Запорожская АЭС стала разменной монетой

Фото Reuters

Кто уже только не обсудил Запорожскую атомную электростанцию (ЗАЭС) в контексте ситуации на Украине. Однако она все еще остается в центре внимания мировых СМИ и представляется разменной монетой в конфликте. Попробуем более подробно проанализировать последствия максимально негативного в целом для человечества сценария и некоторые пути решения ситуации с сохранением вектора на мирное использование ЗАЭС.

Место в мировой генерации

По данным World Nuclear Association, в 2024 году 438 коммерческих ядерных реакторов общей установленной мощностью 396,6 ГВт в 31 стране-операторе произвели 9% годовой мировой генерации электроэнергии – 2667 ТВт-ч. При этом лидирующими источниками энергии для электрогенерации исторически остаются уголь, природный газ, вода и относительно с недавних пор возобновляемые источники энергии (ВИЭ).

В топ-5 стран по результатам 2024 года в производстве атомной энергии входят США (781,9 ТВт-ч), Китай (417,5 ТВт-ч), Франция (364,4 ТВт-ч), Россия (202,1 ТВт-ч) и Южная Корея (179,4 ТВт-ч). А относительными лидерами с точки зрения использования мощностей АЭС в своих энергобалансах можно считать Францию (67,3%), Словакию (60,6%), Украину (52%), Венгрию (47,1%) и Болгарию (41,6%).

На территории Украины до 2022 года находилось 15 реакторов общей установленной мощностью 13,1 ГВт. В 2024 году АЭС страны произвели 49,9 ТВт-ч электроэнергии.

Запорожская АЭС, расположенная на левом берегу реки Днепр, возле города Энергодара, юго-западнее Запорожья, состоит из шести реакторов общей мощностью 6 ГВт (аналогичной мощностью располагала и Чернобыльская АЭС). ЗАЭС – одна из четырех действующих АЭС в стране и самая большая в Европе. В 2021 году объем выработки электроэнергии на станции составил 36 ТВт-ч (более 20% общей выработки электроэнергии в стране). Станция наравне с другими АЭС, тепловыми электростанциями (ТЭС) на угле, природном газе и гидроэлектростанциями обеспечивала стабильную, дешевую и предсказуемую генерацию (рис. 1), являясь фундаментом для работы всей энергосистемы, она играла ключевую роль в поддержании стабильности энергосети на юго-востоке Украины.

4 марта 2022 года Запорожская АЭС перешла под контроль и управление Российской Федерации, но по причине перебоев с внешним электропитанием (необходимым для охлаждения активной зоны даже остановленных реакторов) и возможных повреждений в результате боевых действий в сентябре 2022 года было принято решение об остановке всех энергоблоков ЗАЭС и о переводе их в состояние «холодного останова». Невозможность использовать ЗАЭС создала огромную брешь в энергобалансе Украины, и приходится закрывать ее за счет других АЭС, ТЭС и импорта электроэнергии, от которого Украина особо зависит в периоды похолодания и который с каждым годом обходится стране все дороже и дороже (рис. 2). Так, по итогам 2025 года Украина может потратить на импорт энергоресурсов в 40 раз больше средств, чем сможет заработать на экспорте тех же ресурсов (данные DiXi Group).

Наихудший сценарий

Наихудшим из возможных сценариев гипотетической диверсии на ЗАЭС, по мнению английского ученого Филиппа Веббера, является ядерный удар по реактору.

Прямой удар даже самой маленькой ядерной боеголовкой нарушит защитную оболочку активной зоны и разнесет внутри высокорадиоактивные материалы. Удар, не прошедший через защитную оболочку активной зоны, разнесет большие объемы отработанного топлива, хранящегося поблизости. Ядерный взрыв мощностью 10 килотонн и огненный шар создадут зону масштабных разрушений радиусом 1 км, кратер глубиной 25 м и поднимут радиоактивные материалы в облако высотой 8 км и шириной 3 км, выпадая на землю и по направлению ветра в виде осадков. Отходы реактора содержат долгоживущие радиоактивные изотопы, такие как цезий и стронций, которые легко всасываются в организм или попадают в сельскохозяйственные культуры, загрязняя сельскохозяйственные угодья. Это создаст большую радиационную проблему, в десятки и сотни раз более серьезную и гораздо более продолжительную, чем само ядерное оружие (сценарий соответствует тому, как он был описан в статье «Nuclear power in Ukraine: what would happen if Zaporizhzhia was hit?» Responsible Science, no. 5, 2023. Dr Philip Webber).

В Запорожье значительные объемы хранения отработанного топлива еще более усугубляют этот риск. Выпадение осадков создаст смертельный радиационный риск для всей площадки станции и города Энергодара. Риски по ветру будут сильно зависеть от направления ветра, скорости и любых осадков, но могут угрожать смертельными дозами облучения в Марганце и Никополе (население 100 тыс. человек), расположенных всего в 15 км. Смертельные дозы облучения могут быть получены по крайней мере в 60 км по ветру. Это потенциально может включать в себя сам город Запорожье, население которого до войны составляло 750 тыс. человек. Это также приведет к совершенно невыполнимым требованиям эвакуации в мирное время, не говоря уже о разгаре интенсивной войны. В зависимости от мощности дозы некоторых районов, возможно, придется избегать в течение многих лет или десятилетий. Что было серьезной проблемой после катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 году, в районе которой зона отчуждения радиусом 30 км все еще действует более 30 лет спустя.

Рис. 1. Баланс генерации электроэнергии на Украине (ТВт-ч).

Основная опасность диверсии – ее последствия для окружающей среды и человека, а это в первую очередь радиоактивные вещества, которые, вероятно, попадут в атмосферу.

Из уроков географии 6-го класса все помнят схему распределения ветров на Земле. Движение основных атмосферных масс начинается за счет вращения планеты – образуются пассаты, западный и восточный ветровые пояса. Уже более специфичные знания в метеорологии дают нам понимание того, как нарастает/спадает сила так называемого западного ветрового пояса (западного переноса), который превалирует в воздушном пространстве большей части европейских стран, Украины и России (умеренные широты Евразии). Среди основных факторов: природные феномены в Тихом океане Эль-Ниньо и Ла-Нинья и течение Гольфстрим. И казалось бы, больше нет причин, почему гипотетическое радиоактивное облако от ЗАЭС не устремилось бы прямо в направлении РФ. Однако основным препятствием этому является топография местности района реки Днепр.

Рассматриваемый нами район имеет свою особенность – так называемый Днепровский атмосферный канал (ДАК). В научном журнале «Географическая среда и живые системы» так объясняется это явление:

«…уникальная топография региона создает естественный аэродинамический коридор, трансформирующий исходный западный перенос.

Фаза 1: Встреча с орографическим барьером. Воздушные массы атлантического происхождения, двигаясь на восток, сталкиваются с мощным орографическим барьером – Карпатскими горами и возвышенностями Западной Украины... Этот барьер не останавливает поток, но выступает в роли гигантского атмосферного делителя.

Фаза 2: Туннельный эффект и переориентация. Основной поток вынужденно разделяется. Значительная его часть отклоняется к юго-востоку, попадая в обширную и вытянутую депрессию – Приднепровскую низменность. Эта низменность, простирающаяся от Беларуси до Черного моря, действует как гигантская аэродинамическая труба.

Фаза 3: Эффект Вентури и ускорение потока. Согласно принципу Бернулли и эффекту Вентури, когда широкий воздушный поток попадает в сужающийся или ограниченный рельефом коридор, его скорость возрастает для сохранения расхода массы. Днепровская низменность, ограниченная с востока Среднерусской возвышенностью, а с запада – упомянутыми возвышенностями, выполняет роль именно такого коридора. Это приводит к стабилизации и ускорению ветра, теперь направленного уже не строго на восток, а вдоль оси коридора – на юго-восток».

Далее воздушная масса подворачивает в направлении юго-запада, а местами вплоть до обратного западного направления, преобразовываясь в восточный ветер. ДАК вносит существенные коррективы в динамические модели движения приземных воздушных масс. Любая статистико-метеорологическая модель ветров вблизи самой поверхности в описанном районе будет отличаться высокой волатильностью. Фактором тому являются фактические данные направления ветра, собираемые метеорологическими станциями.

Роза ветров в течение года и от года к году в анализируемой локации (как по данным метеостанции в международном аэропорту Запорожье, передающей их пилотам воздушных судов в формате кода METAR, так и по данным метеостанции в Энергодаре, на высоте 10 м AGL) максимально непредсказуемая. Напрашиваются промежуточные выводы. В случае диверсии на ЗАЭС, гипотетический сценарий которой описан Филиппом Веббером, пострадают все вне зависимости от гражданства: и жители Украины и приграничных территорий России, и жители европейских государств. Поскольку теоретическое радиоактивное облако в долгосрочной динамической модели не будет двигаться по заранее известному курсу, то и расстояния, которые будут вычисляться по формуле гаверсинуса, спрогнозировать однозначно не получится – придется заниматься мониторингом последствий в режиме реального времени с прогнозом погоды максимум на неделю вперед для соблюдения высокой степени доверия к данным моделирования.

Все будет зависеть от розы ветров на разных эшелонах в конкретный момент времени и наличия/отсутствия осадков. Но можно сказать точно, что при остановленных реакторах даже незначительная по масштабам диверсия, без выброса загрязняющих веществ на высокие эшелоны, приведет к относительно локальным последствиям: заражению территорий Украины и России с дальнейшим распространением радиоактивных веществ по течению реки Днепр в Черное море.

Рис. 2. Объемы импорта (+) и экспорта (–) электроэнергии Украины (ГВт-ч).  Графики предоставлены авторами

По данным Международного энергетического агентства, после февраля 2022 года Украина потеряла около половины генерирующих мощностей, и по этой причине Запорожская АЭС, даже будучи физически отключенной от сети, продолжает играть огромную, хоть и негативную для Украины роль: фактор дестабилизации, угроза загрязнения и причина структурного дефицита мощности в энергосистеме страны.

Принадлежность ЗАЭС – очень сложный и многогранный вопрос, который, без сомнения, станет одним из ключевых на переговорах. Пути решения вопроса принадлежности ЗАЭС будут зависеть от общей военно-политической ситуации на момент окончания конфликта, но, вне всяких сомнений, любая из сторон захочет обладать столь ценным энергетическим активом, который обеспечит стабильной энергией весь Южный регион. Для примера – хоть сравнение является очень условным, как сравнение автомобилей «Запорожец» и Aurus, – в 2024 году запланированную стоимость строительства АЭС «Аккую» в Турции глава Росатома Алексей Лихачев оценил в 24–25 млрд долл. США.

В целом можно выделить несколько возможных сценариев, от наиболее вероятного до идеалистического.

Сценарий 1. Военно-политический.

Предпосылка. Статус ЗАЭС будет напрямую зависеть от линии фронта на момент прекращения огня.

Условие. Если боевые действия завершатся при сохранении текущей линии фронта или ее смещении в пользу РФ, то ЗАЭС останется в ведении Росатома.

Проблема. Это наихудший вариант для кабинета министров Украины. Страна и международное сообщество будут оспаривать законность контроля станции Россией, что может привести к постоянному кризису: правовому тупику и непрекращающейся конфронтации.

Результат. Возобновление работы ЗАЭС.

Сценарий 2. Дипломатический.

Предпосылка. Стремление найти компромиссные решения всеми сторонами конфликта.

Вариант 2.1. Временный международный контроль / специальный статус под мандатом МАГАТЭ. Наиболее часто обсуждаемый в СМИ компромиссный вариант.

Условие. ЗАЭС переводится под временное управление международной администрации (например, под усиленный мандат Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) с участием ООН). Российский военный и административный персонал выводится со станции. На станции размещается постоянный международный контингент экспертов и наблюдателей с расширенными полномочиями.

Проблема. Это неоптимистичный вариант для правительства РФ и не самый желанный для правительства Украины. Право собственности остается у украинской стороны, но оперативное управление на переходный период передается международной команде. Персонал «Энергоатома» возвращается к работе.

Результат. Снижение непосредственной угрозы диверсии, деэскалация конфликта вокруг станции.

Вариант 2.2. Демилитаризованная зона вокруг ЗАЭС.

Условие. Создание зоны, свободной от тяжелых вооружений и войск, в радиусе 20–30 км вокруг станции. Контроль за соблюдением режима возлагается на международных наблюдателей.

Проблема. Порождение новых конфликтов в зоне ЗАЭС.

Результат. Отсрочивание решения вопроса о контроле ЗАЭС.

Сценарий 3. Экономический.

Условие. Вопрос права собственности откладывается, главным приоритетом становится безопасная эксплуатация и экономическая выгода. Возможно создание совместного предприятия с участием украинской, российской сторон и международных партнеров для распределения прибыли от продажи электроэнергии или различных форм бартера.

Проблема. Крайне низкая вероятность претворения сценария в жизнь в текущих условиях. Выполнение потребует высокого уровня доверия друг к другу от всех сторон конфликта. Политическая элита Украины вряд ли согласится на любые формы, подразумевающие легитимацию контроля ЗАЭС российской стороной. А в России функционирование атомной отрасли предполагает работу с существенным объемом информации, составляющей государственную тайну, риски разглашения которой в адрес как вероятных партнеров с Украины, так и из международных организаций, брать на себя ни один российский экономический агент не захочет.

Результат. Запуск генерации электроэнергии на ЗАЭС и возобновление ее реализации.

20 ноября в Telegram-канале народного депутата Украины Алексея Гончаренко были опубликованы 28 пунктов мирного плана США, один из них касался непосредственно предложения по урегулированию ситуации вокруг ЗАЭС – № 19. Этот факт как раз-таки и наделяет ЗАЭС ролью разменной монеты, ценность которой будет определять тот, в чьем конкретно кармане она находится в нужный момент. Наиболее привлекающими внимание экономистов со всех сторон из 28 опубликованных пунктов плана, видимо, должны стать следующие:

«...12b. США будут сотрудничать с Украиной для совместного восстановления, развития, модернизации и эксплуатации газовой инфраструктуры Украины, включая трубопроводы и хранилища. ...

13. Россия будет реинтегрирована в мировую экономику:

13a. Снятие санкций будет обсуждаться и согласовываться поэтапно и индивидуально.

13b. США заключат долгосрочное соглашение об экономическом сотрудничестве с целью взаимного развития в сферах энергетики, природных ресурсов, инфраструктуры, искусственного интеллекта, центров обработки данных, проектов по добыче редкоземельных металлов в Арктике и других взаимовыгодных корпоративных возможностях. …

14. Замороженные средства будут использованы следующим образом: 100 млрд долл. замороженных российских активов будет инвестировано в возглавляемые США усилия по восстановлению и инвестированию в Украину. США получат 50% прибыли от этого предприятия. Европа добавит 100 млрд долл., чтобы увеличить объем инвестиций, доступных для восстановления Украины. Замороженные европейские средства будут разморожены. Остальная часть замороженных российских средств будет инвестирована в отдельный американо-российский инвестиционный инструмент, который будет реализовывать совместные проекты по определенным направлениям. Этот фонд будет направлен на укрепление отношений и увеличение общих интересов, чтобы создать сильную мотивацию не возвращаться к конфликту. …

19. Запорожская атомная электростанция будет запущена под надзором МАГАТЭ, а произведенная электроэнергия будет распределяться поровну между Россией и Украиной – 50:50. …»

Восприятие статуса ЗАЭС через призму экономики всеми экономическими агентами одновременно способно обезопасить окружающую среду и человека от негативных последствий ее гипотетического разрушения. Логика «ни себе, ни людям» в случае с подобным активом точно не должна быть применима в процессе поиска вариантов разрешения сложившейся ситуации. И как бы это ни претило инженерам, физикам, строителям советского уклада мысли, но «амеры» будут выводить стороны на торг – так у них заведено в западной экономической школе. Если акторами будет принято решение влезать в этот торг, то нужно быть готовыми не раз столкнуться с понятием экономической рациональности, которое имеет склонность к определенным проявлениям социальной аморальности.

Вывод

Вне зависимости от вероятности реализации того или иного сценария участникам событий вокруг Запорожской АЭС не стоит забывать фразу советского физика Игоря Курчатова: «Атом должен быть рабочим, а не солдатом...». Одним из наиболее логичных решений в этой связи стал допуск на ЗАЭС наблюдателей из МАГАТЭ. Хотелось бы верить в объективность и независимость конкретных специалистов.

С социальной же точки зрения надо помнить, что раньше, когда существовала советская система распределения кадров, после получения высшего образования выпускники распределялись на работу в различные места СССР. В том же Запорожье в паспортах немалого количества граждан Украины в строке «место рождения» указаны: Москва, Санкт-Петербург, Тюмень, Ростов-на-Дону и другие города современной России. Так же и с другой стороны: советско-украинская высшая школа подготовила огромное количество инженеров и строителей, которые были распределены в том числе на Север, развивать различные секторы топливно-энергетического комплекса СССР. Уроженцы Киева, Харькова, Винницы, Одессы и других городов современной Украины сегодня руководят различными энергетическими активами в большинстве регионов нашей страны.