Много страни се интересуват от развитието на ядрената енергетика днес, както опитни потребители на АЕЦ, така и начинаещи.
На пазара се предлагат както проекти на реактори с голяма мощност поколение III+, така и перспективни проекти на малки модулни реактори.
Но много специалисти и хора, интересуващи се от ядрената енергетика, са загрижени: ще има ли достатъчно обогатен уран за новите проекти?
Нека се опитаме да отговорим на някои често задавани въпроси.
Кой има право да обогатява уран според условията на Договора за неразпространение на ядрено оръжие (ДНЯО)? Само ядрените държави, притежаващи ядрено оръжие?
Страните от Г-7, предимно Съединените щати, отправиха призиви за ограничаване на обогатяването на уран. Съединените щати са формулирали т. нар. златен стандарт за двустранното си ядрено сътрудничество – страна, която иска достъп до американска ядрена технология, трябва доброволно да се откаже от обогатяването на уран. Но това не е задължително изискване и единствената страна, която се съгласи с условията на златния стандарт, са Обединените арабски емирства.
Създаването на собствено обогатяване изисква инвестиране на значителни финансови, материални и човешки ресурси, както и време, а за страни с малък ядрен парк това става нерентабилно.
Така че след две десетилетия работа Бразилия е в състояние самостоятелно да осигури само един блок с обогатен уран, и то не напълно, а със 70%. Бразилия обогатява уран, защото планира да строи атомни подводници в бъдеще.
Ако държава с малък парк от атомни електроцентрали няма военна нужда от обогатяване на уран, тогава за такава страна е по-изгодно да закупува обогатен уран от големи чуждестранни доставчици.
Кой доставя обогатен уран на световния пазар?
Днес на световния пазар има три основни доставчика, като два от тях са европейските компании URENCO и Orano.
Концернът URENCO е собственост на правителствата на Великобритания, Германия и Нидерландия и има заводи във всички тези страни, както и в САЩ. Orano Group е френска компания.
Като цяло, според Световната ядрена асоциация, разделителните заводи на европейските компании имат капацитет от 26,1 милиона ЕРР годишно (ЕРР или SWU е единицата, използвана за измерване на услугите за обогатяване на уран).
Третият основен доставчик е руската „Росатом“. Общата производителност на нейните заводи, според Световната ядрена асоциация, е 27,7 милиона ЕРР годишно.
Китай също има свои собствени мощности за обогатяване на уран, но те са насочени изключително към вътрешния пазар и все още няма планове за сключване на международни договори.
Към 2020 г. заводите в Китай са имали годишен капацитет от 6,3 милиона ЕРР, но до 2030 г се очаква значително увеличение на производителността.
Достатъчна ли е производителността на разделтелните заводи, за да се покрият световните нужди?
Според изчисленията на Световната ядрена асоциация, световната нужда от обогатен уран е приблизително 50 милиона ЕРР годишно. Така европейските компании и Росатом заедно надеждно покриват световните нужди от обогатяване и имат резерв за разширяване на производствените обеми, и то без да се вземат предвид възможностите на Китай.
В допълнение, компаниите за обогатяване могат да повлияят на производството на продукти от обогатен уран, като променят съдържанието на уран-235 в обеднения (отпадъчен) уран.
Има ли политически рискове, които биха могли да засегнат глобалния пазар за обогатяване на уран?
Да, съществуват рискове от въвеждане на забрана за доставка на обогатен уран от Русия за САЩ (санкции) и за доставка на обогатен уран от Русия за Европейския съюз (контрасанкции). Европейските компании ще бъдат задължени да заменят руската продукция и това може да доведе до значителни промени в структурата на пазара.
Най-реалният риск е налагането на американски санкции срещу обогатен уран от Русия. Подобна забрана би премахнала приблизително 20% от обогатения уран от американския пазар, или приблизително 3 милиона ЕРР годишно.
Най-вероятно концернът URENCO ще трябва да компенсира загубата, тъй като има завод за разделяне в САЩ.
Подобна е ситуацията и с руските доставки за Европейския съюз. В годишния доклад на Евратом за 2020 г. се посочва, че Росатом е доставил на европейски компании около 3 милиона ЕРР, или 26% от общите доставки.
За разлика от Съединените щати, санкциите срещу руския обогатен уран не се обсъждат толкова активно в Европейския съюз, но в този случай контрасанкциите са по-вероятни, ако Русия окончателно загуби интерес към еврото (долари и в по-малка степен юани, за разлика от еврото, са нужни на бизнеса на Русия за търговията и в Азия, Африка и Латинска Америка).
В най-лошия сценарий, при едновременното въвеждане на забрана за обогатен уран от Русия в САЩ и ЕС, ще е необходимо да се заменят приблизително 6 милиона ЕРР годишно, тоест повече от 10% от световния пазар .
Смущенията, причинени от това, могат да продължат достатъчно дълго, което ще увеличи скептицизма на клиенти и инвеститори към нови ядрени проекти.
Да предположим, че не се въведе забрана за руското обогатяване на уран. Има ли други тесни места?
Да, има цели две тесни места.
Първо. Много проекти за малки модулни реактори изискват високо обогатен уран, до 20% (уран HALEU).
Единственият търговски доставчик на такъв уран е „Росатом“.
Промишленото производство на HALEU е възможно, но производителите не бързат да инвестират, докато не получат гаранции за големи обеми на продажби.
Разработчиците на малки модулни реактори не могат да издават такива гаранции, тъй като все още има много малко реални договори за тези реактори.
Единственият начин да се прекъсне порочният кръг е с помощта на държавите. Сега това се прави в Съединените щати, където Министерството на енергетиката предостави безвъзмездна помощ на Centrus за създаване на пилотно производство на HALEU. Но резултатите от тази дейност все още са неясни и са налице първите случаи на промени в плановете на разработчиците на перспективни реактори.
Например, компанията TerraPower на Бил Гейтс обяви, че поради липсата на търговски доставки на HALEU нейният перспективен бърз натриев реактор Natrium ще бъде пуснат през 2030 г., а не през 2028 година, както се смяташе досега.
Второто тясно място са мощностите за конверсия (преобразуване) на уран. За обогатяване е необходимо уранът от концентрата да се преобразува в газ – хексафлуорид и след това обогатеният уранов хексафлуорид да се преобразува в уранов диоксид. Такива услуги, освен „Росатом“, предоставят Cameco (Канада), Orano (Франция) и ConverDyn (САЩ).
Нито канадските, нито френските заводи могат значително да увеличат производителността си, така че основните надежди са на американския завод на ConverDyn.
Сега той не работи по икономически причини, но собствениците обещават да възобновят работа през 2023 г. и дори да инвестират в разширяването му.
Ако това не се случи, тогава ядрената енергетика на западните страни може да започне да има проблеми, тъй като дори и при наличието на съоръжения за обогатяване на уран, може да има недостиг на уранов хексафлуорид.
