетика в Україні була започаткована в 1977 році з введенням в експлуатацію першого енергоблоку Чорнобильської АЕС. Сьогодні в країні діють 3 атомні електростанції: Хмельницька АЕС, Рівненська АЕС, Південноукраїнська АЕС. Четверта, Запорізька АЕС, наразі перебуває під тимчасовою окупацією російських військ. Разом ці станції забезпечують функціонування 15 ядерних енергетичних установок із загальною потужністю 13 835 МВт, що становить близько 50% від загального виробництва електроенергії в Україні. Зараз, незважаючи на виклики війни та постійні обстріли енергетичної інфраструктури, атомні станції продовжують стабільно працювати. Це свідчить про їхню надважливу роль для енергетичної безпеки країни.

Ексголова Державної інспекції ядерного регулювання України Григорій Плачков зазначає, що атомні електростанції є базовим елементом енергетичної системи. Маневрувати їхніми потужностями можна, але швидкість таких змін значно поступається тепловим електростанціям, теплоелектроцентралям чи гідроелектростанціям. З-поміж усіх українських АЕС лише на Рівненській є водо-водяний енергетичний реактор (ВВЕР-440), який дозволяє більш гнучке управління потужністю (440 або 220 МВт). Решта енергоблоків потребує дотримання регламенту розвантаження, адже надмірна швидкість змін може призвести до серйозних наслідків.

Тому, якщо атомна енергетика, яка залишиться єдиним стабільним джерелом електроенергії,  не зможе компенсувати 80% необхідної потужності, країна ризикує зіткнутися з дефіцитом енергії. У такому разі автоматичні системи будуть відключати споживачів – незалежно від того, чи це промислові підприємства, чи приватні домогосподарства.

Чому Україна покладається на атомну енергетику: переваги та загрози

Для нашої держави розвиток мирного атому має значні переваги, серед яких, насамперед, варто виділити:

•                  Незалежність від викопного палива. Україна значною мірою залежить від імпорту вугілля, газу та нафтопродуктів. Використання атомної енергії дозволяє знизити цю залежність.

•                  Стабільність генерації. АЕС забезпечують базове навантаження, необхідне для роботи енергосистеми, навіть у критичних умовах.

•                  Економічна доцільність. Виробництво електроенергії на АЕС є економічно вигідним завдяки високій ефективності реакторів і відносно низькій вартості ядерного палива.

Разом з тим, попри очевидні переваги, розвиваючи атомну енергетику, Україна стикається з кількома серйозними проблемами:

•                  Ризики війни. Жодна АЕС у світі не була спроєктована з урахуванням бойових дій поблизу станції. Потенційні атаки на атомні блоки несуть ризики катастрофічних наслідків.

•                  Недостатня маневреність. АЕС не можуть швидко змінювати обсяги генерації, що створює труднощі в умовах нестабільного попиту.

•                  Проблеми з відпрацьованим ядерним паливом. Відпрацьоване ядерне паливо потребує спеціальних умов зберігання і повторної обробки.

Безпека АЕС

Сучасна ситуація навколо Запорізької АЕС підкреслює вразливість атомної енергетики у воєнних умовах. ЗАЕС зараз перебуває під контролем окупантів, а більшість енергоблоків переведено в режим холодного зупину. Проте навіть у такому стані атаки на станцію несуть глобальну загрозу. Наслідки ракетних ударів по атомних станціях будуть катастрофічними для всього регіону – від України до Європи, і навіть для країни-агресора.

Конструкції атомних станцій не розраховані на протистояння ракетним атакам чи ведення бойових дій у безпосередній близькості. АЕС витримають навіть удар легкомоторного літака, але що станеться в разі влучання ракет типу С-300 чи "Кинджал" – передбачити важко.

З іншого боку, якщо не брати до уваги фактор війни – то сучасні АЕС набагато безпечніші та завдають меншої шкоди навколишньому середовищу, ніж ТЕЦ чи гідроелектростанції.

Розвиток мирного атому в Україні

Україна активно працює над модернізацією своєї атомної енергетики. Одним із перспективних напрямів є будівництво малих модульних реакторів (ММР). У 2023 році Україна підписала угоду з американською компанією Holtec International про будівництво до 20 таких реакторів. ММР відрізняються компактними розмірами, швидким монтажем і високою безпекою.

Крім того, розвиток технологій поводження з відпрацьованим паливом також залишається важливим питанням. Зокрема, Україна розглядає можливість використання МОХ-палива, яке виготовляється із залишків урану та плутонію.

Добудова нових ядерних блоків є також стратегічно важливим кроком для посилення енергетичної безпеки України. В умовах триваючої війни та регулярних атак на енергетичну інфраструктуру країни, розвиток атомної енергетики здатен забезпечити стабільність постачання електроенергії навіть в умовах кризи. Також це відкриває нові можливості для експорту електроенергії до сусідніх країн, що може зміцнити економіку України.

Атомна енергетика у світі

Незважаючи на невдалий досвід з тим самим українським Чорнобилем чи японською Фукусімою, у світі не тільки не відмовилися розвивати атомну енергетику, але й навпаки,  в останні роки багато країн активно будуть нові АЕС та енергоблоки. Це пов’язано з кількома причинами:

•                  Екологічність. Виробництво електроенергії на АЕС спричиняє мінімальні викиди парникових газів, що відповідає вимогам сталого розвитку.

•                  Енергетична незалежність. Використання власного ядерного палива дозволяє зменшити залежність від імпорту викопного палива.

Наведемо декілька прикладів країн, де найбільш активно сприяють розвитку АЕС.

Франція. Країна отримує близько 63% своєї електроенергії з 19 АЕС. В експлуатації знаходиться 57 енергоблоків різної потужності. Франція є найбільшим експортером електроенергії у світі і зараз продовжує активно працювати над модернізацією старих реакторів.

США. Перша економіка світу також займає перше місце по кількості ядерних реакторів – їх у країні 93, які сумарно виробляють понад 95 ГВт. Тут розробляють і впроваджують ММР, які можуть стати революцією в енергетиці.

Китай.  Піднебесна є лідером з побудови та введення в експлуатацію нових ядерних реакторів протягом останніх 3 десятиліть. Наразі у КНР зараз 54 діючих промислових ядерних реактори на 18 АЕС, 14 блоків перебувають у стадії будівництва і приблизно 30 заплановано. Однією з головних причин будівництва АЕС в країні є прагнення зменшити залежність від вугілля.

Польща. Хоча у нашого найближчого сусіда зараз відсутня атомна енергетика, він планує побудувати  у найближчі кілька років свої перші АЕС, щоб зменшити залежність від імпорту природного газу.

Майбутнє атомної енергетики

Атомна енергетика є незамінною в умовах глобального переходу до низьковуглецевої економіки. Нові технології, такі як ММР, обіцяють зробити її ще безпечнішою і доступнішою.

Для України атомна енергетика залишається основою енергетичної системи. У короткостроковій перспективі важливо забезпечити безпеку роботи існуючих АЕС. У довгостроковій — інвестувати в нові технології та розвивати інфраструктуру для обробки відпрацьованого ядерного палива.