Атомная Франция: Первое знакомство

Долгое время в мире атомной энергетики основными драйверами роста была так называемая «большая атомная тройка» в составе США, Франции и России. Компании этих трех стран строили АЭС по всему миру, на рубеже XXI века львиная доля работавших в мире атомных энергоблоков была разработана и построена компаниями «большой атомной тройки». За годы, прошедшие с начала тысячелетия, ситуация в мире атомного реакторостроения изменилась кардинально.

Если Росатом продолжает строить реакторы не только в России, но и в других странах, а его портфель заказов стал самым крупным в отрасли, то американская и французская компании прошли через банкротство и радикальное реформирование. На покинутые ими места в «атомной тройке» рвутся новые лидеры – южнокорейские и китайские компании. Есть ли шансы у американских и французских атомщиков вернуться в строй и, если есть, то каковы эти шансы, что им предстоит для этого сделать?

Вопрос далеко не праздный. При всем уважении к южнокорейским и китайским атомщикам, сегодня существуют только три проекта атомных реакторов поколения III+, имеющих референтные блоки – российский ВВЭР-1200, французский EPR-1600 и американский АР-1000. Французские компании, несмотря на все сложности, через которые им пришлось пройти, сумели не потерять ни одного контракта, совсем недавно состоялся промышленный пуск EPR-1600 в Китае, продолжается строительство EPR-1600 во Франции, в Финляндии и в Великобритании, идут переговоры с Индией. Для того чтобы оценить шансы «возвращения в строй» компаний Orano и EDF, стоит проанализировать ситуацию, сложившуюся во французской атомной отрасли на сегодняшний день. Эта ситуация необычна тем, что большое значение в атомной отрасли Франции имеет государственный регулятор и институт, предоставляющий ему технические консультации, ведущий большой объем исследовательской работы по всем аспектам, касающимся обеспечения безопасности новых проектов энергоблоков, о чем вспоминают очень редко.

Атомный проект Франции

На начало ноября 2018 года, по данным МАГАТЭ, в мире эксплуатируются в 454 атомных энергетических блока, еще 54 блока строятся. Самое большое количество действующих атомных энергоблоков по-прежнему в США – более 20% от общего числа, и этот рекорд в ближайшие годы останется недостижимым для всех остальных государств. Но это количественный показатель, а есть еще и качественный – какую долю атомная генерация занимает в общем балансе энергетики страны. С этой точки зрения рекордсменом является Франция, в которой АЭС вырабатывают от 72 до 78% электроэнергии, что обеспечивает Франции звание мирового рекордсмена еще и по количеству экспортируемой электроэнергии, за счет которой ее государственный бюджет ежегодно пополняется на 3 млрд евро.

АЭС Belleville (Франция), Фото: entrepriseetdecouverte.fr

В отличие от США, где все АЭС находятся в собственности частных компаний, во Франции все иначе – четко, аккуратно, потому что вся отрасль выстроена по единому государственному плану. Нет, мы ничего не путаем. Несмотря на то, что атомный проект в этой стране создавался и развивался во время противостояния капиталистической и социалистической систем экономики, атомная отрасль Франции была и остается государственной и в военной, и в гражданской ее частях. В этом отношении атомная отрасль Франции имеет значительно больше общих черт с советским, а теперь российским атомным проектом, чем с атомной отраслью союзника по НАТО, США. Летом этого года Росатом и Orano подписали договор о стратегическом партнерстве – шаг, который далеко не все поняли и оценили, однако предпосылки для этого события складывались долгие десятилетия.

Франция является ядерной державой, по праву обладающей ядерным оружием, чему она во многом обязана CEA (Commissariat à l’énergie atomique, Комиссариату по атомной энергии – КАЭ), созданному в октябре 1945 года. Первые разработанные во Франции реакторы были уран-графитовыми и использовались для наработки оружейного плутония, но они же послужили основой для создания проектов энергетических реакторов серии UNGG для оснащения АЭС. Всего во время первого этапа развития атомного проекта во Франции было создано 10 реакторов различной мощности, в том числе один тяжеловодный. К настоящему времени все они окончательно остановлены, проводятся работы по выводу из эксплуатации и реабилитации площадок, на которых они расположены.

Плановая энергетика

В связи с нефтяным кризисом 1972 года правительство Франции приняло смелое и неожиданное для того времени решение – была разработана и реализована государственная программа создания нескольких десятков реакторов. При строительстве первых энергоблоков была использована лицензия от американской Westinghouse, затем Франция получила право на самостоятельное использование этой технологии, проект получил дальнейшее развитие. Компания Framatome в течение 70-х годов построила 12 реакторов PWR, а за следующее десятилетие – еще 30. Выдержать настолько жесткий темп можно было только при государственном регулировании отрасли. Владельцем и оператором всех 58 работающих во Франции атомных энергетических блоков общей установленной мощностью 63 ГВт и расположенных на 19 АЭС, является государственная компания «Электрисите де Франс», EDF. Преимущества энергетической системы Франции перед странами-соседями очевидны – Франция импортирует менее 50% необходимых ей энергоресурсов, она имеет наиболее конкурентоспособную и стабильную стоимость электроэнергии, при этом производит наименьшее количество парниковых газов. В то время, как остальные страны ЕС вынуждены вкладывать гигантские средства и прилагать усилия для развития безуглеродной энергетики, Франция достигла оптимальных показателей на рубеже XXI века (последний на сегодня ввод в промышленную эксплуатацию атомного энергоблока произошел в 2002 году).

АЭС во Франции

При такой централизованной государственной программе строительства АЭС, парк атомных реакторов оказался полностью унифицированным. Во Франции работают только водо-водяные реакторы: 34 блока М310 мощностью 900 МВт, 20 блоков Р4 мощностью 1’300 МВт и четыре блока N4 мощностью 1’500 МВт. В таких условиях государственному регулятору работать значительно проще в сравнении с условиями, сложившимися не только в США. Во Франции все реакторы относятся ко второму поколению, сроки эксплуатации которых постепенно подходят к концу, но отсутствие необходимости разрабатывать технологии продления сроков эксплуатации для реакторов разных типов позволяют французским атомщикам добиваться достойных результатов. Кроме того, развитие атомного проекта как государственной программы, привело к тому, что Франция, наряду с Россией, обладает наиболее полным комплектом предприятий, необходимых для функционирования и развития атомной энергетики. Французские атомщики самостоятельно обогащают уран (сейчас используется технология газовых центрифуг от европейской международной компании URENCO, ранее работали диффузионные предприятия), проводят его конверсию, производят ядерное топливо и уже много лет развивают технологии переработки облученного ядерного топлива.

Именно во Франции впервые была разработана и освоена технология производства МОКС-топлива, что позволило создать уникальное направление атомного бизнеса, аналогов которому пока нет ни в одной другой стране. Созданный на мысе Ла Аг промышленный комплекс из связанных между собой заводов UP-2 и UP-3 способен перерабатывать до 1’400 тонн ОЯТ в год, такой производительности достаточно не только для потребностей самой Франции, но и для оказания услуг по переработке другим странам. Алгоритм выглядит следующим образом: после переработки ОЯТ заказчик получает МОКС-топливо, которое можно использовать в реакторах PWR и BWR, и забирает радиоактивные отходы (РАО), образующиеся при переработке ОЯТ и формировании МОКС-топлива. Услугами заводов Ла Аг пользуются атомщики Швейцарии, Японии, Германии – им это выгодно. Объемы радиоактивных отходов, которые им приходится забирать из Франции во много раз меньше, чем объемы ОЯТ, которое они привозят на переработку, МОКС-топливо позволяет заказчикам сделать такой вариант обращения с ОЯТ вполне рентабельным.

Национализация – это не страшно, это полезно

Современная структура отрасли атомной энергетики Франции складывалась не сразу. Со времен де Голля не только атомная, но и вся остальная энергетика во многом контролируется государством. 8 апреля 1946 году была основана государственная компания EDF (Électricité de France S.A.). Сделано это было за счет национализации 1’700 частных компаний, занимавшихся производством, распределением и продажей электроэнергии. С этого времени во Франции в собственности EDF находятся все ее ГЭС – таким образом, эту компанию можно считать самой «зеленой» энергетической компанией в мире, она владеет и управляет всеми традиционными безуглеродными объектами генерации.

До 1999 года эта компания была монополистом, после этого ЕС ввело в действие специальную директиву, на основании которой EDF открыла часть своего бизнеса. 20% акций EDF находится в свободном обращении на фондовых биржах, однако в руках государства сохраняется порядка 85% акций. По мере строительства и ввода в эксплуатацию АЭС все они становились собственностью EDF, которая и управляет их работой, неся и ответственность за все вопросы их безопасности. Укрепление EDF на международном рынке происходило путем поглощения лидирующих энергетических компаний в Великобритании, Германии, Бельгии, Австрии, Нидерландах и Польше. EDFпринимает участие в работе 12 совместных лабораторий с ведущими высокотехнологичными компаниями и исследовательскими центрами по всему миру, что позволяет эффективно пополнять недостающие компетенции, объединять накопленные знания и распределять риски и издержки инвестирования.

От Комиссариата по атомной энергетике – к холдингу AREVA

Комиссариат по атомной энергетике в 2010 году сменил название на «Комиссариат по атомной и альтернативным видам энергии» в связи с расширением функций и задач этого института. КАЭ ведет фундаментальные и прикладные исследования во многих областях, основные направления его деятельности сосредоточены в DEN – Управлении по использованию атомной энергии в мирных целях, и в DEM – Управлении по использованию атомной энергии в военных целях. В отличие от США, которые стараются придерживаться раздельного использования атомной энергии в мирных и военных целях, Франция никогда не использовала подобную модель, до сих пор это остается базовым принципом, полностью совпадающий с подходом, используемым в России.

Гражданская атомная программа Франции многое позаимствовала у военной и наоборот, перекрестное гражданско-военное финансирование всегда было непреложным правилом для реализации всей французской ядерной программы. Самый характерный пример – заводы по переработке ОЯТ. Они были созданы именно КАЭ, в Ла Аг перерабатывали ОЯТ и энергетических, и уран-графитовых реакторов, обеспечивая производство и МОКС-топлива для энергетики, и оружейного плутония для военной программы, поэтому строительство заводов в Ла-Аге финансировалось в равных долях из военного и гражданского бюджета КАЭ. Для управления заводами в Ла Аг КАЭ сформировал «Всеобщую компанию ядерных материалов», во французской транскрипции – COGEMA. Эта компания позже вошла в состав холдинга AREVA – AREVA NС.

Комиссариат в 1958 году был основателям и компании Framatome, Franco-Americaine de Constructions Atomiques как единственного во Франции конструктора атомных установок. Вторым участником Framatome была Westinghouse – совместная компания была создана для внедрения во Франции технологии реакторов PWR. В 2001 году Framatome вошла в состав AREVA как подразделение AREVA NP, отвечавшая за реакторный бизнес группы. Проект реактора EPR-1600, относящийся к поколению III+, который мы привыкли связывать с AREVA, был разработан в конце 90-х годов специалистами Framatome в кооперации с немецкой компанией Siemens, таким образом этот проект можно считать одним из результатов работы КАЭ.

Очень интересный институт

До 1991 года во Франции не существовало никакого специального законодательного регулирования атомной отрасли, да и в первом из принятых в том году законе речь шла только о радиоактивных отходах. Все вопросы, касавшиеся ядерной и радиационной безопасности атомной энергетики и военной программы Франции, относились к ведению КАЭ. Комиссариат сформировал для этого две структуры – Институт защиты и ядерной безопасности IPSN и Бюро защиты от ионизирующих излучений. В 2002 году руководством Франции было принято политическое решение отсоединить их от КАЭ, при этом объединить и создать независимую от операторов и проектировщиков атомных объектов организацию. В соответствии со статьей 5 декрета №2001-398 был создан Институт радиационной защиты и безопасности IRSN, деятельность которого регулируется декретом №2002-254, при этом организационно он подчиняется министерствам экологии, экономики, исследований, обороны и здравоохранения. IRSN остается научно-исследовательским институтом, ведущим изыскания по всем вопросам, касающимся безопасности атомной энергетики.

«Атомный закон» и создание ASN

13 июня 2006 года с принятием «Закона о транспарентности и безопасности в ядерной сфере», долгий процесс создания законодательного регулирования атомной отрасли Франции получил свое окончательное оформление. «Атомный закон» определяет роль, задачи и обязанности различных участников по обеспечению ядерной безопасности: надзорного органа по ядерной безопасности, локального информационного комитета и организаций, эксплуатирующих ядерные объекты. В дополнение «Атомному закону» были приняты дополнительные законодательные акты. Декрет «Процедуры» от 2 ноября 2007 года разъясняет процедуры выдачи разрешений и контроля базовых ядерных установок (Basic Nuclear Installation, BNI), а также перевоза радиоактивных веществ. В 2012 году был сформирован третий уровень нормативно-правовой системы – вышло постановление о базовых ядерных установках, в котором детализированы правила, предписания, уровни требований и условия исполнения.

Согласно положениям Атомного закона органом регулирования ядерной и радиационной безопасности является Autorité de sûreté nucléaire, ASN (Агентство ядерной безопасности Франции). ASN – независимый орган, осуществляющий контроль за всей деятельностью в гражданской атомной энергетике, ему поручена охрана труда работников отрасли, охрана общества и среды от рисков, связанных с использованием атомной энергии. IRSN с 2007 года обеспечивает все запросы ASN по независимой технической экспертизе при принятии тех или иных решений, при этом IRSN организационно не зависит от ASN и остается самостоятельной структурой. В компетенцию ASN входит: осуществление надзора и нормативно-правового регулирования ядерной и радиационной безопасности на BNI; контроль радиационной обстановки на всей территории Франции и информирование общественности о состоянии безопасности BNI и о радиационной обстановке; проведение расследований при нарушениях, связанных с ядерной деятельностью и оказание поддержки компетентным органам в подготовке мероприятий в чрезвычайных ситуациях.

ASN состоит из коллегии в составе пяти человек, из которых трое назначаются президентом Франции, по одному – председателями каждой из палат французского парламента, с мандатом на шестилетний срок работы. В рамках реализации нормотворчества ASN от имени правительства подготавливает проекты постановлений и распоряжений в области технологической ядерной политики. Контрольная функция ASNпредполагает инспекции за соблюдением EDF всех норм ядерной безопасности, у ASN есть право проверять каждый атомный энергоблок не реже одного раза в 10 лет. Процесс рассмотрения в ASN документов для получения лицензии на сооружение BNI составляет три года, лицензии на модернизацию или переход на новое топливо рассматриваются в течение одного года. Строительство атомных энергоблоков начинается по специальному разрешению, сама лицензия выдается позже специальным декретом правительства по предоставлению министерства экологии, выдается лицензия на весь срок эксплуатации.

С 1991 года обращение с радиоактивными отходами, образующимися во Франции поручено государственному Агентству по обращению с РАО, ANDRA. Агентство регистрирует наличие РАО и публикует «географическую опись» этих отходов с 2004 года. Задачи, которые обязано решать ANDRA, следуют из самого названия Агентства: найти, реализовать и гарантировать надежные решения по всем РАО, дабы защитить нынешнее и грядущие поколения от опасностей, которые представляют эти отходы, для чего требуется определить объемы РАО для обращения через 10, 20 лет и более. Деятельность ANDRAконтролируется и регулируется ASN.

Сходство и отличия

Сходство систем обеспечения безопасности атомной энергетики на организационном уровне во Франции и в России в настоящее время заметно, что называется, невооруженным глазом. Как и ASN во Франции, Ростехнадзор находится вне иерархии административных отношений и совершенно независим от Росатома, обладает правом подготавливать проекты нормативных актов в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности, имеет весь набор контролирующих и надзорных функций как за действующими, так и за строящимися атомными энергоблоками. Аналог IRSN в России – Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности (НТЦ ЯРБ), выполняющий те же функции.

Особенностям французской системы – то, что в IRSN насчитывается около 2000 сотрудников, и то, что его материально-техническая база является самой развитой не только в Европе, но и, вероятнее всего, в мире. Если НТЦ ЯРБ является структурным подразделением Ростехнадзора, то у IRSN степень независимости значительно выше, он может проводить экспертизу по заказам не только ASN, но и других государственных органов, а также компаний-разработчиков технологий атомных реакторов и других объектов, имеющих отношение к атомной энергетике. При этом, что касается реакторов, то IRSN не участвует в разработках их новых проектов, зато ведет исследовательскую работу по всем системам их безопасности, может проводить различные измерения и научно-исследовательскую работу по заказам EDF в области безопасности и радиационной защиты, представляющей общий интерес. Кроме того, IRSN имеет право и ведет сотрудничество с регулирующими органами других стран и с их организациями технической поддержки. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы позволяют IRSNнакапливать компетенции в новых проектах реакторов, а работы по контрактам позволяют применять накопленные знания на практике. Опыт и знания, полученные при таком сотрудничестве, позволяют IRSN обеспечивать техническую поддержку ASN на высоком профессиональном уровне, поскольку за пределами Франции ряд проектов новых реакторов и технологий начали развиваться раньше, продвинулись дальше – запас знаний и компетенций у IRSN больше, чем у ASN. Таким образом, отсутствие у IRSN подчинения национальному регуляторному органу приносит существенную пользу развитию атомной отрасли Франции, что стало особенно очевидно после катастрофы на японской АЭС «Фукусима».

Анализ причин этой крупнейшей аварии и последствий, с которыми пришлось столкнуться Японии, стали обоснованием кардинальных изменений в атомной отрасли многих стран, но особенно радикальные изменения произошли именно во Франции. Ведущую, решающую роль в этих изменениях сыграли ASN и IRSN, которые сумели разработать сценарий изменений настолько научно-технически обоснованный, что правительство Франции не стало отказываться от развития атомной энергетики. Германия, Испания, Италия, Австрия друг за другом заявили о сворачивании своих атомных программ, а вот Франция, несмотря на то, что весь парк ее атомных реакторов относится к поколению II и на то, что строительство реактора EPR-1600 поколения III+ на АЭС «Фламанвилль» столкнулось с целым рядом серьезных трудностей, делать этого не стала. Как выглядит сценарий действий от ASN, какую помощь в его разработке оказал IRSN, как теперь выглядит стратегия развития атомного проекта Франции, каковы его перспективы? Интересная и важная тема, которую стоит изучить отдельно.