Анатолий Тюрин
Родился в 1952 г. в Узбекистане. Живёт в Оренбурге. Сфера профессиональной деятельности: поиск, разведка и эксплуатация месторождений нефти и газа. Кандидат геолого-минералогических наук.
Иран имеет амбициозную ядерную программу и ведёт широкомасштабные работы по достижению поставленных в ней целей. Страны Запада обвиняют его в том, что под прикрытием программы мирного атома создаётся ядерное оружие. Россия же и Иран сотрудничают под контролем МАГАТЭ строго в области мирного использования атомной энергии. В рамках этого сотрудничества «Росатом» построил и передал в 2013 г. иранцам первый энергоблок Бушерской АЭС. 11 ноября текущего года в Москве подписан пакет документов, конкретизирующих очередной этап сотрудничества. В СМИ уже рассмотрены основные аспекты геополитического значения явного успеха России. В данной статье рассматривается конкретный технико-экономический вопрос: возможности Ирана и экономическая целесообразность фабрикации на его территории элементов ядерного топлива.
«Росатом» в Иране: от условно убыточного проекта — к прибыльным
Строительство первого энергоблока Бушерской АЭС — типичный долгострой. Оно начато в 1974 г. подразделением немецкого концерна Siemens. Но в 1979 г. в Иране произошла революция. Потом началась ирано-иракская война. Строительство реактора было остановлено, а контракт расторгнут. В 1992 г. между Россией и Ираном подписано соглашение о сотрудничестве в области мирного использования атомной энергии. В 1995 г. соглашение по достройке энергоблока АЭС приобрело конкретное содержание. «Росатом» обязался достроить энергоблок «под ключ». Трудностей было много. под существующую площадку, конструкции и оборудование, созданные немецкими специалистами. В сентябре 2011 г. реактор (ВВЭР-1000, мощность 1000 МВт) начал выработку электроэнергии и её поставку в сеть. В августе 2012 г. он заработал на полную мощность. В сентябре 2013 г. энергоблок передан иранцам. Формально строительство энергоблока Бушерской АЭС было для «Росатома» . Но именно этот проект позволил госкорпорации не только сохранить кадровый, научный, технологический и организационный потенциал, сформированный в СССР, но и приумножить его.
11.11.2014 г. гендиректор «Росатома» Сергей Кириенко и глава Организации по атомной энергии Ирана Али Акбар Салехи подписали в Москве по развитию сотрудничества между странами в области мирного использования атомной энергии. Подписан контракт на сооружение второй очереди Бушерской АЭС, предусматривающий строительство двух энергоблоков с возможностью расширения до четырёх. До марта 2015 г. будут проведены изыскания на площадках, где планируется построить ещё две АЭС, по два энергоблока каждая. Ядерное топливо для иранских АЭС на протяжении всего жизненного цикла работы их девяти энергоблоков будет изготавливаться в России, а отработанное ядерное топливо (ОЯТ) — возвращаться на переработку и хранение. В дальнейшем планируется изучить возможность и экономическую целесообразность фабрикации элементов ядерного топлива в Иране.
Топливо для АЭС: у Ирана есть успехи…
В 1970 г. Иран приобрёл у ЮАР . С этого началось создание в исламской республике технологической цепочки получения топлива для ядерных реакторов. Сегодня уран добывается на месторождениях в провинции Йезд в центре Ирана и около города Бендер-Аббас на его юге. В провинции Йезд добыча ведётся на урановых шахтах Саганд, Нариган и Зариган с глубины 300 м. Здесь имеется и горно-обогатительный комбинат. На руднике Гячин (около Бендер-Аббаса) уран добывается карьерным способом. Расположенный здесь горно-обогатительный комбинат рассчитан на производство 24 т урана (U3O8) в год. В нулевых годах добыча урана в Иране составляла несколько тонн в год. Суммарно до 2010 г. включительно добыто 32 т. Прогнозный уровень добычи и будет удерживаться на этом значении до 2035 г. (последний год прогноза). Жёлтый кек — это первичный продукт горно-обогатительных комбинатов. Из него после аффинажа получают закись-окись урана (U3O8), их товарную продукцию.
На следующем этапе создания топлива закись-окись урана подвергают конверсии (на заводе в Исфахане) и превращают в газ гексафторид урана (UF6), который является исходной субстанцией для обогащения. Обогащают уран на заводе в Натанзе. Применяется технология сепарирования изотопов с использованием центрифуг. Мощность завода — . При этом 10 т топлива (степень обогащения урана 20 %) предназначены для исследовательского реактора IR-40 в Араке, а 30 т со степенью обогащения менее 5% — для реакторов АЭС. На заводе в Исфахане обогащённый уран конверсируется в форму диоксида, из которого изготавливают топливные таблетки. Производство топливных тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) создано только для исследовательского реактора. Таким образом, иранские специалисты освоили всю технологическую цепочку получения топлива для исследовательского реактора, а для реакторов АЭС — всю, кроме ТВЭЛ. Имеется ли возможность и экономическая целесообразность фабрикации в Иране элементов ядерного топлива для девяти энергоблоков АЭС?
…но с ураном негусто
По данным (2011 г.), достоверно оценённые ресурсы урана (reasonably assured resources, примерно соответствуют принятой в России категории «запасы») в Иране составляют 700 т (80–130 долл./кг), прогнозные ресурсы (prognosticated undiscovered resources) — 4200 т (80–130 долл./кг) и 4200 т (130–260 долл./кг), предполагаемые ресурсы (speculative resources) — 14 000 т (130–260 долл./кг). В скобках указана себестоимость добычи урана. , как и коммерческие сделки с ним, выражаются в эквивалентных массах его закиси-окиси (U3O8).
Добыча урана в разрабатываемых месторождениях Ирана имеет высокую себестоимость. Можно смело предполагать, что она не ниже 100 долл./кг. Спотовые цены на уран в период с 2009 г. до середины 2012 г. составляли около 110 долл./кг. Потом началось их падение. В середине 2013 г. они были на уровне 90 долл./кг. В мае текущего года цена достигла минимума — 62 долл./кг, но в октябре выросла до 80 долл./кг. Цены на уран по долгосрочным контрактам, как правило, выше спотовых на 15–20%. В 2010–2012 гг. средние цены на него составляли примерно 125 долл./кг. А у внучки «Росатома» себестоимость добычи урана в 2013 г. составила . Себестоимость добычи на её шести рудных полях в Казахстане варьируется от 24 до 55 долл./кг. На рудном поле «Уиллоу Крик» (США) — 55 долл./кг. То есть себестоимость добычи урана у Uranium One (в 2013 г. она добыла 4915 т) в три раза ниже, чем предполагаемая себестоимость добычи урана в Иране.
За несколько десятилетий реализации ядерной программы значимых месторождений урана на территории Ирана не найдено. Открытие их в будущем маловероятно. Представляется, что приведённые выше прогнозные оценки добычи урана (в 2020 г. — 100 т) не соответствуют реальности. Но это не принципиально. Потребность энергоблока Бушерской АЭС составляет (U3O8). То есть годовая добыча урана, равная 100 т, обеспечит его потребность на 63%. Геологических запасов урана хватит на 2 года работы энергоблока (при коэффициенте извлечения урана из руды равном 0,5). Предположим невероятное: 50% прогнозных ресурсов урана (всего 18 400 т) будут переведены в запасы. Их хватит на работу энергоблока в течение 29 лет при расчётном сроке его эксплуатации, равном 60 годам. Вывод здесь однозначен. В Иране не имеется ни возможности, ни экономической целесообразности наращивания добычи урана в расчёте на обеспечение им девяти энергоблоков АЭС.
Мощность иранского завода по обогащению урана для реакторов АЭС составляет 30 т в год. Реактор Бушерской АЭС потребляет в год 18 т. То есть Иран сможет обеспечивать его работу. Можно увеличить мощность завода в разы и довести годовой объём обогащённого урана до потребности всех восьми реакторов, строительство которых запланировано. Для этого уран придётся купить на мировом рынке. Но здесь есть две проблемы. Свободного рынка урана , а для того, чтобы его покупать на постоянной основе (например, в Казахстане), нужно очень серьёзно . Вторая проблема — себестоимость обогащения. Например, США не смогли создать технологию обогащения урана с приемлемой себестоимостью. А у «Росатома», по оценкам экспертов, самая низкая в мире себестоимость обогащения урана. Можно наверняка утверждать, что себестоимость обогащения урана в Иране на центрифугах, которые собраны из комплектующих, закупленных на мировом рынке, очень высокая. То есть у Ирана имеется возможность создать мощности по обогащению урана в объёмах, обеспечивающих работу девяти реакторов АЭС. Но это экономически нецелесообразно. А раз так, то экономически нецелесообразно развивать и смежные с обогащением звенья технологической цепочки — конверсию закиси-окиси урана в его гексафторид и изготовление топливных таблеток. Изготовление ТВЭЛ для реакторов АЭС — это высокотехнологический процесс. Если отдельные его элементы и будут осуществляться на территории Ирана, то только в очень отдалённой перспективе.
Ответ на вопрос, поставленный в названии статьи, мы получили. Иран сможет производить ядерное топливо для своих АЭС. Но это будет экономически нецелесообразно. Топливо будет производиться на территории России. Сотрудничество с Ираном в сфере мирного атома развивается по самому благоприятному для нас сценарию. Имеются объективные предпосылки сохранения такого развития и в долгосрочной перспективе — до начала XXII века.
Цена вопроса: сколько получит «Росатом» за топливо
Первая загрузка реактора Бушерской АЭС (по другим данным — ). Цена топливных сборок на июнь 2013 г. в пересчёте на 1 кг обогащённого урана равнялась при цене урана 135 долл./кг. На сегодня основной объём урана «Росатом» добывает на территории Казахстана. Поэтому мы пересчитаем цену топлива в добавленную стоимость (на территории России). Она составит 1200 долл./кг. Цена первой загрузки реактора составляет 98,4 млн долл. Его годовая потребность — 18 т. Цена топлива 21,6 млн долл. в год. За 60 лет работы реактора стоимость топлива составит 1,4 млрд долл (с учётом топлива первой загрузки). Переработка и хранение ОЯТ — это часть топливной технологической цепочки. Украина отправляет ОЯТ в Россию. Плата составляет . То есть Иран будет платить России примерно 18,5 млн долл. в год за отправку ОЯТ с одного реактора. За 60 лет работы реактора плата за хранение и переработку ОЯТ составит примерно 1,2 млрд долл. Итого стоимость обеспечения одного реактора АЭС топливом и вывоз ОЯТ в течение срока его работы составляет примерно 2,6 млрд. Девяти реакторов — 23,4 млрд долл. Годовая стоимость обеспечения топливом одного реактора и вывоз ОЯТ составит 40,1 млн долл., девяти реакторов — 360,9 млн долл. Напомним, что приведённые цифры не учитывают стоимость необогащённого урана.
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
