Образ Європи, що процвітає завдяки атомній енергетиці, уже давно в минулому

На відміну від інших техногенних катастроф, які, на жаль, стають лише сухим рядком хроніки подій, Чорнобиль «не старіє». Він буде ще невизначено довго існувати і ставити перед людством чимало нових завдань. Про це та про тенденції щодо атомної енергетики йдеться у блозі Катерини Павлової, начальниці відділу міжнародного співробітництва та зв'язків з громадськістю Державного агентства України з управління зоною відчуження (ДАЗВ).

Аварія на Чорнобильській АЕС змусила людство відчути страх перед атомною енергетикою, проте, не призвела до повної відмови від її використання. За минулі три десятиліття для посилення безпеки вже діючих АЕС в усіх країнах світу було закладено та вдосконалено системи, що дозволяють мінімізувати наслідки практично будь-якої можливої важкої аварії. Перший урок, який винесли атомники, - переглянути ставлення до важких аварій на атомних станціях. Другий - глибока модернізація системи аварійного реагування з виведенням її на новий рівень.

9 років тому до списку трагічних атомних катастроф приєдналася й аварія на японській АЕС Фукусіма. Генеральний директор Міжнародного агентства з атомної енергії – Юкія Амано, під час виступу у Відні на сесії Ради Керівників 9 березня 2016 року акцентував увагу на тому, що величезні наслідки цих двох подій для людства не слід забувати. «Існує загальне розуміння того, що необхідно зробити все можливе, аби подібні інциденти ніколи не повторювалися», - підкреслив він.

Сьогодні світова атомна спільнота докладає багато зусиль у подоланні «чорнобильського синдрому», переглядає стандарти ядерної безпеки, підвищує вимоги до експлуатації діючих і будівництва нових атомних станцій. Однак у далекому 1986 році, вже під час попереднього слідства після ядерної аварії на Чорнобильській АЕС було встановлено, що конструкції реакторів типу РБМК-1000 недосконалі. Для підвищення безпеки та надійності реактора варто було б зменшити паровий коефіцієнт реактивності та створити швидкодіючу систему аварійного захисту. Після Чорнобильської аварії більшість недоліків було виправлено. Зокрема, на всіх діючих у СРСР реакторах РБМК-1000 початкове збагачення урану було підвищено до 2,4%, час спрацьовування системи управління знижено приблизно в 10 разів, що дозволило покращити нейтронно-фізичні характеристики реактора, зробити його більш стійким на всіх рівнях потужності. Проте, відповідно до розрахунків деяких фахівців у галузі ядерної енергетики, системи керування і захисту реакторів РБМК-1000 усе ще не здатні забезпечити безпечну роботу АЕС.

Реактори РБМК-1000 встановлено на Ленінградській АЕС, Курській АЕС, Чорнобильській АЕС, Смоленській АЕС.

Аналіз причин аварії на енергоблоці № 4 Чорнобильської АЕС 26 квітня 1986 року виконували організації та окремі фахівці, як у колишньому СРСР, так і за його межами.

Державна комісія, сформована в СРСР для розслідування причин катастрофи, поклала основну відповідальність за неї на оперативний персонал та керівництво ЧАЕС.

Грубі порушення правил експлуатації АЕС, скоєні її персоналом, відповідно до цієї точки зору, полягають у наступному:

• проведення експерименту «будь-якою ціною», незважаючи на зміну стану реактора;
• висновок про справну роботу технологічних захистів, які просто зупинили б реактор ще до того, як він потрапив у небезпечний режим;
• замовчування керівництвом ЧАЕС масштабу аварії в перші дні.

Однак у 1991 році комісія Держатомнагляду СРСР заново розглянула це питання і прийшла до висновку, що «Чорнобильська аварія, що почалася через дії оперативного персоналу, набула катастрофічних масштабів внаслідок незадовільної конструкції реактора». Окрім того, комісія проаналізувала нормативні документи, що діяли на момент аварії, і не підтвердила деякі з раніше висунутих на адресу персоналу станції звинувачень.

Пояснення причин аварії були переглянуті зокрема в МАГАТЕ. Консультативний комітет з питань ядерної безпеки (INSAG) в 1993 році оприлюднив новий звіт, що приділив більшу увагу серйозним проблемам у будові реактора. У цьому звіті багато висновків, зроблених у 1986 році, визнано помилковими.

У сучасному викладі (2000-і роки), причини аварії такі:

• реактор був неправильно спроєктований і небезпечний;
• персонал не було поінформовано про небезпеку;
• персонал допустив низку помилок і ненавмисно порушив наявні інструкції, частково через відсутність інформації про небезпечну роботу реактора;
• вимкнення системи захисту, яке або не вплинуло на розвиток аварії, або не суперечило нормативним документам.

Реактор РБМК-1000 мав низку конструктивних вад, які, на думку фахівців МАГАТЕ, стали головною причиною аварії.

Після аварії перші два енергоблоки залишилися у нормальному працездатному стані і були зупинені 27 квітня 1986 року. Третій енергоблок, технічно пов'язаний з четвертим, зупинили через півтори години після аварії.

На відміну від 1-го і 2-го енергоблоків, на 3-му енергоблоці ЧАЕС було проведено великий об'єм відновлювальних робіт. 

Енергоблоки були готові до відновлення роботи:

1 жовтня 1986 року — післяаварійне введення в експлуатацію 1-го енергоблока:

5 листопада 1986 року — післяаварійне введення в експлуатацію 2-го енергоблока:

4 грудня 1987 року — післяаварійне введення в експлуатацію 3-го енергоблока.

15 грудня 2000 року Чорнобильська АЕС офіційно припинила виробництво електроенергії. О 13:17 за наказом Президента України Леоніда Кучми поворотом ключа назавжди було зупинено реактор енергоблоку №3.

Рішення про остаточну зупинку енергоблока № 1 було прийняте 30 листопада 1996 року, енергоблока №2 — 15 березня 1999 року, енергоблока №3 та остаточне закриття ЧАЕС було прийняте Кабінетом Міністрів України 29 березня 2000 року.

Причиною таких дій стали зобов'язання України перед світовою спільнотою, що зафіксовані у Меморандумі про Взаєморозуміння між Урядом Україні і Урядами країн «Великої сімки» та Комісією Європейського Співтовариства щодо «Закриття Чорнобильської АЕС». Меморандум було підписано 25 грудня 1995 року.

«…Вжити всіх необхідних заходів для виведення ЧАЕС з експлуатації в найкоротший, практично досяжний строк», — йдеться у Меморандумі.

На момент закриття на ЧАЕС працювало 9000 осіб. Наразі кількість робітників складає менше, ніж 2400 осіб.

 Образ Європи, що процвітає завдяки атомній енергетиці, уже давно в минулому.

Після Другої світової війни дослідники та політики пропагували ядерну енергію як дешеву, екологічну та невичерпну. Малі реактори на літаках, потягах, кораблях та навіть у приватних будинках мали вирішити енергетичне питання.

У 1970-1980-их роках було спроєктовано та зведено більшість атомних електростанцій. Водночас реактори відігравали і важливу військову роль – вони постачали сировину для створення атомних бомб під час "холодної війни". З 1956 року до кінця 1970-х на теренах сучасного ЄС та Швейцарії введено в експлуатацію 87 АЕС. 1980-ті роки стали зоряним часом для ядерної індустрії: до мережі підключили 102 нових реактори.

Поворот від атомної енергії та кінець "холодної війни"

Катастрофа на четвертому енергоблоці в Чорнобилі в квітні 1986 року стала шоком для Європи та першим поворотним моментом. Доти атомну енергію цінували за безпечність, але після цього наслідки її використання стали очевидними. Частина території України забруднена й досі, вона не придатна для життя. Радіоактивні опади уразили також Центральну, Східну та Південну Європу, були забруднені продукти харчування.

На сьогодні реакторами типу РБМК оперує тільки РФ. 3 блоки РБМК Литовської Ігналінської АЕС, які виробляли 80% електроенергії країни, було виведено з експлуатації.  Проте, на умови Європейського Союзу Литва прийняла рішення вивести їх з експлуатації.

Більшість планів щодо нових АЕС після Чорнобиля пішли в небуття. Більше того, в експлуатацію не вводили готові та майже добудовані станції. Італія вирішила взагалі відмовитися від атому і до 1990 року відключити від мережі усі чотири реактори.

Після 1990 року в Європі звели ще 15 АЕС, останні дві - у 2001 та 2007 роках. У той же час були зупинені 54 реактори. Сьогодні, за даними "Звіту щодо стану світової ядерної індустрії" (World Nuclear Industry Status Report), у Євросоюзі працюють 128 реакторів, майже половина з яких (58) - у Франції. Водночас європейські АЕС уже доволі старі, їх чутливість до збоїв зростає. Середній вік складає 31 рік.

Нові АЕС стануть катастрофою

Атомна енергетика довгий час була національною гордістю Франції. Реактори на сьогодні покривають три чверті потреб країни в електроенергії. Утім, за планами уряду, ця частка до 2025 року має скоротитися до 50 відсотків.

Перспективи французької атомної енергетики уже давно не виглядають привабливими. Минуло вже вісім років з часу створення останньої АЕС. Крім того, два єдині споруджені в Європі реактори стали «катастрофою» для французького атомного концерну AREVA.

До відмови від атомної енергетики схиляє і розвиток відновлюваної енергетики. Виробництво екологічно чистої енергії стало значно дешевшим і не пов'язане з такими ризиками. За даними дослідницького інституту Prognos, сонячна та вітрова енергія коштують уже вдвічі дешевше.

Старі реактори стають збитковими

Навіть старі реактори також стають все більш нерентабельними. Вони були розраховані на 30-35 років експлуатації, тепер же аварійні ситуації та ремонтні роботи трапляються набагато частіше. Коли старі електростанції й далі мусять виробляти електроенергію і залишатися безпечними, то зараз необхідно йти на значні інвестиції. На один енергоблок потрібно 400-500 мільйонів євро. Європейський енергоринок не здатний на такі вкладення у найближчі 10-15 років.

Виведення реакторів на рівень безпеки нових АЕС та, до прикладу, захист їх від падіння літака обійдуться ще дорожче, у три-чотири мільярди євро на енергоблок.

Оскільки обслуговувати АЕС часто більше не вигідно, дедалі частіше старі реактори виводять з мережі.

Зростає ризик ядерної катастрофи

Громадяни та політики хвилюються також і через небезпеку, пов'язану зі старими реакторами. У них дедалі більше проблем, вони не захищені від падіння літаків та можуть стати об'єктом терактів. Спокою не додають і дрібні несправності, замовчування і загальна культура безпеки на АЕС.

Навіть за необхідної модернізації це не виглядає оптимістично. Економічні аспекти "переважно стоять на передньому плані", - вказує вчена-фізик Ода Бекер у дослідженні поточних загроз німецьким АЕС, проведеному на замовлення недержавної організації "Об'єднання за довкілля та захист природи" (BUND). "Тут потрібна зміна парадигми. На першому плані має стояти не економічна підтримка операторів АЕС, а захист населення", - переконана пані Бекер.

Опитування, яке було проведене на замовлення Greenpeace, показало, що  85 відсотків німців старше 45 років вважають за можливе повторення у Європі катастрофи на кшталт Чорнобильської. "Люди усвідомлюють велику небезпеку через зношені АЕС у Німеччині та сусідніх країнах", - каже представник Greenpeace Тобіас Мюнхмаєр.

Водночас дедалі більше політиків та урядовців вимагають тимчасового чи остаточного виведення з експлуатації реакторів, що застаріли чи перебувають у критичному стані, а також міжнародних перевірок безпеки. Міська влада та уряди прагнуть домогтися вимкнення атомних установок задля захисту населення та внаслідок претензій від країн-сусідів.

Однак, на атомну енергетику припадає майже половина низьковуглецевого виробництва електроенергії у ЄС і в певних випадках виведення з експлуатації деяких енергоблоків старіючих атомних електростанцій було скасовано з метою скорочення викидів вуглецевого газу. За даними FORATOM, викиди вуглекислого газу атомними електростанціями є в 30 разів меншими, ніж викиди від природного газу, в 65 разів меншими порівняно з вугіллям і навіть в 3 рази нижчими, якщо порівнювати їх з викидами від сонячної енергії. МЕА дійшло висновку, що скорочення обсягів виробництва атомної енергії у Європі після 2010 року було компенсовано зростанням на 40 відсотків потужностей сонячної і вітрової енергії на континенті. П. Дебазей у своєму інтерв’ю для World Finance заявив, що без атомної енергетики буде неможливо досягти цілей Паризької угоди – договору зі скорочення викидів вуглекислого газу, який у 2016 році підписали близько 200 країн.

Загалом, світовим лідером з будівництва нових атомних електростанцій сьогодні є Китай. Реальність така, що якби не Китай, глобальний обсяг виробництва електроенергії атомними електростанціями скорочувався б вже три роки поспіль. Відповідно до прогнозів МЕА, Китай випередить США і стане найбільшим світовим виробником атомної енергії до 2030 року. Тож, чому країна яка є передовим постачальником обладнання для будівництва сонячних станцій йде шляхом збільшення потужностей атомної енергії.

Енергетична криза 2020 в Україні

В Україні діють 5 атомних електростанцій з 15 енергоблоками, однією з яких є Запорізька АЕС з 6 енергоблоками загальною потужністю в 6000 МВт, що вважається найпотужнішою в Європі.

21 квітня Запорізька АЕС відключила і вивела в резерв енергоблок №2 у зв'язку з балансовими обмеженнями в енергосистемі. Після цього позапланово було зупинено енергоблок №3 Рівненської АЕС. Такі дії вигідні олігархічним сферам впливу, яким належать теплові та сонячні електростанції. Вартість електроенергії, яку генерують ТЕЦ і зелена енергетика, значно вище, ніж на АЕС.

Зараз виробництво електроенергії падає у зв’язку зі спадом в промисловості, а також через чинники, обумовлені коронавірусом. В Україні діють договори PSO, згідно з якими частина струму з АЕС продається за ціною, що встановлена державою, а потім перепродається за більшими цінами, і різниця проходить для компенсації зеленого тарифу. Через потужне «зелене лобі» насамперед плата за струм подається саме виробникам «зеленої» енергії. Таким чином, низка АЕС працює практично собі у збиток. Тому, зупинка енергоблоків зумовлена неможливістю розрахуватися «Енергоатому» за кредитами, а також за договорами поставок палива з «Росатомом» та «Westinghouse».

Зараз в Україні потужність сонячних електростанцій досягла 4985 МВт. Проблема цього виду енергії полягає не лише у високій собівартості, – вона в 6 разів дорожча ніж на АЕС, – але й у сезонному характері її виробництва. Найбільше виробництво влітку, найменше – взимку. В умовах перевиробництва електроенергії влада не зупинила імпорт, а замість того, щоб обмежити «зелену енергетику», запровадила обмеження виробництва на АЕС на літній період.

Ані гідроенергетика, ані теплові електростанції та відновлювальні джерела електроенергії, не можуть розглядатись, як альтернатива атомній генерації. «Гідрогенерація не є альтернативою АЕС через обмежені гідроресурси України, збільшення частки теплової генерації призведе до суттєвого збільшення викидів парникових газів. Заміщення атомних енергоблоків в аналогічних обсягах альтернативними джерелами енергії з використанням вітру та сонця є проблематичним, у зв’язку із залежністю виробництва електроенергії на сонячних та вітрових електростанціях від природних чинників (час доби, погодні умови), а також потреби у функціонуванні значної кількості інших генерацій (теплових, гідро) для компенсації негарантованої видачі потужності. Більше того, питання щодо альтернативності постає також у процесах та впливах на навколишнє середовище, а також в утилізації відпрацьованих сонячних панелей.

Перша проблема полягає в тому, що для створення однієї стандартної фотоелектричної панелі необхідно синтезувати і переробити близько 4 кг токсичного алюмофторіда натрію. Пари цього хімічного з'єднання можуть викликати серйозні захворювання нервової системи, шкіри та слизових оболонок. Недопущення потрапляння токсичних випарів і канцерогенів в атмосферу досягається шляхом установки на заводах спеціальних нейтралізуючих фільтрів. Це вимагає додаткових фінансових витрат, але іншого шляху зробити процес виробництва сонячних панелей екологічно безпечним не існує.

Друга проблема пов'язана з виробництвом тонкоплівкових панелей. Для виготовлення цього типу фотоелементів використовують небезпечні для здоров'я кадмій, галій, германій і миш'як. Шкода від сонячних панелей для екології залежить від різновиду токсичних елементів, які використовують, а також від технологічних процесів їх виробництва та утилізації. Тому, на заводах фотогальваніки важливо не допустити потрапляння канцерогенних хімічних елементів в навколишню атмосферу і ґрунт, що може привести до серйозних порушень, пов'язаних зі здоров'ям всіх живих організмів.

На жаль, «зелена» енергія сонячних панелей все ще тягне за собою вплив на навколишнє середовище протягом всього життєвого циклу. Зокрема, під час виробництва значна частина енергії витрачається на обробку матеріалів добувної та обробної промисловості. Незважаючи на екологічну чистоту отримуваної енергії сонячні електростанції піддаються критиці через високі витрати, а також низьку стабільність комплексних складових і токсичності цих сполук, оскільки самі фотоелементи містять отруйні речовини, наприклад, свинець, кадмій, галій, миш'як тощо.

Проблема утилізації сонячних панелей може вибухнути з повною силою через два-три десятиліття і завдати великої шкоди навколишньому середовищу, оскільки виникне чимала кількість відходів, які складно переробляти.

Чисті джерела енергії, такі як сонячна енергія та енергія вітру, є поновлюваними, адже не використовують пального. Проте, Земля і її оточення складаються з ряду складних систем, з різними шляхами для будь-якого забруднення або деградації. Наприклад, досі не досліджено питання впливу сонячних панелей на ґрунти, флору, фауну та біологічні процеси, які порушуються в місцях розташування сонячних наземних парків.

Одним із «проблисків надії» для ядерної галузі є малі модульні реактори (ММР). Ці невеликі атомні реактори мають виробляти електроенергію обсягом від 50 МВт до 300 МВт, порівняно з 1000 МВт, які забезпечують традиційні реактори. Проте, малоймовірно, що їхнє використання в промислових масштабах розпочнеться раніше 2030 року.

Прибічники ММР стверджують, що вони будуть дешевшими і більш безпечними, ніж традиційні атомні реактори, і зможуть конкурувати з сонячною і вітровою енергетикою.

1 серпня цього року в ОАЕ запустили першу атомну електростанцію «Барака» в Абу-Дабі. Це перша АЕС в арабських країнах. Влада заявила про намір забезпечити країну "новим видом чистої енергії". Потужність станції після введення в дію всіх чотирьох енергоблоків буде становити 5600 МВт, що, як стверджує арабська сторона, покриє до чверті потреб країни в енергії.

До будівництва станції залучили південнокорейський енергетичний концерн Kepco. Зведення обійшлося в 24,4 млрд доларів США.

Тож країна, в якій багато сонця та нафти, вірить в те, що енергетичне майбутнє - це мирний АТОМ.