Поразит ли Китай весь мир своей атомной мощью?

Несмотря на нынешнее замедление темпов роста экономики Китая, эта страна по-прежнему продолжает носить звание «локомотива мировой экономики». Однако из-за масштабного производства и использования в качестве основного энергоисточника угля сегодня экология КНР оставляет желать лучшего. Например, воздух в Пекине по содержанию вредных примесей признан самым неблагополучным. А во время Олимпиады 2008 года иностранцы могли видеть огромное облако смога, нависшее над столицей. В этой связи развитие атомной отрасли Китая решает сразу несколько проблем. Во-первых, способствует развитию экономики страны. Во-вторых, помогает стабилизировать экологическую обстановку.

Ядерная эра в КНР

Сегодня в Китае имеется 35 ядерных реакторов на 14 атомных станциях, а энергетика от АЭС занимает чуть более 3% в общем балансе. Однако, согласно проекту 13-й пятилетки (2016−2020 годы), Китайская Народная Республика должна стать крупнейшим потребителем атомной энергии. В ее развитие планируют вложить $78 млрд и увеличить количество реакторов до 110.

Имеется также 20 строящихся атомных реакторов и 32 запланированных. Рассматривать по отдельности каждый реактор было бы бесконечно долго и, пожалуй, бесполезно. Поэтому мы обратим внимание на некоторые из них. Важно отметить, что лучше всего ядерная энергетика развита на юго-востоке и северо-востоке Китая, так как Гуандунская ядерно-энергетическая группа работает в первом регионе, а Китайская национальная ядерная корпорация — во втором.

Первая атомная электростанция была открыта в Китае в 1970 году. Она была сооружена в исследовательских целях. В том же году основали Шанхайский инженерно-конструкторский институт ядерных исследований. Строительство первого промышленного атомного реактора на воде начали в 1983 году — Циньшаньская АЭС, находящаяся недалеко от мегаполиса Шанхай. Планировалось, что станция будет иметь мощность 300 МВт и начнет работать в 1989 году. Однако ввели в эксплуатацию реактор позже ожидаемого срока — в декабре 1991 года. То есть в то время, когда весь мир был потрясен Чернобыльской катастрофой и во многих странах принимали решение больше не строить новых АЭС, Китай запускает свою первую промышленную атомную станцию. В результате этого КНР стала ключевым рынком для производителей оборудования. Так, французская компания Areva, американская Westinghouse и позже отечественный «Росатом» реализуют свои передовые разработки в Китае.

С начала 80-х на АЭС «Циньшань» было построено еще шесть реакторов. 28 января 2011 года в рамках проекта по расширению второй очереди начали устанавливать четвертый энергоблок. Если до этого китайцы строили свои атомные реакторы часто не без помощи иностранных коллег (в основном это Канада, Франция, США), то третий и четвертый блоки были построены полностью силами китайских специалистов. Итак, в настоящее время Циньшаньская АЭС включает в себя семь реакторов. АЭС «Циньшань-1» имеет один энергоблок типа CNP-300. АЭС «Циньшань-2» включает в себя четыре энергоблока все с типом реактора CNP-600. Их поочередно вводили в эксплуатацию с 2002 года, третий и четвертый энергоблоки были здесь запущены только в 2010 и 2011 годах. АЭС «Циньшань-3» имеет два энергоблока мощность 728 МВт каждый с реактором типа CANDU-6, запущенные в период с 2002 по 2004 год. После запуска седьмого энергоблока общая мощность этой атомной станции возросла до 4,32 млн кВт, всего Циньшаньская АЭС имеет семь энергетических блоков.

Начиная с 2000 года руководство Китайской Народной Республики оказывало активное содействие ядерной энергетике — в соответствии с планом по достижению установленной мощности в 40 ГВт к 2020 году. Как видно из примера даже одной этой АЭС, в 2004 году Китай сменил курс с «умеренного развития» потенциала мирного атома на «динамичное развитие». Вообще после 2004 года в КНР было запущено в три раза больше атомных реакторов, чем до этого.

Второй атомной станцией в Китае стала АЭС «Дайя Бей», которая располагается недалеко от Гонконга в провинции Гуандун. Строительство ее первого энергоблока типа PWR началось в 1981 году, ввели в эксплуатацию в 1987 году. Сразу после этого начали возводить АЭС «Дайя Бей-2» с реактором того же типа. Каждый энергоблок имеет мощность 984 МВмт. История этой атомной станции куда насыщенней истории первой китайской АЭС. Во-первых, строительство этой станции началось с протестов. Идея применения в Гонконге (тогда еще отдельного от КНР государства) мирного атома была негативно воспринята жителями региона. В 1980 году под петицией о запрете на сооружение АЭС поставил свои подписи один миллион человек. Однако это атомщиков не остановило, и станция была запущена.

Во-вторых, с АЭС «Дайя Бей» не обошлось без инцидентов. В 1987 году, когда заканчивали строить только первый энергоблок, пропало 316 стальных арматурных стержней из строящегося здания энергоблока. Дополнительное армирование, согласно техническим нормам, все же сделали, правда, только во втором слое бетона. После этого 23 года эксплуатации станции проходили относительно мирно и спокойно, по крайней мере, без скандалов. Но в июне 2010 года различные СМИ стали говорить о радиоактивной утечке. На станции эти данные опровергли, потом другие источники все же подтвердили сведения об утечке. Было принято решение провести проверку, которая в итоге показала, что уровень радиации находится в норме. На этом история и закончилась. Эта ситуация напомнила историю с нашей Ленинградской АЭС, когда в 2008 году 20 мая неизвестные распространили в интернет-сетях по SMS и другим видам связи сообщения о якобы случившейся на ЛАЭС аварии и последовавшем выбросе радиации. Провокаторы заявили о готовящейся эвакуации жителей Соснового Бора, развертывании госпиталей и приеме пострадавших в результате мнимой аварии в больницах области и всего Северо-Западного региона, а в школах региона детям стали выдавать йод. В итоге в комитете по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности сообщили, что радиационный фон на атомной станции и в городе не превышает нормы.

Вот и АЭС «Дайя Бей» в 2011 году подтвердила свою радиационную безопасность, выиграв четыре из шести возможных наград. Несмотря на это, позже власти все же решили перестраховаться и провели комплекс мер по модернизации станции, это произошло после аварии на японской «Фукусиме-1».

Самая мощная китайская действующая атомная станция — АЭС «Линьао». Она находится на полуострове Дапэн близ города Шэнчжень. Эта станция по своему устройству схожа с печально известной АЭС «Фукусима». Дело в том, что она таким же образом поделена на две подстанции: «Линьао-1» и «Линьао-2». На каждой подстанции имеется два энергоблока. Первые два с типом реактора M310 PWR на АЭС «Линьао-1» начали строить в 1997 году и ввели в эксплуатацию в 2002 году. Остальные два энергоблока на АЭС «Линьао-2» с китайскими реакторами CPR-1000 PWR стали сооружать в 2005 и 2006 годах соответственно. Третий и четвертый энергоблоки подключили к сети спустя пять лет после начала строительства каждой. После этого общая мощность всей Линьаоской АЭС достигла 3876 МВт, что является самым большим показателем среди других китайских атомных станций.

Примечательно, что на этой АЭС китайские ядерщики применяли свои разработки, основанные еще на советских технологиях. В 2009 году глава китайского Минэнерго Чжан Гобао заявил, что его страна «может и должна» полагаться на собственные технологии при возведении атомных электростанций, что станет «ключевым фактором» при строительстве новых АЭС в стране. Правда, даже после этого КНР продолжила строить станции часто по иностранным разработкам.

При этом важно понимать, что свои ядерные технологии Китай внедряет по всему миру. О планах КНР говорят: «Пекин намерен превратить всю планету в гигантскую стройку». Действительно, китайские специалисты участвуют в строительстве АЭС в Судане, Саудовской Аравии, Румынии, Аргентине, Кении, Франции, Великобритании и других странах. Причем строят атомные объекты китайцы быстро… слишком быстро для АЭС. Так, эксперт лондонского аналитического центра Chatham House Энтони Фроггата в мае 2016 года заявил немецким СМИ:

«Строить так много реакторов в такой небольшой промежуток времени опасно. Это может привести к ошибкам и нарушению правил техники безопасности».

Сделано с Россией: ТАЭС

Также для нас особый интерес представляет Тяньваньская АЭС, которую возвели в городе Ляньюньган на берегу Желтого моря. Эта атомная станция стала в свое время крупнейшим российско-китайским экономическим и энергетическим проектом. В 1992 году стороны подписали межправительственное соглашение, спустя еще пять лет был заключен контракт с российским «Атомстройэкспортом», в реализации проекта принимали участие и другие компании РФ. Согласно генеральному плану, на станции должно быть восемь энергоблоков.

После урегулирования всех вопросов в 1999 году, наконец, приступили к строительству. Российская компания занималась проектированием, поставкой оборудования и материалов, монтажными работами, вводила станцию в эксплуатацию и обучала китайский персонал. Первые два энергоблока Тяньваньской АЭС с реакторами типа ВВЭР-1000 подключили к сети в 2006 и 2007 годах соответственно. Мощность первого — 960 МВт, второго — 1060 МВт. Для сооружения этих двух энергоблоков Россия выделила Китаю кредит в размере $2,5 млрд, из которых востребовано $1,4 млрд. В целом стоимость создания первой очереди ТАЭС составила $3 млрд.

Строительство второй очереди АЭС «Тяньвань» тоже не обошлось без российских специалистов. 26 декабря 2012 года на стройплощадке был залит первый бетон. Третий и четвертый блоки ТАЭС строят по российскому проекту и оснастят российскими реакторами ВВЭР-1000. По плану, мощность блоков будет достигать 1060 МВт каждый. Начало возведения второй очереди станции стало возможным после того, как был снят действовавший более года запрет на строительство ядерных объектов, который ввели власти Китая после аварии на японской АЭС «Фукусима-1» в 2011 году.

Помимо использования на станции реакторов типа ВВЭР-1000, АЭС имеет и другие технические особенности. Например, турбогенераторные установки К-1000−60/3000. Серию турбин этого типа успешно эксплуатировали более чем 20 лет на Ровенской АЭС, Хмельницкой АЭС, Южно-Украинской АЭС. Еще на Тяньваньской АЭС используют так называемый элемент технологии третьего поколения — ловушку для расплава активной зоны. Эта технология успешно прошла все проверки, эксперты МАГАТЭ тоже дали свое одобрение. В случае аварии расплавленные топливные и конструкционные материалы не разрушают основание и фундамент под корпусом и зданием реактора, а заполняют полость «ловушки».

Сделано с Россией: реактор на быстрых нейтронах

В США начали работу по реакторам на быстрых нейтронах в 1943 году, в России — в 1949 году, в Китае же к таким реакторам, которые еще именуют бридерами, начали присматриваться в конце 60-х годов прошлого века. Однако в настоящее время Россия, как известно, является единственной в мире страной, где удалось сохранить в полной мере программу по развитию реакторов на быстрых нейтронах. Сегодня единственный в мире промышленный быстрый реактор (БН-600) работает на Белоярской АЭС, там же строят первый БН-800.

В 60-е годы ХХ века китайские ученые начали изучение быстрых реакторов. Результаты изучения китайскими специалистами международного опыта создания реакторов на БН стали основой разработки концепции эволюционного развития в Китае этого типа реакторов. В 1987 году в КНР в госпрограмму по развитию высоких технологий включили проект 863: развитие технологии быстрого реактора-бридера. После этого в течение нескольких лет проводились исследования и практические работы. В итоге было принято решение о создании экспериментального реактора на быстрых нейтронах CEFR тепловой мощностью 65 МВт, электрической — 20 МВт. Чтобы сократить расходы по его строительству, Китай решил привлечь иностранцев. Выбор пал на Россию как на страну, которая имеется самый большой в мире опыт сооружения быстрых реакторов. Сотрудничество КНР и РФ по сооружению реактора CEFR началось в 1992 году.

Строительство станции велось в несколько этапов. Во-первых, российские специалисты разработали концепцию блока CEFR, а также технические требования и основные компоненты реактора. Во-вторых, в период с 1995 по 1998 год российские предприятия разработали технические проекты ядерной энергоустановки китайского реактора на БН, также проводились технические консультации и обсуждение вопросов безопасности с Национальным агентством по ядерной безопасности КНР. Позиция со стороны КНР была жесткой, так как были заданы требования по радиационной безопасности, выбросам, сбросам в аварийных ситуациях, которые превышали по своим параметрам действующие тогда в России. В итоге разрешение от китайского правительства и Национального агентства по ядерной безопасности было получено только в 1999 году. Спустя год проекту присвоили международный статус.

В июле 2010 года российские и китайские атомщики вместе совершили успешный пуск экспериментального реактора CEFR, в 2011 году подключили к сети. После этого вице-президент Китайской национальной ядерной корпорации Ян Чангли заявил, что правительство определило три этапа развития технологии. Первый — исследовательский реактор, созданный вместе с РФ, второй — сооружение демонстрационного быстрого реактора тоже с российскими предприятиями, последний этап — строительство коммерческого реактора на БН.

«Первый этап сейчас завершается, второй этап мы обсуждаем с нашими русскими коллегами и верим, что на этом этапе сотрудничество между нами также будет успешно», — отметил Чангли.

В итоге в августе 2010 года Россия и Китай пришли к соглашению по поводу возведения двух энергоблоков на быстрых нейтронах типа БН-800, подобных тому, что имеется в РФ. Теперь в планах китайских властей осуществить замыкание ядерно-топливного цикла в 2030-х годах.

Расплата за успех

За время активного экономического роста Китая энергетика страны тоже стремительно развивалась. Быстро росли темпы промышленного производства, вместе с ним росло и количество потребляемой энергии. Результатом стало не только звание «локомотива экономики», но и ухудшение состояния окружающей среды вследствие огромных объемов выбросов в почву, атмосферу и естественные водоемы. Красная вода; озера, где и воды-то не видно, а лишь водоросли; водоемы с мертвой рыбой; здания, утопающие в смоге; люди, идущие по улице Пекина, где уровень загрязнения воздуха мелкими частицами превышает в 40 раз допустимые международные стандарты безопасности для здоровья — вот она, плата за экономический успех.

Главным энергетическим ресурсом в Китае по-прежнему является уголь, его доля в общем объеме страны — около 70%. В результате процессов горения уголь выделяет большое количество канцерогенных веществ и угарного газа. Леса могли бы в значительной степени нормализовать экологическую ситуацию, однако после Второй мировой войны в КНР начался бум роста населения, а страна двигалась к индустриализации. В итоге Китайская Народная Республика стала эпицентром мирового обезлесения. «Естественные легкие» стали уничтожать как для масштабных застроек, так и для заправки печей. В начале ХХI века власти предприняли амбициозные инициативы по восстановлению лесов, которые резко увеличили площадь лесного покрова. Но ученые все же поднимают вопрос о том, насколько эффективны эти грандиозные проекты. Дело в том, что лес лесу рознь, а в КНР высаживают крупные полосы неместных древесных пород, которым требуется воды больше, чем может дать эта земля.

Нефть — энергоноситель, который по объемам занимает в КНР второе место. Вообще по объемам потребления черного золота Китай находится на втором месте в мире. Потребление этого энергоисточника постоянно растет, однако сложившаяся ситуация с ценами на нефть продемонстрировала ненадежность углеводородов. Поэтому ожидается, что в ближайшей перспективе Китай будет потреблять намного меньше нефти. К тому же получение электроэнергии за счет нефти весьма дорого обходится стране. Эту ситуацию как нельзя лучше описывает высказывание Дмитрия Менделеева: «Сжигать нефть — все равно что топить печку ассигнациями».

Китайские аналитические исследования позволили выявить слабые места в энергетике. В результате на уровне государства в настоящее время принимаются различные программы и планируются мероприятия по скорейшему переходу на другие источники энергии. Это как атомная энергетика, так и возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Так, в январе этого года глава Сбербанка Герман Греф заявил, что нефтяной век, как и каменный, закончился. Поэтому если Китай продолжит создавать сегодня альтернативную энергетику теми же темпами, то страна будет потреблять на 45% меньше традиционных источников энергии. В первую очередь это касается угля, который разрабатывает и поставляет Россия, а также других углеводородов.

Правда, далеко не все эксперты согласны с такой позицией. Напротив, большинство аналитиков, в частности международные утверждают, что эра нефти и углеводородов продлится еще много десятилетий. При этом, разумеется, никто не оспаривает, что Китай пытается развивать альтернативные энергоисточники. К примеру, 31 августа 2016 года в городском уезде Дэлинха Хайси-Монгольско-Тибетского автономного округа провинции Цинхай была введена в работу первая в стране солнечная тепловая электростанция мощностью 10 МВт. Площадь станции составляет примерно 254,9 га. СМИ пишут, что она обеспечит электроэнергией около одного миллиона домов. Однако не сообщается, сколько за такое электричество будут платить граждане. Поэтому специалисты считают, что доля ВИЭ в энергетике Китая будет медленно расти. Но сегодня доля альтернативных источников энергии в Китае остается крайне низкой.

Что же касается атомной энергетики, то по сравнению с традиционными источниками энергии она имеет более высокую производительность и минимально загрязняет окружающую среду. Мирный атом считается самой перспективной формой генерирования энергии с целью контроля над загрязнением окружающей среды и предотвращения угрозы изменения климата, что сейчас крайне важно для Китая. По сравнению с ВИЭ электроэнергия от АЭС намного дешевле, а также надежнее, так как не зависит от погодных условий. Как было сказано выше, к 2030 году Китай хочет построить на своей территории до 110 атомных реакторов.

Кем сегодня является Китай на атомной арене? Намерения Пекина по поводу развития АЭС в своей стране — масштабны, намерения Пекина по внедрению своих технологий в мире — не менее глобальны. Поэтому КНР сегодня, пожалуй, — это игрок, планирующий стать лидером в ядерной сфере. Китай, как уже показала мировая история, не действует быстро и агрессивно, он действует размеренно и вдумчиво, постепенно «переваривая» все иностранное, пока оно не станет частью огромного китайского мира. Поразит ли Китай своей атомной мощью мир? Безусловно. Другой вопрос, как скоро.