Ядерный ренессанс Франции

В МИРЕ / #2 МАРТ 2024
Текст: Андрей УВАРОВ / Фото: Edf.fr, Framatome.com, Tvo.fi, Orano.group

В 2022 году президент Франции Эммануэль Макрон представил грандиозный план «перезапуска французской атомной энергетики», включающий строительство шести новых атомных реакторов типа EPR2 к 2045 году. Громкие заявления были сделаны на фоне огромных трудностей, с которыми столкнулась атомная промышленность Франции в последние годы. Как же она справляется с кризисом и воплощает амбициозные планы?

В феврале 2022 года Эммануэль Макрон посетил завод, расположенный в Бельфоре и производящий паровые турбины Arabelle. В ходе визита президент представил программу развития французской ядерной энергетики на ближайшие 30 лет.

По его словам, запланировано сооружение шести реакторов EPR поколения II (EPR2) с 2035 по 2045 год; общая стоимость строительства — ​около € 50 млрд. Первые два реактора будут возведены в Пенли (департамент Приморская Сена, северо-­запад), еще два — ​в Гравелине (департамент Нор, север), два реактора — ​в Бюже (Эн, восток).

Более того, Э. Макрон дополнительно предложил в 2045—2065 годах построить еще восемь реакторов EPR2, по два за каждые пять лет. Общая стоимость этих 14 EPR2 — ​€ 100 млрд.

Президент также поставил перед компанией EDF и регулятором ASN (именно он занимается вопросами безопасности АЭС) задачу: изучить и проработать вопрос о возможности продления срока службы действующих реакторов более чем на 50 лет.
Цифры
  • 63%
    доля атомной энергетики в общей энергокорзине Франции (2023 год)
Число атомных реакторов в 2024 году
Основной пул поставщиков урана во Францию*
Интересно, что в 2015 году, при предшественнике Э. Макрона на посту президента Франсуа Олланде, парламентское большинство социалистов в союзе с «зелеными» приняло закон об энергопереходе ради так называемого «зеленого роста». Одно из его главных положений (ст. 1) — ​внесение в Энергетический кодекс Франции пункта о сокращении доли атомной энергии в энергобалансе страны к 2025 году с 75 % до 50 % — ​обещание, которое дал весной 2017 года, во время своей предвыборной кампании, и Э. Макрон.

Провозгласив «ядерный ренессанс» в 2022 году, глава государства подчеркнул, что полностью берет на себя ответственность за изменение стратегии. Он назвал главные причины такого резкого разворота.

  • Во-первых, необходимость обеспечить «энергетическую независимость» Франции от зарубежных поставщиков энергоносителей.
  • Во-вторых, желание удовлетворить растущий спрос на электроэнергию — ​по подсчетам специалистов, к 2050 году потребление электричества во Франции возрастет на 35 %.
  • В-третьих, ввод в эксплуатацию атомных электростанций позволит государству сдерживать рост цен на электроэнергию и тем самым повысить покупательную способность населения. Более того, строительство таких станций поможет повышению занятости: только возведение первых двух блоков должно создать 10 тыс. рабочих мест, заявил Э. Макрон.
  • И наконец, мирный атом поможет достичь к 2050 году «углеродного нейтралитета», сократив выбросы углекислого газа в шесть раз по сравнению с 1990 годом.
Сейчас, на фоне геополитической нестабильности и энергетического кризиса в Евросоюзе, выбранный Францией курс на поддержку атомной энергетики себя оправдывает. Франция присоединилась ко всем пакетам антироссийских санкций и ограничила покупку российских энергоносителей. Так, государства — ​члены ЕС прекратили импорт российского угля, а также сырой нефти и очищенных нефтепродуктов. В ходе принятия 12‑го пакета санкций был также введен запрет на импорт сжиженного нефтяного газа (СНГ). Все это привело к повышению цен. Согласно данным статистического управления Германии Destatis, в первом полугодии 2023 года электроэнергия в ФРГ подорожала на 26,2 % по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года. С 1 августа 2023 года Франция повысила тарифы на электроэнергию на 10 %.
История повторяется
Энергетический кризис может снова стать локомотивом развития ядерной программы Франции. К началу 1970‑х бо́льшая часть электроэнергии в стране вырабатывалась из нефти и часть импортировалась. После нефтяного кризиса 1973 года 6 марта 1974 года был анонсирован план реорганизации экономики, включающий ускоренное развитие атомной энергетики вплоть до полного перевода выработки электроэнергии на атомные электростанции. План предусматривал строительство 80 энергоблоков к 1985 году и 170 — ​к 2000 году.

Работы над первыми тремя электростанциями начались в том же году, и через 15 лет во Франции действовало уже 55 энергоблоков в составе 18 АЭС.
От черной полосы — к белой
Громкие заявления руководства страны прозвучали очень смело, учитывая последние «успехи» атомного сектора Франции. Строительство зарубежных блоков EPR, как правило, сопровождалось длительными задержками и повышением стоимости проектов.

Например, третий энергоблок финской атомной станции «Олкилуото» с французским реактором EPR мощностью 1600 МВт (EPR‑1600) был подключен к энергосети 12 марта 2022 года и принят заказчиком, компанией TVO, в апреле 2023‑го. То есть спустя 17 лет с момента заливки первого бетона в 2005 году и после увеличения стоимости проекта с изначальной стоимости — ​€ 3,2 млрд — ​до € 12,7 млрд!
Европейский аналог ВВЭР
Разработанная во Франции модель EPR (European Pressurized Reactor — водо-водяной энергетический реактор с водой под давлением поколения III+) была призвана возродить атомную энергетику после чернобыльской аварии и обеспечить бо`льшую мощность при бо`льшей же безопасности. EPR2 рассматривается как усовершенствованная версия французского реактора EPR поколения III+. Считается, что при проектировании EPR2 был учтен опыт эксплуатации реакторов EPR.
EDF плотно сотрудничает с Великобританией и ведет там бизнес через EDF Energy, свою британскую структуру. Проект сооружения АЭС «Хинкли-­Пойнт С» осуществляется с 2016 года (год его одобрения правительством Великобритании) с постоянными отставаниями по срокам. Первые задержки в 2021—2022 годах были связаны со всемирной пандемией коронавируса. Но в январе 2024 года EDF вновь сообщила о переносе как минимум на два года (на 2029−2031 годы) запуска первого реактора. Стоимость проекта уже выросла с £18 млрд до £31−34 млрд, и, судя по тенденции, это не последний раз. В качестве основных причин называются повышение стоимости труда и затягивание реализации «электромеханической фазы» строительства, влияющей на другие этапы работ.

Несмотря на это, EDF Energy в январе 2024 года получила разрешение на строительство еще двух энергоблоков EPR‑1600 на другой площадке в Великобритании — ​АЭС «Сайзуэлл С».

Не менее печально выглядит ситуация на внутреннем рынке. В I квартале 2024 года компания EDF заявила, что график строительства энергоблока № 3 АЭС «Фламанвиль» (единственного, сооружаемого во Франции) был снова пересмотрен: первоначально предполагалось, что энергоблок типа EPR‑1600 будет построен за четыре года — ​с 2007‑го по 2011‑й. Однако строительство задержано более чем на 10 лет: загрузка ядерного топлива пока запланирована на I квартал 2024 года. Оценочная стоимость завершения строительства, по расчетам EDF, сейчас составляет € 13,2 млрд — ​это более чем в четыре раза выше изначальных € 3 млрд. По словам компании, изменение стоимости обусловлено в основном проведением дополнительных исследований. Они необходимы для создания новой технологии термической обработки некоторых сварных швов, качество которых пришлось улучшить за последние два года.

В 2021—2022 годах французская атомная отрасль столкнулась и с технологическим кризисом, который сильно сказался на ее экономических показателях.

Все началось с того, что во время плановой проверки энергоблока «Сиво‑1» обнаружились коррозионные трещины на сварных швах из аустенитной нержавеющей стали трубопроводов системы аварийного впрыска борной воды в активную зону. В российских проектах АЭС такая система важна для ядерной безопасности и требует особого внимания к качеству материалов и прочности сварных соединений.

Несмотря на то что аустенитные стали склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением и межкристаллитной коррозии, ранее коррозионных трещин на вспомогательных системах французских блоков не наблюдалось. Французские атомщики столкнулись с новым для них явлением и были вынуждены приступить к масштабной программе проверок состояния трубопроводов на остальных энергоблоках. В общей сложности методом неразрушающего ультразвукового контроля специалисты обследовали 972 сварных шва и обнаружили 54 трещины глубиной свыше 2 мм! Было выявлено также несколько особо глубоких трещин: к примеру, на Penly‑1 глубина одной из них составила 23 мм. Этот сварной шов подвергался ремонту во время монтажа, что могло послужить причиной такой сильной коррозии. Это побудило специалистов наметить отдельную программу проверок сварных швов, подвергавшихся ремонтным операциям (в 2023 году она была полностью выполнена).

В итоге из 56 энергоблоков 32 были остановлены: 12 — ​из-за проблем с коррозией в системах охлаждения, остальные — ​для ремонта.

Из 16 реакторов, наиболее чувствительных к коррозии под напряжением, 15 были отремонтированы к концу 2023 года; ремонт последнего закончится в этом году.
Перечисленные обстоятельства привели к рекордным годовым убыткам EDF в 2022 году — ​€ 17,9 млрд ($ 19,2 млрд).

Обслуживание стареющего парка реакторов, перерасход средств при строительстве новых, потолок государственных цен на электричество раздули финансовый долг концерна, что вынудило правительство принять решение о национализации EDF для привлечения государственного финансирования и успокоения кредиторов. Оно было претворено в жизнь летом 2023 года.
Третий энергоблок финской АЭС «Олкилуото» с французским реактором EPR-1600
Преодоление кризиса
Меры, принятые государством, и окончание ремонта энергоблоков возымели положительный эффект.

В отчете за 2023 год компания EDF зафиксировала объем продаж в размере € 139,7 млрд ($ 150 млрд) и прибыль до вычета процентов, налогов, износа и амортизации (EBITDA) в размере € 39,9 млрд ($ 42,8 млрд). Чистая прибыль группы составила € 10 млрд ($ 10,7 млрд) — ​компании удалось выйти на рекордный показатель после убыточного 2022 года.

Исключительные результаты EDF были обусловлены прекрасными операционными показателями, позволившими добиться значительного увеличения выработки атомной энергии во Франции — ​на 41,4 ТВт·ч в условиях исторически высоких цен. «После внезапного падения выработки атомной энергии во Франции в 2022 году из-за феномена коррозии под напряжением и исключительных регуляторных мер по ограничению роста цен для потребителей, эти результаты позволили снизить чистый финансовый долг», — ​говорится в заявлении компании.

По оценкам EDF, ее ядерная мощность во Франции составит 315−345 ТВт·ч в 2024 году и 335−365 ТВт·ч в 2025 и 2026 годах.

В Великобритании EBITDA EDF составила £3,4 млрд ($ 4,3 млрд), а чистые инвестиции — ​£3,6 млрд ($ 4,55 млрд), то есть инвестиции превышают EBITDA шестой год подряд. EDF заявила, что инвестирует еще £1,3 млрд ($ 1,64 млрд) в пять электростанций в течение следующих трех лет в рамках согласованных усилий по поддержанию стабильного производства атомной энергии после нескольких лет спада из-за выхода из эксплуатации старых станций.
Начало эпохи EPR2
Первые решения в поддержку программы президента Э. Макрона по сооружению шести новых реакторов во Франции не заставили себя долго ждать.

По данным авторитетной газеты Les Echos, EDF намерена представить свои планы строительства энергоблоков с EPR2 к лету 2024 года. Компания собиралась закончить их подготовку еще осенью 2023 года, однако решила не торопиться: не хотела повторять историю с АЭС «Фламанвиль», когда работы были начаты при наличии лишь 25 % необходимых инженерных заключений.

«Прежде чем перейти к детальному проектированию реактора, необходимо завершить базовый проект, и предстоит еще много инженерной работы, особенно по зданиям АЭС», — ​пояснил Les Echos Жоэль Барре, межминистерский делегат по атомной энергетике, от имени правительства следящий за возобновлением строительства электростанций. «Эта задержка — ​следствие нашей дальновидной позиции. Объем исследований значительно возрастает, когда мы переходим к детальному проектированию реактора, и возникает риск повторения ошибок. Крупный проект такого рода должен опираться на прочный фундамент», — ​добавил он.

Не дожидаясь публикации общих планов, EDF сообщила, что она добивается получения необходимых разрешений для строительства на площадке атомной электростанции «Пенли» (в Нормандии, на севере Франции) двух новых энергоблоков с реакторами типа EPR2. По словам представителей EDF, совет директоров компании принял решение о строительстве новых блоков по итогам общенационального обсуждения, проходившего с 27 октября 2022 года по 27 февраля 2023 года. Сегодня на АЭС «Пенли» эксплуатируются два энергоблока с реакторами с водой под давлением мощностью по 1300 МВт, введенных в эксплуатацию в 1990 и 1992 годах.

В EDF также уточнили, что компания инициировала несколько административных процедур, касающихся, в частности, постановления о разрешении на строительство (DAC), рассмотрение которого займет около трех лет, и экологического разрешения, которое должно быть оформлено в течение года.

Предварительный план проекта выглядит следующим образом:
  • после получения экологического разрешения летом 2024 года EDF сможет начать подготовительные работы на площадке, включая земляные работы и изменение формы скалы, которые продлятся около трех с половиной лет;
  • затем, закончив оформление необходимых разрешений, ориентировочно в 2027 году, компания сможет залить первый бетон для здания первого реактора;
  • дальнейшее строительство займет около семи лет, и в 2035 году начнется эксплуатация новых блоков.

Les Echos отмечает, что на фоне сдвига вправо сроков сдачи общего проекта существует риск задержки строительства реактора для АЭС «Пенли». Пока сроки начала подготовительных работ остались прежними — ​с 1 июля, когда ожидаются необходимые разрешения, начнутся подготовка прибрежной территории и строительство морской платформы. Однако непосредственное начало строительства атомного реактора, запланированное на 2027−2028 годы, может быть перенесено. Решение по этому вопросу будет принято после углубленного изучения проекта EDF и межминистерской делегации по строительству новой АЭС в этом году.

Кроме того, летом 2023 года правительство Франции приняло решение о строительстве еще двух реакторов EPR2 на действующей АЭС «Бюже», расположенной на юго-востоке Франции. Как сообщила глава министерства энергетических преобразований Франции Аньес Панье-­Рюнаше, это позволит увеличить выработку электроэнергии на 30 % в ближайшие семь лет. Общая стоимость строительства новых реакторов на трех АЭС составит не менее € 52 млрд.

Пока нет информации о строительстве еще двух реакторов в Гравелине (департамент Нор, север); скорее всего, их можно будет найти в общих планах компании EDF летом 2024 года.
Производственные успехи
Между тем группа атомного машиностроения Framatome сообщила, что в 2023 году ее выручка составила почти € 4,1 млрд, что на 9,1 % больше, чем в 2022 году. В компании заявили, что этот рост обусловлен развитием проектов EPR во Франции и Великобритании, а также сервисных услуг на внутреннем рынке.
Напечатанное топливо
Framatome с 2015 года осваивает аддитивное производство компонентов ядерного топлива. В 2019 году компания заявила о производстве твэлов, при изготовлении которых использовались 3D-технологии, твэлы прошли цикл облучения на шведской АЭС «Гесген». В 2020 году Framatome и американская Ок-­Риджская национальная лаборатория освоили печать крепежных элементов ТВС из нержавеющей стали, через год эти элементы установили на блоке № 2 АЭС «Браунс Ферри». Также в 2020 году специалисты Framatome и Технологического университета Бельфор — ​Монбельяр (Франция) впервые в истории опробовали 3D-печать ураном. Аддитивным методом были изготовлены уран-молибденовые и уран-кремниевые топливные пластины для исследовательских реакторов. А в 2022 году напечатанный на 3D-принтере элемент ТВС был установлен на шведской АЭС «Форсмарк».
Действительно, в прошедшем году объем поставок Framatome машиностроительной продукции для ядерного сектора был внушителен. На внутреннем рынке компания заменила основное оборудование и модернизировала системы управления для ряда атомных станций. За рубежом машиностроительный гигант имеет большой портфель заказов и поставлял оборудование для компании Eskom в Южной Африке, а также для АЭС «Ангра‑3» в Бразилии, АЭС «Брюс» в Канаде и АЭС «Хинкли-­Пойнт C» в Великобритании. Есть у нее заказчики и в США. Полным ходом идет изготовление кованых компонентов и оборудования для второго британского проекта — АЭС «Сайзуэлл С».

Специалисты Framatome осуществили ремонтную сварку и провели горячие испытания второго основного контура на многострадальной АЭС «Фламанвиль‑3».

"2022 год также ознаменовался активизацией проектно-­конструкторских работ по первым серийным поковкам программы EPR2. Инвестиции были начаты в рамках промышленной программы, связанной с программой EPR2 во Франции. Они относятся к производству и сборке основных и вспомогательных компонентов оборудования", — ​рассказали во Framatome.
А что с добычей и экспортом урана?
Компания Orano сообщила, что ее выручка в 2023 году составила € 4,8 млрд — на 13,1 % больше, чем в предыдущем году, благодаря росту рыночных цен и увеличению объемов работ. Это позволяет компании оптимистично смотреть в будущее.

В феврале 2024 года Orano возобновила производство уранового концентрата на руднике Somair (Арлит) в Нигере. Работы ведутся медленно и постепенно. Как заявляют в Orano, французам удалось доставить «определенное количество» («уменьшенный объем») реагентов, что позволило возобновить эпизодическое производство уранового концентрата. Ранее, осенью 2023 года, после обострения политической ситуации в регионе границы государства были закрыты, что привело к временному закрытию рудника из-за ограничения поставок необходимых реагентов. Государственный переворот в Нигере привел к смене курса, который приобрел «антифранцузский» налет. В таких условиях работа на руднике стала рискованной, несмотря на хорошую охрану. Так что осторожность и неспешность, с которыми Orano возобновляет работы, оправданны и понятны.

Кроме того, по данным агентства France Presse, Orano проводит исследования с целью освоения одного из крупнейших в мире урановых месторождений Imouraren, расположенного на севере Нигера, в 80 км к югу от Арлита. Его запасы оцениваются примерно в 200 тыс. тонн.
Сотрудничество с Африкой
Orano в течение 50 лет эксплуатировала два урановых рудника в Нигере, на месторождении возле города Арлит: Somair и Cominak. Последний был закрыт 31 марта 2021 года, после истощения запасов урана, однако сейчас идет его реконструкция. Somair же — ​крупнейшая в стране открытая урановая шахта и, в соответствии с соглашением, заключенным в мае 2023 года между французами и правительством Нигера, будет эксплуатироваться до 2040 года.

Нигер занимает седьмую позицию в мире и вторую — ​в Африке (после Намибии) по объемам добычи урана. В 2021 году на Нигер приходилось 4,65 % от общемирового объема производства урана.
Orano также участвует в монгольском урановом проекте. Она ведет геологоразведочные работы и производственные испытания в Монголии уже 25 лет. Президент страны Ухнаагийн Хурэлсух подписал инвестиционное соглашение о добыче урана во время своего визита во Францию в 2023 году. А в начале года президент Orano Николя Мас сообщил новостному сайту Ergelt, что компания намерена добывать уран в Монголии по технологии подземного выщелачивания. «До старта проекта будет инвестировано $ 400−500 млн, в ходе его реализации — ​$ 1,6 млрд. Строительные работы мы планируем завершить в конце 2024 года и начать добычу в объеме 2,5 тыс. тонн в год в 2028—2029 годах. Урановый проект создаст более тысячи рабочих мест», — ​поделился планами представитель французской стороны.

Во Франции снова, после почти 10‑летнего перерыва, загрузили в действующий реактор партию топлива из обогащенного регенерированного урана. Речь идет об энергоблоке № 2 АЭС «Крюа‑2», выведенном в феврале 2024 года на номинальную мощность после завершения очередного планово-­предупредительного ремонта (ППР).

Использование обогащенного урана-­регенерата было прекращено во Франции в 2013 году. К 2018 году на площадках Orano скопилось порядка 20 тыс. тонн регенерата, извлеченного в ходе переработки из ОЯТ с французских АЭС. Ежегодно к этому количеству добавлялась примерно 1 тыс. тонн. Возобновление использования регенерированного урана позволит французам сократить прирост его складских запасов.

На западе задумываются о создании собственных мощностей по переработке ОЯТ. По данным Le Monde, EDF ведет переговоры с Orano и американской Westinghouse о создании такого завода в Западной Европе, но процесс может занять не менее 10 лет. По оценкам Orano, существующие хранилища уже в 2030 году переполнятся. Приступить же к сокращению запасов получится только после перевода на уран-регенерат четырех блоков мощностью порядка 1300 МВт каждый, который EDF планирует осуществить к 2028 году. Это реалистичный план, ведь уже сегодня все четыре блока АЭС «Крюа» с реакторами мощностью 900 МВт каждый имеют лицензии на использование урана-­регенерата.

Orano, впрочем, придерживается принципа не класть все яйца в одну корзину: компания диверсифицирует бизнес и инвестирует в ядерную медицину. По информации зарубежных СМИ, «дочка» Orano — ​Orano Med — ​начала строительство лаборатории альфа-­терапии в городе Оннаинг на севере Франции; там будут проводить радиолигандную терапию на основе изотопа 212Pb. Предприятие станет первым в своем роде в Западной Европе. Строительство ведется на частные инвестиции (€ 29 млн) при государственной поддержке (почти € 3,8 млн).

В ядерной медицине 212Pb применяется при альфа-­терапии, когда альфа-­излучающий изотоп сочетается с белком или антителом и целенаправленно поражает раковые клетки, при этом практически не повреждая здоровые ткани. Производство 212Pb сделает данный вид терапии более доступным для пациентов, страдающих онкологическими заболеваниями.

Данный проект станет пилотным; в этом году компания Orano Med планирует создать такое же предприятие в Индианаполисе (США). Объединенные мощности позволят Orano Med производить 10 тыс. доз в год к 2025 году, а к концу десятилетия их количество возрастет в 10 раз.

Учитывая короткий период полураспада 212Pb (10,6 часа), препараты должны производиться вблизи больниц. Поэтому предполагается строительство лабораторий по всему миру.
Вызов брошен
Франция была и остается великой ядерной державой, она обладает неоспоримым лидерством в Европе, а по ряду показателей — ​и в мире. Как и во многих других странах, во Франции наблюдался застой развития атомной энергетики после чернобыльской и фукусимской аварий. Но в отличие от соседей (Германии, Италии, Испании), полностью отказавшихся от мирного атома, Франция взяла курс на развитие ядерной программы. Обсуждается и исследуется возможность продления и модернизации действующих АЭС, идет проектирование и строительство новых с реакторами EPR‑1600 и EPR2 (в стране и на экспорт), вкладываются деньги в разработку новых месторождений урана, развиваются новые направления, такие как ядерная медицина и малые модульные реакторы. Правительство Франции поддержало компании отрасли, испытывающие финансовые трудности, проведя их реструктуризацию и национализацию. Был преодолен масштабный кризис, связанный с коррозией трубопроводов на действующих АЭС, вызвавший останов и ремонт многих энергоблоков.

Налицо возрождение одного из крупных поставщиков АЭС. Нельзя не порадоваться за коллег, предвидя положительное влияние их действий на развитие мировой атомной энергетики.


Информация, изложенная в данном материале, основана на французских источниках, мнение автора может не совпадать с позицией редакции.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ