Рус Eng За 365 дней одобрено статей: 2306,   статей на доработке: 295 отклонено статей: 910 
Библиотека
Статьи и журналы | Тарифы | Оплата | Ваш профиль


Экономические факторы, влияющие на рынок атомных электростанций
Бражников Павел Петрович

директор, АНО "Научная академия исследований социальных и психологических систем"

125412, Россия, г. Москва, Коровинское шоссе, 21, корп. 3

Brazhnikov Pavel Petrovich

Student, the department of Management, Moscow State Institute of International Relations is an academic institution under the Ministry of Foreign Affairs of Russia; Director, Autonomous Non-Commercial Organization "Scientific Research Academy of Social and Psychological Systems"

125412, Russia, Moskva oblast', g. Moscow, shosse Korovinskoe, 21k3, kv. 59

br@zhnikov.com
Аннотация. В статье анализируются экономические факторы, влияющих на рынок планирования, разработки и строительства атомных электростанций. Основная часть материала посвящена спросу на данном рынке. В конце статьи дается анализ факторов, влияющих на формирование предложений. Прогнозируются основные возможные тенденции в данной отрасли в ходе технологических преобразований, которые способны значительно повлиять на рынок в целом. На основе проведенного анализа автор показывает, как в зависимости от этого могут меняться, принимаемые компаниями решения. Рассматриваются возможные критерии выбора между различными типами генерации электроэнергии. Анализируется экономическая составляющая атомной энергетики, с точки зрения электрической сети, в которую она встраивается и с точки зрения общей экономики региона. Приведены основные макроэкономические параметры, от которых зависит и на которые влияет атомная энергетика, а также последствия их изменений, при наличии ядерной составляющей в общей генерации. Показаны примеры вторичных экономических выгод от установки ядерных мощностей, и то, насколько они важны при принятии решения о заказе строительства новых электростанций. Проведенный обзор является наиболее полным анализом факторов, непосредственно влияющих на рынок атомных электростанций. Из статьи видно, что рынок атомных электростанций является уникальным в плане длительности и важности последствий принятых решений даже с явной экономической точки зрения.
Ключевые слова: Атомная энегретика, Международный рынок, Энергетическая независимость, Устойчивая генерация, Источники электричества, Стоимость электроэнергии, Национальная экономика, Перспективы атомной отрасли, Международные холдинги, Конкурентоспособность
DOI: 10.7256/2454-0730.2017.2.22683
Дата направления в редакцию: 14-04-2017

Дата публикации: 30-05-2017

Abstract. This article analyzes the economic factors that affect the market of engineering, development, and construction of nuclear power plants. The author provides forecast of the key possible trends in this field in the course of technological reforms, which can significantly influence the market overall, as well as the decisions made by corporations. The work examines the feasible criteria for choosing the type of power generation, as well as analyzes the economic components of nuclear engineering from the perspective of the electrical grid into which it is integrated in the context of regional economy. The author provides the main macroeconomic parameters, which affect or affected by nuclear engineering, alongside the consequences of their transformation in presence of a nuclear component in overall generation. The work also presents the examples of secondary economic benefits received from installation of nuclear power plants, and the level of their importance in decision-making regarding the construction of new power plants. The conducted research represents the most extensive analysis of factors that have direct impact upon the market of nuclear power plants.

Keywords: Marketability, International holding company, Prospects of nuclear industry, National economy, Cost of electric power, Source of electricity, Sustainable generation , Energy independence, International market, Nuclear engineering

Общие потребительские свойства атомной энергии

Атомная энергетика принципиально мало отличается от многих других способов получения электрической энергии. В основе подавляющего большинства современных атомных реакторов, фактически, лежит принцип парового котла, в котором пар от нагретой жидкости вращает турбины электрогенератора. По такому же принципу работают, в том числе, угольные, газовые и многие геотермальные и солнечные электростанции. Чуть большим отличием обладают ветряные и гидроэлектростанции, где турбины электродвигателей вращаются не паром, а силой ветра, либо весом воды. Основное же отличие именно атомных электростанций в том, что нагрев воды производится радиационным излучением от химической реакции деления атомных ядер плутония-239 и урана-235. По этой причине такая энергетика называется атомной или ядерной, а место, где происходит реакция деления ядер, называется реактор.Атомная энергетика принципиально По этой причине такая энергетика называется атомной или ядерной, а место, где происходит реакция деления ядер, называется реактор.

Несмотря на принципиальную простоту технологии получения электрической энергии с использованием принципа парового котла, которая широко используется с 19 века, использующие эту технологию атомные электростанции конструктивно чрезвычайно сложны. Высокая сложностьявляются одними из самых сложных и наукоемких промышленных объектов в мире. Высокие требования к строительству атомных электростанций вызвана в первую очередьвызваны необходимостью контролировать реакцию деления, невозможностью выпускаобеспечения строжайшего контроля за ядерной реакцией и опасностью выхода радиоактивного пара в атмосферу, и сопутствующими системами защиты. Атомные электростанции сейчас являются одними из самых сложных и наукоемких промышленных объектов в мире. О сложности производства атомной станции говорит, например, тот факт, что за. О сложности производства атомной станции говорит, например, тот факт, что хотя за все время было построено 754 исследовательских реактора в 67 странах, и на данный момент из них работает 246 в 55 странах [1], но промышленные атомные электростанции полностью производят фирмы лишь из пяти стран: США, Японии, России, Франции и Китая.

Как и сами атомные электростанции, отрасль ядерной энергетики также является достаточно сложной сферой производства. В первую очередь важно понимать, что каждая атомная электростанция производит энергию, количество которой существенно для всего энергообеспечения страны, в которой она находится, а в некоторых случаях обеспечивает большую часть энергопотребления государства. Помимо этого, каждая атомная станция создает значительное количество рабочих мест, повышает производственный и научный потенциал региона, а иногда является градообразующим предприятием. По этим и другим причинам, которые будут рассмотрены далее, рынок атомных электростанций напрямую зависит от глобальных экономических и политических процессов. Ядерная энергетика является уникальным видом бизнеса, в котором возможности для вхождения новой фирмы или даже страны практически отсутствуют [2]. Особенности данного рынка таковы, что список основных игроков в отрасли оставался почти неизменным в течении достаточно многих лет, позволяя подробно изучить и сравнить долгосрочные стратегии каждого из них и то, насколько они были успешны.

Атомная энергетика в 2016 году обеспечила 11,5% всего объема мирового потребления электроэнергии [3], при этом основная доля всей мировой генерированной энергии приходилась на тепловые угольные и газовые электростанции. По прогнозам, к 2030 году доля выработки ядерной энергии в мировом потреблении достигнет 18% [4], при этом атомные реакторы станут наиболее широко используемым типом крупных генераторов электроэнергии. К 2050 году доля мировой энергетики, приходящаяся на атомные электростанции, снизится лишь до 17% [5], а, по некоторым прогнозам, достигнет 25% от общего мирового уровня генерации [6]. Все эти прогнозыПрогнозы позволяют сделать вывод о высокой привлекательности предприятий ядерной энергииэнергетики, несмотря на широкую критику их использования, присутствующую в массовых средствах информации..

Атомная отрасль энергетики, как и большинство крупных отраслей производства, имеет ряд особенностей, от которых напрямую зависит спрос на строительство новых генерирующих мощностей. Выше уже упоминалось, что каждый проект строительства атомной электростанции вносит существенные изменения в энергетическую картину региона. В то же время электроэнергия является важным стратегическим ресурсом, необходимым для существования любого государства и сравнимым по важности с продовольствием [7]. Такое понятие, как энергетический суверенитет даже, упоминается в конституциях некоторых государств. Более того, электроэнергияЭлектроэнергия или энергоносители часто являетсяявляются инструментом влияния одних государств на другие для получения дополнительных экономических или политических выгод [8].

Строительство атомных мощностей является хорошим способом повышения энергетической независимости, равно как и способом повышения энергетического влияния в регионе. Однако, учитывая малое количество игроков на рынке строительства таких станций, существует риск внешнего давления со стороны поставщика оборудования для их строительства [9]. Этот риск дополнительно возрастает вследствие того, что поставщиком топлива в подавляющем числе случаев является та страна, чья организация возводила электростанцию, а барьеры переключения между поставщиками достаточно велики. Столь же острым является вопрос утилизации отходов работы атомного реактора и утилизация самого реактора по истечении срока службы, что сейчас многие включают в договор строительства, дополнительно увеличивая власть поставщика после заключения контракта.

По вопросу рисков внешнего влияния для потребителя для потребителя электростанций стоит заметить, что риски внешнего давления со стороны поставщиков существуют и в случаях использования других источников электроэнергии. ПриНапример, при поставках ископаемого топлива для тепловых станций очевидна власть экспортеров энергоносителей достаточно очевидна и ее мы отдельно разбирать не будем. Белее интересным является вопрос возобновляемых источников энергии. Оказывается, схожие. Схожие риски для государства-потребителя существуют и на рынке возобновляемых источников энергии [10], например, и после их строительства [10]. А именно, со стороны производителей такого оборудования, как ветрогенераторы и солнечные панели. Данная возможность существует по причинеЭто связано с высокой концентрацииконцентрацией месторождений редкоземельных элементов, необходимых в их производстве, в малом количестве стран [11]. Современная неравномерность ихНеравномерность добычи может привести, а значит, вероятно и приведет, к внешнему давлению на потребителя при наступлении срока необходимой замены оборудования, так как к тому времени возможность переключения на другие источники электроэнергии будет большей частью снижена., так как к тому времени возможность переключения на другие источники электроэнергии будет большей частью снижена. Отсюда можно заключить, что Таким образом, влияние поставщика оборудования для строительства атомной электростанции на энергетическую независимость потребителя сравнительно не выше, а чаще ниже, чем влияние поставщиков других видов электроэнергии и оборудования для ее получения.

Взаимосвязь атомной электроэнергетики с другими типами генерации

Как будет показано ниже, различные способы выработки электроэнергии не являются полностью взаимозаменяемыми и их выбор и функционирование не являются независимыми, а существенно влияют как на потребности в альтернативных видах генерации, так и на возможности их строительства. В связи с этим представляется невозможным напрямую сравнить стоимость генерируемых мощностей, так как они являются не только товарами-заменителями, но, иногда, дополняющими товарами. К тому же, эффективность многих источников энергии и дополнительные издержки, связанные со строительством и функционированием, варьируются в зависимости от региона, где устанавливается соответствующее оборудование. Конечно, необходимость оценки выгоды от инвестиций в столь капиталоемкой отрасли, как энергетика, в любом случае требует наличия метода прогнозирования. Основной такой метод, используемый в наше время - метод расчета Levelised Cost of Energy (LCOE) — средней расчётной себестоимости производства электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла генерирующих мощностей. Этот показатель достаточно условен, но является наиболее широко применяемым методом оценки. LCOE зависит от большого количества переменных параметров, динамику которых в будущем сложно предсказать, а также не учитывает многие факторы. Рассмотрение некоторых из них приводится далее. В данном тексте метод LCOE будет использоваться не часто, так как для целей этой работы он мало подходит.

Как и любой другой рынок, национальные рынки электроэнергии имеют спрос и предложение, определяющие цену. Спрос может существенно меняться в зависимости от сезонности, времени суток или локальных событий, повышающих или, реже, понижающих объем потребляемой энергии на короткое время в несколько часов. Последние изменения наиболее важны, так как менее всего прогнозируемы, а значит требуют большей скорости реагирования. Соответственно, важной становится способность генерирующих мощностей отвечать изменениям спроса, как через повышение выработки электроэнергии, так и снижая ее для отсутствия лишних затрат для производства невостребованного электричества. Поэтому в данной работе будут рассмотрены сначала возможности регулировки мощности для электростанций различного типа (Таблица 1) и то как они влияют на архитектуру всей энергосети региона, ее потребности и ограничения на долю разнообразных типов генераторов.

Таблица 1. Возможности регулировки выработки электроэнергии на электростанциях различного типа [12, 13]:

Тип

электростанций

Время установки мощности

Макс. изменение за 30 секунд, %

Скорость

регулировки,

%/мин.

Газотурбинные открытого цикла

10-20 мин.

20-30%

20 %/мин.

Газотурбинные комбинированного цикла

30 мин. - 1 час

10-20%

5-10. %/мин.

Угольные

1-10 часов

5-10%

1-5 %/мин.

Атомные

2 часа - 2 дня

до 5%

1-5 %/мин.

Из Таблицы 1 видно, что возможности для экстренной регулировки мощности генерации электроэнергии для соответствия текущему спросу на электричество в энергосети региона у атомных станций сравнительно не велики и не позволяют удовлетворять не запланированным кратковременным смещениям уровня потребления. В тоже время, электростанции, работающие на основе возобновляемых источников энергии, таких как ветряные или солнечные генераторы, в таблице 1 не представлены совсем. Причина их отсутствия в данной таблице заключается в том, что мощность генерируемой на таких электростанциях энергии большей частью зависит от изменчивых погодных условий и произвольной регулировке не поддается. Конечно, всегда существует возможность, и для данных генераторов тоже, регулировки уровня выпускаемого электричества при помощи накопления избыточной энергии в устройствах различных типов. Однако, таковая возможность не является положительной стороной возобновляемых источников энергии, так как такая возможность применима и к любым другим видам генерации, при чем эффективность таких накопительных устройств также значительно зависит от стабильности входной электроэнергии, уменьшаясь с ростом колебаний потока энергии.

Помимо низких способностей к мобильному изменению загрузки и мощности генерации атомные станции предъявляют сравнительно строгие требования к энергосети, в которую они планируются к подключению. Также высоки требования к местности, в которой предполагается сооружение ядерного реактора, в связи с чем, не редки случаи, когда возведение станции происходит в местности, где отсутствует соответствующая инфраструктура энергосети и ее приходится подводить заново. Видно, что с атомными станциями связаны значительные сложности, такие как существенная сравнительно низкая гибкость и сложность установки. Тем не менее их активно строят по всему миру уже десятки лет. Следовательно, у атомной генерации должны быть и крупные преимущества по сравнению с альтернативными типами, иначе спрос на нее не был бы столь высок. Основным таким преимуществом является стабильность и надежность выработки электроэнергии [14]. Далее будет раскрыта важность этого преимущества, а также перечислены некоторые дополнительные выгоды от использования ядерных реакторов.

В продолжение укажем еще одну слабую сторону атомных электростанций - долгий срок их сооружения. Ветряные генераторы устанавливаются в среднем в течении девяти месяцев, солнечные панели еще быстрее, за 3-6 месяцев, а угольные и атомные мощности требуют несколько лет, причем сооружение последних самое затратное по времении, в некоторых исключительных случаях достигая десятилетий. В тоже время, в регионах с развивающейся промышленностью спрос на электроэнергию растет столь быстрыми темпами, что может вырасти за год в несколько раз. В случае крупных государственных инвестиций в развитие какого-либо региона, в нем может быть сооружено сразу несколько крупных предприятий, чьи потребности в электроэнергии будут сопоставимы с величиной генерации атомной станции. В наше время подобные ситуации достаточно распространены, в первую очередь, в странах Азии. По этой причине быстро развивающиеся страны для своевременного удовлетворения интенсивно растущего спроса более вероятно предпочтут возвести оборудование для использования возобновляемых источников энергии [15]. Возможен, конечно, вариант большей загрузки тепловых генераторов электрической энергии, на время строительства новых мощностей, тем более, что они имеются почти во всех регионах, однако их возможности ограничены.

Как уже было сказано, возобновляемые источники энергии непредсказуемы и имеют существенные колебания в уровне мощности генерации в зависимости от погодных условий в местности, где они установлены. Вследствие такой непредсказуемой изменчивости количества выдаваемой ими электрической энергии, для постоянного поддержания общего уровня генерации на необходимом уровне, достаточном для удовлетворения текущего спроса, в энергосети региона требуется наличие надежного источника электроэнергии [14]. На практике, неспособность возобновляемых источников энергии служить в качестве основных была хорошо продемонстрирована в Китае, где бурный рост их количества был остановлен именно потребностями энергосети в стабильных поставках электричества.

В качестве гарантированных мощностей, необходимых для функционирование большого количества возобновляемых источников энергии, могут служить: гидроэлектростанции, тепловые электростанции или атомные. Возможности для строительства гидроэлектростанций во всем мире уже практически исчерпаны. Единственный регион, имеющий значительные возможности для создания новых гидроэлектростанций, это восточная Сибирь, но в тех районах нет достаточного спроса на электричество. Тепловые же станции имеют значительные недостатки: высокий уровень выбросов углерода, зависимость от цен на ресурсы и также долгий срок возведения. К тому же они исторически являются самыми широко используемыми источниками электроэнергии и уже возведены во многих регионах в столь большом количестве, что создают уровень спроса на энергоносители, при котором стабильность экономики находится под угрозой. В дополнение, выбросы в атмосферу также возрастают при интенсивном использовании горючих ископаемых источников энергии, что также имеет отрицательные экономические последствия, о которых будет подробнее упомянуто ниже.

Из всех стабильных типов генерации электроэнергии, которые могут быть использованы для компенсации колебаний возобновляемых источников энергии атомные станции по многим параметрам являются оптимальным выбором. Другими словами, атомные станции являются достаточно эффективным дополнением для генерирующих мощностей, использующих возобновляемые источники.

Более того, несмотря на то, что возобновляемые источники энергии в первую очередь имеют своей целью снизить выбросы углерода в атмосферу, их использование может иметь и обратный эффект. Если в энергосети региона не имелось достаточно количества тепловых генерирующих энергию установок, использующих ископаемое топливо, то возведение в больших объемах (до 80% всей электроэнергии) ветряных или солнечных генераторных мощностей приведет к необходимости последующей установки в регионе новых тепловых электростанций, для скорейшей компенсации нестабильности поставок энергии [14]. Что неизбежно увеличит вредные выбросы в атмосферу до тех пор, пока тепловые станции не будут заменены на альтернативные стабильные источники энергии. В подобных случаях именно атомные электростанции также могут сыграть положительную роль, так как по имеющимся прогнозам, увеличение объема выработки электроэнергии от использования возобновляемых источников генерации без сооружения дополнительных атомных станций приведет к значительному мировому росту выбросов углерода в атмосферу. Что не менее важно, в случаях совмещения возобновляемых источников энергии с ископаемыми возрастает дополнительно средняя стоимость генерации, относительно случаев с использованием атомных электростанций.

В последние годы многие государства поддерживают развитие использования безуглеродных видов генерации энергии [6], и следует отметить, что у данной тенденции есть конкретные экономические причины помимо общей заботы о климате. Проведенные в китайской провинции Бейджи исследования показали, что высокий уровень выбросов углекислого газа от какого-либо производства причиняет в прилегающем регионе вред сельскому хозяйству за счет снижения урожая зерна, приводит к ускоренной коррозии материалов и наносит вред здоровью населения [16]. Последнее является самым существенным с финансовой точки зрения последствием, вызывающим наибольшие дополнительные расходы на здравоохранение и наносящим ущерб экономике региона, в котором расположены производственные сооружения.

Так как, исходя из приведенных данных исследований, государства финансово заинтересованы в снижении концентрации CO2 в атмосфере, то естественным их стремлением будет использование каких-либо технологий для уменьшения ее уровня. В наше время наиболее доступными и эффективными технологиями, позволяющими существенно снижать концентрацию CO2, являются: связывание и хранение углерода в подземных пустотах, обычно остающихся после добычи ископаемых нефти и газа; возобновляемые источники энергии и ядерная энергетика [17]. Связывание и хранение является дорогой технологией, эффективность и последствия использования которой до сих пор слабо изучены. При этом, как показано выше, оставшиеся две технологии, атомная энергетика и возобновляемые источники, хорошо совместимы между собой в единой энергосети.

Конечно, угольные электростанции все еще остаются наиболее эффективным способом генерации энергии из широко распространенных, по причине сравнительной простоты конструкции и существенного количество уже возведенных станций. Прогнозы также предусматривают сохранение такого перевеса в сторону тепловой энергетики еще минимум до 2020 года [18]. Распространенность использования ископаемых энергоносителей замедляет ввод в эксплуатацию новых атомных реакторов, однако одновременно оставляет огромный потенциал для ее роста в будущем, когда существующие производственные мощности начнут устаревать.

Экономическая оценка атомной энергетики

После того как мы рассмотрели взаимосвязь ядерной генерации с другими источниками электроэнергии и ее роль в общей энергосети становится возможным оценить ее экономическую эффективность. Выше уже приводились данные прогнозов по доле атомной энергетики в будущем мировом производстве электроэнергии. По данным этих же прогнозов показатель оценки стоимости электричества, LCOE (средняя расчётная себестоимость производства электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла), для ядерной генерации также останется низким минимум к 2030 году, сохранив атомную отрасль по данному оценочному показателю более выгодной чем солнечная энергетика. Более того, по этим же оценкам, LCOE для генерации на угольных электростанциях станет выше, чем на атомных. Стоимость производства ветряных сооружений по показателю LCOE к 2030 году опустится ниже LCOE для ядерных реакторов [4]. При расчетах учитывают не только стоимость строительства и затраты на самой электростанции, но и связанные с нею внешние расходы: транспортные расходы, расходы на доставку внутри энергосети и прочие [14]. При расчете стоимости энергии, полученной на ядерных реакторах, крупная часть прогнозируемых расходов связана с выводом оборудования из эксплуатации в конце жизненного цикла.

Но, здесь уже было сказано, что многие факторы сложно, или невозможно, учесть при расчете показателя LCOE. В первую очередь, сложной задачей является прогнозирование будущей загрузки производственных мощностей, которая зависит от последующего спроса на электроэнергию, что напрямую зависит от общего экономического климата как в регионе, так и в мире в целом.

При снижении спроса на электроэнергию в силу каких-либо обстоятельств, соответственно произойдет падение цены по нормальным законам рынка. В тоже время, существуют моменты, которые для такого случая требуется рассмотреть отдельно. При понижении цены больше всех данное давление рынка будут испытывать те, кто несет большие переменные затраты и у кого в силу этого меньший показатель производственного рычага. Получаем, что при обвале цен быстрее всего уменьшается загрузка мощностей с малыми капитальными вложениями и с большими переменными расходами [14]. Таковыми в первую очередь являются тепловые электростанции, использующие сжигание ископаемого топлива. Однако, мы недавно показали, что для многих энергетических сетей именно они являются основными гарантирующими производителями электрической энергии. И минимум к 2020 году будут ими оставаться.

Противоположная ситуация складывается для ядерных реакторов, на объем электроэнергии, вырабатываемой которыми, снижение рыночной цены повлияет в гораздо меньшей степени, что дополнительно увеличивает стабильность энергосети региона, в которой присутствует атомная составляющая. Это является огромным преимуществом ядерных реакторов. Конечно, при этом интенсивными темпами повышается доля себестоимости энергии. Если же спрос упадет настолько, что потребуется уменьшить загрузку электростанции, то это повлияет на все распределение капитальных затрат, увеличив показатель LCOE, относительно того уровня, который был рассчитан в момент принятия решения об инвестициях в строительство станции.

С другой стороны, верна и обратная зависимость, при увеличении рыночного спроса гораздо быстрее падает доля себестоимости энергии на производствах с большим производственным рычагом. Следовательно, именно на них выгоднее всего повышать производство для увеличения прибыли. Другими словами, с случаях, если цены на электроэнергию в регионе пойдут вверх, потребуется повысить и загрузку атомных генерирующих мощностей. Тогда, в этом случае LCOE, наоборот, снизится относительно величины, использовавшейся при начале строительства.

По имеющимся оценкам, увеличение загрузки производственных мощностей с 85% до 90% от максимального уровня приведет к снижению стоимости производства атомной электроэнергии на 3,4%. Для сравнения, аналогичное увеличение использования производственного потенциала на газотурбинной станции приведет к понижению себестоимости выработки электрической энергии лишь на 0,6%. Если рассматривать противоположную ситуацию понижения доли используемых возможностей, то оценочные расчеты показывают, что при снижении загрузки с 85% до 75% от максимума будет иметь следствием рост себестоимости производства атомной энергии на 7,8%. В то время как для газотурбинной станции следствием равного падения загрузки будет повышение себестоимости электроэнергии только на 1,5% [14].

Существенное влияние на оценочный показатель LCOE оказывает и такой макроэкономический показатель как, ставка дисконтирования. Если производить сравнительную оценку нескольких типов электростанций при использовании ставки альтернативной доходности, равной 10%, то в итоге получим данные, показывающие, что стоимость атомной генерации превышает все остальные источники получения электрической энергии, кроме ветряных генераторов. Если же взять для расчетов ставку дисконтирования, равную 5%, тогда показатель стоимости генерации электроэнергии LCOE для ядерной электроэнергии изменится относительно остальных видов генерации таким образом, что атомная энергия станет самой выгодной [19] по данному оценочному показателю.

По описанным выше причинам, в первую очередь вследствие низкой доли переменных расходов, стоимость генерации электроэнергии на атомных электростанциях сравнительно слабо зависит от текущих цен на урановое топливо. В случае, когда урановое топливо для ядерного реактора подорожает на 50%, что является достаточно значимым для рынка событием, стоимость производства ядерной энергии вырастет лишь на 5% [9]. В тоже время, для газотурбинных и угольных электростанций изменение себестоимости энергии, при аналогичном росте цен на сырье в 50%, составит 35% и 15%, соответственно. Столь низкая зависимость от цен на сырье тоже вносит немалый вклад в привлекательность атомных мощностей с точки зрения надежности функционирования и предсказуемости предложения на рынке для потребителя. Особенно данные расчеты актуальны в свете недавних событий, когда в целом ряде регионов были введены отрицательные банковские ставки.

В заключение данного раздела приведем утверждение о том, что владелец атомной электростанции продолжит производство электроэнергии даже в случае снижения стоимости ниже уровня издержек, так как в противном случае его потери будут значительно выше нежели в случае прекращения работы реактора [9]. Все это позволяет сделать уверенный вывод, заключающийся в том, что наличие атомной составляющей в энергосети региона смещает кривую предложения вправо, снижая среднюю стоимость электроэнергии [14], что положительно сказывается на общем уровне промышленности, а значит и на экономике в целом, снижая негативные последствия экономических кризисов, и усиливая возможности государства поддерживать активность внутренних хозяйствующих субъектов.

Дополнительные экономические факторы атомной энергетики

Помимо рассмотренных непосредственных экономических следствий от сооружений атомной электростанции, связанных со стоимостью генерации и возможностями по удовлетворению спроса, существуют не столь явные следствия для экономики региона, которые необходимо принимать в расчет при принятии решения об установке атомных мощностей.

По расчетам, произведенным для США, на каждые 1000 МВт установленных атомных мощностей в экономику области поступает примерно 470 миллионов долларов, включая 35 миллионов долларов на зарплаты сотрудников. Помимо усиления экономической активности в области, существует вторичный эффект для региона в 80 миллионов долларов и для всего государства в 393 миллиона долларов. Эти цифры превышают показатели для альтернативных видов генерации. По тем же расчетам, каждый доллар, потраченный в среднем на строительство атомного реактора, создаст 1,04 доллара на местном уровне, 1,18 доллара на региональном и 1,87 доллара на государственном уровне [20]. Можно с достаточной вероятностью предположить, что в любом другом государстве дополнительный экономический эффект от строительства ядерного реактора будет сравним с таковым для США, для который были сделаны приведенные выше расчеты.

Доход сотрудников в атомной энергетике гораздо выше, чем в других типах генерации, в 3 раза превосходя следующий по величине доход сотрудников в угольной энергетике [21]. Большая часть будущих сотрудников обучается силами организации, сооружающей атомной электростанцию. Получается, что строительство ядерных реакторов приводит к вливанию нескольких тысяч высокооплачиваемых и высококвалифицированных специалистов на региональный рынок труда, что стимулирует технологическое развитие. К тому же, расчеты дают следующие цифры: каждые 100 непосредственных сотрудников атомной станции создадут дополнительные 726 рабочих мест по всей стране. Данные показатели также являются одними из самых высоких среди всех способов получения энергии и создают дополнительную привлекательность атомной энергии по сравнению с другими видами генерации, особенно по сравнению с тепловыми станциями. И хотя данные цифры также получены для США, где расчет облегчается большим количеством ядерных реакторов, можно с большой точностью утверждать, что множитель дополнительной занятости на каждого сотрудника атомной станции в других странах даст увеличение как минимум в несколько раз.

Есть и еще один важный фактор, который требуется упомянуть. Все выгоды для региона и страны, которые может принести строительство атомной электростанции, такие как экономическое развитие, улучшение экологической обстановки, большая стабильность и остальные, являются долгосрочными и ощущаются лишь в очень далекой перспективе после начала строительства атомных реакторов. При том, что именно на этапе строительства требуются самые крупные вложения средств. Это создает значительные преграды для политиков в принятии решения о заказе строительства атомной электростанции, так как такое решение редко является популярным [22].

Восприятие общественности

Несмотря на существенные выгоды ядерной энергетики для населения региона и страны, представленные в предыдущих разделах, в подавляющем большинстве случаев общественность относится к ней негативно. Одновременно, некоторые объективные данные позволяют усомниться в обоснованности такого отношения общественности именно к атомной отрасли. Например, еще до аварии на станции Фукусима европейцы воспринимали атомные станции как наиболее опасные, хотя статистика жертв показывала обратное [23]. По данным Организации Объединенных Наций по количеству жертв вследствие аварий атомные станции самые безопасные [2]. По данным, собранным за 44 года со времени начала интенсивного использования ядерных технологий, атомная энергетика привела лишь к 0,3% всех жертв в отрасли электроэнергетики. Что в десятки раз меньше, чем количество жертв аварий на газовых станциях, которые насчитывают 10,3% всех жертв в энергетической сфере. Аварии же на угольных и гидроэлектростанциях составили 55% и 34,4%, соответственно.

На практике, случаи, когда население региона, в котором уже присутствует атомная электростанция, в большинстве относится к ней негативно, фактически отсутствуют. Основные протесты проявляются до начала строительства или в столичных регионах. Так, на примере Литвы, где сначала была закрыта атомная станция, а потом правительство начало рассматривать проекты по строительству новой, можно увидеть, что население, хорошо знакомое с атомной энергетикой, относится к строительству атомной станции в большинстве позитивно [24].

Однако, несмотря на результаты статистики и цифры, говорящие о положительном влиянии атомных мощностей на выбросы углерода в атмосферу, по-прежнему продолжается широкая компания против атомной энергетики, особенно против европейских производителей [25-27]. Часто, атомную энергетику ошибочно приравнивают к угольной и газовой по влиянию на окружающую среду, иногда даже крупные общественные организации в своих отчетах искажают для этого статистику [28]. Вследствие этого приходится вводить дополнительные стандарты безопасности, повышающие стоимость генерации. Однако, эта тенденция является достаточно постоянной и потому хоть и увеличивает постоянные расходы все же не вносит существенного влияния в надежность и предсказуемость производства электроэнергии.

Конечно, существует вопрос о большом количестве радиоактивных отходов, которые возникают при использовании атомной энергии, однако они уже давно и достаточно успешно утилизируются. Плюс, в отличие от большого количества производств, отходы атомной энергетики имеют высокую локализацию, что снижает сложность и стоимость работы с ними.

Общие характеристики предложения на рынке атомных станций

Так как все перечисленные факторы, от которых зависит спрос на возведение ядерных реакторов, имеют везде достаточно схожие закономерности, то и все поставщики услуг во всех странах действуют по схожим стратегиям [29], что значительно облегчает исследования данного вопроса. Также, вследствие высокой стоимости контрактов на экспорт атомных электростанций, польза от заключения таких сделок заметна на государственном уровне, а потому особенно выгодна для государств-экспортеров. Отсюда, естественным следствием является тот факт, что все государства оказывают ощутимую поддержку своим производителям на рынке атомной энергетики: государственными гарантиями, политической активностью, партнерскими программами и прочим.

Помимо увеличения уровня экспорта, имеются и вторичные выгоды для государства, чьи организации поставляют оборудование, топливо и технологии для атомных электростанций. Одним из таких плюсов экспорта атомных реакторов является дополнительное повышение занятости местного населения в стране-экспортере в высокотехнологичных отраслях, что стимулирует технологическое развитие страны. Так, по расчетам, сделанным для США, каждый миллиард долларов экспорта в сфере атомной энергетики может добавить от 5000 до 10000 рабочих мест [20]. По этой же причине заказчики атомных станций требуют максимальной локализации производства в стране-импортере, для того, чтобы эти рабочие места появлялись у них, что является, фактически, существенной скидкой к стоимости покупки, так как приводит к уменьшению выгоды страны-экспортера в пользу потребителя, что также необходимо оценивать при анализе сделок помимо номинальной стоимости.

Очевидно, что сотрудничество организаций-производителей атомных электростанций и их местных государств имеет двусторонний характер, что проявляется в необходимости для атомных корпораций считаться с государственными интересами [30]. Все основные производители атомных реакторов тесно связаны со своим государством, единственное кажущееся исключение - американская компания Westinghouse, принадлежащая японскому холдингу Toshiba. Однако, крупнейшим акционером и единственным финансовым консультантом холдинга Toshiba является банк JP Morgan Chase [31], который уже в свою очередь тесно связан с государственными структурами США [32]. Таким образом, продажа компании японскому холдингу является лишь способом перенесения инвестиционных издержек на граждан Японии.

В заключение данного раздела можно привести утверждение из последнего на данный момент ежегодного отчета, за 2015 год, одного из крупнейших производителей атомных электростанций - компании Areva, где сказано, что рынок атомной энергетики традиционно регулировался геополитическими соображениями. Правда, далее сказано, что сейчас их влияние снижается [33]. Таким образом, при рассмотрении стратегий атомных компаний в прошлом потребуется проводить краткий анализ политики их государств.

Возможные изменения на рынке атомной энергетики

В настоящее время все чаще прогнозируют переход атомной генерации на малые реакторы, стоимость производства энергии на которых, LCOE, в 2020 году будет варьироваться от £65/MW-h до £95/MW-h, что по предварительным оценкам будет сравнима с угольными станциями, без учета затрат от последних вследствие выбросов в атмосферу. Также стоимость и сроки возведения таких реакторов заметно меньше, что увеличивает круг возможных потребителей, снижая необходимые инвестиции [34]. Дополнительно, увеличивается доступность атомной энергии для изолированных небольших рынков [6]. Хотя сейчас рабочая модель такого генератора есть только у корпорации Росатом, но как минимум 10 проектов находится в разработке [35].

Также малые размеры могут в будущем позволить перейти от технологии парового котла к генераторам на основе двигателя Стирлинга. Двигатель Стирлинга в начале прошлого века начал вытеснять паровой котел из транспортной отрасли, так как был более безопасным, однако затем их обоих опередил двигатель внутреннего сгорания. Данная технология уже успешно испытана вместо бойлера в солнечной энергетике [36], а также подобная схема используется в некоторых проектах атомного реактора для лунной обитаемой базы, как более безопасная. Такой переход от паровой системы может снизить риски аварий, а следовательно и повысить положительное общественное восприятие, что, в свою очередь, может позволить снизить издержки.

Малая энергетика, в случае, если она получит должное развитие и достаточно широкое распространение, внесет значительные изменения в рынок атомных станций и во всю мировую энергетическую отрасль. В таком случае можно ожидать, что распространение атомной энергетики будет происходить более быстрыми темпами и приведет к большей ее доле в мировом производстве электрической энергии. Правда, в этом случае, большинство факторов, влияющих на рынок атомных станций и рассмотренных выше, останутся в общем виде неизменными.

Другой возможный случай изменения на рынке атомной энергетики - создание промышленных термоядерных реакторов, значительно превосходящих по характеристикам современные атомные [37]. Разработка подобной технологии ведется уже много десятилетий и сейчас привлекает огромные инвестиции в нескольких странах. Правда, в некоторых из них, уровень разработок более похож не на инновационные исследования, а на проект по поддержанию научного потенциала на уровне, достаточном для скорейшего копирования технологии в случае успеха в передовых коллективах. Сейчас же, даже в самых современных и высокобюджетных центрах, несмотря на некоторые успехи, эта технология далека от промышленного воплощения.

Однако, если прорыв в термоядерной технологии все же произойдет, то она позволит сооружать электростанции, существенно более мощные чем современные атомные, гораздо более безопасные и с еще меньшими переменными затратами на топливо. Хотя, вероятно, сложность конструкции, а с нею и необходимый объем инвестиций в строительство, также будет превосходить таковые в современных атомных электростанциях. Поэтому, большинство рассмотренных в данной работе факторов, влияющих на мировой рынок строительства генерирующих мощностей, также сохранят свое влияние. Но необходимая их корректировка в таком варианте развития событий будет обратна той, что требуется в случае развития малых атомных генераторов.

Заключение

На рынок атомной энергетики влияет множество факторов, как со стороны потребителей, так и со стороны экспортеров ядерных электростанций. Однако, многие из этих факторов относятся к макроэкономическим параметрам, колебания которых в долгосрочной перспективе можно с достаточной точностью спрогнозировать. А так как срок жизни атомных проектов насчитывает несколько десятилетий, то приблизительные экономические выгоды для импортера можно рассчитать лишь со значительными приближениями.

Основными факторами, влияющими на рынок атомных электростанций, рассмотренными в работе, являются:

1) стабильность стоимости генерации и объема производства электроэнергии на атомных электростанциях;

2) потребность возобновляемых источников энергии в наличии дополнительных стабильных генерирующих мощностей, наиболее подходящими из которых являются атомные;

3) высокая капиталоемкость сооружения ядерных реакторов;

4) положительные эффекты на экономику региона от наличия атомных станций;

5) существенная выгода для стран-экспортеров;

6) зависимость рынка атомных станций от геополитических интересов;

7) негативное отношение населения к строительству ядерных реакторов, иногда расходящееся с фактами.

Библиография
1.
Nuclear Technology Review. International Atomic Energy Agency. Vienna 2016
2.
Shakarashvili, G. (2015). Trends of consumption of nuclear energy and its economic aspects. The 2015 WEI International Academic Conference Proceedings
3.
World nuclear association. Nuclear Power in the World Today (Updated August 2016) http://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/nuclear-power-in-the-world-today.aspx
4.
The Future of Electricity. Attracting investment to build tomorrow’s electricity sector. World Economic Forum, January 2015. REF 050115
5.
Nuclear Energy Agency Annual Report 2015. NEA No. 7293, 61 pages
6.
Nuclear Energy. Technology Roadmap. OECD/IEA and OECD/NEA, 2015
7.
Ariza-Montobbio, P. (2006). Energy sovereignty: politicizing an energy transition. Environmental Justice Organisations, Liabilities and Trade, Report 23, 29 September 2015, 79-84
8.
Pascual, C. (2015). The new geopolitics of energy. Columbia University, Center on Global Energy Policy. 09.2015
9.
The Security of Energy Supply and the Contribution of Nuclear Energy. OECD 2010. NEA No. 6358
10.
Criekemans, D. (2011). The geopolitics of renewable energy: different or similar to the geopolitics of conventional energy? ISA Annual Convention 2011, Global governance: political authority in transition
11.
Hodum, Ryan (2010) ‘Geopolitics Redrawn: The Changing Landscape of Clean Energy’, in: World Politics Review, 16 Feb. 2010, http://www.dgardiner.com/doc/WPRgeopolitics_redrawn2-18-10.pdf
12.
EC JRC (2010), Load-following Operating Mode at Nuclear Power Plants (NPPs) and Incidence on Operation and Maintenance (O&M) Costs. Compatibility with Wind Power Variability, C. Bruynooghe, A. Eriksson, G. Fulli, European Commission, JRC Scientific and Technical Reports, Brussels, Belgium
13.
NEA (2011), Technical and Economic Aspects of Load Following with Nuclear Power Plants, Nuclear Energy Agency, OECD, Paris, France. Available at www.oecd-nea.org/ndd/reports/2011/load-following-npp.pdf
14.
Nuclear energy and renewables: system effects in low-carbon electricity systems, ISBN 978-92-64-18851-8, OECD: 2012
15.
Global trends in renewable energy investment 2016. Frankfurt School-UNEP Centre/BNEF. 2016
16.
Chen, C., Su, M., Liu, G., Yang, Z. (2013). Evaluation of economic loss from energy-related environmental pollution: a case study of Beijing. Frontiers of Earth Science, 7(3), 320-330, DOI: 10.1007/s11707-013-0360-4
17.
Pathways to a Low-Carbon Economy. Version 2 of the Global Greenhouse Gas Abatement Cost Curve. McKinsey, 2009
18.
The future of the global power sector Preparing for emerging opportunities and threat. Deloitte, 2015
19.
IEA/NEA (2010), Projected Costs of Generating Electricity – 2010 Edition, International Energy Agency and Nuclear Energy Agency, OECD, Paris, France
20.
Nuclear Energy’s Economic Benefits — Current and Future, 04.2014. Nuclear Energy Institute
21.
Donald Harker and Peter Hans Hirschboeck, “Green Job Realities: Quantifying the Economic Benefits of Generation Alternatives,” Public Utilities Fortnightly, May 2010
22.
Grimston, M. (2005). The Importance of Politics to Nuclear New Build. The Royal Institute of International Affairs. London: Chatham House. Charity Registration No. 208 223
23.
EC (2010), Europeans and Nuclear Safety, Special Eurobarometer 324, European Commission, Brussels, Belgium, p. 48
24.
Grinevičius, M., Klevinskas, G., Koraliovas, L. (2009). Implementation of the Visaginas Nuclear Power Plant Project. IAEA-CN-164-1S03
25.
France’s Nuclear Failures The great illusion of nuclear energy. Greenpeace international, 2009, JN188
26.
Rosatom Risks Exposing the troubled history of Russia’s state nuclear corporation. Greenpeace international, 2014, JN437
27.
Mitev, L. (2010). Understanding the anti-nuclear environmental movement. international youth nuclear congress report
28.
Meyer, I, Sommer, M.W. (2011). Employment Effects of Renewable Energy Supply. A Meta Analysis. The WWWforEurope Policy Paper 12, THEME SSH.2011.1.2-1
29.
Vlcek, T., Jirusek, M. (2015). International Journal of Energy Economics and Policy, 5(4), 910-917
30.
Vlcek, T., Jirusek, M., Henderson, J. (2015), Risk assessment in construction process in nuclear sector within the Central and Eastern Europe. International Journal of Energy Economics and Policy, 5(2), 482-493, p. 483-484
31.
J.P. Morgan Corporate Responsibility Report 2011/2012, JP Morgan, 2012
32.
Glattfelder, G.B. (2010). Ownership Networks and Corporate Control: Mapping Economic Power in a Globalized World. Zurih: Diss. ETH No. 19274
33.
AREVA group’s Reference Document for 2015
34.
Carelli, M.D., P. Garrone, G. Locatelli, M. Mancini, C. Mycoff, P. Trucco and M.E. Ricotti (2010), “Economic Features of Integral, Modular, Small-to-medium Size Reactors”, Progress in Nuclear Energy, May, Vol. 52, Issue 4, pp. 403-414
35.
Small Modular Reactors (SMR) Feasibility Study. UK National Nuclear Laboratory, 12.2014
36.
DOE Solar Program FY 2008 Annual Report. US Department of Energy, DOE/GO-102009-2662, May 2009
37.
IAEA, General Conference. Nuclear Technology Review, 7.06.2016, GC(60)/INF/2
References (transliterated)
1.
Nuclear Technology Review. International Atomic Energy Agency. Vienna 2016
2.
Shakarashvili, G. (2015). Trends of consumption of nuclear energy and its economic aspects. The 2015 WEI International Academic Conference Proceedings
3.
World nuclear association. Nuclear Power in the World Today (Updated August 2016) http://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/nuclear-power-in-the-world-today.aspx
4.
The Future of Electricity. Attracting investment to build tomorrow’s electricity sector. World Economic Forum, January 2015. REF 050115
5.
Nuclear Energy Agency Annual Report 2015. NEA No. 7293, 61 pages
6.
Nuclear Energy. Technology Roadmap. OECD/IEA and OECD/NEA, 2015
7.
Ariza-Montobbio, P. (2006). Energy sovereignty: politicizing an energy transition. Environmental Justice Organisations, Liabilities and Trade, Report 23, 29 September 2015, 79-84
8.
Pascual, C. (2015). The new geopolitics of energy. Columbia University, Center on Global Energy Policy. 09.2015
9.
The Security of Energy Supply and the Contribution of Nuclear Energy. OECD 2010. NEA No. 6358
10.
Criekemans, D. (2011). The geopolitics of renewable energy: different or similar to the geopolitics of conventional energy? ISA Annual Convention 2011, Global governance: political authority in transition
11.
Hodum, Ryan (2010) ‘Geopolitics Redrawn: The Changing Landscape of Clean Energy’, in: World Politics Review, 16 Feb. 2010, http://www.dgardiner.com/doc/WPRgeopolitics_redrawn2-18-10.pdf
12.
EC JRC (2010), Load-following Operating Mode at Nuclear Power Plants (NPPs) and Incidence on Operation and Maintenance (O&M) Costs. Compatibility with Wind Power Variability, C. Bruynooghe, A. Eriksson, G. Fulli, European Commission, JRC Scientific and Technical Reports, Brussels, Belgium
13.
NEA (2011), Technical and Economic Aspects of Load Following with Nuclear Power Plants, Nuclear Energy Agency, OECD, Paris, France. Available at www.oecd-nea.org/ndd/reports/2011/load-following-npp.pdf
14.
Nuclear energy and renewables: system effects in low-carbon electricity systems, ISBN 978-92-64-18851-8, OECD: 2012
15.
Global trends in renewable energy investment 2016. Frankfurt School-UNEP Centre/BNEF. 2016
16.
Chen, C., Su, M., Liu, G., Yang, Z. (2013). Evaluation of economic loss from energy-related environmental pollution: a case study of Beijing. Frontiers of Earth Science, 7(3), 320-330, DOI: 10.1007/s11707-013-0360-4
17.
Pathways to a Low-Carbon Economy. Version 2 of the Global Greenhouse Gas Abatement Cost Curve. McKinsey, 2009
18.
The future of the global power sector Preparing for emerging opportunities and threat. Deloitte, 2015
19.
IEA/NEA (2010), Projected Costs of Generating Electricity – 2010 Edition, International Energy Agency and Nuclear Energy Agency, OECD, Paris, France
20.
Nuclear Energy’s Economic Benefits — Current and Future, 04.2014. Nuclear Energy Institute
21.
Donald Harker and Peter Hans Hirschboeck, “Green Job Realities: Quantifying the Economic Benefits of Generation Alternatives,” Public Utilities Fortnightly, May 2010
22.
Grimston, M. (2005). The Importance of Politics to Nuclear New Build. The Royal Institute of International Affairs. London: Chatham House. Charity Registration No. 208 223
23.
EC (2010), Europeans and Nuclear Safety, Special Eurobarometer 324, European Commission, Brussels, Belgium, p. 48
24.
Grinevičius, M., Klevinskas, G., Koraliovas, L. (2009). Implementation of the Visaginas Nuclear Power Plant Project. IAEA-CN-164-1S03
25.
France’s Nuclear Failures The great illusion of nuclear energy. Greenpeace international, 2009, JN188
26.
Rosatom Risks Exposing the troubled history of Russia’s state nuclear corporation. Greenpeace international, 2014, JN437
27.
Mitev, L. (2010). Understanding the anti-nuclear environmental movement. international youth nuclear congress report
28.
Meyer, I, Sommer, M.W. (2011). Employment Effects of Renewable Energy Supply. A Meta Analysis. The WWWforEurope Policy Paper 12, THEME SSH.2011.1.2-1
29.
Vlcek, T., Jirusek, M. (2015). International Journal of Energy Economics and Policy, 5(4), 910-917
30.
Vlcek, T., Jirusek, M., Henderson, J. (2015), Risk assessment in construction process in nuclear sector within the Central and Eastern Europe. International Journal of Energy Economics and Policy, 5(2), 482-493, p. 483-484
31.
J.P. Morgan Corporate Responsibility Report 2011/2012, JP Morgan, 2012
32.
Glattfelder, G.B. (2010). Ownership Networks and Corporate Control: Mapping Economic Power in a Globalized World. Zurih: Diss. ETH No. 19274
33.
AREVA group’s Reference Document for 2015
34.
Carelli, M.D., P. Garrone, G. Locatelli, M. Mancini, C. Mycoff, P. Trucco and M.E. Ricotti (2010), “Economic Features of Integral, Modular, Small-to-medium Size Reactors”, Progress in Nuclear Energy, May, Vol. 52, Issue 4, pp. 403-414
35.
Small Modular Reactors (SMR) Feasibility Study. UK National Nuclear Laboratory, 12.2014
36.
DOE Solar Program FY 2008 Annual Report. US Department of Energy, DOE/GO-102009-2662, May 2009
37.
IAEA, General Conference. Nuclear Technology Review, 7.06.2016, GC(60)/INF/2