Бавният, но сигурен рестарт на ядрената енергетика в Япония

В средата на м. септември 2023 г. Япония рестартира втори енергоблок на АЕЦ „Такахама“. Това маркира 12-ият рестартиран ядрен енергиен блок в страната след аварията на АЕЦ „Фукушима-Даичи“ през 2011 г.

Аварията в АЕЦ „Фукушима-Даичи“ безспорно бе повратен момент не само за развитието на ядрената енергетика в Япония, но и за работата на целия ядреноенергиен отрасъл в световен мащаб. В следствие на излишно създалата се паника например, Германия абсолютно необосновано пое неотменим курс към пълен отказ от ядрената си енергетика – процес, който завърши през 2023 г. В рамките на Япония на практика развитието на ядреноенергийния отрасъл бе стопирано, като повечето централи бяха временно изключени от електроенергийната система, а проектите за изграждане на нови ядрени мощности – замразени.

Временното спиране на почти всички японски ядрени мощности непосредствено след аварията във АЕЦ „Фукушима-Даичи“ се отрази неблагоприятно върху енергийния баланс на страната. След това решение японската икономика стана почти напълно зависима от внос на фосилни горива (втечнен природен газ, въглища и петрол), които се утвърдиха като водещи източници за производството на електроенергия. Така например през 2014 г. природния газ достигна абсолютен връх като дял от електропроизводството (42,1%), следван от въглищата (33,2%) и петрола (11,4%). В структурно отношение електроенергийния баланс на страната не се изменил драстично и през 2022 г., където природния газ продължава да има водещ дял от 34% а въглищата - 32,9%. Това означава, че над 71% от електропроизводствените мощности в страната използват фосилни горива. Интересно е да се отбележи, че през 2022 г. фотоволтаичните централи са достигнали задоволителен дял на участие - 10,21%, докато ядрената енергетика е произвела едва 5,36% от електроенергията за тази година.

Енергийната сигурност се превърна в ключова тема относно конкурентоспособността на икономиката, особено след разразилата се енергийна криза от средата на 2021 г. и нейното катализиране в следствие на войната в Украйна и увредените вериги на доставка в световен мащаб. В следствие на това, че Япония е относително бедна на местни енергийни ресурси, страната се принуждава да внася огромни количества втечнен природен газ (ВПГ). По този начин Япония се превърна в най-големия световен вносител на ВПГ за 2022 г., изпреварвайки Китай. В условията на все по-нестабилни и несигурни газови пазари обаче, прекалената зависимост на Япония от природния газ може да изиграе лоша шега тъкмо върху конкурентоспособността на икономиката и сигурността на енергийните доставки в страната.

Поглед към ядрената енергетика

Към настоящият момент Япония разполага с около 33 ядрени енергийни блока, които могат да бъдат приведени в експлоатация. Тяхната съвкупна инсталирана мощност възлиза на 31 679 MWe. По данни на японското министерство на икономиката, търговията и индустрията от 2021 г. близо 17 ядрени блока се намират в различен етап от процеса по преглед на новите изисквания за безопасност, въведени след аварията във Фукушима-Даичи. Важно е да се отбележи, че освен одобрението на японския ядрен регулатор, за да бъде рестартирана една ядрена мощност, трябва одобрението и на префектурите, на чиято територия се намират ядрените централи.

Съгласно одобрения от японското правителство план за електропроизводствените мощности през 2030 г., ядрената енергетика трябва да има дял от 20-22%, докато възобновяемите източници трябва да достигнат съвкупен дял в диапазона 36-38%. По отношение на ядрената енергетика достигането на дял от 20-22% на практика означава да бъдат рестартирани всички онези ядрени реактори, намиращи се в процес на пре-лицензиране. Нещо повече - смята се, че рестартирането на спрените ядрени блокове ще доведе до понижаване зависимостта на Япония от внос на фосилни горива.

Рестартирането на ядрените блокове, както доказва японския пример, е тежък административен и политически процес, защото наред с обективните технико-технологични фактори и по-високите изисквания за безопасност на ядрените централи, е необходимо съгласуване между множество административни звена – както на национално, така и на локално ниво. Въпреки това обаче, трябва да се подчертае, че повечето от спрените блокове, годни за рестарт, имат достатъчен остатъчен технологичен ресурс, така че да бъдат приведени в експлоатация – безопасно и надеждно. В този смисъл са и плановете на правителството за рестартиране и дългосрочна експлоатация на текущите инсталирани ядрени мощности, а съгласно проектните характеристики и заложения ресурс, повечето ядрени блокове могат да работят поне 60 години от първоначалния им пуск.

Наред с рестартирането на спрените ядрени блокове обаче, в дългосрочен план Япония непременно трябва да мисли за изграждане на нови ядрени мощности от следващо поколение (генерация 3+ и генерация 4). В края на 2022 г. правителството обяви, че водещите японски компании в ядрената индустрия разработват нови реакторни дизайни както на базата на познатата и утвърдена технология на водо-водни реактори с вода под налягане, така и на високотемпературни реактори с газово охлаждане. Освен това Япония обръща и сериозно внимание за мястото и значението на малките модулни реактори, като бъдещ елемент от цялостното ядрено портфолио на страната.

Обществените нагласи към ядрената енергетика в Япония.

През последните две години се наблюдава интересен процес по промяна на обществените нагласи спрямо развитието на ядрената енергетика в Япония. През м. юни 2013 г. само 28% от японците са подкрепяли рестартирането на спрените централи, докато през 2023 г. техния дял вече е над 51%. Тези данни показват, че Япония се намира в безпрецедентна ситуация относно общественото мнение спрямо ядрената енергетика - само за 10 години обществото е преминало от етап на почти пълно отхвърляне на ядрената индустрия към приемането ѝ за интегрална част от енергийната сигурност на страната.

По отношение на ядрената индустрия в Япония трябва да се отбележи, че спирането на огромна част от ядрените блокове в страната се отрази неблагоприятно както върху инженерно-проектантските възможности на компаниите, така и върху експлоатационния опит и научно-изследователската и развойна дейност в отрасъла. Именно затова е от фундаментално значение системата за трайно създаване, натрупване и поддържане на ядрените знания да бъде възстановена. Това със сигурност ще бъде времеемък процес, който няма как да се случи от днес за утре, имайки предвид цяло едно изгубено десетилетие в развитието на ядрената енергетика в Япония.

Рестартирането на спрените ядрени блокове в Япония е ключов процес, който несъмнено ще има отзвук в цялата ядрена индустрия по света. Япония може би е първата „голяма“ ядрена държава, която осъществява толкова амбициозна програма за рестарт на ядрената си индустрия, при положение, че само преди 12 години на нейната територия се случи най-крупния ядрен инцидент след аварията в АЕЦ „Чернобил“ през 1986 г. Само по себе си това решение носи огромна политическа цена, защото правителството е водещ фактор при вземането на стратегическите решения за развитието на енергетиката – едно от което е рестартирането на ядрените мощности в Япония.

Тази задача обаче, изобщо няма да бъде лека, защото изисква високо ниво на координация между всички заинтересовани страни – ядрената индустрия, операторите и собствениците на ядрени централи, националния ядрен регулатор, устойчивостта на политическите решения и не на последно място – общественото мнение. Промяната на обществените нагласи спрямо ядрената енергетика може да се обясни и в контекста на разразилата се световна енергийна криза, в следствие на която енергийните разходи на домакинствата и бизнеса не само се увеличиха драстично, но несигурната среда направи така, че каквото и да е средносрочно и дългосрочно планиране е на практика невъзможно. В тези условия рестартирането на спрените ядрени блокове след 2011 г. е не просто възможност, а задължение, имащо пряка свързаност с енергийната сигурност и икономическото развитие на Япония.