Атомная промышленность является спорным топиком в импакт инвестициях. Вообще по отношению к атому люди делаятся на два лагеря - технооптимисты и технопессимисты. Первые верят, что технологии решают проблемы и приветствуют развитие атома, а вторые верят, что технологии приносят больше проблем и обычно выступают против атома. В итоге вопрос часто идеалогический, чем фактический.
Атомная промышленность точно сыграет свою заметную роль в вопросах энергоперехода. Последние несколько лет идут активные разговоры об атомном ренесансе. И это на фоне, того, что Фукусима была всего 10 лет назад. В 1996 году, 10 лет после чернобыля таких разговоров не было. Машстаб проблемы глобального потепления ставит перед нами необходимость выбирать все доступные технологии. Давайте разберем этот вопрос по пунктам.
Почему атомная энергетика поможет переходу на безуглеродную экономику?
Глобально электроэнергия представляет 20% общего объема потребляемой человечеством энергии (EIA). При этом в самой электроэнергетике примерно 63% от общего объема генерации приходится на ископаемое топливо. Это кажется необычным, ведь нам кажется, что все в нашем мире работает за счет электричества. Но на самом деле это не так, мы тратим энергию на:
Транспорт и машины в основном потребляют сжигаемое топливо
Индустрия и производство - потребляют разные виды топлива в зависимости от процессов, например металлургия потребляет кокс, как химический восстановитель железа из руды. Вы не можете заменить кокс просто на электричество.
Жилые дома. Значительной частью потребления является тепло, которые часто обеспечивается сжиганием дров, угля или газа.
Коммерческие объекты и прочие индустрии. Это и отопление и процессы, которые требуют тепла, далеко не всегда все это идет из розетки.
Чтобы достичь декарбонизации нужно каким-то образом уйти от создания СО2, а значит провести огромную работу по переводу всех этих объектов на потребление электричества или иных альтернатив. У нас конечно любят считать, что это все “крики Гретты”, но глобальная машина едет именно в эту строну (Данные IEA):
Более 200 млрд долларов идет в “зеленые бонды” ежегодно и объемы только растут. Можно дальше закрывать уши с криками “этого нет, этого нет”, но деньги уже давно текут в сторону энергетического перехода и климатической повести. Зеленых бондов выпущено уже на 1.5 трлн долл.
Но не достаточно просто все электрифицировать, надо производить электроэнергию каким-то способом, в котором не будет выбрасываться углерод. Разные технологии дают за свой жизненный цикл разный объем выбросов (IPCC оценки):
По этим оценкам получается, что углеродный след атомной энергетики сопоставим со следом всей прочей зеленой энергетики. Это проверенный источник энергии, которые более 70 лет производит электроэнергию по всему миру и дает примерно 20% общего объема генерации электроэнергии.
Получается, что в целом можно обеспечить почти все потребности в электрогенерации атомом и получить такие же низкие выбросы, как и при любом другом зеленом способе генерации. Почему же мы не оказались все кругом застроены атомными реакторами?
Текущее состояние отрасли
Авария на Три-майл-Айланд, затем и Чернобыль поставили развитие атомной промышленности на остановку. Риски и управления качеством в индустрии были на не достаточном уровне. Это в свою очередь привело к росту “избегания рисков” при создании атомных реакторов, сделав их чрезвычайно дорогими и долгими в производстве. Все накладываемые сегодня требования на реакторы делают их дорогими и с учетом всех капитальных расходов, они во многих местах в мире проигрывают электроэнергии от других источников. Проекты атомных реакторов занимают 5-10 лет, что делает их не очень привлекательными объектами для инвестиций в частном секторе. Государства же строят блоки вяло. Плюс страх и радиофобия не способствуют продвижению этих проектов.
Затем Фукусима вновь напомнила о проблемах в качестве управления рисками в отрасли. По этой причине мировая атомная индустрия стоит почти на паузе уже около 30 лет:
Резкое расширение отрасли ветровой и зеленой энергетики и экономия на масштабе привело к тому, что зеленую энергию можно получать относительно дешево (без учета затрат на хранение электроэнергии).
В этом мире атомная промышленность, как будто теряет всякий смысл. Да, имеет смысл продлевать сроки службы текущих энергоблоков, тк. это гораздо дешевле новых. Но экономических мотивов массово вводить в эксплуатацию новые блоки со сроками строительства под 5-10 лет мало кто хочет.
Страхи атома никуда не делись, Российский Гринпис, например, прямо распространяет мифы об атомной энергетике, даже не занимаясь факт-чекингом того, что они говорят (как например в подкасте Гринписа в России про атомную промышленность, когда они гипертрофируют объемы выбросов в процессе производства урана)
В основном текущими лидерами в строительстве блоков является Китай, Индия и Россия. Ряд стран выводят блоки из эксплуатации или планируют это делать (Бельгия и Германия). Часто мотивация для строительства энергоблоков не совсем экономическая, либо является стратегией диверсификации источников, либо энергонезависимость.
Не решенным остается и вопрос радиоактивных отходов. Правда всегда этот вопрос стоит ставить в перспективу, чтобы понять о каких объемах мы говорим. Это 370 тысяч тонн отходов за все время работы атомной отрасли. Все это уместится в куб со стороной 30 метров. Это не идет ни в какое сравнение с отходами любых других промышленных отраслей. И по мере развития отрасли мы сможем и их все переработать в той или иной степени. Проблема во многом и не решается, потому что она не слишком велика и простое хранение в большинстве случаев на территории самих станций вполне рабочий вариант.
Перспективы и перспективные проекты
Стагнация в отрасли в последнее время начинается сменяться энтузиазмом. Все больше людей говорят о ядерном реннесансе. Есть несколько причин для этого:
Проблема изменения климата слишком сложна, чтобы отказываться от любых технологий, которые нам помогают.
Стабильная генерация на ядерных реакторах может выступить прекрасным дополнением к переменчивой природе солнечных и ветровых генераторов, без необходимости все это замещать мощностями по хранению энергии
Существуют места, в которых атомные реакторы являются самым подходящим способом генерации энергии и тепла
Следуя за успехами эффектов масштаба в солнечной и ветровой генерации появилась идея Small Modular Reactor (SMR) - маленькие модульные реакторы. Идея в том, что “штамповка” на заводе и монтаж на месте сократит сроки создания блоков, упростит эксплуатацию (просто меняем его целиком и везем на завод, если что), позволит сократить расходы на единицы (тк мы будем делать их много), сделает их безопаснее (тк каждый реактор имеет меньшую мощность, то его легче охладить в случае аварии, будет достигнута полная пассивная безопасность). SMR имеет меньший КПД, тк по физическим причинам больший реактор и большая температура означает больший выход энергии, но экономика тут диктует, что иногда лучше менее эффективно, но дешево. Какая разница какой у вас КПД, если ваш лучший реактор никто не построит?
Введение налогов на выбросы СО2 делает проекты атомной промышленности более привлекательными.
Все это вместе приводит к тому, что многие страны начинают объявлять о своем интересе расширить объемы ядерной генерации - Китай имеет крупнейшую программу, Россия наращивает экспансию по миру, Франция объявила о расширении индустрии, Чехия будет расширять свои мощности, Польша планирует первый энергоблок у себя.
По теме SMR появляются как стратапы, так и запускаются проекты внутри действующих крупных атомных концернов :
Проект РИТМ-200 в России и плавучая АЭС,
Китай ввел в эксплуатацию 2 HTP-PM (охлаждаемые гелием) реактора из 8 в проекте на 210 Мвт каждый плюс строительство ACP100 (более традиционные водо-водяные) на 125 Мвт.
NuScale Power в США получил одобрение от регулятора по безопасности своего дизайна
Множество иных проектов, находящихся на стадии разработки или лицензирования.
Последние новости в регуляции и инвестиционом интересе
В ноябре 2021 года произошло важное событие для отрасли - Bruce power частный оператор 8 энергоблоков в Канаде выпустил “зеленые облигации” на продление сроков службы 6 из 8 энергоблоков. Выпуск был на 500 млн канадских долл, книга заявок была заполнена более чем в 6 раз. Это первый выпуск “зеленых” облигаций под атомный проект.
В декабре 2021 года Европейская комиссия включила атомную энергетику в реестр “зеленых” методов генерации электроэнергии.
Это в том числе говорит о смене ветра, что атомная промышленность действительно в начале своего ренессанса политически и экономически.
Оценка воздействия от инвестиций в атомную промышленность
Давайте посчитаем, какую разницу в выбросах создают атомные, ветровые и солнечные проекты. Данные из оценок IPCC, которые я приводил выше:
Источник |
Объем выбросов на КВтч |
|---|---|
Угольная генерация |
900 |
Газовая генерация |
450 |
Атомная генерация |
20-60 |
Солнечные панели |
~60 |
Ветровые турбины |
10-20 |
Таблица экономии выхлопов на КВтч выработки
Что меняем |
Меняем на Атом |
Меняем на солнечные панели |
Меняем на ветровые турбины |
|---|---|---|---|
Уголь |
840 - 880 г |
840 г |
890 - 880 г |
Газ |
390 - 430 г |
390 г |
440 - 430 г |
50/50 Смесь Газа и угля |
615 - 655 г |
615 г |
665 - 645 г |
Я использую в качестве альтернативы Газ и Уголь тк это основные источники генерации энергии в большинстве стран и именно они являются альтернативой к зеленой генерации.
Как мы видим не такая уж и большая разница по импакту. Для подобных проектов нас тогда должно больше волновать, сколько мощности будет существовать на доллар наших инвестиций и какие прочие эффекты будут от такой инвестции.
Возможности для импакт-инвесторов
У нас есть ряд возможностей осуществить инвестиции в сектор атомной промышленности:
Облигации. В большинстве случаев это основной способ, тк большая часть атомной промышленности находится в государственной собственности. Наши основные варианты это гос. облигации посвященные атомной промышленности и облигации генерирующих компаний
Акции. Как я написал ваше, большая часть компаний в атомной отрасли не публична и не представлена на бирже. Список доступных компаний тут. В основном их можно описать как EDF, бизнесы в США, Японии, Германии и все остальное по мелочи. Большая часть атомных объектов входят в состав больших фирм с разными источниками генерации. Самый “чистым” атомным активов в этом смысле является Французская EDF, которая имеет всего 10% не зеленой энергетики в портфеле. В Японии почти все реакторы остановлены, в Германии тренд на их остановку, в Бельгии так же.
Прямые инвестиции в StartUp. Этот топик вообще стоит описывать отдельно. Вложить напрямую частному инвестору в какой-то бизнес довольно сложно, как я писал в своей статье тут. Часть новых проектов выходят на IPO и это способ разместить свой капитал в них. Идти же на стадию венчурных проектов обычно требует от вас значительного вложения капитала (сотни тыс. долларов минимум). А особенно это правда в проектах в энергетике, где строительство любого прототипа сразу стоит сотни миллионов долларов. NuScale, о которой я писал выше вышла на биржу в форме Spring Valley Acquisition Corp. (NASDAQ: SL), а так же 60% от них владеет Fluor Corp. (NASDAQ FLR).
Обзор финансовой отдачи и разбор конкретных акций и облигаций в контексте импакт инвестиций я сделаю в отдельной статье
Комментарии (27)
yarric
19.01.2022 12:09Китай делает упор на солнечную и ветровую энергетику, а не на атомную: за 10 лет планируется ввести 1200 ГВт мощностей солнечных и ветровых электростанций, а АЭС - только 150 ГВт за 15 лет
Shmidtk Автор
19.01.2022 15:08+1Но в том числе они будут и лидерами в объеме строительства атомных мощностей. Китай строит все, что может. Они же лидеры и в объеме ввода тепловой генерации.
Plush_Dragon
Нужно понимать что т.н. зелёная энергетика:
1) В доле от общей выработки имеет жалкие проценты.
2) Наносит на самом деле вред экологии гораздо больше чем АЭС. Огромные и открытые площади требуются для солнечных панелей и ветрогенераторов. Почва выветривается и земля превращается в пустыню.
Таким образом от атомной энергетики некуда уходить. Она одновременно и гораздо "чище" чем тепловые или гидро электростанции, и так же даёт достаточные мощности в мире который потребляет все больше электроэнергии.
Европа в этом плане выстрелила себе в ногу.
Belking
>> понимать
Замените, пожалуйста, это слово на фразу "не рефлексировать, а распространять", потому что:
>> 1) В доле от общей выработки имеет жалкие проценты.
Имеет 30% - это нельзя назвать жалкими процентами, как нельзя отрицать и растущий CAGR.
>> Таким образом от атомной энергетики некуда уходить
Уходить то некуда, и за АЭС будущее, но это будущее будет ограничено примерно 30-40%, которые будет делить с гидроэнергетикой (ввод новых ГЭС уже вроде как признан неэкологичным в 90% применимых случаях). Оставшиеся 60-70% будут обеспечены иной зелёной генерацией с хранением. В ином случае половину времени АЭС будут работать в холостую.
А то радикальные сторонники атомной энергии уже бесят своими "однозначными доводами" не меньше, чем экошиза, со своими "прекратить животноводство и интенсивное сельское хозяйство", "прекратить летать на самолётах" и т.д.
Plush_Dragon
Зачем подменять понятия?
1) Гидроэнергетика не рассматривалась вообще. Т.к. далеко не все страны имеют достаточно подходящих водных ресурсов.
2) Гидроэнергетика наносит колоссальный вред экологии, даже больше чем тепловые станции. Затапливаются огромнейшие территории под водохранилища. То есть к зелёным сложно отнести.
3) Гидроэлектростанции всё так же маломощны в сравнении с ТЭС и тем более с АЭС. А напомню что потребление энергии растет с каждым годом и мощностей требуется все больше.
Теперь убираем гидро и что остаётся в итоге? Да, жалкие крохи процентов о которых я и говорил.
Идём далее. Чем же именно ограничена атомная энергетика? Только одним фактом - невозможностью оперативной регулировки мощностей. Все! Больше ничем! То есть в любом случае к АЭС нужны другие типы станций, тепловые, ГАЭС, либо что-то другое. Нет, совсем не солнечные панели и не ветряки которые всегда зависят от погоды и от времени суток, и которые не имеют достаточных мощностей.
Так что в итоге кроется за фразой "60-70% будут обеспечены иной зелёной генерацией с хранением"? Фантазии и мечты? Ожидания новых научных прорывов в энергетике?
yarric
В 2021 9.5% энергии в мире вырабатывалось ветровыми и солнечными электростанциями, а атомными - около 10%. За 10 лет солнечная и ветровая энергетика достигла того, чего атомная достигла за 50 лет.
adeshere
Вообще-то вики пока что пишет про 8.6% против 10.3% в 2021 году. Так что еще пока не достигли. Ну и справедливости ради, АЭС еще и тепло иногда дает. Не говоря уже о том, что двое на одного - это не совсем честно ;-)
Но мне интересно другое: почему и сторонники, и противники почти всех стратегий только пропагандируют свою тему, но как-то обходят вниманием не менее интересные альтернативные варианты? Одна только Пенжинская ПЭС может заметно изменить все мировые проценты.
yarric
Уже 9.5% https://yearbook.enerdata.net/renewables/wind-solar-share-electricity-production.html
Лично мне ещё нравится геотермальная энергетика, для отопления вместо газа её широко не используют, видимо, только благодаря лоббизму газовиков
adeshere
её широко не используют, видимо, только благодаря лоббизму газовиковИменно в связи с геотермикой, я совсем не уверен, что лоббизм в ходит в число основных причин. (Но я вообще склонен считать, что миром правит не тайная ложа, а явная лажа (с)). Скорее проблема в том. что геотермика дороговата пока, и окупается только там, где нет дешевых альтернатив. Глубинные термальные воды обычно весьма агрессивны, и вдобавок присутствуют в районах с непростой геологией, что резко удорожает процесс их использования.
Но конечно, в каждом отдельном случае бывают свои особенности. Я лет десять назад был на Камчатке и на Мутновке. С одной стороны, станция вполне успешно работает. С другой, из разговоров с местными у меня сложилось впечатление, что ее развитие ограничивается в большей степени оргпричинами, а не техническими.
Belking
>> Скорее проблема в том. что геотермика дороговата пока, и окупается только там, где нет дешевых альтернатив
Меня кстати тоже на графике ниже удивило, что геотерма получается дешевле атомки и "солнечно-нагревательной". Если говорить про отпление дома геотермальным способом, то этот вариант крайне интересен, хоть и является видимо самым дорогим вариантом применения этой технологии (приведенные Вами примеры с глубинными термальными водами - по сути дармовой вариант даже с учетом всех расходов на агрессивность) при классическом подсчете стоимости тепла. Тем не менее, как мне кажется, многие не берут в расчёт то, что он избавляет от расходов на кондиционирование летом.
Shmidtk Автор
Насколько я понимаю, геотермальную энергию не получается дешево получать в том месте, где большинство людей живет и она никогда не станет масштабной.
Belking
А у атомки разве не тот же самый минус? В обоих случаях появляется дополнительная турбина, чтобы преобразовать тепло в электричество из-за этого недостатка. С другой стороны, атомка может предложить местным льготную энергию взамен на снижение стоимости недвижимости, а вот чтобы поселиться вдали от цивилизации этого мало будет. Да и атомке чтобы окупиться в таком случае потребуется такой же "внешний" мега-потребитель.
Shmidtk Автор
Скорее всего потому, что на практике это все дорого. Та же Пенжинскаяч ПЭС, про которую вы пишете расположена у черта на куличках, до ближайших потребителей тысячи км (кто бы мог потребить эти десятки Гвт мощностей). Те кроме самой станции, строительство которой в таком объеме никто не делал, надо еще строить тысячи км высковольтных линий, заниматься инспекцией этих линий, строить по среди нигде город под станцию, , его снабжение, организоваывать там порт для поставки грузов для строительства. Все это будет стоить миллиарды и миллиарды и если бы они у вас были, вы бы предпочли поставить на эти деньга понятные ветряки/атомные станции, без всех этих проблем с гиганской инфраструктурой, которую десятки лет проектировать и еще десятки лет строить.
adeshere
расположена у черта на куличках, до ближайших потребителей тысячи кмПонятно, что экономику должны просчитывать профи. Но мне с дивана почему-то кажется, что ради такой мощности можно озаботиться сверхпроводящим шнурком до Китая ;-) Ну или возить в танкерах электролизный водород. И даже есть подозрение, что решить эти технические проблемы будет несколько проще, чем, например, запустить управляемый термояд ;-)
Belking
>> Теперь убираем гидро
Вред экологии нанесет как раз таки убирание гидро. Про то, что новые строить неэкологично в 90% применимых случаев я итак написал.
>> Фантазии и мечты?
Вы даже не удосужились перейти по представленным ссылкам? В ссылке по CAGR всё довольно четко рассчитано и расписано.
Итого имеем, что вопрос:
>> Зачем подменять понятия?
нужно адрессовывать Вам. Зачем?
yarric
Не забудьте учесть огромные площади под урановые карьеры, зоны отчуждения и захоронения радиоактивных отходов.
Пока есть страны 3го мира, готовые хранить радиоактивные отходы
Солнечная и ветровая энергетика даёт достаточные мощности и стоит дешевле
Belking
Справедливости ради, из графика видно, что несмотря на то, что стоимость практически всех источников энергии снижается со временем, атомная энергия наоборот дорожает. Возможно, это как раз и связано с регулированием, и последовавшим за этим "эффектом сокращения масштаба".
Но всё таки самый выгодный вариант размещения АЭС - при непрерывном производстве, которое потребляет примерно равное и очень больше количество тепло- и электроэнергии. В остальных "кейсах" слишком много нюансов - "энергия атома в каждый дом" действительно будет самым дорогим вариантом применения этой технологии.
yarric
В случае с АЭС есть немало проблем с доступностью материалов и нехваткой урана, которые скажутся при масштабировании. https://phys.org/news/2011-05-nuclear-power-world-energy.html
А получать уран в бридерах обходится ещё дороже
Shmidtk Автор
Стоимость топлива довольно низка относительно капитальных затрат. Уран пока не проблема для экономики проекта.
yarric
Стоимость переработанного урана должна включать стоимость постройки и обслуживания бридера, иначе это - дотации за чужой счёт
Shmidtk Автор
Динамика стоимости энергии от атомных реакторов в том числе объясняет и стагнацию в секторе по новым реакторам. Строить дорого и долго и без инноваций в снижении стоимости строительства атом обречен. Но с другой стороны продление сроков службы действующих блоков это выгодная инвестиция, что и происходит сейчас.
Plush_Dragon
Знаете, даже вот не хочется это комментировать. Потому что настолько глупые и затасканные "страшилки, просто слов нет.
Изучите для себя как добывается уран и как он перерабатывается в топливо, а затем а отходы. Сразу поймёте глупость про бесконечные карьеры и тем более про огромные площади на захоронение. Заодно для себя узнаете что по международным законам страна производящая ядерные отходы обязана(!) хранить их у себя. Да, вот так вот, и никаких стран третьего мира. Другой вопрос что могут отдавать отходы на переработку, в ту же РФ, но потом переработанное к себе назад в обязательном порядке. Поменьше слушайте "специалистов" вроде Греты Тумберг.
yarric
То есть ветряки в море и солнечные панели на крышах и пустырях - это страшно, а завод "Маяк" и Чернобыль - это совсем не страшно и очень экологично?
Поэтому можно признать отходы сырьем и заработать на пару крутых бизнес-джетов и гражданство тёплой страны вдали от экологичной переработки этих отходов
Naikras
Как скоро окупятся ветряки, построенные в открытом море? Длинный и толстый кабель, пущенный по дну на немалое расстояние, затраты на строительство фундамента и опор, обслуживание, включающее в себя замену и перевозку твоюматькакихогромных лопастей. Атомные станции, безусловно, ещё дороже, но у них и выработка выше
yarric
Быстрее, чем построится АЭС
Shmidtk Автор
Срок строительства атомной станции на 1-4 Гвт около 7 лет. За 7 лет ветряков с 2012 по 2019 построили почти 400 Гвт. Атомная отрасль в основном только успело ввести примерно столько же, сколько вывести из эксплуатации. Атомная генерация к сожалению не развертывается так просто, как ветряки или солнечные панели. Это одна из проблем отрасли.
Shmidtk Автор
Вы не с тем противником боретесь. Надо сравнивать атом не с ветярками и солнцем, а с угольной электростанцией. И угольная генерация это реально убийца миллионов - в шахтах, от выборосов пыли, от выбросов радиактивных отходов и в итоге и от СО2.