Польская угольная удавка

Еще в 1983 году в Польше начали строить атомную электростанцию «Жарновец». Скелет незаконченной четырехблочной АЭС до сих пор находится в 50 километрах северо-западнее Гданьска. В 1990 году она стала жертвой экономическо-политического кризиса как в самой Польше, так и в СССР и всем коммунистическом блоке. После чернобыльской трагедии планировалось, что польская станция подвергнется модификациям, которые доведут стандарты ее безопасности до уровня западных, однако планам не суждено было сбыться.

Скелет нереализованной станции включает в себя поддерживающую инфраструктуру и на 40% завершенный первый реакторный блок. Оборудование распродали, корпус одного из реакторов отправился в Финляндию, где на нем тренировались атомщики, другой поехал в Венгрию. Некоторые здания были разграблены.

С тех пор Польша уверенно и без какой-либо надежды на изменение позиций возглавляет рейтинг крупнейших производителей каменного угля и европейских потребителей этого вида топлива. За это на Западе страну (наряду с Великобританией) прозвали «грязнулей Европы». 75% электричества в Польше производят с помощью угля, 13% добывают из возобновляемых источников (по большей части ветра), еще 7% — из природного газа.

К 2020 году добыча этого ископаемого топлива стала очень сложной и дорогостоящей, и это делает продукцию отрасли неконкурентоспособной, повышает ее зависимость от государственных субсидий. Во многом из-за того, что экономически угольная индустрия исчерпала себя, а также вследствие давления экологических групп правительство и договорилось с профсоюзами горняков о значительном сокращении отрасли и полном отказе от угля к 2049 году.

«Уголь — это наше черное золото», — заявлял премьер-министр Матеуш Моравецки. Но относительно низкая стоимость электроэнергии, которую производят из этого «золота», во многом связана с открытыми и скрытыми субсидиями, которыми государство подкармливает отрасль. Да и низкие цены остались в прошлом.

С 2017 года оптовые цены на электроэнергию в Польше выросли до самых высоких в Европе — с €37,89 за мегаватт-час до €53,73. С начала этого года здешняя стоимость обскакала самую высокую среднюю цену в 27 европейских странах, за исключением самой Польши.

Эксперты объясняют это тремя факторами.

Первый фактор. В 2019 году ценники на природный газ для Европы значительно упали: даже наименее эффективные газовые станции стали дешевле в эксплуатации, чем самые эффективные угольные.

Второй фактор. В мае 2019 года польский уголь стал дороже импортного. С тех пор его цена только растет. По последним данным (на август 2020 года), тонна польского каменного угля была на €18 дороже, тогда как в 2017—2018 годах она была в среднем на €24 дешевле тонны импортного. Рентабельность добычи падает, бюджетные возможности для технологических инвестиций сокращаются, горняки давят на сохранение занятости, а потому шансов уменьшить цены на отечественный уголь не много.

Третий фактор. В Польше одна из самых низких долей возобновляемых источников энергии. Потому оптовая цена на электроэнергию устанавливается дорогими неэффективными угольными электростанциями. Эксперты прогнозируют, что с учетом снижения стоимости энергии ветра и солнца в последние годы и продолжающегося повышения цен на уголь очень скоро создавать новые электростанции на ВИЭ будет дешевле, чем эксплуатировать существующие угольные.

Вследствие того, что цены на электричество растут, растет и импорт. Если за первые девять месяцев 2016 года Польша импортировала 2,7 тераватт-часа, то за аналогичный период 2020-го импорт составил 10,4 тераватт-часа — в основном из Германии, где ветер и солнце обусловливают низкие оптовые цены на электричество.

Другим последствием является снижение промышленной конкурентоспособности страны. Недавно ArcelorMittal анонсировал закрытие одного из своих сталелитейных заводов. Среди причин — высокие цены на электроэнергию. И это не единичный случай. Перед Польшей возникла угроза оттока инвестиций из таких энергоемких секторов.

Атомное маневрирование

Все описанное выше — предпосылки назревшего перехода к диверсификации источников электроэнергии. Поэтому в обновленной энергетической стратегии Польши до 2040 года значится строительство первой в стране атомной электростанции мощностью 6—9 гигаватт и соответствующие инвестиции в размере $40 млрд. Первая установка мощностью 1—1,6 гигаватт будет запущена к 2033 году. Также планируется строительство широкой сети прибрежных ветроэнергетических установок, которая к 2040 году будет вырабатывать 8—11 гигаватт электричества. На это потратят еще $35 млрд. В целом планируется создать 300 тыс. новых рабочих мест.

Таким образом Польша хочет снизить угольную долю до 37—56% к 2030 году и довести ее до 11—28% к 2040-му.

Работы по возведению первого реактора начнутся в 2026 году и закончатся в 2033-м. Атомные реакторы будут обеспечивать потребности базовой нагрузки для работы сети в течение нескольких дней в году, когда для удовлетворения спроса не будет хватать энергии ветра или солнца. В целом возможность атомной станции маневрировать и изменять производительность в течение суток называют одним из ключевых факторов в схеме работы энергетической системы, в которой велик объем электростанций на ВИЭ.

Этот момент хорошо иллюстрирует французская энергосистема, которая на примерно 75% питается от атомных электростанций. Их в стране насчитывается 56. При этом подавляющее большинство реакторов сконструированы или модернизированы таким образом, что они способны снижать производительность со 100 до 20 процентов от номинальной мощности дважды в день всего за полчаса. Это необходимо, когда время пиковых нагрузок на энергосистему проходит: в обеденные часы и по ночам.

Проектирование французских атомных станций эволюционировало и предполагает учет характеристик, которые отсутствуют у стандартных реакторов с водой под давлением (PWR). Эти модификации в основном связаны с использованием различных типов контрольных стержней, изменением их положения в активной зоне в зависимости от уровня мощности, применением материалов, которые поглощают меньше нейтронов, что позволяет более точно модулировать цепную реакцию.

Гибкость французских электростанций позволяет балансировать между предложением и спросом.

«Большинство ядерных реакторов во Франции могут сократить свою мощность дважды в день и делать это ежедневно, опустив мощность до 20% от номинальной за полчаса, — рассказывает Стефан Фетри, начальник отдела эффективности использования ядерной энергии. — Однако эта теоретическая возможность используется не всегда. В среднем реактор производит 15 вариаций в год, но этот показатель растет, поскольку все больше и больше возобновляемой энергии вводится в энергосистему».

Подобные маневры практикуются на французских станциях с 1980-х годов. Сейчас некоторые реакторы выполняют по 100 таких циклов в год без каких-либо внештатных ситуаций. Зачем это надо?

«Реакторы Électricité de France производят меньше при низких спотовых ценах, когда потребление недостаточное, или при сильном ветре, хорошем солнце. Реакторы могут работать на полную мощность на закате или в часы пик, когда цены выше. Реакторы EDF также обеспечивают частотное регулирование.

Не использованное во время этой вариации топливо все еще доступно. Это позволяет EDF выбрать оптимальный период для следующего перерыва в заправке топливом. Так как потребление и цены выше зимой, тогда можно запланировать перебой в работе — например, в апреле, а не в феврале».

Читайте также:

• Что будет, когда кончится нефть? Сколько ее осталось и когда наступит конец?
• Когда кончатся нефть и газ, чем мы их заменим? Состояние и перспективы ядерной энергетики

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш Telegram-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by