crustgroup (crustgroup) wrote,
crustgroup
crustgroup

Category:

Ядерный гамбит (NUC10)

Продолжая рассказ о будущем урана и ядерной энергетики, проговорим ещё раз некоторые моменты, которые очень важны для понимания тех "сдержек и противовесов", которые определят будущее ядерной энергии как в целом в мире, так и с точки всех основных игроков мирового ядерного клуба.

Ведь, как уже понимают внимательные читатели, "ядерный мир", в отличии от мира нефтяного, вещь гораздо более взаимоувязанная и взаимозависимая.

"Угольный мир" ещё было возможно построить в рамках "отдельно взятой страны". Именно такой передовой страной угольного мира стала Великобритания.

"Мир нефтяной" уже был миром глобальным, в котором пересекались интересы многих стран и цивилизаций. Но это всё ещё был мир, в котором можно было однозначно выстроить взаимоотношения "сюзерен-вассал", "метрополия-колония" и "центр-периферия".

"Ядерный мир" — это мир взаимоувязанный и взаимозависимый. Потому что диктовать свою волю любому из членов "Большой ядерной семёрки" бесполезно. Можно торговаться, можно договариваться, а вот угрожать и требовать что-то — бесполезно.

Тем более, что все сильные мира сего — не более, чем пророки возле склона циклопической горы. А гора никогда не пойдет к Магомету. Горе, если честно, всё равно. Гора эта называется: Добыча урана в странах Бывшего Социалистического Лагеря.

И у неё свои законы развития.




Worrld uranium
Добыча урана в Восточном блоке — от  Курчатова — и до наших дней. Гора, которая никогда не пойдет к Магомету.

При взгляде на картинку сверху можно сразу уловить одну интересную особенность урана по сравнению с нефтью. Я уже давал ссылку на достаточно алармистскую работу Микаэля Диттмара "Конец дешёвого урана", которая тоже подчёркивает эту особенность: при добычи урана из любого источника присутствует три основных стадии — быстрый рост, выход на достаточно длительное плато, а затем — столь же быстрое, как рост, падение добычи.

Эта особенность добычи урана связана с тем, что в отличии от нефти, уран добывается в большинстве случаев не скважинами, а разработкой руд в шахтах или в открытых карьерах. Поэтому выдача "на гора" готового продукта определяется не законами гидродинамики и сжатия-расширения газов, а банальной нарезкой добычных горизонтов в шахте или графиком проведения вскрышных работ в карьере. А эти вещи обычно планируются исходя из некой постоянной мощности добычи — в большинстве случаев нецелесообразно сначала нагонять на карьер технику, чтобы резко увеличить добычу, а потом в столь же быстром темпе убирать с карьера экскаваторы, бульдозера и бурильные станки. Сказали дать стране миллион тонн угля урановой руды в год — даём. За следующим миллионом можете зайти после Рождества.

Единственным исключением является разработка урана так называемым подземным выщелачиванием пород.
Процесс выщелачивания начинается с бурения скважины, при этом, как и в случае сланцевой нефти и газа параллельно  могут применяться методы интенсификации отдачи пласта, такие как столь любимое сейчас ГРП, в основном, для облегчения проникновения раствора в залежь. После этого в скважину накачивается растворитель (выщелачивающий агент — обычно кислота ) где он соединяется с рудой. Смесь содержащая растворенную руду с полезным минералом затем выкачивают поверхность и потом на обогатительной фабрике получают из раствора нужный химический элемент.

Ralsko_uran
Эта скважина качала уран в Чехии.

В силу сложности и комплексности метода подземного выщелачивания он, в основном, применяется исключительно для получения чего-нибудь дорогого и ценного — например золота, меди или урана. Метод, в общем-то, достаточно грязный, поскольку отнюдь не весь агент потом можно поднять наверх из пласта, то есть часть его неизбежно остаётся в залежи. Однако, в случае наличия нормальных водоупоров, при отсутствии или незначительности водопотребления артезианской воды на территории добычи и при глубоком залегании пласта — альтернатив подземному выщелачиванию практически-то и нет. Так добывали уран даже в Чехии, добывают на Украине и будут добывать в Казахстане. Пока, конечно, весь и не добудут.

Подземное выщелачивание, хоть и привязано к количеству скважин и каждая следующая закачка агента, по понятным причинам, приносит всё меньше и меньше полезного материала, тоже очень похожа по графику добычи на шахты или карьеры.
Дело в том, что вторым этапом подземного выщелачивания идёт обогатительная фабрика, а этот достаточно сложный агрегат тоже рассчитывается на определённую производительность, то есть бессмысленно бурить дополнительные скважины, пока фабрика загружена материалом из существующих.

Собственно говоря, уже исходя из условий и специфики добычи урана можно понять его отличие от нефти.
Если добыча нефти — это всегда бум, "нефтяная лихорадка" и стихия рынка, то уран — это расчёт, план и полный тоталитаризм.
Бытие определяет сознание, в этом вопросе и в данной ситуации с классиками даже спорить не буду — уран, в отличии от нефти, даже на стадии добычи, планируется на десяток лет вперёд.

Точно так же, как планируется производство урана, планируется и его потребление. Как я писал уже раннее, цикл строительства АЭС в современном мире занимает от 5 до 10 лет, причём тенденция к уменьшению срока строительства и ввода станции в эксплуатацию практически не прослеживается. Все атомные станции, которые будут работать в мире в 2020 году, скорее всего либо запланированы, либо уже даже начаты в постройке.

12-12
Чем больше шарик — тем больше АЭС вводил весь мир в эксплуатацию за выбранный год.

Исходя из данных, получаемых со всего мира Департамент ядерной энергии МАГАТЭ подготавливает два прогноза установленной мощности АЭС во всем мире, низкий и высокий, которые ежегодно обновляются.
Низкий прогноз включает четкие планы, объявленные правительствами и энергопредприятиями в отношении нового строительства, продлений срока службы и вывода АЭС из эксплуатации. Согласно этому сценарию, например, по состоянию "на сейчас" будет происходить умеренный устойчивый рост до суммарного уровня мощности АЭС до 447 ГВт в 2030 году.
В высоком прогнозе дополнительно учитываются реакторы, предложенные в соответствии с долгосрочными планами правительств и энергокомпаний. Согласно этому прогнозу, суммарная мощность ректоров АЭС может достигнуть 691 ГВт в 2030 году.
Что же  касается производства электроэнергии, то его увеличение в период до 2030 года составит 25% согласно низкому прогнозу и 93% - согласно высокому. То есть, согласно высокому прогнозу, потребность в уране в мире к 2030 году удвоится, а в низком прогнозе — вырастет где-то на четверть.

Есть и альтернативный взгляд на будущий ядерный мир — от специалистов ассоциации WNA (World Nuclear Association), которые, как и любые специалисты в своём деле, надеются на лучшее. С их видением будущего можно ознакомиться, например, здесь.

Ну, и для противовеса, вот мнение "зелёных".
Тут, конечно же, атомная энергетика в будущем строго "помножена на ноль", а в светлом будущем нас ждут пещеры сверхэффективные фотоэлементы, сверхдешёвые батареи и вечные ветряки.
Однако, кое-какие данные я буду брать и из отчёта "зелёных", ибо они ненавязчиво показывают нам, в какую глубокую жопу непростую ситуацию попал Западный мир с его 20-летним небрежением к мирному атому.

Перед началом небольшого анализа нужно дополнительно сказать, что несмотря на "проседание" добычи урана в мире в 1990-е-2000-е годы, потребность мира в уране всё это время монотонно росла. При этом — блоки АЭС в 1990-е годы практически никто не строил. В чём же секрет роста потребления урана?

Всё дело в том, что номинально (по числу установленных энергоблоков) глобальная мощность АЭС с 1960-х до второй половины 1980-х годов росла высокими темпами, а их доля в глобальной выработке электроэнергии в 1986 году достигла 16%. Затем рост мощности АЭС замедлился, но в течение следующих 20 лет доля ядерной энергетики в производстве электроэнергии оставалась примерно неизменной и составляла 16%. Неизменность 16%-го уровня означала, что выработка электроэнергии на АЭС постоянно возрастала такими же темпами, как и общее мировое производство электроэнергии. Это объясняется медленным, но непрерывным ростом мощности и устойчивым резким повышением коэффициента эксплуатационной готовности реакторов в 1990-х годах.

То есть, несмотря на глобальное прекращение финансирования, на отсутствие интереса "сильных мира сего" к мирному атому (в США последний энергоблок был построен в 1979 году, а в Западной Европе — в 1991, Россия и Украина тоже не строили новых энергоблоков после аварии на Чернобыльской АЭС и вплоть до начала 2000-х), атомщики по всему миру напряжённо трудились и даже на старом, существующем и стареющем оборудовании умудрялись давать миру всё больше и больше угля мирного атома.

Коэффициент эксплуатационной готовности напрямую связан с количеством электроэнергии, выработку которого реактор способен обеспечить при непрерывной работе в течение всего года на номинальной мощности.
Коэффициенты эксплуатационной готовности повышались в 1990-х годах по нескольким причинам, главным образом благодаря технологическим и управленческим усовершенствованиям, дерегулированию и повышению безопасности.
Так, например, Южная Корея в 2000-х годах добилась на своих реакторах значения этого коэффициента в 95% ( и связанного с ним коэффициента используемой мощности — КИУМ в 93,5%).

По факту, кстати, во многих моментах Южная Корея уже обогнала в ядерной энергетике даже Японию — ведь именно южнокорейская компания KEPCO получила подряд на строительство четырёх реакторов собственной конструкции — APR-1400, который вполне может "уделать" даже суперсовременный европейский EPR, который всё никак не взлетит в Финляндии. Другой момент состоит в том, что Южная Корея, как и Япония тотально зависима от иностранного ядерного топлива, но тут уже ничего не поменять — страна маленькая, собственного урана нет. И это есть грустно.

Поэтому, если наложить график исторического производства урана на график его потребления, то будет видна истинная картинка того, что происходило в мире за двадцатилетие  1991-2011 годов:



Кто закрыл эту дыру в потреблении урана в мире? Уран не поступал с шахт, и как видно на первом графике, именно на 1991 год приходится резкое и окончательное падение добычи урана в Чехословакии и ГДР (спасибо "зелёным" и в том числе — и их требованиям окончательно закрыть тоталитарные "скважины, качающие уран" и урановые рудники ГУЛАГа).
Его компенсировала российская и, частично — американская программа ВОУ-НОУ, о чём я уже написал детально здесь.

Дополнительным "источником вдохновения" для мира было постоянное обогащение западных хвостов, которые активно завозились в Россию в 1990-е-2000-е годы.
Надо сказать, что с самого начала своей обогатительной программы по урану Запад попал в непростую ситуацию. Высокая стоимость газодиффузионного способа обогащения урана не позволяла эффективно отделить 235U от 238U — начиная с определённого момента содержание 235U в гексафториде урана, подаваемом на вход газодиффузионного завода уже не обеспечивало энергетической выгоды от его обогащения. Этот остаток обеднённого урана отправлялся в "хвост" обогащения и складировался до лучших времён. Ну а США, как мы помним, вообще придумало делать из такого обеднённого урана снаряды — всё равно при использовании газовой диффузии ничего с таким обеднённым ураном Запад сделать не мог.

Пока уран был дешёвым (на старых, хороших месторождениях) хвосты западных заводов ещё болтались на уровне 0,20% содержания 235U. Так дело обстояло до конца 1970-х годов.
В 1980-е годы, с ростом цены урана, в хвосты стали складывать уран с остаточным содержанием 0,30% 235U. В 1990-е годы, с появлением на западном обогатительном рынке русских центрифуг, для которых хвосты с содержанием изотопа 235U в 0,20-0,30% были ещё и ого-го каким сырьём, Запад вообще оборзел, и предпочёл на своих газодиффузионных заводах ограничиться обогащением лишь в два раза, складывая в "хвост" уран с содержанием 235U в 0,35%.

Кроме того, что это поднимало энергетику газодиффузионных заводов, так это ещё и позволяло очень сильно экономить их мощность, одновременно повышая их производительность.
В общем, все 1990-е и первую половину 2000-х годов русские обогатители "жрали" чёрствый хлеб западных отвалов, а западные обогатители наслаждались "хрустом французской булки". Дошло до того, что около 2,6 млн. ЕРР в год (а это на тот момент составляло около 15% мощности российского обогатительного комплекса) просто занималось перемалыванием западных хвостов, подчищая рынок вторичного урана за газодиффузионными заводами и перерабатывая старые западные отвалы.

Ну, а любители конспирологии могут оценить, что впервые услуги обогащения странам Запада были предложены СССР ещё в 1968 году — и тогда же СССР впервые была озвучена стоимость обогащения урана — которая оказалась примерно в четыре раза ниже западной даже в пересчёте на деньги. Ну а первые поставки услуг обогащения на советских центрифугах для западного потребителя — это 1971 год, когда было подписано соглашение с Францией, а не 1991 год, как тут подумали некоторые.
В общем, что такое soviet power supreme Запад узнал задолго до Рейгана и Горбачёва. То, что СССР неизбежно победил бы Запад в будущей ядерной гонке в мирном атоме, знали и понимали все умные люди на Западе. Так что, конспирология вещь весёлая, куда же нам без неё.

Теперь посмотрим на добычу урана в Западном мире. Здесь, в отличии от картинки по миру Восточному, есть ещё одна интересная "тонкая синяя линия" — сколько этого самого урана Западу надо:

Western uranium
Западная гора. Она пришла к Магомету. Но Магомету от этого не стало легче.

Видите точку невозврата? Это 1985 год, когда потребление западных реакторов уверенно превысило производство урана западными же шахтами.
Если бы СССР не развалился в 1991 году, то его крушение стоило бы выдумать.
Если бы ВОУ-НОУ и обогащение хвостов не подпитывали бы западную ядерную энергетику все 1990-е и 2000-е годы, она бы уже давно умерла.
Если Вы недоумеваете, как можно одной рукой воевать с СССР, а другой рукой — покупать у него ресурсы, начиная с 1970-х годов — то Вы ничего не понимаете в политике.
Если Вы не понимаете, зачем Западу необходима, как воздух, "Перестройка №2" в современной им России — я расскажу Вам о будущем урана.

Ведь оно не менее увлекательно, чем будущее нефти. Как я сказал, в мире урана не получается построить  взаимоотношения "сюзерен-вассал", "метрополия-колония" и "центр-периферия". Приходится договариваться.

Мир будущего — это мир, в котором оружием России всё больше и больше будет геоэкономика.
Первой российской пешкой в "Ядерном гамбите" была, как оказалось, программа ВОУ-НОУ.
Не знаю, но мне кажется, что две фигуры — Германию и Японию — Запад отдаёт назад уже сейчас.

Вопрос — хватит ли Королю чёрных времени на рокировку?
Ведь пешка, судя по всему, оказалась "отравленной"...





Tags: Европа, Россия, США, пик урана
Subscribe
promo crustgroup сентябрь 5, 2012 16:48 88
Buy for 100 tokens
Начиная цикл статей о ядерной энергии я постараюсь описать несколько моментов, которые часто проговариваются вскольз, либо вообще не упоминаются при разговоре о "ядерной альтернативе" ископаемым минеральным топливам. Стартанём собычных цифр и картинок, которые иногда гораздо более…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 31 comments