Борьба за индийский атом, часть 2. Трудный выбор между углем и торием, - А.Анпилогов 10:29 10.02.2015
Рассмотрев в прошлой части нашего рассказа тернистый путь индийской ядерной программы, надо, кроме проблем, которые преследовали индусов на их нелегком пути к мирному атому, рассказать и о том нелегком выборе, который по-прежнему стоит перед Индией, начиная еще с момента старта индийской ядерной программы в далеких 1950-х годах.
Выбор этот прост и сложен одновременно - страна прекрасно понимает всю тупиковость своей нынешней энергетической стратегии, но, в то же время, не может повернуть инерцию громадной, миллиардной страны с пагубного пути экстенсивного использования минеральных топлив на перспективный путь замкнутого цикла ядерной энергетики.
И основным моментом такого стратегического поворота, конечно же, будет являться твердая заявка Индии на самостоятельное освоение практики работы с такими трудными изотопами, как 232Th и 239Pu.
Программа работы с изотопами 232Th и 239Pu, которую Индия пытается осуществить и сейчас, была сформулирована еще в начале 1950-х годов основоположником индийской ядерной программы - Хоми Джехангиром Бабой.
Хоми Баба тогда предложил так называемую трехступенчатую программу развития индийского атома, которая опиралась на тот простой и совсем не устаревший сегодня геологический факт: Индия практически лишена запасов природного урана (обладая, по разным оценкам, от 1 до 2% мировых запасов этого природного ядерного топлива), но, с другой стороны, обладает более чем 25% от мировых промышленных запасов тория.
Программа была сформулирована Хоми Бабой предельно четко и лаконично:
"Общие запасы тория в Индии составляют не менее 500 000 тонн, а известные индийские запасы урана не составляют и 1/10 от запасов тория. В силу вышесказанного, стратегической задачей индийской ядерной программы должно стать скорейшее вовлечение в нее масштабных запасов тория, которому необходимо дать приоритет перед использованием урана. Однако, в силу понятных причин, первое поколение индийских атомных станций должно использовать 235U, как единственный изотоп природного урана, с которого можно начинать ядерный цикл. 239Pu, получаемый на станциях первого поколения, может затем использоваться для производства электроэнергии с одновременным превращением природного тория 232Th в изотоп урана 233U и с конвертацией обедненного урана изотопа 238U в тот же изотоп 239Pu, который можно снова использовать в реакторах-размножителях второго поколения. И, наконец, станции второго поколения должны открыть путь к станциям третьего поколения, которые уже будут использовать искусственно наработанный из тория изотоп урана 233U для дальнейшего превращения тория в ядерное топливо…"
План Бабы, представленный им премьер-министру Джавахарлалу Неру в 1954 году, был утвержден индийским правительством четырьмя годами позже, в 1958-м.
Однако натурная реализация данных планов столкнулась, как я уже говорил в первой части моего рассказа, с тотальной неготовностью промышленности и науки Индии к быстрому и масштабному освоению столь сложной и комплексной программы, как мирная атомная энергетика.
Программа "трехступенчатого похода к ториевой энергетике" актуальна и сейчас - запасы тория и урана в Индии по-прежнему относятся в рамках практически того же отношения: на сегодняшний день в Индии в результате масштабной программы геологических исследований имеется уже около 900 000 тонн промышленных запасов тория и лишь около 150 000 тонн урана.
Точно так же страна, как и в 1950-е годы, на фоне взрывного роста населения и масштабного роста экономики и промышленности не может опираться лишь на минеральное топливо в деле обеспечения страны энергией.
Все дело в том, что Индия, несмотря на весьма значительную территорию, сегодня уже вынужденно импортирует все три основных минеральных топлива - нефть, газ и даже каменный уголь.
На сегодня страна импортирует 80% нефти и нефтепродуктов, 45% потребляемого природного газа и около 15% каменного угля, используемого в стране.
Понятное дело, попытка построить устойчивую, дешевую и масштабную энергетику на нефти или природном газе для Индии утопична - страна не сможет даже рассчитывать на судьбу Японии, которая после 30 лет "банкета" на импортном газе и нефти и после краха японской ядерной программы теперь срочно возвращается к своему, местному углю. Поезд дешевого газа и бесплатной нефти уже ушел - и Индии там ловить совершенно нечего: эти дефицитные энергоносители страна будет использовать лишь там, где от их использования невозможно уйти - в первую очередь на транспорте и в труднодоступных местах.
А вот остаток массовой, стационарной промышленной и бытовой энергии, как ни крути, страна будет вынужденно получать из угля - на сегодняшний день уголь обеспечивает 67% энергетического баланса страны и 59% производства электроэнергии. Но даже на этом пути Индию ждут неприятные сюрпризы.
В перспективе всего лишь пяти лет, на фоне продолжающегося взрывного роста населения и желания обеспечить хотя бы минимальную электрификацию сельской местности, Индия неизбежно будет вынуждена еще больше нарастить потребление каменного угля (до уровня почти что в 1 млрд тонн в год) при одновременном росте его импорта (составляющего уже сейчас около 135 млн тонн в год). При этом надо понимать, что Индия, как и Китай, имеет с углем одну и ту же труднорешаемую проблему - это масштабные экологические последствия от сжигания столь значительных объемов весьма токсического топлива.
К локальному преимуществу Индии перед Китаем можно отнести лишь то, что из 61 млрд тонн извлекаемых запасов угля не менее 95% составляет каменный уголь и, учитывая текущее потребление, Индия все-таки может ожидать своего локального "пика угля" не в периоде 2016–2020 годов, а как минимум десятилетием позже.
Угольная ТЭС в Раджастане, Индия. Вскорости Индия может утроить свою угольную генерацию.
Однако масштабные планы по установке угольной генерации могут значительно приблизить этот возможный пик угля в Индии и значительно увеличить даже громадную цифру потребления угля в Индии в 1 млрд тонн в год.
Страна сегодня имеет около 153 ГВт установленной генерирующей мощности на угле. А вот планы Индии на установку угольной мощности уже гораздо более масштабны: индусы собираются за следующее десятилетие установить еще около 614 ГВт мощности угольных энергоблоков, из которых уже около 135 ГВт угольной генерации находятся на стадии реального строительства или же сдачи в эксплуатацию.
Уже реализация только лишь начатой постройки может практически удвоить потребление угля в Индии, реализация же всей программы угольной энергетики поднимет потребление Индией каменного угля как минимум втрое, до уровня, уже сравнимого с китайским.
При этом уголь, который сейчас обеспечивает Индии около двух третей ее энергетического баланса, хоть и является каменным углем, а не лигнитом (бурым углем), в основном представлен низкокачественными марками, с низкой калорийностью (от 80 до 50% от калорийности австралийского антрацита - 4500 ккал/кг вместо 6500 ккал/кг) и с гораздо более высокой зольностью (от 15% до 45%). Уже сейчас, в силу вышесказанного, Индия вынужденно тратит в среднем 0,7 кг угля на генерацию каждого кВт-часа электроэнергии, в то время как США имеет данный показатель на уровне всего 0,45 кг угля на 1 кВт-час.
Поэтому возможная задача о переводе индийской энергетики с качественных, низкозольных импортируемых углей и истощающихся месторождений индийского качественного угля на высокозольный и низкокалорийный местный уголь "второй очереди" может оказаться не менее масштабной и сложной, нежели реализация амбициозной ториевой ядерной программы.
Производство электроэнергии в Индии, ТВт-часов в год, 1985–2012 год.
Сегодня Индия производит уже 1150 ТВт-часов в год.
При этом развитие всей электроэнергетики Индии базируется на простом принципе: "электроэнергией снабжаются только те потребители, которые могут за это заплатить". Индийское правительство не использует никаких лозунгов "пятилетних планов" или же "тотальной электрификации страны", которые двигали вперед СССР или Китай в похожих ситуациях: в Индии до сих пор нормальной считается ситуация, когда некоторые районы даже столичных городов практически начисто лишены доступа к электроэнергии.
Поэтому - будущая схватка индийского угля и индийского же мирного атома так или иначе будет вращаться вокруг стоимости электроэнергии, производимой с помощью сжигания каменного угля или же в результате ядерных реакций.
И если технология сжигания каменного угля - уже устоявшийся процесс, в котором себестоимость ясна и понятна, то в вопросе сжигания плутония, тория и урана, несмотря на немалый пройденный за полвека путь, Индии еще предстоит встретиться с массой сложных и трудноразрешимых моментов.
Оригинальный план Хоми Бабы подразумевал использование резервов тория (которые тогда оценили в рамках плана в 300 000 тонн) для производства 358 ТВт-часов электроэнергии в год на протяжении не менее 100 лет.
Сегодняшние запасы тория в принципе позволяют Индии произвести и вдвое больше электроэнергии.
Что же останавливает Индию от начала масштабной ториевой программы, и сможет ли торий хотя бы частично заменить Индии ее заканчивающийся и достаточно трудный в использовании уголь?
Алексей Анпилогов Руководитель центра координации "Новая Русь"
9 февраля 2015
|