Фронтенд: на чужом содержании
Кризис ядерно-топливного цикла в США характеризуется тем, что за последние десятилетия американская атомная отрасль прошла путь от почти полного самообеспечения сырьем до преобладающей зависимости от импорта в нижних этажах фронтенда.
По сугубо формальным, статистическим показателям спроса и предложения наибольшая зависимость наблюдается в сфере поставок природного урана: в последние годы отечественная уранодобыча была эквивалентна ~5–10 % реакторных потребностей США, а в 2018 году этот показатель, по прогнозам различных американских экспертов, может «сползти» до ~2 %. Таким образом, добыча урана в стране приближается к уровню конца 1940-х годов, когда ядерной генерации еще не было. Положение усугубляется многолетним спадом конъюнктуры на глобальном урановом рынке, бьющим в том числе и по американским поставщикам.
Однако на деле для атомной энергетики США (за пределами уранодобычи), как и для национальной безопасности, внешняя зависимость в отношении природного урана несет скорее долгосрочные, чем серьезные текущие риски. Это обусловлено, прежде всего, значительными складскими запасами урана в разных его формах, которые имеются в Соединенных Штатах: одних лишь коммерческих запасов достаточно для покрытия потребностей атомной энергетики в течение трех-четырех лет. Кроме того, высокая конкуренция и наличие множества источников урана на мировом рынке (в том числе в таких дружественных, стабильных и «удобно расположенных» с позиций геополитики странах, как Канада и Австралия) снимают опасения относительно возможных перебоев с внешними поставками этого сырья.
Не случайно явный кризис уранодобычи беспокоит в основном добывающие компании и не относится к числу проблем, которые по-настоящему волнуют представителей атомной энергетики и федеральные власти. Впрочем, администрация США не может допустить полного прекращения отечественной добычи урана и должна принять меры к некоторому ее повышению с нынешних критических уровней. Это обусловлено перспективными требованиями национальной безопасности и внешней политики, о которых пойдет речь ниже.
Среди главных факторов, беспокоящих американские уранодобывающие компании, — интервенции из государственных урановых резервов. В конце 2008 года Минэнерго представило план распоряжения складскими госзапасами урана, признанными избыточными. Из 59 тыс. тонн таких излишков было решено продать на рынке или реализовать иными способами 22,7 тыс. тонн до 2017 года включительно. План содержал ограничения, препятствующие дестабилизации уранового рынка страны, в том числе требование, согласно которому годовой объем урановых интервенций не должен превышать 10 % коммерческих потребностей США.
В условиях спада рынка после 2011 года темп интервенций был снижен, так что к февралю 2018 года реализовано из госрезервов несколько более 60 % намеченного объема урана (14,2 тыс. тонн). Однако в силу сокращения уранодобычи в США эти интервенции в постфукусимские годы стабильно превышали по объему отечественную уранодобычу, что дополнительно ухудшало ее положение. При администрации Трампа Минэнерго решило дополнительно сократить интервенции; тем не менее, по итогам 2017 года они более чем в два раза превысили объем по-прежнему падающей добычи. Теперь власти рассматривают «мольбы» американских уранодобывающих компаний о том, чтобы на время полностью прекратить распродажу госзапасов.
Специфическая ситуация сложилась на рынке конверсии. В США (в Метрополисе, штат Иллинойс) расположен один из пяти мировых производственных комплексов этой стадии уранового цикла, мощности которого (около 18 тыс. тонн) сопоставимы с годовыми потребностями Соединенных Штатов (17–20 тыс. тонн). В условиях переизбытка предложения на этом рынке американский поставщик поэтапно сокращал производство и в конце 2017 года приостановил его до нормализации положения на мировом рынке конверсии, которая, как он предполагает, наступит не ранее 2020 года. Таким образом, США на какое-то время лишились собственного сублиматного производства, хотя, учитывая вторичные источники UF6, зависимость от внешнего рынка не критична.
Ситуация на рынке обогащения урана также отличается высокой зависимостью от зарубежного предложения. Хотя пик этой зависимости был пройден в 2000-х годах (когда импорт покрывал в отдельные годы порядка 90 % потребностей США), сегодняшние пропорции внутренних и внешних источников ЕРР по-прежнему далеки от оптимальных: лишь около 1/3 потребляемого в стране ОУП производится в США (на заводе в Юнисе, штат Нью-Мексико), остальное обеспечивают зарубежные заводы Urenco (36 % в 2016 году), Росатома (22 %) и в меньшей мере (около 10 %) другие поставщики. Владелец единственного действующего завода получил разрешение на поэтапное расширение мощностей до 10 млн ЕРР, однако в ситуации избытка предложения и падения цен на мировом рынке разделения приостановлен даже ближайший, третий этап расширения мощностей — с достигнутого уровня в 4,7 млн до 5,7 млн ЕРР.
Несмотря на «затоваривание» рынка обогащения, его нынешнее состояние не вполне отвечает долгосрочным потребностям национальной безопасности, внешней политики и атомной энергетики. В частности, действующие и планируемые схемы обеспечения государственного спроса на ОУП могут удовлетворить различные нужды США на временных горизонтах, едва превышающих 10–40 лет, что с позиций государственной стратегии недостаточно. К тому же, в силу ряда перечисленных ниже причин, для удовлетворения некоторых направлений спроса на ОУП не подходят ни действующие американские разделительные мощности, ни импорт.
В частности, в некоммерческом госсекторе США больше всего ОУП потребляет Военно-морской флот, в котором применяется топливо с обогащением, близким к показателям оружейного урана высокого качества. Для нужд ядерно-оружейного комплекса США также необходимо некоторое количество урана обогащением до 5 % (главным образом для наработки трития). Хотя технически такой уран можно получать с завода в Юнисе, согласно действующему законодательству и международным обязательствам США этот НОУ, как и ВОУ для флота, в идеале должен производиться американскими госструктурами, на американском оборудовании, из отечественного сырья. А завод в Нью-Мексико контролируется властями Великобритании, Нидерландов и энергокомпаниями ФРГ; работает преимущественно на импортном сырье; производство там основано на иностранных технологиях.
После закрытия американских мощностей, способных производить ВОУ в промышленном масштабе, основным его источником для ВМФ стало незначительное разбавление оружейного урана из ранее накопленных его запасов. Исходя из действующих планов развития ВМФ, этого источника хватит до 2060 года, однако пересмотр ядерной доктрины США (см. ниже) может сократить эти сроки.
НОУ для ЯОК тоже получают из высокообогащенного урана, а намеченные ранее альтернативы (внедрение двух американских центрифужных технологий) давно «застряли» на стадиях НИОКР и испытания экспериментальных образцов. Долгосрочные планы обеспечения государственных нужд в уране обогащением до 5% определены максимум до начала 2040-х годов и ближе к крайнему сроку носят схематичный характер.
Существует также потребность в уране среднего обогащения (до 20 %) для производства топлива исследовательских реакторов и наработки изотопов медицинского и иного «гражданского» назначения. Подобный ОУП необходим не только для внутреннего потребления, но и для использования в зарубежных исследовательских реакторах, глобальный перевод которых с ВОУ на НОУ инициировали Соединенные Штаты. То есть Вашингтон рассматривает развитие этой ниши как приоритетной с позиций не только внутреннего рынка, но и своей внешней политики, принципов нераспространения.
Между тем сегодня в США отсутствуют разделительные мощности, которым разрешено обогащать уран до 20 % и которые могут это делать без дополнительной технической адаптации разделительных каскадов. Фактически подобный ОУП производится также разбавлением оружейного урана, однако выделенных для этого резервов (с учетом существующих «оптимистичных» приоритетов их распределения на нужды ЯОК) хватит приблизительно до 2030 года. И эксперты отрасли, и власти признают этот сегмент одним из наиболее проблемных, требующих принятия первоочередных мер.
Не случайно Вашингтон уже сегодня задумывается о перспективных способах удовлетворения своих потребностей в ОУП, учитывая ряд факторов. Среди них, во‑первых, значительная капиталоемкость и длительные сроки ввода мощностей в этом сегменте ЯТЦ, что требует заблаговременного принятия решений. Во-вторых, происходящий при Трампе пересмотр ядерной доктрины США (новая принята в феврале 2018 года) может привести к существенной корректировке перспективных планов развития ядерно-оружейного комплекса и атомного флота (включая, очевидно, увеличение масштаба отдельных компонентов), что потребует ускоренного ввода в строй новых источников ОУП для государственных нужд. В-третьих, тенденция повышения уровня обогащения топлива в действующих и строящихся реакторах, а также применения топлива обогащением свыше 5 % в некоторых перспективных конструкциях «нелегководных» реакторов, внедрение которых (в том числе на экспорт, обеспечиваемый поставкой американского топлива) планируется начать в ближайшие два десятилетия.