Активные растения
в разработке
Закрытые заводы
С середины 1980-х годов крупнейшим источником электроэнергии во Франции является атомная энергетика : в 2019 году было выработано 379,5 ТВт·ч , а общее производство электроэнергии составило 537,7 ТВт·ч . [1] В 2018 году доля атомной энергетики составила 71,67%, [2] что является самым высоким процентом в мире. [3]
С июня 2020 года у нее 56 действующих реакторов общей мощностью 61 370 МВт , один в стадии строительства (1630 МВт) и 14 остановленных или выводимых из эксплуатации (5549 МВт). В мае 2022 года EDF сообщила [4] , что двенадцать реакторов были остановлены и проверяются на предмет коррозии под напряжением, что потребовало от EDF скорректировать оценку французского атомного производства на 2022 год до 280–300 ТВт·ч; оценка влияния снижения производства на EBITDA Группы на 2022 год была оценена в −18,5 млрд евро.
Électricité de France (EDF) — главная компания страны по производству и распределению электроэнергии — управляет 56 энергетическими реакторами страны . [5] EDF полностью принадлежит французскому правительству.
Ядерная энергетика была введена в больших количествах во Франции после нефтяного кризиса 1973 года в соответствии с планом Мессмера, названным в честь тогдашнего премьер-министра Пьера Мессмера . Это было основано на прогнозах, что потребуются большие объемы электроэнергии. Оглядываясь назад, мы увидели, что было установлено слишком много ядерных энергетических мощностей, и это привело к относительно низкому производству — низкому среднему коэффициенту нагрузки 61% к 1988 году из-за нагрузки, следующей за генерацией , и высокому экспорту электроэнергии. [6] Франция экспортировала 38 ТВт·ч электроэнергии своим соседям в 2017 году. [7] Однако страна по-прежнему становится нетто-импортером электроэнергии, когда спрос превышает предложение, например, в случаях очень ненастной погоды, как в феврале 2012 года, когда похолодание в сочетании с зависимостью Франции от электрического отопления заставило ее импортировать большие объемы электроэнергии из Германии. [8] [9]
По данным Ember и Energy Institute, обработанным Our World in Data , по состоянию на декабрь 2023 года Франция вырабатывает примерно две трети своей электроэнергии за счет атомной энергетики, что значительно превышает средний мировой показатель чуть менее 10%. Такая сильная зависимость от атомной энергетики позволяет Франции иметь один из самых низких показателей выбросов углекислого газа на единицу электроэнергии в мире — 85 граммов CO2 на киловатт-час по сравнению со средним мировым показателем в 438 граммов. [10]
Франция имеет давние связи с ядерной энергетикой, начавшиеся с открытия Анри Беккерелем естественной радиоактивности в 1890-х годах и продолженные такими известными учеными-атомщиками, как Пьер и Мария Склодовская-Кюри .
До Второй мировой войны Франция в основном занималась ядерными исследованиями благодаря работе Жолио - Кюри . В 1945 году Временное правительство Французской Республики (GPRF) создало правительственное агентство Commissariat à l'Energie Atomique (CEA), а лауреат Нобелевской премии Фредерик Жолио-Кюри , член Французской коммунистической партии (ФКП) с 1942 года, был назначен верховным комиссаром. Он был освобожден от своих обязанностей в 1950 году по политическим причинам, обусловленным Холодной войной , и позже был одним из 11 подписавших Манифест Рассела-Эйнштейна в 1955 году. CEA был создан Шарлем де Голлем 18 октября 1945 года. Его мандат заключается в проведении фундаментальных и прикладных исследований во многих областях, включая проектирование ядерных реакторов , производство интегральных схем , использование радионуклидов для лечения, сейсмологию и распространение цунами , а также безопасность компьютеризированных систем . [ необходима ссылка ]
Ядерные исследования были прекращены на некоторое время после войны из-за нестабильности Четвертой республики и отсутствия доступных финансов. [11] [ не удалось проверить ] Однако в 1950-х годах была начата гражданская программа ядерных исследований, побочным продуктом которой был плутоний . В 1956 году был сформирован секретный Комитет по военному применению атомной энергии, и началась программа разработки средств доставки. В 1957 году, вскоре после Суэцкого кризиса и дипломатической напряженности как с СССР , так и с Соединенными Штатами, президент Франции Рене Коти принял решение о создании CSEM в тогдашней Французской Сахаре , нового ядерного испытательного полигона, заменившего испытательный полигон CIEES . [12] [ нерабочая ссылка ] См. Франция и ядерное оружие .
Первыми атомными электростанциями во Франции были три реактора UNGG на ядерном полигоне Маркуль, построенные в 1956–1960 годах, а затем, с 1962 года, реакторы Шинон в Авуане. [6]
Как прямой результат нефтяного кризиса 1973 года , 6 марта 1974 года премьер-министр Пьер Мессмер объявил о том, что стало известно как «План Мессмера», чрезвычайно амбициозной программе ядерной энергетики, направленной на выработку большей части электроэнергии Франции за счет ядерной энергии. [6] [13] Во время нефтяного кризиса большая часть электроэнергии Франции производилась за счет иностранной нефти. Ядерная энергетика позволила Франции компенсировать нехватку собственных энергетических ресурсов, используя свои сильные стороны в тяжелом машиностроении. [14] [15] Ситуация была обобщена в лозунге: «Во Франции у нас нет нефти, но у нас есть идеи». [16]
Объявление о плане Мессмера было принято без публичных или парламентских дебатов. [17] [18] Обеспокоенность действиями правительства распространилась среди научного сообщества Франции. Отсутствие консультаций вне политических сфер относительно плана привело к формированию Groupement des scientifiques pour l'information sur l'énergie nucléaire (Ассоциации ученых за информацию о ядерной энергии). 4000 ученых подписали петицию в качестве ответа, известную как Обращение 400, по имени 400 ученых, которые изначально подписали ее. [17]
Причина, по которой план Мессмера был принят без публичных или парламентских дебатов, заключалась в том, что в правительствах Франции не было традиции делать это с высокотехнологичными и стратегически важными решениями, а у парламента не было научной комиссии с достаточными техническими средствами для обработки таких научных и стратегических решений, точно так же, как у общественности нет таких средств. Во Франции нет процедуры публичных расследований, позволяющей оценивать крупные технологические программы. [19] План предусматривал строительство около 80 атомных станций к 1985 году и в общей сложности 170 станций к 2000 году. [17] Работа на первых трех станциях, в Трикастене , Гравелине и Дампьере , началась в том же году [6] , и Франция установила 56 реакторов в течение следующих 15 лет. [20]
Однако к середине 1980-х годов стало ясно, что план Мессмера был слишком амбициозным. Атомные электростанции достигают своей оптимальной экономической ценности, когда работают на пределе своих возможностей, а прогнозируемый спрос не материализовался. К 1988 году атомные электростанции Франции имели коэффициент использования установленной мощности всего около 60%, тогда как в других странах, которые не инвестировали в атомную энергетику так много, он был ближе к 80–90%. [6] Тем не менее, цель замены импортируемого ископаемого топлива в производстве электроэнергии была в основном достигнута (Франция в настоящее время использует лишь мизерное количество нефти для производства электроэнергии, и ее последние две угольные электростанции, Cordemais Power Station и Saint-Avold, должны быть закрыты, когда в эксплуатацию войдет чистая электрическая EPR мощностью 1600 МВт на атомной электростанции Flamanville [21] [22] ).
После ядерных аварий на Фукусиме I в 2011 году глава французского агентства по ядерной безопасности заявил, что Франции необходимо модернизировать защиту жизненно важных функций на всех своих ядерных реакторах, чтобы избежать катастрофы в случае стихийного бедствия, добавив, что нет необходимости закрывать какие-либо станции. «Необходимо добавить слой для защиты механизмов безопасности в реакторах, которые жизненно важны для защиты реактора, таких как функции охлаждения и электропитания», — сказал Жак Репюссар, глава IRSN. [23] Опросы общественного мнения показали, что поддержка атомной энергии снизилась после Фукусимы. Сорок процентов французов «колеблются» относительно ядерной энергии, в то время как треть выступают за, а 17 процентов — против, согласно опросу, проведенному социологической службой Ifop, опубликованному 13 ноября». [23]
В феврале 2012 года президент Саркози решил продлить срок службы существующих ядерных реакторов более чем на 40 лет после решения Счетной палаты о том, что это будет наилучшим вариантом, поскольку новые ядерные мощности или другие формы энергии будут более дорогостоящими и доступными слишком поздно. В течение десяти лет 22 из 58 реакторов будут работать более 40 лет. [24] Суд ожидает, что прогнозируемая инвестиционная программа EDF в существующие станции, включая улучшения безопасности после Фукусимы , добавит от 9,5% до 14,5% к расходам на производство, доведя расходы до 37,9 и 54,2 евро/МВт-ч . Расходы на производство от нового европейского реактора под давлением (EPR) во Фламанвиле оцениваются как минимум в диапазоне от 70 до 90 евро/МВт-ч, в зависимости от результатов строительства. [25] Ученые из Университета Париж-Дофин прогнозируют, что внутренние цены на электроэнергию вырастут примерно на 30% к 2020 году. [26]
После победы Франсуа Олланда на президентских выборах 2012 года считалось, что во Франции может произойти частичный отказ от ядерной энергетики. Это произошло после общенациональных дебатов в преддверии выборов, в ходе которых президент Николя Саркози поддержал ядерную энергетику, а Франсуа Олланд предложил сократить долю электроэнергии, вырабатываемой атомной энергетикой, более чем на треть к 2025 году. [27] Казалось несомненным, что Олланд, по крайней мере, прикажет закрыть АЭС Фессенхайм к 2017 году [28] , где уже велась кампания по закрытию из-за опасений по поводу сейсмической активности и наводнений.
Активные усилия французского правительства по продвижению EPR на рынок были затруднены перерасходом средств, задержками и конкуренцией со стороны других стран, таких как Южная Корея , которые предлагают более простые и дешевые реакторы. [29] [30]
В 2015 году Национальная ассамблея проголосовала за то, что к 2025 году только 50% энергии Франции будет вырабатываться на атомных станциях. [33] Министр окружающей среды Николя Юло отметил в ноябре 2017 года, что эта цель нереалистична, и отложил сокращение до 2030 или 2035 года. [34]
В 2016 году после обнаружения на атомной электростанции Фламанвиль около 400 крупных стальных поковок, произведенных компанией Le Creusot Forge с 1965 года, имели нарушения содержания углерода, которые ослабляли сталь. Была начата широкомасштабная программа проверок реакторов, включающая прогрессивную программу остановок реакторов, которая продолжалась в течение зимнего периода высокого спроса на электроэнергию в 2017 году. Это привело к росту цен на электроэнергию в Европе, поскольку Франция увеличила импорт электроэнергии, особенно из Германии, чтобы увеличить поставки. [35] [36] По состоянию на конец октября 2016 года 20 из 58 реакторов Франции были отключены. [37] [38] Эти проблемы с качеством стали могут помешать регулирующему органу продлить срок службы многих реакторов с 40 до 50 лет, как предполагали планировщики энергетики. [39] В декабре 2016 года Wall Street Journal охарактеризовал проблему как «десятилетнее сокрытие производственных проблем», а руководители Areva признали, что Le Creusot подделывала документы. [40] Кузница Le Creusot не работала с декабря 2015 года по январь 2018 года, пока не были внесены улучшения в контроль процесса, систему управления качеством, организацию и культуру безопасности. [41]
В ноябре 2018 года президент Макрон объявил, что цель сокращения ядерной энергетики на 50% откладывается до 2035 года и будет включать закрытие четырнадцати реакторов мощностью 900 МВт . Два самых старых реактора, блоки 1 и 2 в Фессенхайме , были закрыты в 2020 году. [42] EDF планирует инвестиционную программу под названием Grand Carénage , чтобы продлить срок службы реакторов до 50 лет, которая должна быть в основном завершена к 2025 году. [43]
В 2020 году министр энергетики Элизабет Борн заявила, что правительство не примет решения о строительстве новых реакторов до тех пор, пока Flamanville 3 не начнет работу после 2022 года. [44] В октябре 2021 года Макрон объявил о планах Франции стать лидером в производстве низкоуглеродной энергии с использованием малых модульных реакторов и зеленого водорода . [45] В октябре 2021 года французский сетевой оператор RTE планирует построить шесть новых реакторов EPR, чтобы к 2050 году Франция сохранила 50 ГВт низкоуглеродной ядерной энергетики. Это было описано как самый быстрый и надежный путь к достижению углеродной нейтральности к 2050 году. [46]
В январе 2022 года младший министр охраны окружающей среды Беранжер Абба заявил, что планы по новым ядерным реакторам EPR 2, которые должны быть введены в эксплуатацию в период с 2035 по 2037 год, должны быть представлены около 2023 года. [47] Решение было ускорено влиянием мирового энергетического кризиса 2021 года . [48] В феврале 2022 года Макрон добавил, что план включает строительство 14 новых крупных ядерных реакторов и продление срока службы существующих реакторов, которые считаются безопасными и пригодными, свыше 50 лет. [49]
3 сентября 2022 года на фоне энергетической неопределенности, возникшей из-за вторжения России на Украину в 2022 году , министр энергетического перехода Аньес Панье-Рунашер объявила, что EDF намерена перезапустить все реакторы предстоящей зимой.
В 2023 году во время визита президента в Китай Франция возобновила соглашение о сотрудничестве в ядерной сфере с Китаем, а EDF возобновила свой партнерский контракт 2007 года с China General Nuclear Power Group , который включает разработку, строительство и эксплуатацию атомных электростанций. [50]
После планового технического обслуживания летом 2021 года некоторые электростанции не были возобновлены в конце 2021 года. В октябре коррозионное растрескивание под напряжением на АЭС Civaux привело к решению закрыть оба блока для долгосрочного ремонта. [51] В декабре 2021 года это было распространено на оба блока АЭС Chooz , поскольку все четыре станции используют один и тот же тип реактора, N4, самый современный в эксплуатации, с подключением к сети в конце 1990-х годов, коммерческая эксплуатация с начала 2000-х годов. К концу апреля 2022 года сообщалось, что 28 из 56 ядерных реакторов Франции были отключены. [52] [53] Производство ядерной энергии во Франции упало до самого низкого уровня с 1993 года, и, как ожидается, оно снизится как минимум на 25% по сравнению с обычными уровнями производства зимой 2022/2023 года. [54]
19 мая 2022 года EDF скорректировала свою оценку французской ядерной выработки на 2022 год между 280 и 300 ТВт·ч, [4] и с учетом ожидаемых проверок и ремонтов, оценка французской ядерной выработки на 2023 год не была изменена (300–330 ТВт·ч). Учитывая общую программу контроля и ремонта, ядерная генерация на 2024 год может быть затронута. [51]
Производство электроэнергии в 2022 году составило 279 ТВт·ч, а по состоянию на июнь 2023 года прогнозируется на уровне 300–330 ТВт·ч на 2023 год. [53]
21 февраля 2022 года рейтинговые агентства S&P Global Ratings и Moody's понизили кредитный рейтинг EDF, сославшись на технические проблемы на ее атомных электростанциях. [55] В июле 2022 года правительство Франции объявило о своих планах полностью национализировать EDF. [56] Чтобы удовлетворить спрос, EDF пришлось закупать электроэнергию на европейском рынке по высоким ценам, что к июню 2023 года оценивается в 29 миллиардов евро . [53]
По состоянию на начало сентября 2022 года 32 из 56 ядерных реакторов Франции были остановлены из-за технического обслуживания или технических проблем. [57] [58] В 2022 году самое сухое лето в Европе за последние 500 лет имело серьезные последствия для систем охлаждения электростанций, поскольку засуха сократила количество речной воды, доступной для охлаждения. [59] [60]
В 2023 году коррозионное растрескивание под напряжением было обнаружено на некоторых прямых участках труб; ранее оно обнаруживалось только на трубах с изгибами, которые подвергались дополнительному напряжению из-за термической стратификации при протекании жидкостей через изгибы. Одна трещина достигала глубины 23 мм при толщине стенки 27 мм. [53] [61]
Électricité de France (EDF) — главная компания страны по производству и распределению электроэнергии — управляет атомными электростанциями страны. [62] EDF в значительной степени принадлежит французскому правительству, около 85% акций EDF находятся в руках правительства. [63] 78,9% акций Areva принадлежат французской государственной компании CEA и, следовательно, находятся в государственной собственности. EDF по-прежнему имеет большие долги. Ее прибыльность пострадала во время рецессии, которая началась в 2008 году. Она составила 3,9 млрд евро в 2009 году, которые упали до 1,02 млрд евро в 2010 году, с резервами в размере 2,9 млрд евро. [ необходима цитата ] Ядерная промышленность обвиняется в значительном перерасходе средств и неспособности покрыть общие расходы на эксплуатацию, включая управление отходами и вывод из эксплуатации. [64] [ необходима полная цитата ] [ не удалось проверить ]
В 2001 году компания по ядерному строительству и обслуживанию Areva была создана путем слияния CEA Industrie , Framatome и Cogema (теперь Areva NC ). Ее основным акционером является французская компания CEA, но немецкое федеральное правительство также владеет через Siemens 34% акций дочерней компании Areva, Areva NP , отвечающей за строительство EPR (ядерного реактора третьего поколения) . [65]
В 2010 году в рамках постепенной либерализации энергетического рынка в соответствии с директивами ЕС Франция согласилась с правилами Accès régulé à l'électricité nucléaire historique (ARENH), которые позволяли сторонним поставщикам получать доступ примерно к четверти мощностей атомной энергетики Франции, существовавших до 2011 года, по фиксированной цене 42 евро/МВт·ч с 1 июля 2011 года по 31 декабря 2025 года. [66] [67] [68]
По состоянию на 2015 год цена на электроэнергию для домохозяйств во Франции, за исключением налогов, была 12-й по дешевизне среди 28 стран-членов Европейского Союза и второй по дешевизне для промышленных потребителей. [69] Фактическая стоимость производства электроэнергии на атомных электростанциях не публикуется ни EDF, ни французским правительством, но оценивается в диапазоне от 59 евро/МВт·ч до 83 евро/МВт·ч. [70]
EDF заявила, что ее проект ядерного реактора третьего поколения EPR на заводе во Фламанвилле, на севере Франции, будет отложен до 2016 года из-за «как структурных, так и экономических причин», что увеличит общую стоимость проекта до 8,5 млрд евро. [71] Аналогичным образом возросла стоимость атомной электростанции Olkiluoto (EPR), которая будет построена в Финляндии. Areva и вовлеченная в проект коммунальная служба «ведут ожесточенный спор о том, кто будет нести перерасход средств, и теперь существует реальный риск того, что коммунальная служба объявит дефолт. EDF предположила, что если политическая обстановка приведет к перерасходу средств на EPR, проект будет заменен на более дешевый и простой франко-японский проект Atmea , проектирование которого будет завершено к 2013 году, или на уже действующий франко-китайский проект CPR-1000 ». [72] [73] В июле 2018 года EDF еще больше отложила загрузку топлива до четвертого квартала 2019 года и увеличила смету расходов проекта еще на 400 миллионов евро (467,1 миллиона долларов США). Запуск теперь запланирован не ранее второго квартала 2020 года, а EDF теперь оценивает стоимость проекта в 10,9 миллиарда евро (12,75 миллиарда долларов США), что в три раза превышает первоначальную смету расходов. В настоящее время горячие испытания запланированы на конец 2018 года [74]
В июле 2015 года EDF согласилась приобрести контрольный пакет акций Areva NP, следуя указанию французского правительства о создании «глобального стратегического партнерства». [75]
В 2016 году Европейская комиссия подсчитала, что обязательства Франции по выводу из эксплуатации ядерных объектов были серьезно недофинансированы: было выделено всего 23 млрд евро целевых активов для покрытия 74,1 млрд евро ожидаемых расходов на вывод из эксплуатации. [76]
В октябре 2019 года министр финансов Франции Брюно Ле Мэр опубликовал аудиторский отчет о строительстве сильно задержанного и почти в четыре раза превышающего бюджет проекта Flamanville 3 EPR , начатого Areva в 2007 году, в котором он оценил его как в значительной степени провал управления проектом и навыков. Министр финансов потребовал от EDF представить в течение месяца план действий по проекту, назвав его «провалом для всей французской ядерной промышленности». [77]
В 2020 году французское правительство объявило о планах по изменению оптового рынка ядерной энергии, чтобы позволить EDF полностью покрывать свои издержки, предотвращая при этом волатильность цен. Для оптовой электроэнергии от ядерной энергии будет определен «ценовой коридор» с нижним и верхним пределами цен, а не текущая фиксированная ставка €42/МВт·ч за квартал производства, которую сторонние поставщики использовали, чтобы избежать высоких цен в пиковый период. Был предложен ценовой диапазон €42-48/МВт·ч, хотя ценообразование будет контролироваться регулятором Commission de régulation de l'énergie (CRE). Некоторые предпочитают более высокий ценовой диапазон для финансирования новых ядерных строек для замены старых реакторов, например, Франсуа Душ Сантуш из центрального производственного совета EDF предложил ценовой диапазон €47-53/МВт·ч. [78] [79]
У EDF есть программа под названием Grand Carénage стоимостью 49,4 млрд евро, направленная на продление срока службы почти всех французских энергетических реакторов с 40 до 50 лет к 2025 году. [80] Они были одобрены регулирующим органом ASN в феврале 2021 года. [46]
Получение такого большого процента от общего объема производства электроэнергии от ядерной энергетики уникально для Франции. Эта зависимость привела к определенным необходимым отклонениям от стандартной конструкции и функционирования других программ ядерной энергетики. Например, для того, чтобы удовлетворить меняющийся спрос в течение дня, некоторые станции должны работать как пиковые электростанции , в то время как большинство атомных станций в мире работают как станции базовой нагрузки и позволяют другим ископаемым или гидроагрегатам подстраиваться под спрос. Атомная энергетика во Франции имеет общий коэффициент мощности около 77%, что является низким по сравнению с атомными электростанциями в других странах из-за следования за нагрузкой. Доступность парка снижалась в последние годы, в среднем составляя около 72% за 2020-2021 годы эксплуатации. [81] Это довольно низко по сравнению с другими, менее доминирующими парками атомных станций и предполагает, что режим эксплуатации оказал неблагоприятное долгосрочное воздействие на работоспособность парка.
Первые восемь энергетических реакторов в стране были типами газоохлаждаемых реакторов ( реактор UNGG ), чье развитие было инициировано CEA. Одновременно с программой обогащения урана , EDF разработала технологию реакторов с водой под давлением (PWR), которая в конечном итоге стала доминирующим типом. Газоохлаждаемые реакторы, расположенные в Бреннилисе , Бюже , Шиноне и Маркуле , были остановлены.
Все действующие сегодня заводы — это PWR. Реакторы разработки технологии быстрых реакторов-размножителей с натриевым охлаждением , Phénix и Superphénix , были остановлены. Работа над более продвинутой конструкцией в виде реактора ASTRID была окончательно прекращена в сентябре 2019 года. [82]
Все установки PWR были разработаны Framatome (теперь Areva ) на основе первоначального проекта Westinghouse . [83] [84] [85] Все действующие в настоящее время установки PWR имеют три варианта конструкции, имеющие выходную мощность 900 МВт , 1300 МВт и 1450 МВт. Повторное использование этих стандартных вариантов конструкции обеспечило Франции самую высокую степень стандартизации атомных электростанций в мире.
Всего в эксплуатации находится 34 таких реактора; большинство из них были построены в 1970-х и начале 1980-х годов. В 2002 году они прошли единую проверку, и всем им было предоставлено 10-летнее продление срока службы.
В конструкциях CP0 и CP1 два реактора делят одну и ту же машинную и командную комнату. В конструкции CP2 каждый реактор имеет свою собственную машинную и командную комнату. Помимо этого различия, CP1 и CP2 используют одни и те же технологии, и эти два типа часто называют CPY . По сравнению с CP0 у них есть дополнительный контур охлаждения между аварийной системой, которая в случае аварии позволяет распылять воду в защитную оболочку, и контуром, который содержит речную воду, более гибкая система управления и некоторые незначительные различия в планировке здания. [86]
Данная трехконтурная конструкция (три парогенератора и три первичных циркуляционных насоса) также экспортировалась в ряд других стран, в том числе:
В феврале 2021 года Управление ядерной безопасности выдало общее разрешение, при соблюдении условий, на десятилетнее продление срока службы сверх проектного срока службы в 40 лет французских реакторов мощностью 900 МВт. По-прежнему требуются специальные проверки каждого реактора. [88]
Во Франции эксплуатируется 20 реакторов этой конструкции (четыре парогенератора и четыре первичных циркуляционных насоса). Типы P4 и P'4 имеют некоторые незначительные различия в планировке здания, особенно в конструкции, содержащей топливные стержни и схемы. [86]
Всего существует четыре таких реактора, размещенных на двух отдельных площадках: Civaux и Chooz . Строительство этих реакторов началось в период с 1984 по 1991 год, но полная коммерческая эксплуатация началась только между 2000 и 2002 годами из-за дефектов термической усталости в системе отвода тепла, требующих перепроектирования и замены деталей на каждой электростанции N4. [89] [90] К 2002 году реакторы были повышены с 1450 МВт до 1500 МВт. [91] Было обнаружено серьезное коррозионное растрескивание под напряжением в трубопроводах системы безопасности из нержавеющей стали до 2021 года, что потребовало остановок для осмотра и ремонта. [53]
Следующим поколением французских реакторов является EPR , который также предназначен для зарубежных рынков. EPR изначально разрабатывался как совместный немецко-французский проект для объединения преимуществ высоконадежной немецкой конструкции Konvoi, а также французского опыта массового строительства относительно «стандартизированных» ядерных установок. Проект предполагалось строить как в Германии, так и во Франции, а также на различных экспортных рынках. Однако отказ Германии от ядерной энергетики исключил возможность строительства EPR в Германии и в конечном итоге привел к продаже Siemens своих акций в совместном предприятии (см. ниже). Два блока EPR находятся в эксплуатации на АЭС « Тайшань» в Китае. Действующие блоки включают один на АЭС «Олкилуото» в Финляндии. Строящиеся блоки включают два на АЭС «Хинкли-Пойнт С» в Великобритании. Строительство первого французского EPR началось на АЭС «Фламанвиль» в 2007 году. Дата завершения была назначена на 2012 год, но реактор столкнулся с задержками и перерасходом средств. По состоянию на 2019 год [обновлять]завершение строительства было запланировано на конец 2022 года, с отставанием от графика на десять лет. [92] [93] В июне 2023 года EDF объявила о начале процесса получения разрешения на строительство двух реакторов EPR 2 на АЭС Пенли , ожидая, что подготовительные работы на площадке начнутся летом 2024 года, а строительство — примерно в 2027 году. [94]
Проект реактора был разработан Areva , предоставившей свою технологию реактора N4, и немецкой компанией Siemens, предоставившей свою технологию реактора Konvoi. В соответствии с французским подходом к высокостандартизированным установкам и проверенным технологиям, он использует более традиционные системы активной безопасности и больше похож на текущие проекты установок, чем международные конкуренты, такие как AP1000 или ESBWR .
В 2013 году EDF признала трудности, с которыми она столкнулась при строительстве проекта EPR. [95] В сентябре 2015 года генеральный директор EDF Жан-Бернар Леви заявил, что ведется работа над проектом «новой модели» EPR, которую будет проще и дешевле построить, и которая будет готова к заказам примерно с 2020 года. [96] В 2016 году EDF планировала построить два реактора новой модели EPR во Франции к 2030 году, чтобы подготовиться к обновлению своего парка старых реакторов. [97] Однако после финансовых трудностей в Areva и ее слияния с EDF французский министр энергетики Николя Юло заявил в январе 2018 года: «на данный момент [строительство новой модели EPR] не является ни приоритетом, ни планом. Сейчас приоритетом является развитие возобновляемых источников энергии и сокращение доли ядерной энергетики». [98]
Большинство атомных электростанций во Франции расположены вдали от побережья и получают охлаждающую воду из рек. Эти станции используют градирни, чтобы уменьшить свое воздействие на окружающую среду. Температура выбрасываемой воды, переносящей отработанное тепло, строго ограничена французским правительством, и это оказалось проблематичным во время недавних волн тепла. [99]
На побережье расположено пять установок, в общей сложности 18 реакторов:
Эти пять установок получают охлаждающую воду непосредственно из океана и, таким образом, могут сбрасывать отработанное тепло обратно в море, что немного экономичнее.
Франция является одной из немногих стран в мире с активной программой гражданской ядерной переработки , с площадкой COGEMA La Hague . Работы по обогащению, некоторое изготовление МОКС-топлива и другие виды деятельности проводятся в Центре ядерной энергетики Трикастен . Обогащение полностью внутреннее и обеспечивалось 2/3 мощности атомной станции в Трикастен до перехода с газовой диффузии на газовое центрифугирование в начале 2010-х годов, что увеличило эффективность в тридцать раз. [100] Переработка топлива из других стран была выполнена для Соединенных Штатов и Японии, которые выразили желание разработать более замкнутый топливный цикл, аналогичный тому, чего добилась Франция. Услуги по изготовлению МОКС-топлива также были проданы другим странам, в частности, в США для программы «Мегатонны в мегаватты» , использующей плутоний из демонтированного ядерного оружия . После отмены немецких планов по строительству завода по переработке ядерного топлива в Ваккерсдорфе , Германия также использовала завод в Ла-Аге для своей гражданской переработки, прежде чем перейти на однократный топливный цикл в 2005 году. [101]
Хотя Франция не добывает уран для начальной стадии топливного цикла внутри страны, французские компании имеют различные активы на урановом рынке . Общий объем урана для французской программы составлял 8000 тонн в год по состоянию на 2014 год. [102] : 79 Areva участвует в операциях по добыче урана в Канаде, Казахстане, Намибии и Нигере. [102] : 236 Несколько бывших французских колоний имеют значительные запасы урана, и французские компании продолжали активно работать во многих из них даже после того, как эти страны стали независимыми. Благодаря тому, что страны франка КФА имели валютную привязку сначала к французскому франку , а теперь к его преемнику, евро, экономические отношения между этими бывшими французскими колониями и их бывшей метрополией остаются крепкими.
Окончательное захоронение высокоактивных ядерных отходов планируется осуществить в глубоком геологическом хранилище Подземной исследовательской лаборатории Маас/Верхняя Марна .
Ядерные реакторы Франции составляют 90 процентов мощности EDF, поэтому они используются в режиме отслеживания нагрузки , а некоторые реакторы закрываются на выходные, поскольку нет рынка электроэнергии. [62] [9] Это означает, что коэффициент мощности низок по мировым стандартам, обычно около семидесяти процентов в процентах, что не является идеальной экономической ситуацией для атомных станций. [62]
В периоды высокого спроса EDF регулярно «вынуждается выходить на относительно дорогие точечные и краткосрочные рынки электроэнергии, поскольку у нее нет достаточной мощности для генерации пиковой нагрузки». [9] Франция в значительной степени полагается на электрическое отопление, около трети существующих и три четверти новых домов используют электрическое отопление помещений из-за низких предлагаемых тарифов вне пика. [103] Из-за этого спроса на отопление жилых помещений требуется около 2,3 ГВт дополнительной мощности на каждый градус Цельсия снижения температуры. [103] Это означает, что во время похолоданий спрос на электроэнергию во Франции резко возрастает, заставляя страну импортировать электроэнергию на полную мощность у своих соседей в период пикового спроса. Например, в феврале 2012 года Германия «пришла на помощь Франции во время похолодания на прошлой неделе, массово экспортировав электроэнергию своему соседу». [8]
Все, кроме пяти, заводы EDF находятся на суше и требуют пресной воды для охлаждения. Одиннадцать из этих пятнадцати заводов на суше имеют градирни, использующие испарительное охлаждение , в то время как остальные используют воду из озера или реки напрямую. В очень жаркое лето выход генерации может быть ограничен из-за правовых ограничений на количество и температуру охлаждающей воды, сбрасываемой в конечный поглотитель тепла (т. е. местные реки). [62]
В 2008 году ядерная энергетика составляла 16% от конечного потребления энергии во Франции. Как это часто бывает во всех промышленно развитых странах, ископаемое топливо по-прежнему доминирует в потреблении энергии, особенно в секторах транспорта и отопления. [62] Однако ядерная энергетика составляет более высокий уровень общего потребления энергии во Франции, чем в любой другой стране. В 2001 году ядерная энергетика составляла 37% от общего потребления энергии во Франции. [104] В 2011 году Франция потребила около 3200 ТВт·ч (11 квадриллионов БТЕ ) энергии, согласно Управлению энергетической информации . [105] Тем не менее, из-за обширной сети высокоскоростных железных дорог (которая работает на электричестве) и общего использования резистивного отопления (и в некоторых случаях тепловых насосов ) для отопления жилых помещений, использование ископаемого топлива в этих секторах также ниже, чем в сопоставимых странах, которые по-прежнему больше полагаются на внутренние рейсы, автомобили на ископаемом топливе и отопление на ископаемом топливе соответственно.
Крупные инвестиции в ядерную энергетику требуют экспорта электроэнергии, когда спрос на электроэнергию во Франции низок, или демпинга по низким ценам на французском рынке, и поощряют использование электроэнергии для отопления помещений и нагрева воды. [62] [6] Из-за того, что немецкий Energiewende увеличивает волатильность поставок — и, следовательно, оптовых цен на электроэнергию — в самой густонаселенной соседней с Францией стране, Франция имеет тенденцию экспортировать огромные объемы электроэнергии на восток во время Dunkelflaute , одновременно импортируя такие же большие объемы (иногда по отрицательным ценам ), когда погодные условия благоприятны для немецкого производства ветровой и солнечной энергии.
Франция на чистой основе экспортировала 21,5 ТВт·ч электроэнергии своим соседям во второй половине 2021 года. Однако в конце 2021 года страна полагалась на импорт из Испании и Бельгии из-за холодной погоды и многочисленных отключений на своих атомных электростанциях. [106]
В июле 2008 года 18 000 литров (4755 галлонов) раствора урана, содержащего природный уран, были случайно выброшены из ядерного энергетического центра Трикастен . Из-за работ по очистке и ремонту система сдерживания для резервуара с раствором урана не функционировала, когда резервуар наполнился. Приток превысил вместимость резервуара, и 30 кубических метров раствора урана вытекли, а 18 кубических метров пролились на землю. Тестирование показало повышенный уровень урана в близлежащих реках Гаффьер и Лозон. Жидкость, вытекшая на землю, содержала около 75 кг природного урана, который является токсичным тяжелым металлом, но лишь слегка радиоактивным. Оценки выбросов изначально были выше, до 360 кг природного урана, но позже были пересмотрены в сторону уменьшения. [111] Французские власти запретили использование воды из Гаффьер и Лозон для питья и полива сельскохозяйственных культур в течение 2 недель. Плавание, водные виды спорта и рыбалка также были запрещены. Этот инцидент был классифицирован как Уровень 1 (аномалия) по Международной шкале ядерных событий . [112] Вскоре после первого инцидента около 100 сотрудников подверглись воздействию небольших доз радиации (1/40 от годового предела) из-за отказа трубопровода. [113]
В октябре 2017 года EDF объявила, что отремонтирует трубы системы пожарной безопасности на 20 ядерных реакторах для повышения сейсмической безопасности после обнаружения истончения металла на некоторых участках труб. EDF классифицировала это как уровень 2 (инцидент) по Международной шкале ядерных событий . [114]
В 2006 году был создан Autorité de sûreté nucléaire (ASN) как независимый французский регулятор ядерной безопасности, который заменил Генеральную дирекцию по ядерной безопасности и радиационной защите.
В 2012 году ASN опубликовало отчет, в котором объявлялось о масштабном повышении безопасности всех реакторов страны. В отчете ASN прямо говорится, что потеря охладителя или электроэнергии может, в худшем случае, привести к расплавлению ядерных реакторов в течение нескольких часов. В нем также перечислены многочисленные недостатки, обнаруженные во время «стресс-тестов», в ходе которых некоторые аспекты безопасности станций были признаны не соответствующими существующим стандартам. [115] Теперь оно потребует от всех электростанций построить набор систем безопасности последнего варианта, размещенных в бункерах, которые будут укреплены, чтобы выдерживать более экстремальные землетрясения, наводнения и другие угрозы, чем те, на которые рассчитаны сами станции. Оно также примет предложение EDF о создании элитных сил, которые будут специально обучены для борьбы с ядерными авариями и могут быть развернуты на любом объекте в течение нескольких часов. Оба шага являются ответом на ядерную катастрофу Фукусимы . [116]
После аварии на АЭС «Фукусима-1» в 2011 году возросло внимание к рискам, связанным с сейсмической активностью во Франции, при этом особое внимание было уделено атомной электростанции «Фессенхайм» .
Общий сейсмический риск во Франции классифицируется по пятибалльной шкале, где зона 1 — очень низкий риск, а зона 5 — районы с «очень сильным» риском. [117] В метрополии Франции районы с самым высоким риском имеют рейтинг 4, «сильный», и расположены в Пиренеях , Альпах , на юге департамента Верхний Рейн , на территории Бельфор и в нескольких коммунах Ду . [117] Новая карта зонирования вступает в силу 1 мая 2011 года, что значительно повышает рейтинг для многих районов. [117] Основные ядерные исследовательские объекты в Кадараше расположены в зоне 4 вблизи разлома, вызвавшего землетрясение Ламбеск 1909 года , в то время как исследовательский центр Маркуль и атомные электростанции в Трикастене , Крюа , Сен-Альбане , Бюже и Фессенхайме (близ разлома, вызвавшего землетрясение Базеля 1356 года ) находятся в зоне 3. [118] Еще шесть заводов находятся в зоне 2. [118]
Текущий процесс оценки сейсмической опасности для атомной электростанции изложен в Règle Fondamentale de Sûreté (Основном правиле безопасности) RFS 2001-01, опубликованном Институтом радиозащиты и ядерной безопасности , в котором используются более подробные сейсмотектонические зоны. [119] RFS 2001-01 заменил RFS I.2.c, опубликованный в 1981 году, однако он подвергся критике за то, что по-прежнему требует детерминированной оценки (а не вероятностного подхода ), которая в первую очередь опирается на самое сильное «исторически известное» землетрясение вблизи площадки. [120] Это приводит к ряду проблем, включая короткий период (в геологических масштабах времени ), для которого имеются записи, сложность оценки характеристик землетрясений, которые произошли до использования сейсмометров , сложность определения существования всех землетрясений, которые предшествовали исторической записи, и, в конечном итоге, зависимость от одного единственного сценария землетрясения. [120] Другие критические замечания включают использование интенсивности в методе оценки, а не спектрального ускорения , которое обычно используется в других местах. [120]
После аварии на АЭС «Фукусима-1» в 2011 году опрос OpinionWay, проведенный в конце марта, показал, что 57% французского населения выступают против ядерной энергетики во Франции. [121] Опрос TNS-Sofres, проведенный в дни после аварии, показал, что 55% населения поддерживают ядерную энергетику. [121] В 2006 году опрос BBC / GlobeScan показал, что 57% французов выступают против ядерной энергетики. [122]
В мае 2001 года опрос Ipsos показал, что почти 70% населения «хорошо относятся» к ядерной энергетике, однако 56% также предпочли бы не жить рядом с атомной электростанцией, и такая же доля считала, что во Франции может произойти « авария, подобная Чернобылю ». [123] Тот же опрос Ipsos показал, что 50% считали, что ядерная энергетика — лучший способ решения проблемы парникового эффекта , в то время как 88% считали, что это главная причина продолжать использовать ядерную энергетику. [123]
Исторически позиция в целом была благоприятной: около двух третей населения решительно поддерживали ядерную энергетику, [20] [124] в то время как голлисты , Социалистическая партия и Коммунистическая партия также были за. [ необходима цитата ]
Когда в 1997 году строилась атомная электростанция Civaux , утверждалось, что она была принята местным сообществом с радостью. Приводились различные причины народной поддержки: чувство национальной независимости и снижение зависимости от иностранной нефти, сокращение выбросов парниковых газов и культурный интерес к крупным технологическим проектам (например, TGV , высокоскоростные линии которого питаются от этих установок, и Concorde ). [20]
В 1970-х годах во Франции возникло антиядерное движение, состоящее из групп граждан и политических комитетов действий. В период с 1975 по 1977 год около 175 000 человек протестовали против ядерной энергетики на десяти демонстрациях. [125]
18 января 1982 года швейцарский активист-эколог Хаим Ниссим [ требуется ссылка ] выпустил пять ракет по строящейся тогда атомной электростанции «Суперфеникс» . Ракеты были запущены по незавершенному зданию защитной оболочки и нанесли ущерб, не попав в пустую активную зону реактора. [126]
В январе 2004 года до 15 000 антиядерных протестующих вышли на демонстрацию в Париже против нового поколения ядерных реакторов — Европейского реактора под давлением (EPR). [127] 17 марта 2007 года в пяти французских городах прошли одновременные акции протеста, организованные Sortir du nucléaire , в знак протеста против строительства установок EPR. [128] [129]
После ядерной катастрофы на Фукусиме в Японии в 2011 году тысячи людей устроили антиядерные протесты по всей Франции, требуя закрытия реакторов. Требования протестующих были сосредоточены на том, чтобы Франция закрыла свою старейшую атомную электростанцию в Фессенхайме. Многие люди также протестовали на АЭС Каттеном , второй по мощности во Франции. [130]
В ноябре 2011 года тысячи антиядерных протестующих задержали поезд, перевозивший радиоактивные отходы из Франции в Германию. Множество столкновений и препятствий сделали поездку самой медленной с начала ежегодных поставок радиоактивных отходов в 1995 году. [131] Также в ноябре 2011 года французский суд оштрафовал гиганта ядерной энергетики Électricité de France на 1,5 млн евро и заключил в тюрьму двух старших сотрудников за шпионаж за Greenpeace , включая взлом компьютерных систем Greenpeace. Greenpeace был присужден 500 000 евро в качестве возмещения ущерба. [132]
В первую годовщину ядерной катастрофы на Фукусиме организаторы французских антиядерных демонстраций утверждают, что 60 000 сторонников образовали живую цепь длиной 230 километров, протянувшуюся от Лиона до Авиньона. [133] Канцлер Австрии Вернер Файман ожидает, что антиядерные петиционные кампании начнутся по крайней мере в шести странах Европейского союза в 2012 году с целью заставить ЕС отказаться от ядерной энергетики. [134]
В марте 2014 года полиция арестовала 57 протестующих Greenpeace, которые использовали грузовик, чтобы прорваться через заграждения безопасности и проникнуть на ядерный завод Fessenheim на востоке Франции. Активисты вывесили антиядерные баннеры, но французский орган по ядерной безопасности заявил, что безопасность завода не была скомпрометирована. [135] Хотя президент Олланд обещал закрыть Fessenheim к 2016 году, это было отложено из-за позднего завершения Flamanville 3 , и Fessenheim окончательно закрылся в июне 2020 года. [136]
Голоса ядерной энергетики (Voix du Nucléaire). [137]
В 2007 году Areva NC заявила, что из-за своей зависимости от ядерной энергетики выбросы углерода во Франции на кВт·ч составляют менее 1/10 от выбросов Германии и Великобритании и 1/13 от выбросов Дании , в которой нет атомных электростанций. Выбросы оксида азота и диоксида серы сократились на 70% за 20 лет, хотя общая выработка электроэнергии за это время утроилась. [138]
Если проводить традиционную добычу урана без надзора за состоянием окружающей среды или здоровья, она может производить большое количество хвостов и загрязненной воды, но по состоянию на 2010 год около половины мировых поставок урана все чаще производится с помощью технологии подземного восстановления (ISR), которая не требует физической добычи в традиционном смысле и при ответственном использовании является значительно более чистой. [139] Другой альтернативой ISR является дистанционно управляемая подземная добыча, [139] французская Areva Resources Canada владеет большой долей в канадском урановом руднике МакАртур-Ривер , самом крупном в мире урановом руднике с самым высоким содержанием урана и по объему добычи, подземная удаленная эксплуатация горнодобывающих машин на этом руднике, [140] предназначена для поддержания низкого уровня воздействия на персонал частиц горной породы и радонового газа и т. д. [141] Шахта является частым победителем Национальной премии по безопасности имени Джона Т. Райана в Канаде, которая ежегодно вручается самой безопасной шахте в стране. [142] [143]
По данным французского посольства в США, электроэнергия, полученная путем деления, «помогает сократить выбросы парниковых газов во Франции, избегая выброса 31 миллиарда тонн углекислого газа (в отличие от производства угля или газа) и делая Францию страной с наименьшим уровнем выбросов углерода в рамках ОЭСР ». Далее отмечается, что из-за переработки отработанного ядерного топлива французские электростанции, полученные путем деления, производят 10 г/год/на душу населения « ядерных отходов », которые в основном представляют собой продукты деления и другие твердые распадающиеся радиоактивные изотопы, касающиеся безопасности. [144]
Французский эколог Бруно Комби основал группу « Экологисты за ядерную энергию» в 1996 году и заявил в 2005 году: «При хорошем управлении ядерная энергия очень чиста, не создает загрязняющих газов в атмосфере, производит очень мало отходов и не способствует парниковому эффекту». [145]
Хотя в то время это не было серьезной проблемой, план Мессмера привел к снижению загрязнения воздуха и одному из самых низких показателей выбросов углекислого газа на единицу произведенной электроэнергии среди густонаселенных промышленно развитых стран. [146] Кроме того, переход внутренних перевозок с воздуха на TGV (который работает на электричестве) еще больше способствовал достижению этих целей.
В отличие от соседних стран Германии, Италии и Великобритании, Франция не слишком полагается на ископаемое топливо и биомассу для электричества или отопления домов благодаря обилию дешевой ядерной энергии. Загрязнение воздуха во Франции в основном происходит от автомобилей, а меньшая часть переносится ветром из Германии. [147] [148] [149] Каждый год угольные электростанции в Германии становятся причиной 1860 преждевременных смертей внутри страны и примерно 2500 смертей за рубежом. [150]
По мере того, как растет популярность электромобилей по сравнению с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания, сравнительно низкие цены на электроэнергию во Франции в часы пик и вне пика могут стать сильным стимулом для потребителей, который может ускорить распространение электромобилей. [151] Это по сути превратило бы нынешний воспринимаемый избыток относительно дешевой ядерной электроэнергии в актив, поскольку спрос на станции подзарядки электромобилей становится все более распространенным. [152] [153]
Благодаря очень низкоуглеродной электросети Франции выбросы углекислого газа при зарядке электромобиля от французской электросети составляют 12 г на км пробега. [154] Это выгодно отличается от прямых выбросов одного из самых успешных гибридных электромобилей , Toyota Prius , выбросы углекислого газа которого составляют более высокую норму — 105 г на км пробега. [154] [155]
.jpg/1280px-ITER_site_2018_aerial_view_(41809720041).jpg)
Проект ядерного синтеза ITER строит крупнейший и самый передовой в мире экспериментальный реактор ядерного синтеза токамак на юге Франции . Проект, являющийся совместным проектом Европейского союза (ЕС), Индии , Японии , Китая , России , Южной Кореи и США , направлен на переход от экспериментальных исследований физики плазмы к электростанциям термоядерного синтеза . В 2005 году Greenpeace International опубликовала пресс-релиз, в котором критиковала государственное финансирование ITER, полагая, что деньги должны были быть направлены на возобновляемые источники энергии, и утверждая, что термоядерная энергия приведет к проблемам с ядерными отходами и распространением ядерного оружия. [156] Французская ассоциация, включающая около 700 антиядерных групп, Sortir du nucléaire (Get Out of Nuclear Energy), заявила, что ITER представляет опасность, поскольку ученые еще не знали, как манипулировать высокоэнергетическими изотопами водорода дейтерия и трития , используемыми в процессе синтеза. [157] По мнению большинства антиядерных групп, ядерная термоядерная энергетика «остается далекой мечтой». [158] Всемирная ядерная ассоциация заявляет, что термоядерный синтез «представляет пока непреодолимые научные и инженерные проблемы». [159] Строительство объекта ИТЭР началось в 2007 году, но проект столкнулся со многими задержками и перерасходом бюджета. В настоящее время ожидается, что объект не начнет работать до 2027 года — через 11 лет после первоначального ожидания. [160]
Жан-Пьер Шозод, Electricité de France: Во Франции у нас нет нефти, газа, угля, нет выбора. И для французского народа было очень позитивно развивать национальную энергетику с помощью ядерной энергии.
Во Франции, на всех сортах выбора, на лучшей кухне мира, на мощной промышленности, на петанке, на славной истории, на австралийской привилегированной географической ситуации, на Эйфелевой башне и на линейке, или во Франции. на tout ça et bien plus encore, pourtant une выбрал nous manque, une выбрал essentielle, le Petrole, le Petrole Nous Somes Obligés de l'acheter à d'Autres, cher, trop cher. Во Франции, на пути к бензину, больше на идеях.
Новые заводы, которые должны были продемонстрировать самые передовые технологии отрасли, отстают от графика на годы и превышают бюджет на миллиарды евро.
Westinghouse продолжит получать лицензионные отчисления по текущим ставкам на существующие и планируемые ядерные реакторы, спроектированные вокруг ее системы реакторов с водой под давлением.
