В июне более 250 представителей энергетической отрасли, в том числе регулирующие органы, ученые, государственные служащие и представители компаний, собрались на трехдневный саммит в Кенджу, Южная Корея. Саммит был организован группой энергетических сообществ, включая Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), Национальную ядерную лабораторию Великобритании (UKNNL) и Агентство по ядерной энергии ОЭСР (OECDNEA), которые работали с представителями для предоставления того, что МАГАТЭ назвало «призывом к действию», предписывающий мировому энергетическому сектору инвестировать и разрабатывать инновационные решения для развития ядерно-энергетических технологий.
Этот призыв к действию включает в себя 28 отдельных рекомендаций для атомного сектора, и в его основе лежат четыре ключевых нововведения, которые делегаты саммита считают крайне важными: виртуальное воссоздание ядерных процессов, разработка передовых технологий производства, использование искусственного интеллекта и машин, обучение и разработка новых структур для обмена данными и сотрудничества на международном уровне.
Однако цели саммита выходят за рамки инвестиций в конкретные технологии, и МАГАТЭ, в частности, стремится увидеть культурный сдвиг в ядерном секторе вдали от отдельных органов и компаний, разрабатывающих свои собственные решения. Хотя масштаб этой совместной инициативы и отсутствие жестких сроков для многих проектов создают серьезные проблемы для этой схемы, есть надежда, что саммит побудит тех, кто находится внутри и за пределами ядерного сектора, принять участие в совместном и целостном подходе к решению задач в связи с сокращением ресурсов и изменением климата.
Инновации и совместная сеть
В то время как 28 инноваций охватывают широкий спектр секторов и целей, четыре из них, выделенные МАГАТЭ, в значительной степени основаны на разработке новых технологий. Агентство называет его «цифровым твинингом», и практика виртуального воссоздания ядерных процессов, позволяющая работникам делать более точные прогнозы о состоянии запасов и оборудования, может принести значительные финансовые выгоды за счет оптимизации таких процессов, как доставка материалов. Аналогичным образом, инвестиции в передовые технологии производства, такие как 3D-печать и дуговая сварка, могут повысить эффективность цепочки ядерных поставок в целом, что приведет к экономии в отрасли, которая исторически боролась за снижение эксплуатационных расходов.
Всемирная ядерная ассоциация (WNA) сообщила в 2016 году, что 25% расходов атомной электростанции связаны с предоставлением рабочей силы на месте, а еще 16% расходуются на техническое обслуживание оборудования, две области, которые требуют больших инвестиций, чем само оборудование для производства электроэнергии, и цифры, которые могут быть снижены за счет повышения эффективности цепочки поставок.
Эти затраты также можно было бы сократить с помощью третьей из ключевых инноваций — использования искусственного интеллекта и машинного обучения для прогнозирования того, когда техника будет нуждаться в ремонте, а не в ожидании поломки какого-либо оборудования. Этот переход от реагирования к проактивным действиям повысит эффективность операций ремонта и замены и может продолжить минимизировать расходы.
Четвертое нововведение выходит за рамки технологических разработок, и МАГАТЭ, в частности, стремится сделать сдвиг в направлении совместной работы в ядерном секторе и уделения большего внимания инновациям.
«Основной задачей является содействие сотрудничеству между различными станциями, между различными регионами по всему миру», — сказал Эд Брэдли, руководитель группы по эксплуатации атомных электростанций и инженерному обеспечению в департаменте ядерной энергии МАГАТЭ. «В той мере, в которой эти структуры охватывают эту область и обмениваются передовым опытом и информацией, в том числе от других заинтересованных сторон, исследовательских лабораторий и научных кругов, которые разрабатывают технические инновации, они помогут обеспечить эффективное развертывание этих решений».
Обеспечение будущего, работая вместе с другими возобновляемыми источниками
«Растет число станций, которые начинают работать гибко», — сказал Брэдли о пятом нововведении, которое не вошло в число четырех хедлайнеров, но могло бы оказать существенное влияние на мировую энергетическую структуру в целом.
Участники форума назвали инновационную тему «Центры чистой энергии», и в ней подчеркивается, что ядерная энергия может работать вместе с возобновляемыми источниками, чтобы обеспечить надежный и стабильный источник энергии в будущем.
Однако на этот гибкий подход влияет снижение инвестиций в ядерную энергетику во всем мире по сравнению с возобновляемыми источниками. По данным Международного энергетического агентства, инвестиции в атомную энергетику сократились почти на 45% в период с 2016 по 2017 год до 17 млрд долларов, третий год подряд, по сравнению с 286 млрд долларов, вложенных в возобновляемые источники энергии в 2015 году. Сокращается потенциал ядерной энергетики, однако можно ещё помочь восстановить ядерную энергетику в качестве эффективного долгосрочного источника энергии.
«Ядерная энергетика позиционирует себя как очень сильного партнера в области возобновляемых источников энергии для очистки систем электроснабжения в соответствии с меняющимися приоритетами заинтересованных сторон в энергетической политике во всем мире», — сказал Брэдли. «Одна из наших международных организаций, Международное энергетическое агентство, опубликовала в конце мая отчет, в котором подчеркивается, что ядерная энергетика играет важную роль в этом переходе к системам чистой энергии».
Таким образом, нововведения МАГАТЭ могли бы принести пользу не только самому ядерному сектору. Хотя Брэдли признал, что одной из главных целей форума является рассмотрение реформ, направленных на повышение производительности и прибыльности существующего парка ядерных объектов, широта рассматриваемых инноваций и явно целостный подход, применяемый делегатами на саммите, означают, что инновации вряд ли не окажут более широкого воздействия в случае их успешного развития.
Брэдли, в частности, с оптимизмом смотрит на то, что этот подход может побудить молодые фигуры в энергетическом секторе сделать шаг вперед и добиться больших перемен.
«Это все о будущем, и я должен действительно признать не только во время самого мероприятия, но даже планирование и всякую роль, роль молодого поколения профессионалов», — сказал он.
Проблемы, которые необходимо преодолеть
Высокие амбиции МАГАТЭ возникают в то время, когда части мира решительно восстают против ядерной энергетики в целом, создавая более сложные условия для процветания ядерных инноваций. Франция получает около 75% своего электричества от атомной энергетики, и исторически приводилась как пример ядерной энергии, эффективно используемой в национальном масштабе, но сменявшие друг друга правительства пытались изменить энергетический состав страны, чтобы больше зависеть от источников энергии, таких как как солнечная, с целями сократить ее ядерное производство на треть к 2035 году.
Этот сдвиг также значительно усложнил инновации в этом секторе, поскольку существующие ядерные державы сокращают производство, а то, что WNA называет «развивающимися странами, обладающими ядерной энергией», предпочитает работать с этими установленными державами, а не экспериментировать с новыми системами. Объединенные Арабские Эмираты — одна из этих «развивающихся» стран, но она работала с Южной Кореей, которая уже получает треть своей мощности от ядерных источников, в рамках проекта стоимостью 20 млрд. долл. США по строительству четырех новых ядерных объектов в стране, еще больше концентрируя деньги и влияние в странах, которые исторически пользовались и тем, и другим.
«Не думаю, что кто-то ожидает, что это будет легко, — сказал Брэдли, — Сотрудничество сделает ощутимый прогресс менее сложной задачей, особенно когда мы разделяем успехи по мере их возникновения».
Есть также материально-технические проблемы, которые возникают с любым проектом такого масштаба, но это проблемы, которые усугубляются массой людей, участвующих в проектах. Необходимость эффективной поддержки правительств, частных компаний, научных кругов и ряда других игроков отрасли придает большое значение таким органам, как руководящий комитет МАГАТЭ, хотя Брэдли по-прежнему надеется, что дух сотрудничества, основанный на инновациях, будет иметь большое значение для обеспечения их развития.
