Весняна школа Енергоатома-2019 — Економіка атомної енергетики: відкриті та приховані цифри, керівник служби проектної безпеки та паливовикористання ВП «Науково-технічний центр» Олег Годун

1. ЕКОНОМІКА АТОМНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ:
ВІДКРИТІ ТА ПРИХОВАНІ ЦИФРИ
Годун Олег Вікторович
Керівник Служби проектної безпеки та паливовикористання
ВП «Науково-технічний центр»
ДП НАЕК «Енергоатом»

2. ЗМІСТ
 Стійкий розвиток енергетики. Проект МАГАТЕ INPRO
 Ризики розвитку ядерної енергетики
 Економічна інформація
 Порівняльна економічна оцінка АЕС та ТЕС
 Аналіз варіантів ЯПЦ (з урахуванням економічних аспектів)
Висновки
2

3. СТІЙКИЙ РОЗВИТОК ЕНЕРГЕТИКИ
Поняття «стійкій розвиток» сформульовано ООН у 1987 році у докладі «Наше спільне
майбутне» Міжнародної комісії з навколишнього середовища та розвитку
Стійкий розвиток - забезпечення потреб у даний час не повинно
виключати можливість наступних поколінь у забезпеченні їх власних
потреб
Щодо енергетики: люба поточна діяльність не повинна накладати негативне
відображення на майбутні покоління
3

4. Пропонується що будівництво нових АЕС являється
основним напрямком забезпечення стійкого
розвитку для країн-користувачів АЕС та країн, що
розглядають можливість будівництва АЕС, особливо
в умовах необхідності зниження емісій вуглецевого
газу.
У 2000 році МАГАТЕ ініційовано проект INPRO
(International Project on Innovative Nuclear
Reactors and Fuel Cycles), основна ціль якого
створити підгрунтя та механізм аналізу для
дослідження можливості ядерної енергетики
забезпечити світові та національні потреби у
безпечній та економічній енергії у 21 столітті з
урахуванням досліджень щодо розвитку
інноваційних ядерно-енергетичних систем (ІЯЕС) та
ролі технічних та інституційних інновацій у
забезпеченні стійкого розвитку
СТІЙКИЙ РОЗВИТОК ЕНЕРГЕТИКИ
4

5. ДП НАЕК «ЕНЕРГОАТОМ» - МАГАТЕ
Національні дослідження інноваційної
ядерної енергетичної системи (2006 –
2008 рр.)
(вихідні положення – Енергетична
стратегія України до 2030 року,
2006 року)
проект МАГАТЕ GAINS з оцінки
інноваційної ядерної енергетичної
(2009 – 2012 рр.)
(вихідні положення – аналіз частково-
замкненого та замкненого ЯПЦ)
проект оцінки інноваційної ядерної
енергетичної системи України за
напрямками поводження з РАВ,
інфраструктура, економіка (20012 –
20018 рр.)
(вихідні положення – використання
нової Методології МАГАТЕ INPRO)
Оцінка «стійкості» енергетичної
системи на основі реакторів, що
пропонуються до будівництва в
Україні
(приклад - SMR-160)
INPRO
СТІЙКИЙ РОЗВИТОК ЕНЕРГЕТИКИ
5

6. Питання
будівництва АЕС
Економіка
Поводження з
ВЯП та РАВ
Інші ризики
Вартість
вуглецевого
палива
Переваги АЕС Недоликі АЕС
Низькі експлуатаційні
витрати
Стабільність генерації
Тривалий термін
експлуатації
Енергетична безпека
Незначний вплив на
навколишнє середовище
Значні капітальні витрати
Чутливість до зміни
валютного курсу
Тривалість виконання
замовлення щодо
елементів АЕС
Тривалі строки повернення
інвестицій
Політичні та соціальні
ризики
6
РИЗИКИ РОЗВИТКУ ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ

7. • Капітальні витрати (інвестиції)
• Врахування дисконту
• Час будівництва АЕС
Важливо: для ядерної енергетики вартість ее повинна включати
вартість поводження з ВЯП должна включать издержки на
обращение с ОЯТ и РАО
Капитальні витрати складають 60 – 80% у
структурі вартості ее
7
ЕКОНОМІЧНА ІНФОРМАЦІЯ

8. 8
ЕКОНОМІЧНА ІНФОРМАЦІЯ

9. Залежність обсягу фінансування
будівництва АЕС від ставки
дисконтування - важливий фактор
коректної оцінки економіки
Для розвинених країн - 5% і 10%
Для країн з перехідною економікою -
10% і 15%
При 10% капітальні витрати на
будівництво АЕС перевищують витрати
на інші види генерації
9
ЕКОНОМІЧНА ІНФОРМАЦІЯ

10. Вартість вуглецевого палива
АЕС Вуглецева генерація
Низька вартість урану – паливна складова до
25% у структурі вартості ее
Незмінність філософії ЯПЦ при вартості урану до
260 долл/кг
Значна залежність від вартості палива до 75% у
структурі ее
Можливість рециклу урану та плутонію
Вартість переробки ВЯП - до 1500 долл/кг ВМ,
фабрикації МОХ до 2500 долл/кгВМ
Постійне корегування дати вичерпання
природних запасів вуглецевого палива у бік
збільшення
Термічна ефективність
GEN II 32%
GEN III/III+ до 36%
GEN IV 40%
45%
До 2040 року не передбачається зростання урану
– нет зміни філософії ЯПЦ
До 2040 року не передбачається значне
зростання вуглецевого палива – не більше 100
долл.США/баррель як максимальне значення при
Low Price Scenario (виправдовується)
10
ЕКОНОМІЧНА ІНФОРМАЦІЯ

11. Інши ризики
фінансові
• тривалі терміни будівництва АЕС,
• великі капіталовкладення,
• тривалий період їх окупності;
• перевитрата кошторисної вартості і затримки в ході споруди атомних енергоблоків;
• складна передбачуваність ситуації на ринку електроенергії;
• необхідність підготовки достатньої кількості фахівців;
• відповідальність за ядерну шкоду.
регуляторні (ліцензування)
• непередбачена затримка в отриманні ліцензії на спорудження та експлуатацію від
національного регулятора.
• необгрунтована відмова або затримка в продовженні ліцензії на експлуатацію або видачі
інших дозволів протягом експлуатації АЕС.
• внесення змін до регулюючих НД - необхідність перегляду проектної документації
політичні
• зміна уряду чи політичної позиції щодо ядерної енергетики може призвести до
погіршення податкових, фінансових або договірних умов.
• Це може привести до створення додаткових нормативних вимог, а також до відмови від
будівництва або передчасного закриття АЕС;
• сприйняття населенням
11
ЕКОНОМІЧНА ІНФОРМАЦІЯ

12. Externalities
LWR
N4700_С0 LWRn
N4700_C5 LWRn
N4700_C50 LWRn
N5900_С0 LWRn
N5900_C5 LWRn
N5900_C50 LWRn
N5900_C0_E LWRn
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
%
LWR
N4700_С0 LWRn
N4700_C5 LWRn
N4700_C50 LWRn
N5900_С0 LWRn
N5900_C5 LWRn
N5900_C50 LWRn
N5900_C0_E LWRn
Частка АЕС у виробництві електроенергії в Україні
ЛИШЕ КЛІМАТИЧНИЙ ФАКТОР ?
Пояснення сценаріїв
N4900 – капвитрати 4900 долл/кВт
С50 – значення податку на викиди
50 долл/т
N5900_C0_E LWRn – сценарій з
5900 доллкВт + податок 0 доллт
+ врахування «externality»
Висновок:
Врахування Еxternality
дозволяє забезпечити
зростання частки АЕС
у виробництві ее
Значення Вугіль Нафта Газ АЕС Гідро Вітро Сонячна Біомаса
Мін 3,0 4 0,49 0,2 0,03 0,001 0,25 0,08
Мах 9,5 9 3 1,5 1 0,25 0,6 3,5
Прийняте для розрахунків 5,4 5,9 1,7 0,6 0,4 0,1 0,5 1,3
Діапазон зміни та
прийняте значення
вартості ризику для різних
видів генерації е.е.
(цент/кВт*год)
12

13. № Параметр АES
2006
АР-
1000
DualUnit
Advanced
PC
1 Net electric power
output, MW
1170 1117 1300
2 Construction time,
years
6 6 4
3 Plant lifetime,
years
60 60 40
4 Average load
factor, %
0.90 0,93 0.9
5 Overnight cost,
USD/kW
4 700 5 460 3853
6 Market income,
M USD/year
366 366 410
7 Net thermal
efficiency,%
0,352 0,32 0.44
AP-1000
АES-2006
Dual Unit
Advanced PC
ПОРІВНЯЛЬНА ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА АЕС ТА ТЕС
13

14. Індикатор АЕС-2006 АР-1000 ТЕС
LUEC, долл.США/МВт×г 97.07652 92.84974 62.29117
NPV, долл.США 2047.536 2346.846 4894.161
IRR, % 0.132162 0.141188 0.234141
ROI, % 0.156918 0.169371 0.265097
Повні інвестиції,
млн.долл.США 7475.499 6740.283 4351.17
Предел інвестицій,
млн.долл.США 1320 1332 983.2
14
ПОРІВНЯЛЬНА ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА АЕС ТА ТЕС
Приведені вартості виробленої електроенергії (LUEC) для проектів АР-1000 і АЕС-2006 складають 97,07 та
92,85 дол.США / МВт × год відповідно. Аналогічний показник для вугільної генерації становить 62.29 і 86.83 дол
/ МВт × год при вартості викидів СО2, рівних 0 і 30 дол.США / т відповідно.
При вартості викидів СО2 100 дол.США / т LUEC для ТЕС складе 104.24 дол.США / МВт × год, що на 11%
більше ніж для ядерної генерації.

15. 15
ПОРІВНЯЛЬНА ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА АЕС ТА ТЕС

16. АНАЛІЗ СЦЕНАРІЇВ ПОВОДЖЕННЯ З ВЯП ТА РАВ
Накопичення ВЯП і РАО - головний виклик ядерної генерації в сьогоденні і майбутньому
• Щорічний світовий обсяг вивантажується ВЯП - 10.5 тис.тонн ТМ
• Накопичено ВЯП понад 350 тисяч тонн ТМ
• Згідно Директиви 2011/70 / EURATOM повинна бути визначена стратегія остаточного
поводження з ВЯП (переробка / захоронення)
• Україна: за оцінками сумарне накопичення ВЯП може скласти до 27 тисяч тонн ТМ до
2100 роки (5 ЦСВЯП)
Розвиток ядерної генерації так чи
інакше потребує геологічного
захоронення РАВ та ВАВ
Це міжнародна практика
та економічна оптимізація
16

17. Рік Встановлена
потужність АЕС,
ГВт
2020 13835
2025 14835
2030 15920
2035 15481
2040 14583.93
2045 15651.32
2050 16334.91
2055 16680.75
2060 17185.46
2065 17849.91
2070 18373.82
2075 18808.3
2080 19012.75
2085 19172.85
2090 19288.29
2100 19997.46
1. Загальний прогнозований об’єм ВЯП до 2100 року складе 27 000
тВМ (біля 5-ти передбачених проектом об’ємів ЦСВЯП).
2. Загальна встановлена потужність АЕС у 2040 році становить
14,58 ГВт.
3. До 2040 року загальна встановлена потужність нових АЕС, що
вводяться в експлуатацію у період 2030 – 2040 роки, складає
9,58 ГВт (необхідне введення в експлуатацію 8 енергоблоків АЕС
з РУ типу ВВЕР-1200).
4. З метою зберігання всього об’єму ВЯП, до 2100 року потребує
введення в експлуатацію додаткових потужностей ЦСВЯП на
рівні 13 916 тВМ.
Відкритий ЯПЦ, накопичення ВЯП
17
АНАЛІЗ СЦЕНАРІЇВ ПОВОДЖЕННЯ З ВЯП ТА РАВ

18. Відкритий ЯПЦ, захоронення ВЯП у ГЗ
Рік Діючі
ГВт
Разом
ГВт
2020 13835 13835
2025 13835 14835
2030 13420 15920
2035 9000 15481.57
2040 3000 14583.93
2045 2000 15651.32
2050 2000 16334.91
2055 16680.75
2060 17185.46
2065 17849.91
2070 18373.82
2075 18808.3
2080 19012.75
2085 19172.85
2090 19288.29
2100 19997.46
1. Загальний прогнозований об’єм ВЯП до 2100 року складе 20 000
тВМ (біля 4-ти передбачених проектом об’ємів ЦСВЯП).
2. Загальна встановлена потужність АЕС у 2040 році становить 14,58
ГВт.
3. До 2040 року загальна встановлена потужність нових АЕС, що
вводяться в експлуатацію у період 2030 – 2040 роки, складає 9,58
ГВт (необхідне введення в експлуатацію 8 енергоблоків АЕС з РУ
типу ВВЕР-1200).
4. Загальний об’єм ВЯП у GD у 2100 року складе 10 000 тВМ.
18
АНАЛІЗ СЦЕНАРІЇВ ПОВОДЖЕННЯ З ВЯП ТА РАВ

19. Рік Нові LWR FR Разом
2020 13835
2025 14835
2030 15420
2035 4481,57 15481,57
2040 9583,926 0 14583,93
2045 11651,32 0 15651,32
2050 12334,91 0 16334,91
2055 14409,47 300 16709,47
2060 14914,19 300 17214,19
2065 15445,77 446,9352 17892,7
2070 15445,77 1026,321 18472,09
2075 15743,49 1177,556 18921,04
2080 15947,94 1177,556 19125,49
2085 17108,04 1177,556 19285,6
2090 14565.4 1000 18525.33
2100 17968,66 1459,356 19428,02
1. Загальний прогнозований об’єм ВЯП до 2100 року складе 6 000
тВМ
2. Загальна встановлена потужність АЕС у 2040 році становить 14,58
ГВт.
3. До 2040 року загальна встановлена потужність нових АЕС, що
вводяться в експлуатацію у період 2030 – 2040 роки, складає 9,58
ГВт (необхідне введення в експлуатацію 8 енергоблоків АЕС з РУ
типу ВВЕР-1200).
4. Дата вводу першого FR – 2055 – 2065 роки
5. 20 000 тВМ накопичення ReU
6. 153 тВМ накопичення Pu
Замкнений ЯПЦ
19
АНАЛІЗ СЦЕНАРІЇВ ПОВОДЖЕННЯ З ВЯП ТА РАВ

20. №
індикат
ора
Критерій
Одиниці
вимірювання/
характеристики
1
ВЯПЦ
2
ВЯПЦ+
Repr
3
ВЯПЦ+
Repr
(СВЯП)
4
ВЯПЦ+
Repr+ GD
5
ВЯПЦ +
GD 50
6
(ReHWR)
7
(ReHWR+
MOX)
8
(FR)
1 Середня вироблення енергія на
одиницю маси природного урану
МВт×рік/т(ВМ) 7,0827 7,07 7,076 7,0827 7,064 8,029 8,234 7,2065
2 Приведене споживання
природного урану
т(ВМ)/МВт×рік 0,1412 0,1414 0,141 0,1412 0,1416 0,1246 0,1215 0,1431
3 Приведена маса ВЯП що
накопичується за рік на одиницю
енергії
т(ВМ)/МВт×рік 0,0217 0,0190 0,0158 0,0158 0,0112 0,017 0,0169 0,00483
4 Обсяг накопичення ВЯП т(ВМ) 27 505,99 24 019,53 20 034,31 20 034,31 14 181,53 20 499,38 20 888,01 6118,107
5 Обсяг накопичення U після
переробки
т(ВМ) 0 3295,81 6963,85 3295,81 3295,81 0 0 20358,7
6 Обсяг накопичення Рu після
переробки
т(ВМ) 0 42,7527 89,7239 42,7527 42,7527 217,379 210,323 153,872
7 Обсяг накопичення ВАО (у вигляді
продуктів поділу FPr) після
переробки ВЯП. Не включає
технологічні обсяги ВАВ від
переробки
т(ВМ) 0 181,658 426,603 181,658 181,658 956,398 992,539 1164,7
8 Обсяг напрацювання МА кг 0 4,13906 9,61895 4,00063 4,00063 21,1226 21,9195 25,7362
9 Приведені необхідні потужності зі
збагачення ЯП на одиницю
виробленої енергії
ОPP/рік/
МВт×рік
0,1167 0,1169 0,1167 0,1167 0,117 0,115 0,100 0,1184
10 Необхідні потужності з переробки
ВЯП на одиницю виробленої
енергії
т(ВМ)/рік/
МВт×рік
0 0,0028 0,006 0,0028 0,0027810 0,0251 0,0239 0,034
11 Приведена вартість виробництва
електроенергії
$/МВт×г 22,84509 24,62662 24,88299 24,59675 25,37279 29,72447 29,29206 25,04600
РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ. ВИБІР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРІАНТУ ПОВОДЖЕННЯ З ВЯП АЕС УКРАЇНИ

21. РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ. ВИБІР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРІАНТУ ПОВОДЖЕННЯ З ВЯП АЕС УКРАЇНИ
21

22. ВИСНОВКИ
 Економічність АЕС (а також забезпечення умов з
економічної ефективності) являється складовою частиною
відповідності сталому розвитку ядерної енергетики.
Потребують подальшого вивчення умови конкурентної
спроможності АЕС
 Капітальні витрати на будівництво АЕС зазнали значного
зростання (більш ніж у два рази) за останні 20 років з
відповідним зниженням витрат для інших типів генерації
 Основними факторами впливу на економічну доцільність
АЕС являються КВВП, час будівництва, капітальні витрати та
ставка дисконтування
 Будівництво АЕС економічно доцільно лише в умовах сталої
економіки з низьким коефіцієнтом інфляції
 Необхідно формувати підходи до економічного аналізу АЕС
 Врахуванням externalities
 Врахуванням додаткових позитивних супутніх факторів
(розвиток промислової інфраструктури, зниження викидів СО2,
зниження споживання природніх ресурсів, когенерація, тощо)
22

23. 23Дякую за увагу!