Директивным органам необходимо понимать, что системные издержки, связанные с переменными возобновляемыми источниками энергии (ВВЭ), обусловливают необходимость включения ядерной и гидроэнергетики в качестве основных подлежащих распределению низкоуглеродных вариантов производства энергии в рамках чистого электроэнергетического баланса. Представители Международного энергетического агентства (МЭА) и Агентства по ядерной энергии (АЯЭ) ОЭСР сообщили делегатам на Симпозиуме Всемирной ядерной ассоциации 2019 в Лондоне на прошлой неделе, что вопрос затрат на системы больше не является новинкой, а становится все более важной темой в борьбе с изменением климата.

Брент Ваннер (Изображение: Всемирная ядерная ассоциация)

Брент Ваннер, руководитель аналитической группы МЭА по вопросам производства электроэнергии, изложил выводы своего доклада"Ядерная энергия в системе чистой энергии", опубликованного в мае.

"МЭА-это агентство, занимающееся всеми видами топлива и всеми технологиями, а это означает, что у нас нет лошади в гонке",-сказал Ваннер. "Но существует довольно много дезинформации, и если вы спросите широкую аудиторию, каков вклад ядерной энергии, они не будут близки к правильному числу".

Сама Бильбао и Леон, руководитель отдела развития ядерной технологии и экономики АЯЭ, представила выводы своего доклада The Costs of Decarbonisation: System Costs with High Shares of Nuclear and Renewables (<<Затраты на декарбонизацию: системные затраты с высокой долей ядерной энергии и возобновляемых источников энергии>>), опубликованного в январе.

"Все низкоуглеродные виды топлива будут необходимы для достижения целей в области климата, но системные затраты на возобновляемые источники энергии должны быть приняты во внимание, если мы хотим создать равные условия для ядерной энергетики",-сказала она. "И рынки должны быть устроены так, чтобы они посылали сигналы, побуждающие инвесторов инвестировать в низкоуглеродные источники энергии".

К ним присоединился Стаффан Квист (Staffan Qvist), директор Qvist Consulting. Он только что завершил исследование шведской электроэнергетической системы-"одной из стран мира, где легче всего перейти на 100% возобновляемую энергию благодаря мощному гидроэлектроэнергетическому сектору",-в котором делается вывод о том, что ядерная энергия остается неотъемлемой частью систем с наименьшими затратами (наряду с такими возобновляемыми источниками энергии, как гидроэлектроэнергия и энергия ветра) и что существует необходимость в такой структуре рынка, которая отражала бы атрибут ядерной энергии в отношении системных затрат.

"После утверждения аргумента о стоимости системы необходимо разработать рыночный механизм, позволяющий низкоуглеродным производителям электроэнергии получать отдачу от инвестиций, а также политику, направленную на снижение средневзвешенной стоимости капитала (WACC) в новых ядерных проектах",-сказал он, добавив, что эффективным потенциальным примером этого может служить предложенная в Соединенном Королевстве модель регулируемой базы активов (RAB).

Каковы затраты на систему?

В своем докладе АЯЭ отмечает, что понятие системных издержек, согласно которому при наличии неопределенной и переменной выработки электроэнергии общие издержки превышают сумму издержек на уровне предприятия, рассчитанную с использованием методологии выравнивания издержек на электроэнергию, до сих пор было"несколько новым". Вместе со своим родственным учреждением-МЭА-она пришла к выводу о том, что в будущих электроэнергетических системах все имеющиеся низкоуглеродные варианты производства энергии-ядерная энергия, энергия ветра, солнечная фотоэлектрическая энергия, гидроэлектроэнергия и, возможно, когда-нибудь ископаемые виды топлива с улавливанием, использованием и связыванием углерода-должны будут работать сообща, с тем чтобы страны могли достичь своих экологических целей экономически эффективным образом.

Однако ВРЭ пока еще не в полной мере конкурентоспособны с ядерной энергетикой с точки зрения затрат на систему. Таким образом, рентабельная низкоуглеродная система, вероятно, будет состоять из значительной доли VRE, по крайней мере столь же значительной доли диспетчерских технологий с нулевым выбросом углерода, таких как атомная энергия и гидроэлектроэнергия, и остаточного количества газовых мощностей для обеспечения некоторой дополнительной гибкости наряду с хранением, регулированием спроса и расширением объединения энергосистем.

Сосредоточение внимания на ядерном оружии

Ваннер отметил, что атомная энергия обеспечивает 10% глобального производства электроэнергии и является вторым по величине низкоуглеродным источником электроэнергии в мире сегодня после гидроэнергетики. Его доля превышает долю энергии ветра, биоэнергии и солнечной энергии вместе взятых. Использование ядерной энергии за последние 50 лет позволило избежать выбросов 60 гигатонн CO2, сказал он, добавив, что без ядерной энергии выбросы CO2 были бы на 20% выше.

Многие атомные электростанции в странах с развитой экономикой выходят из эксплуатации по мере того, как они приближаются к концу своего первоначального 40-летнего проектного срока службы. Продление срока службы атомных электростанций является конкурентоспособным с точки зрения затрат по сравнению с новыми солнечными и ветряными электростанциями и обеспечивает возможность отправки экологически чистой электроэнергии. Стоимость продления срока службы составляет чуть более 1 млрд. долл. США на гигаватт в течение 20 лет, при этом нормальная стоимость составляет около 50 долл. США за мегаватт-час, что в Соединенных Штатах очень похоже на новые газовые электростанции. Еще более убедительным примером этого являются Европейский союз и Япония. Он сказал, что мы должны использовать этот дешевый источник зеленого электричества.

По его словам, без дополнительных продлений срока службы или новых проектов ядерные мощности в развитых странах к 2040 году сократятся на две трети. « Мы должны повысить осведомленность политиков о том, что существует потенциальный риск, если будет самоуспокоенность и ядерная энергия будет оставлена за пределами группы низкоуглеродных решений ».

Последствия угасания ядерной энергетики в развитых странах, по его словам, заключаются в более высоких счетах для потребителей (на целых 15% к 2030 году и на 30% к 2040 году в странах, которые в наибольшей степени полагаются на ядерную энергию) и более высоких выбросах CO2 (в течение следующих двух десятилетий будет дополнительно 4 миллиарда тонн от производства электроэнергии).

Организация"Бильбао и Леон" подчеркнула отсутствие прогресса в переходе к чистой энергетике. Низкоуглеродные источники энергии обеспечили 36% выработки электроэнергии в прошлом году, что точно такое же, как 20 лет назад, и это несмотря на то, что мы все считаем, что чистая генерация растет. Она сказала, что это потому, что мы позволили нашему ядерному флоту прийти в упадок.

Она отметила, что Парижское соглашение по климату подразумевает целевой показатель в 50 г CO2/кВт.ч, который направлен на то, чтобы удержать рост глобальной средней температуры на уровне значительно ниже 2 градусов. В настоящее время углеродоемкость электроэнергии составляет 570 гСО2/кВт.ч, а целевой показатель-50 гСО2/кВт.ч или менее. Это огромная проблема,-сказала она.-На долю электроэнергии приходится 40% глобальных выбросов CO2, и она будет играть ключевую роль. Фактические выбросы при производстве электроэнергии необходимо будет сократить на 73% во всем мире и на 65% в странах ОЭСР.

По ее словам, фактическая стоимость электроэнергии должна отражать не только затраты на производство электроэнергии на уровне электростанции, например, на бетон, сталь, топливо и людские ресурсы для электростанций, но и затраты на сетевую систему, которые представляют собой затраты, которые различные формы производства налагают на систему при доставке электроэнергии потребителю, а также социальные и экологические издержки, такие как выбросы, качество воздуха и безопасность поставок.

"Общие затраты на систему представляют собой сумму затрат на производство электроэнергии на уровне предприятия и затрат на систему на уровне сети и в основном обусловлены характеристиками, присущими переменной генерации",-сказала она. "Наше исследование показывает, что на будущих энергетических рынках мы увидим значительное проникновение возобновляемых источников энергии, и наши системы станут недоступно неэффективными".

Сама Бильбао и Леон (Изображение: Всемирная ядерная ассоциация)

Это всегда ядерное оружие.

Компания Qvist планирует опубликовать позднее этой осенью всеобъемлющее новое исследование о будущих вариантах низкоуглеродных систем электроснабжения в Швеции. По данным правительственного агентства Statistics Sweden, ядерная энергетика была крупнейшим производителем электроэнергии в 2018 году с 66 ТВт.ч, за ней следуют гидроэлектроэнергия (61 ТВт.ч) и энергия ветра (17 ТВтч).

В стране восемь ядерных энергетических реакторов, но в 2015 году решения правительства о повышении целевого антиядерного налога побудили коммунальные предприятия закрыть четыре реактора к концу 2020 года, два из которых уже выводятся из эксплуатации. Антиядерный налог с тех пор был отменен, и в результате государственный Vattenfall закрывает два реактора, которые в настоящее время являются прибыльными, сказал Квист.

Мы активно выводим из эксплуатации 25-35 евро за мегаватт-час постоянных мощностей и строим 40-50 евро за мегаватт-час переменного производства. То, что Швеция не тщательно изучает варианты, которые позволили бы компании"Ваттенфолл" инвестировать средства в долгосрочную эксплуатацию этих реакторов, является политическим провалом, и мы должны решить эту проблему.

Стаффан Квист (Изображение: Всемирная ядерная ассоциация)

В исследовании Квиста определяется оптимальный с точки зрения затрат комплекс генерирующих мощностей, включающий 20 различных технологических вариантов производства и хранения, а также ограничения в отношении выбросов. В нем используется модифицированная и расширенная версия кода GenX, разработанная Энергетической инициативой Массачусетского технологического института и используемая при моделировании для доклада <<Будущее ядерной энергетики в мире с ограниченным содержанием углерода>>, который был опубликован в сентябре прошлого года. По словам Квиста, наиболее экономичные системы включают в себя все возможные долгосрочные операции на существующих ядерных установках со всеми рассмотренными вариациями входного сигнала.

Если вы используете очень большие вариации входных данных о том, насколько дешевой может стать солнечная энергия, насколько дешевым может стать ветер, батареи, хранение водорода, гибкость на стороне спроса, что угодно, это всегда говорит"продолжайте инвестировать в существующую ядерную энергию". Если он делает это в одной из самых простых систем для перехода на 100% возобновляемые источники энергии, то он сделает это, вероятно, в любой другой системе, которую мы когда-либо могли посмотреть. Он всегда выбирает долгосрочную эксплуатацию,-сказал он.-Поэтому необходимо придумать рыночный дизайн, который отражает этот атрибут ядерной энергетики в отношении системных затрат.

Что касается нового ядерного строительства, сказал он: с аргументом о стоимости системы и установленной логикой, нам нужно предложить политику по снижению средневзвешенной стоимости капитала. Регулируемая модель базы активов может оказаться шагом вперед в этом направлении. При низком WACC новая атомная энергия занимает значительную долю в системе с наименьшими общими затратами практически на каждом рынке.

Модель RAB

Общественные консультации правительства Соединенного Королевства по оценке модели RAB заканчиваются 14 октября. Этот обзор направлен на снижение стоимости новых проектов строительства атомных электростанций за счет предварительной оплаты потребителями своих счетов за электроэнергию. Решение этой проблемы необходимо в срочном порядке, поскольку ядерная энергетика рассматривается в качестве одного из важнейших элементов обязательства правительства по сокращению выбросов углерода в стране до нулевого уровня к 2050 году. 7 из 8 существующих атомных электростанций Соединенного Королевства должны быть выведены из эксплуатации к 2030 году.

Крис Баубрик (Chris Bowbrick), заместитель директора по политике в области ядерной энергетики в Министерстве бизнеса, энергетики и промышленной стратегии Великобритании, сказал, что к обзору был большой интерес, в том числе из-за рубежа.

Крис Боубрик (Изображение: Всемирная ядерная ассоциация)

"Здесь царит настоящий оптимизм",-сказал он. Мы получили действительно хорошие отзывы на международном уровне; от коллег, которые смотрят на то, что делает Великобритания, и на то, является ли это решением, которое может быть распространено по всему миру. "Консультация также привлекла интерес со стороны" не тех типичных инвесторов, которых вы обычно ассоциируете с ядерными проектами",-добавил он.

Модель RAB не будет применяться к Hinkley Point C, который в настоящее время строится EDF Energy в Сомерсете, Англия, но будет применяться к будущим установкам. Запланировано еще пять новых проектов-"ЭДФ энерджи" совместно с"Чайна дженерал нуклеар"; "НуГенерация" (NuGen); и"Хорайзон Атомная Энергия".

В ноябре прошлого года Toshiba Corp объявила, что сворачивает свой новый ядерный проект в Мурсайде и ликвидирует свою дочернюю компанию NuGen, которая управляет проектом. Право собственности на объект в Мурсайде было возвращено Управлению по выводу из эксплуатации ядерных объектов. Боубрик сказал на симпозиуме 2019 на прошлой неделе, что правительство"думает, что мы хотим делать с этим сайтом, и мы примем решение по этому вопросу в свое время".

В начале этого года реализация новых строительных проектов компании"Горизонт" была приостановлена, несмотря на то, что британская дочерняя компания японской компании"Хитачи" добилась существенного прогресса в реализации своих планов по созданию по меньшей мере 5,4 ГВт новых мощностей на двух объектах-"Уилфа Ньюидд" на севере Уэльса и"Олдбери он-Северн" на юго-западе Англии-путем установки в Соединенном Королевстве современных кипящих реакторов компании"Хитачи-ГЭ".

Боубрик сказал, что другие объекты, предназначенные для развития атомных электростанций, помимо Мурсайда, но включая Wylfa Newydd и Oldbury, все еще принадлежат их разработчикам.