Инвестиции в атомную энергетику могут вырасти более чем втрое до 2050 года

Потребность человечества в электроэнергии растет из года в год: с 2000 г. мировой спрос на нее вырос почти на 60% до 27 290 ТВт•ч, говорится в ежегодном обзоре Международного энергетического агентства (МЭА) World Energy Outlook 2025 (WEO-2025). Рост продолжится и дальше: в базовом сценарии агентства к 2050 г. спрос на энергию вырастет в 1,9 раза до 50 667 ТВт•ч.

При этом за последние 25 лет в мире более чем на 50% выросли и связанные с энергетикой выбросы CO2: по итогам 2024 г. они составили 38,2 млрд т. В следующие 25 лет МЭА ожидает снижения выбросов углекислого газа – до 35,2 млрд т в 2035 г. и до 29,6 млрд т в 2050 г.

Большую роль в решении климатических задач и МЭА, и другие международные организации, в частности ООН, отводят низкоуглеродным источникам энергии. Они могут помочь в борьбе с глобальным потеплением за счет выработки «чистой» энергии. К ней относится и атомная энергия.

О том, как будет развиваться мировая атомная промышленность в ближайшие годы, какой объем инвестиций ей потребуется и за счет чего российская атомная отрасль выигрывает международную конкуренцию, в материале «Ведомости. Аналитики».

Новая эра атома

По данным МЭА, в 2024 г. мировой спрос на энергию вырос на 2,2% в годовом выражении. Темп роста оказался выше среднегодового за последние 10 лет. Это обусловлено растущим потреблением электроэнергии, которая питает новые виды транспорта, дата-центры, а также системы охлаждения.

При этом из-за глобального потепления растет спрос на «чистые» виды энергии, которые оказывают минимальное влияние на климат. На этом фоне происходит поэтапное возрождение ядерной энергетики: по данным МЭА, в 2024 г. было введено порядка 7 ГВт мощностей атомных электростанций. Импульс ренессансу атомной отрасли придала Конференция ООН по изменению климата 2023 г. (COP28), которая подтвердила экологичность и эффективность ядерной энергетики, а также ее низкий углеродный след. В Европе атомная энергетика была включена в таксономию Евросоюза (ЕС) в 2022 г. В России атомные станции на государственном уровне были признаны низкоуглеродными источниками выработки электроэнергии наравне с гидро-, ветро- и солнечными станциями в августе 2023 г.

Среди «чистых» источников энергии атомная генерация занимает 2-е место в мире, уступая лишь гидроэнергетике. По данным «Росатома», в среднем одна двухблочная АЭС (мощностью 2,4 ГВт) позволяет избежать выбросов парниковых газов в объеме более 6 млн т СО2, что сопоставимо с годовыми выбросами шести крупных газовых ТЭЦ или 1,4 млн автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

По итогам COP28 страны – производители атомной энергии взяли на себя обязательства утроить мощности АЭС к 2050 г. По прогнозу МАГАТЭ, в оптимистичном сценарии уже к 2050 г. совокупная установленная мощность всех атомных станций мира может увеличиться более чем в 2,5 раза и составить почти 1000 ГВт. В пессимистичном сценарии к этому же времени показатель составит 514 ГВт, что выше текущего уровня более чем на 40%. При этом, согласно базовому сценарию WEO-2025, выработка АЭС в мире вырастет к 2035 г. до 3,86 трлн кВт•ч, а к 2050 г. – до 5,19 трлн кВт•ч. В 2024 г. показатель составил 2,84 трлн кВт•ч.

Согласно данным Всемирной ядерной ассоциации (World Nuclear Association; WNA), лидерами по производству ядерной электроэнергии в 2024 г. были США (782 млрд кВт•ч), Китай (417,5 млрд кВт•ч), Франция (364,5 млрд кВт•ч), Россия (202,2 млрд кВт•ч) и Южная Корея (179,4 млрд кВт•ч).

Рост производительности атомной промышленности потребует увеличения инвестиций в отрасль. За последние пять лет они увеличились на 50% и в 2024 г. достигли $70 млрд, отмечается в WEO-2025. По оценке МЭА, в 2035 г. инвестиции в атомную генерацию достигнут пика и составят $210 млрд, затем будут постепенно снижаться до уровня $160 млрд ежегодно в 2040-х гг. МАГАТЭ дает более консервативную оценку: агентство ожидает роста инвестиций до $125–150 млрд в год к 2050 г.

Только «чистая» энергия

По данным WNA и аналитического центра Ember, доля атомной энергетики в 2024 г., как и годом ранее, составила 9% всей произведенной в мире электроэнергии. В то же время это порядка 25% всего объема низкоуглеродной генерации в мире и порядка 50% в России, говорится в материалах «Росатома».

1 февраля 2024 г. в России была запущена официальная система сертификации происхождения электроэнергии. Она позволяет подтверждать снижение углеродного следа продукции и получать доступ к зеленому финансированию через заключение двусторонних договоров и получение сертификатов происхождения энергии.

Крупнейшим производителем низкоуглеродной электроэнергии в России является «Росатом». Управляющая компания электроэнергетического дивизиона госкорпорации – АО «Концерн Росэнергоатом» – реализует масштабный проект «Чистая энергия Росатом», в рамках которого потребители могут получить сертификат происхождения электрической энергии (атомный сертификат). Это электронный документ, который подтверждает происхождение электроэнергии на генерирующих объектах, относящихся к категории низкоуглеродных.

В числе российских АЭС, получивших заключение независимого Центра энергосертификации (дочерняя компания ассоциации «Совет рынка». – «Ведомости. Аналитика»), Ленинградская, Калининская и Балаковская. Их суммарная установленная мощность составляет 9 ГВт, а ежегодная выработка низкоуглеродной электроэнергии – более 65 млрд кВт•ч.

Первый сертификат «Концерн Росэнергоатом» выпустил в августе 2024 г. в интересах компании «РН-энерго» в рамках исполнения договора поставки атрибутов генерации более чем на 200 млн кВт•ч. Сертификат дает возможность «РН-энерго» компенсировать углеродный след благодаря низкоуглеродной электроэнергии, которую вырабатывает Ленинградская АЭС. За все время работы с помощью атомных сертификатов российские компании подтвердили потребление «чистой» энергии в объеме более 400 млн кВт•ч.

Как уточнили в пресс-службе «Росатома», все больше компаний, в том числе экспортирующих свои товары в страны ЕАЭС и Китай, ведут учет выбросов парниковых газов на всех этапах производства. Некоторые премиальные рынки уже сегодня предъявляют требования по подтверждению происхождения потребляемой электроэнергии. Атомные сертификаты – реальная возможность для компаний снизить объем косвенных выбросов СО2, что становится их конкурентным преимуществом, пояснили в пресс-службе.

По мнению эксперта по энергетике Кирилла Родионова, если в будущем «Росатом» сможет эмитировать признанные международные сертификаты, подтверждающие низкоуглеродный статус вырабатываемой электроэнергии, то они будут востребованы у экспортеров в Европу, прежде всего у производителей минеральных удобрений. Такие сертификаты помогут им существенно снизить издержки, замечает он.

Согласно данным сайта «Чистая энергия Росатом», атомные станции предотвращают выбросы CO2 в Европе в объеме примерно 700 млн т в год, в России – 110 млн т в год.

Если курс на отказ от ископаемого топлива в мире будет продолжаться, то доля энергетики с углеродными выбросами существенно снизится, полагает кандидат физико-математических наук, директор компании «Инноплазматех», грантополучатель Российского научного фонда Анна Петровская. В этом случае доля ядерной энергетики в производстве электроэнергии в мире может увеличиться почти втрое – до 30%, считает она. При этом для обеспечения такого роста необходимо внедрение эффективной технологии переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и замыкания ядерного топливного цикла, отмечает эксперт.

Высокотехнологичная энергетика

Российская атомная промышленность, которая была создана 80 лет назад в ответ на угрозу со стороны США, проведших бомбардировки японских городов Хиросима и Нагасаки, стала инновационным сектором экономики. СССР стал первопроходцем и лидером в сфере мирного использования энергии атома: отечественные атомщики построили первую в мире АЭС (1954, Обнинск) и создали первый в мире атомный ледокол (1959, «Ленин»).

Сейчас «Росатом» занимает 1-е место в мире по количеству проектов сооружения АЭС за рубежом: на разной стадии реализации находится 30 энергоблоков (включая шесть блоков малой мощности) в девяти странах. При этом госкорпорация не только строит АЭС, но и развивает Северный морской путь, создает новые материалы с уникальными свойствами, помогает людям в лечении тяжелых болезней с помощью технологий ядерной медицины.

У каждой крупной атомной компании есть свое направление, которым она гордится и в котором занимает лидирующие позиции в мире, говорит главный редактор Atominfo Александр Уваров. Одним из примеров является Китай, который доводит до практического воплощения концепции XX в., не реализованные ранее из-за сложности и дороговизны. К ним относятся реакторы на жидких солях урана, реакторы с охлаждением гелия, перечисляет он. В Индии пытаются развивать ториевый ядерный топливный цикл.

В России гордостью атомной промышленности являются реакторы на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем и смешанным уран-плутониевым топливом, говорит эксперт. Их отличает возможность расширенного воспроизводства ядерного горючего, т. е. они производят больше ядерного топлива, чем сжигают для производства электроэнергии. Инновационными являются реакторы типа БРЕСТ со свинцовым теплоносителем, пуск первого из них намечен на конец 2026 г., продолжает Уваров. Это ключевой элемент проекта «Прорыв», нацеленного на замыкание ядерного топливного цикла и минимизацию радиоактивных отходов, отмечает он.

Многое в России сделано для развития гражданских реакторов малой мощности, замечает декан факультета бизнес-информатики и управления комплексными системами МИФИ Александр Путилов. Результатом этой работы стал единственный в мире атомный ледокольный флот. В России также уже более пяти лет работает единственная в мире плавучая АЭС «Академик Ломоносов», ведется сооружение наземной атомной станции малой мощности (АСММ) в Якутии, в 2024 г. заключен первый в мире экспортный контракт на сооружение АСММ в Узбекистане.

В атомной промышленности внедряется широкой спектр технологий от создания новых материалов до термоядерного синтеза, говорит Петровская. Однако, по ее мнению, особое внимание необходимо уделять разработке новых технологий для решения глобальных проблем, например проблемы переработки ОЯТ, в частности для реакторов на быстрых нейтронах. Такие реакторы работают только на высокообогащенном топливе – для них необходимо до 30% делящихся элементов (урана-235 и плутония-239). Это топливо очень дорогое в отличие от топлива для традиционных водо-водяных энергетических реакторов, которым достаточно 5% делящихся элементов, поясняет она. В ОЯТ быстрого реактора остается более 20% делящихся элементов, которые приходится захоранивать.

По словам эксперта, найти эффективный способ переработки в мире пытаются уже 80 лет – с самого начала атомной эры. Таким способом может быть ионно-термическая технология, замечает Петровская. Кроме того, важным направлением для современной отечественной науки является создание технологий вывода из эксплуатации ядерных энергетических установок (ЯЭУ). Они представляют в том числе экспортный интерес, отмечает эксперт. Предлагаемая для решения задачи вывода из эксплуатации ЯЭУ ионно-плазменная технология была представлена на техническом совещании в МАГАТЭ и запатентована ГК «Росатом».

Качественный скачок атомной отрасли может произойти при создании полного замкнутого топливного ядерного цикла и реализации управляемого термоядерного синтеза, заключает Путилов.