Обзор. Ядерная энергетика

Аватар пользователя Дмитрий.

Ядерная энергетика вносит значительный вклад в мировое производство электроэнергии, обеспечивая 10% мирового электроснабжения в 2018 году. По состоянию на май 2019 года в мире насчитывалось 452 ядерных энергетических реактора работает в 31 стране мира общей мощностью около 400 ГВт (GW). Ядерная энергия играет гораздо большую роль в странах с развитой экономикой, где она составляет 18% от общей генерации. 
В 2018 году он обеспечил более половины электроэнергии во Франции, Словацкой Республика и Венгрия (рисунок 1). Европейский Союз получил 25% своей электроэнергии от ядерных реакторов. В Корее и США примерно 1/5 электричества производится на АЭС. В Японии атомная энергетика составляет около 5% производства электроэнергии в 2018 году. До аварии на АЭС «Фукусима» в 2011 году  доля составляла  около 30%

.


Если смотреть долю генерации АЭС в «зеленой энергетике», то на 2018 год она составляла 40% (2000 Терра ватт-час), ГЭС – 1/3 от всей зеленой генерации
За период существования ядерной энергетики (1971-2018) на АЭС в целом в мире было выработано 76 000 Терра ватт час электроэнергии, на ГЭС 60 000, а остальные суммарно менее 15000 терра ватт час
На рисунке ниже приведена динамика электрогенерации исходя из источника с 1971 года по 2018 год



В связи с резким замедлением темпов ввода в эксплуатацию ядерных реакторов в странах с развитой экономикой в последние годы средний возраст мирового парка реакторов увеличивается, несмотря на увеличение мощности в развивающихся странах (В основном в Китае). 


Большинство атомных электростанций, работающих в настоящее время в странах с развитой экономикой, были построены в 1970-х и 1980-х годах. Строительство ядерных реакторов во всем мире резко возросло в 1960-х и 1970-х годах. В пиковые годы 1974-75 гг. добавлялось более 30 ГВт в год, что эквивалентно почти 3,5% общего мирового спроса на электроэнергию Эта волна строительства привела к быстрому увеличению доли ядерной энергетики в общем объеме производства электроэнергии. К середине 1990-х годов эта доля достигла 18% во всем мире и 23% в странах с развитой экономикой.

На рисунке ниже приведена выработка по годам, а так же доля в общей генерации (правая шкала). На рисунке так же приведены значимые события в энергетике.


 

 
АЭС на май  2019 по странам

Средний возраст станций составляет порядка 35 лет. При этом в Китае, который только начал развивать ядерную энергетику средний возраст АЭС составляет 7 лет. Большой возраст существующих АЭС является причиной необходимости выводить АЭС из работы и ликвидировать. В ЕС большая часть будет выведена к 2035 году.



В разных странах по разному подходят к проблеме. В ряде стран выдают разрешения на продление срока эксплуатации на 10-20 лет., а в других разрешения не выдают и станции по окончания срока лицензий будут закрыты.
Так в США к 2030 году 24 ГВТ (1/4 генерации) должна получить продление или быть остановлена. У 62 ГВт к 2040 году закончатся срок разрешений. В настоящее время поданы документы регулятору по продлению ресурса 6 реакторов на срок эксплуатации 80 лет с момента постройки.


В последнее время наметилась интересная тенденция среди основных нефтяных компаний по диверсификации риска, что приводит к инвестициям в АЭС. На рисунке ниже приведена EBITDA ,полученная от АЭС нефтяными компаниями. Причем инвестиции в АЭС рассматриваются как альтернатива СПГ-проектам.



Из-за большой стоимости строительства и высоких рисков в основном АЭС принадлежат государству. Так из существующих 54 АЭС  - 47 это государственные. Основные риски строительства и эксплуатации это срыв сроком, уменьшение ст-ть э/э, удорожания строительства и уменьшение срока окупаемости по ДПМ.

Увеличение сроков строительства на 1 год приводит к удорожания в расчете на 1ГВт на 200 млн.дол.США,

10% перерасход сметы приводит к удорожания на 300 млн.дол.США на ГВт.


Динамика стоимости строительства в США и ЕС приведена на рис ниже



Стоимость э/э при продлении колеблется от 500 млн.дол.США  для 20 летнего продления срока эксплуатации АЭС до 1,1 млрд дол.США при 10 летнем продление срока эксплуатации на 1 ГВт. При этом продление срока выгодней нового строительства, но все равно уступает другим видам станций.



Динамика цен на э/э показывает падение, начиная за последние 7 лет. за исключением Англии. При этом спрос в развитых странах за последние 10 лет практически постоянен. Все это ухудшает экономику АЭС.


Из-за сильной господдрежки ускоренно растет выработка возобновляемой э/э. Наличие  низких текущих операционных расходов у возобновляемой энергетики приводит к падениям цен на э/э и делает АЭС неконкурентоспособными. Другая напасть – низкие цены на природный газ и газовой генерации (в США ст-ть выработки на газовых ТЭС упала в 3 раза), в том числе за счет развития СПГ, а так же строительства СП-1. Кроме того, чтобы привлечь покупателей прерывистой генерацией (VRE) цены снижают еще сильней. по сравнению с экономически обоснованным уровнем.

Обсуждается перевод генерации на АЭС на прерывистый режим (балансирующая или маневренная генерация), для компенсации прерывистого режима зеленой энергетики

Эксперименты французов по прерывистой генерацией на АЭС переводить не стал, размещены под катом. Бесстрашные люди. Приглушают генераторы на пару часов, когда цена низкая .а потом опять запускают.

 
France’s flexible nuclear fleet

 

Перспективы ядерной энергетики

Перспективы не особо радужные: старение станций в странах с платежеспособным спросом, отсутствие инвестиций в ядерную энергетику из-за замещения ее возобновляемой энергетикой.

Основные надежды ядерной энергетики это притвориться зеленой-презеленой и получать дотации. А так же преодолеть страх обывателей перед АЭС. (Интересно  - сериал Чернобыль повышает этот страх или понижает - может тут конспирология какая-то есть). Без новых инвестиций доля АЭС снизиться на 2/3 от текущего уровня, большего снижение произойдет в ЕС.

Динамика доли АЭС в общей выработке если не станут строить замещающие мощности

Если люди не одумаются, то ядерная энергетика в странах развитой экономики прекратит свое существование к 2040 году практически. А цены уже через годик другой начнут расти

Необходима госпрограмма, которая должна заключаться в субсидирование ставки и гарантированном механизме ДПМ.
Кроме того, новое направление  - это развитие АЭС малой мощности (до 300МВт – SMR) и микрогенерации до 10МВт

 
Основные проекты малых АЭС

 

 

 

 

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

При текущим развитие событий в странах развитой демократии ядерная энергетика закончиться в 2040 году там.

У нас, в планах Минэнерго - запланирован вывод 5,6 ГВт мощности по сроку к 2025 году и замещающее строительство 5,8ГВт, что понизит средний возраст. 20% будет замещено.

 

  Установленная мощность, МВт     2018 факт    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025  
 ЕЭС России   243.243,20 248.128,70 247.291,70 245.732,50 246.812,60 248.848,70 248.668,40 247.745,60
  АЭС   29 132,20 30 282,20 29 282,20 29 432,20 29 432,20 30 632,20 30 832,20 29 382,20

 

 

Комментарии

Аватар пользователя kl0p
kl0p(12 лет 7 месяцев)

Извиняюсь за граммар-нацизм, но приставка "Тера" пишется с одной "р"

Аватар пользователя balda74
balda74(9 лет 2 месяца)

Гыыы, Словения, Словакия и Болгария - 3 тигра развитой экономики, а Россия - экономика развивающаяся :)

Или подразумевалось, что в России развитие таки есть, а в остальных идёт загнивание и деградация?

Аватар пользователя Дмитрий.
Дмитрий.(6 лет 1 неделя)

Да это я видел. посмеялся так же про Болгарию, но не стал править первоисточники. Так как тогда пришлось бы перерисовывать графики, а если править только текст, то будет расхождение в легендах к графикам.

А в целом, да, процесс развития там остановился. Если смотреть потребление э\э то последние 5-7 лет практически прямая линия в целом по ЕС, что впрочем подтверждается и показателем роста экономики в десятые доли процента.

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемое общение) ***
Аватар пользователя Nesvizkaja
Nesvizkaja(8 лет 10 месяцев)

Если смотреть потребление э\э то последние 5-7 лет

Будьте добры, посоветуйте где взглянуть на эти данные по э\э. Очень любопытно.

Аватар пользователя Дмитрий.
Дмитрий.(6 лет 1 неделя)

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемое общение) ***
Аватар пользователя Nesvizkaja
Nesvizkaja(8 лет 10 месяцев)

Благодарю.

А нет ли у вас на примете более подробных, разбитых по странам графиков?

Аватар пользователя Кот Баюн
Кот Баюн(11 лет 9 месяцев)
Аватар пользователя Nesvizkaja
Nesvizkaja(8 лет 10 месяцев)

ух ты, спасибо!

Аватар пользователя ВладиславЛ
ВладиславЛ(5 лет 11 месяцев)

Балда прав - верить статистике где Тайвань это развивающаяся экономика, притом что у них есть полный цикл разработки ряда высокосложных чипов, а Болгария это развитая - бред собачий и откровенная пропаганда. TSMC это Silicon Foundry для большинства процессоров в мире. Причём ДАВНО не только производящая но и разрабатывающая ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА.

Даже по википедии: "Согласно информации TrendForce на конец 2017 года, TSMC — крупнейший контрактный производитель полупроводниковых микросхем с долей рынка 55,9 %. На втором месте находится GlobalFoundries (9,4 %), " У них 5нм идет на EUV и  ASML ни капли не владеет всей технологией, её можно быстро в два года полностью заменить на те же 4-5нм.

"In 2019 TSMC will focus intently on improving EUV EUV quality and adopting more EUV EUV layers in 3nm technology and beyond"

Стр. 74, 75 отчёта за 2018: https://www.tsmc.com/download/ir/annualReports/2018/english/ebook/index....

Это уже близко к посткремниевой. 

Притом что у ASML есть явные проблемы с квалифицированным персоналом от Сан-Диего до КНР:
https://www.asml.com/general/search/en/s2099?dfp_language=EN&dfp_query=EUV

Комментарий администрации:  
***отключен (антигосударственная пропаганда, систематические набросы) ***
Аватар пользователя Дмитрий.
Дмитрий.(6 лет 1 неделя)

Развитая и развивающая страна это социологический термин, а не технологический. Мне больше нравиться терминология: модернизирующиеся страны и страны, остановившиеся в своем социально-экономическом развитии.

А можно и так: развитые страны  - это страны, которые полностью управляются негуманиодными системами.

 

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемое общение) ***
Аватар пользователя ВладиславЛ
ВладиславЛ(5 лет 11 месяцев)

Тайваньский Китай куда более негуманоиден как и сами китайцы изначально чем территория "болгарии".

Комментарий администрации:  
***отключен (антигосударственная пропаганда, систематические набросы) ***
Аватар пользователя Igor Lightman
Igor Lightman(6 лет 2 месяца)

Развитие Росатома это среднесрочная и долгосрочное сохранения нашего уклада и цивилизации) У России, к счастью, планомерно замещают устревшие АЭС на новые блоки ВВЭР-1200. 

Аватар пользователя Naglfar79
Naglfar79(6 лет 5 месяцев)

Я думаю из-за потери 10% волноваться не стоит.

Атомная энергия проиграла конкуренцию другим способам генерации. Сложно, дорого, небезопасно. Возможно, когда-нибудь эти проблемы удастся решить, но не в ближайшие 50 лет.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (Чмо повышенной эффективности: "Непонятно, зачем нужен Омск?" (с)) ***
Аватар пользователя Dominus_nox
Dominus_nox(8 лет 2 месяца)

Угу - Сечин про то же сказал, указав на газ

Аватар пользователя Aijy01
Aijy01(12 лет 3 недели)

Ты или дурак, или вредитель.

Нефтегаз заменить надо чем-то. Это ТОЛЬКО АТОМ

Аватар пользователя Naglfar79
Naglfar79(6 лет 5 месяцев)

А нахрена заменять нефтегаз? Это имеет смысл только если бы он стоил по 200 за бочку, но пока все ровно наоборот и перспективы радужные.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (Чмо повышенной эффективности: "Непонятно, зачем нужен Омск?" (с)) ***
Аватар пользователя Aijy01
Aijy01(12 лет 3 недели)

Когда будет 0.2 трунции золота за бочку качественной нефти, в мире начнётся голод. Надо заранее готовиться. 

Аватар пользователя SNIPER
SNIPER(6 лет 3 недели)

К вопросам безопасности. Угольные ТЭС наносят несопоставимое количества вреда экологии по сравнению с авариями на АЭС (обычная работа АЭС вообще не несет вреда).

Аватар пользователя Igor Lightman
Igor Lightman(6 лет 2 месяца)

Проиграла конкуренцию? Вот интересно стало кому же она проиграла)

Аватар пользователя Дмитрий.
Дмитрий.(6 лет 1 неделя)

у меня же написано в статье и это факт, который на лицо, - на сегодня ядерная энергетика проиграла "возобновляемой" энергетики - ветровой и солнечной. 

Если не будет приняты на госуровне меры по снятию диспропорций на рынке, то в ЕС практически не останется ядерной энергетики, в том числе и во Франции. При этом останется угольная генерацию.

 

А, ну еще "передовик" по ядреной энергетике (3 место по доле генерации в общем объеме по стране) Украина как войдет в ЕС, так сразу там все и наладится пропорции в смысле. Они там (Украина в смысле) пытаются перевести в островной режим и АЭС, с последующим переключением на ЕС через Румынию.

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемое общение) ***
Аватар пользователя Кот Баюн
Кот Баюн(11 лет 9 месяцев)

И у Вас же в статье написано: " Из-за сильной господдержки ускоренно растет выработка возобновляемой э/э. "

Рынок производства э/э сейчас разбалансирован и АЭС, вынужденные менять свою базовую генерацию в угоду СЭС и ВЭС - наглядный тому пример.

Аватар пользователя SNIPER
SNIPER(6 лет 3 недели)

Антиядерная истерия - прямая дорога к энергетическому кризису.

Аватар пользователя Бдыщщ
Бдыщщ(6 лет 11 месяцев)

пе­ре­во­дить не стал

Да и с переводом оставшегося зря напрягались... 

Аватар пользователя UristMcKerman
UristMcKerman(6 лет 1 месяц)

Вы не забывайте учитывать, что помимо выработки э/э атомные станции еще и котельными подрабатывать могут на полставки. А тепло - немаловажная составляющая энергобаланса.

Аватар пользователя Дмитрий.
Дмитрий.(6 лет 1 неделя)

В целом в мире домохозяйства потребляли тепло в объеме 99Мtoe(toe = тонн нефтяного эквивалента), из них на Россию приходится 43Мtoe. В целом домохозяйства и коммерческий сектор (не промышленность) потребили тепла на 148 Мtoe, из них на Россию пришлось 63 Мtoe. То есть потребность в тепле в мире мала, и для этого никто не будет заморачиваться с АЭС

В мире 

В России

 

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемое общение) ***
Аватар пользователя Amber_Stallion
Amber_Stallion(8 лет 12 месяцев)

То есть, АЭС в будущем - чисто русская фишка? С возможностью продать эти АЭС желающим.

Аватар пользователя Дмитрий.
Дмитрий.(6 лет 1 неделя)

китайцев не стоит забывать, по объемам текущего строительства они передовики.

А если им позволят украсть технологии, то будет больше.

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемое общение) ***
Аватар пользователя Amber_Stallion
Amber_Stallion(8 лет 12 месяцев)

Я о тепловой энергии. Китайцам нужнее был бы холод.

Аватар пользователя UristMcKerman
UristMcKerman(6 лет 1 месяц)

Источник - кто? В одной лишь канаде в 2011г  домохозяйства угрохали 33 Mtoe. https://www150.statcan.gc.ca/n1/pub/11-526-s/2013002/part-partie1-eng.htm

На остальной мир после РФ и Канады остается лишь 20 мтое, что нереалистично.

Аватар пользователя Дмитрий.
Дмитрий.(6 лет 1 неделя)

Вы путаете энергопотребление всех источников энергии и теплоснабжение (потребление, покупка тепла у третьих лиц).

Вот 2011 год 35 Mtoe, но как видим "heat" нет с структуре потребления. Так как "heat" домохозяйства производят сами потребляя другие источники энергии (солярка и газ)

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемое общение) ***