( л
КАКОЕ БУДУЩЕЕ ЖАЁТ АТОМНУЮ ЭНЕРГЕТИКУ ЯПОНИИ?
V_J
После аварии на АЭС "Fukushi-ma I" Япония из тройки мировых лидеров атомной энергетики перешла в аутсайдеры. Однако шанс восстановить утраченные позиции ещё существует.
Национальный приоритет. Мирная атомная программа Японии - страны, пережившей в 1945 г. ядерную бомбардировку, - стартовала в 1956 г. Всего через десять лет (июль 1966 г.) вступил в строй первый атомный энергоблок АЭС "Tokai-1" с газоохлаждаемым реактором "Magnox" на 160 МВт, приобретённым у Великобритании.
Однако лишь несколько первых реакторов были куплены напрямую за рубежом (преимущественно в США). Впоследствии японские компании "Hi-tachiCoLtd", "ToshibaCoLtd" и "Mitsubishi-HeavylndustryCoLtd" приобрели у американцев техническую документацию и получили лицензии на самостоятельное проектирование и строительство АЭС. Так, "Mitsubishi" освоила технологию PWR, разработанную "Westinghouse", I а "Hitachi" и "Toshiba" - технологию р BWR компании "GeneralElectric". I С 1973 г. атомная энергетика стала | национальным приоритетом Японии.
Стране, которая была вынуждена I обеспечивать 80% своих потребностей £ в энергоносителях за счёт импорта, f причём около 70% электроэнергии вы-| рабатывала на арабской нефти, пери-1 од мировых кризисов, войн и эмбарго | 1970-х годов нанёс сокрушительный f удар по энергобезопасности. В стрем-^ лении спастись от нефтяной зависимости Япония сделала ставку на АЭС и за 30 лет нарастила долю атомной
энергетики в выработке электроэнергии с 1% до 29%.
В результате к концу первого десятилетия XXI в. Япония по числу действующих атомных энергоблоков вышла на третье место в мире, уступая лишь США (104) и Франции (59): в стране восходящего солнца на 16 АЭС эксплуатировались 55 энергоблоков суммарной мощностью 49 580 МВт. Причём все реакторы были на легководном теплоносителе: 23 реактора на воде под давлением (PWR), 28 кипящих ректоров (BWR) и 4 усовершенствованных кипящих реактора (ABWR). Стратегия дальнейшего развития предусматривала освоение технологии реакторов на быстрых нейтронах с замыканием ядерно-топливного цикла. Проблема в том, что собственных запасов урана, так же как и углеводородов, в Японии нет. Импорт природного урана осуществлялся из Австралии, Канады, Намибии, Нигера и США, в последние годы к ним добавился Казахстан. Невысокие цены на сырьё делали привлекательным развитие реакторов на тепловых нейтронах, однако уже в ту пору японцы задумывались о внедрении замкнутого ядерно-топливного цикла с вовлечением в производство отвального урана-238 и плутония из отработанного ядерного топлива. Не случайно Япония овладела полным топливным циклом (включая обогащение свежего топлива, переработку ОЯТ и утилизацию высокоактивных отходов) и достаточно далеко по мировым меркам продвинулась в применении уран-плутониевого "MOX''-топлива (Mixed-Oxidefuel), причём, не дожидаясь освоения технологии быстрых реакторов, начала его внедрение на действующих легководных реакторах. Родилась так называемая "плутермальная" (от "plutonium" + + "thermal") программа по переработке плутония, получаемого из использованного топлива.
Существенный вклад в освоение уран-плутониевой топливной программы внёс первый экспериментальный завод по переработке ОЯТ "Tokaimura".
58
© Вадим Кириллов
Всего в Японии 14 заводов, перерабатывающих ОЯТ, и самым новым и крупным является "ВоккавИо-тига", использующий технологию французской "Дгеуа". До его строительства переработка ОЯТ в основном производилась "ВгШэИМис^агРие^итКеС" и "Дгеуа" в Европе, после чего новое топливо и остеклованные высокоактивные отходы возвращались в Японию. Используя зарубежные перерабатывающие мощности, Япония приступила к внедрению "плутермальной" программы на восьми тепловых реакторах, начав загрузку уран-плутониевого топлива с уровня 25-30% активной зоны. В перспективе планировалось довести её до 100%.
Несмотря на интенсивный рост, нельзя сказать, что развитие атомной энергетики Японии проходило безоблачно. Так, из-за проблем с надёжностью и частых отключений энергоблоков в 1970-х годах средний коэффициент использования установленной мощности АЭС Японии составлял всего 46%. Существенное влияние оказала и сейсмическая активность практически всей территории страны: так, по итогам землетрясения 2007 г. были остановлены несколько энергоблоков АЭС "Каэ^аиа^-Ка^а". Но одним из наиболее раздражающих общественность факторов стала корпоративная закрытость, утаивание событий, происходящих на АЭС. Так, "TokyoElectгicPoweгCo" (небезызвестная "ТЕРСО", оператор "РикиэЫта I") была вынуждена признать, что в период 1977-2002 гг. фальсифицировала данные по трём АЭС с целью ослабить контроль со стороны правительственных инспекторов. Президент компании подал в отставку. До аварии оставалось менее 10 лет...
Анатомия Фукусимы. К тяжёлой аварии на АЭС "РикиэЫта I" 11 марта 2011 г. привела катастрофическая совокупность двух стихий: землетрясения и цунами. Тем не менее, просчёты проектировщиков, разместивших топливные баки резервных дизель-генераторов на затапливаемом уровне, и преступную экономию на строительной
высоте защитной дамбы, не рассчитанной на столь высокую волну, могли бы нивелировать эксплуатационники -если бы не были потеряны первые часы после катаклизма. Потеряны в попытке "сохранить лицо", традиционно утаив реальную информацию от коллег и правительственных органов.
Если абстрагироваться от индивидуальных особенностей, авария на Ти-киэЫта I" по системным причинам сродни аварии на Чернобыльской АЭС.
В СССР атомные станции были разделены между двумя ведомствами: Минэнерго и Минсредмашем. Вследствие этого был затруднён обмен информацией и единый подход к поддержанию квалификации специалистов, отсутствовали единые системы взаимопомощи и реагирования на чрезвычайные ситуации, единые принципы управления и подготовки персонала; межведомственные барьеры затрудняли обмен опытом среди специалистов, принцип корпоративности препятствовал объективной оценке информации о происшествиях. Итог - Чернобыль...
В Японии атомные станции эксплуатируют девять (!) разных компаний. И пусть они, на первый взгляд, не являются прямыми конкурентами (находятся в разных префектурах), но принцип "не выносить сор из избы", "не потерять лицо" преобладает над здравым обменом эксплуатационным опытом -как позитивным, так и негативным. А правительство оказывается не в силах разрушить этот "кодекс молча- 013 ния", объединить интересы девятерых 1 "игроков" ради общенациональной без- 1 опасности атомной энергетики. Итог - § ТикиэЫта I". "
Конечно, нельзя не отметить и кон- I
' I
структивные недостатки первого по- г коления кипящих реакторов BWR. На- § пример: стержни управления и защиты | находятся в нижней части реактора и § вводятся в активную зону снизу вверх. 1 В то время как современная концепция | предусматривает аварийное введение ^ стержней СУЗ сверху вниз - то есть фактически падение без каких-либо
усилий извне, просто под действием силы тяжести, которую "отключить" физически невозможно. Однако в реакторах BWR такой принцип невыполним: над активной зоной расположены центробежные и жалюзийные сепараторы пара (то есть стержням СУЗ места нет), к тому же физика реактора подразумевает наиболее эффективное воздействие именно снизу. На "РикиэЫта I" стержни СУЗ по сигналу сейсмодатчиков сработали штатно и погасили реакцию. Однако их "нижнее" расположение, подразумевающее проходки в нижней части корпуса реактора, могло впоследствии сыграть негативную роль в сохранении его герметичности и способствовать выходу радиоактивной воды в гермооболочку (а далее - во внешнюю среду).
К недоработкам японских атомщиков можно отнести и отсутствие системы подавления водорода (который образовывался в ходе высокотемпературной пароциркониевой реакции, для снижения давления "сдувался" персоналом сначала из реактора в гер-мооболочку, затем из гермооболочки попадал под своды реакторного зала и там взрывался, разнося "шатёр" строительных конструкций).
Наконец, когда стало ясно, что все три ступени резервирования электроснабжения потеряны, можно было сразу начать закачку морской воды в реакторы с помощью внешних подручных средств (тех же пожарных машин). Это означало безвозвратно погубить энер-2013гоблоки, но предотвратить расплав° ление активной зоны, в итоге произо-I шедшее на трёх реакторах из шести. § Однако и с этим ответственным реше-° нием тоже промедлили. | Закрыть или возобновить? Всплеск г негативного общественного мнения по-§ сле аварии ТикиэЫта I" привёл к оста-| новке в течение 2011 - начала 2012 г. 1 всех действующих АЭС. Согласно за-1 конодательству Японии, после любой I остановки атомного энергоблока -^ даже на регламентное техобслуживание и перегрузку топлива - для последующего пуска требуется согласие
местных властей. Правительство под давлением общественности объявило о ликвидации атомной энергетики до 2040 г. В результате Япония меньше чем за год осталась без атомной энергетики, обеспечивавшей почти 30% потребностей страны.
Результаты не замедлили сказаться. Япония была вынуждена запускать законсервированные ранее тепловые электростанции, наращивать газовую генерацию и закупки углеводородного топлива за рубежом, в результате завершив финансовый год с колоссальным дефицитом бюджета. Но это не спасло: пришлось вводить национальные меры по ограничению энергопотребления, особенно в летний период (когда возрастает нагрузка из-за кондиционеров). С дефицитом энергии боролись разными методами, вплоть до введения свободного "пляжного" дресс-кода для офисных служащих. Тем не менее, угроза принудительных "веерных отключений", столь известных россиянам по кризису 1990-х, нависла над Японией. В результате пришлось вынужденно возобновить работу двух реакторов - 3-го и 4-го энергоблоков АЭС "ОЫ".
Нынешнее правительство Японии под руководством Синдзо Абэ уже не столь категорично в отрицании будущего атомной энергетики, как предыдущий кабинет. По словам премьер-министра, Япония не может позволить себе замедлить развитие из-за дефицита и высоких цен на электроэнергию, вызванных
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.