Бесплатно вы ничего не получите
Д-р Ганс-Йорг Вингендер
Глупые и богатые
С начала 60-х и до конца 70-х годов ядерная энергетика в Европе, в целом, воспринималась с энтузиазмом и общественностью, и политиками (как гарантия «независимости» от нефти). Соответственно, атрибутами грядущего Ядерного Века считался замкнутый ядерный топливный цикл, использование бридерной технологии, и плутоний в качестве ядерного топлива будущего.
Наша справка:
Д-р Ганс-Йорг Вингендер
Работал в Институте информационных систем в Дармштадте, в научном объединении Daimler Benz AG, Штутгарт. В организации NUCEM руководил консультационным и отделом инженерной безопасности, позднее возглавил отделение управления проектами на Ленинградской АЭС (1995–2000). Являлся председателем Европейской Ассоциации надежности и баз данных (European Reliability and Databank Association), главой Группы сбора и анализа данных в Ассоциации немецких инженеров (VDI), был приглашенным членом рабочей группы «Энергия» (Working Group Energy) немецкого физического общества. Имеет более 60-ти публикаций. В 2003 г. вышел на пенсию, ныне выступает в качестве частного консультанта на Лейбштадской АЭС (Швейцария) и по проекту хранилища ОЯТ на Игналинской АЭС (Литва).
Автор выражает сожаление, что он не слишком хорошо знаком с ситуацией в странах – новых членах Евросоюза, и поэтому под «Европой» в данной статье понимается бывший Евросоюз из 15 членов плюс Швейцария.
С 1980 по 2000 гг. позиция общественности постепенно поменялась на скептицизм и отторжение, когда философский фундаментализм идеологов «зеленого» движения, благодаря СМИ, превратил изначальное доверие в страх перед «большой» технологией, противопоставив ей идею о технологии «дружелюбной» и «маленькой». Понимание роли науки и техники постепенно снизилось, политики перестали оказывать поддержку ядерным исследовательским центрам, отраслевым факультетам и кафедрам технических университетов.
Это лишь «усредненная» картина по Европе. В разных странах обе вышеназванные стадии протекали по-разному, в зависимости от частной позиции той или иной нации, от ее менталитета. Так, «холодный» и рационалистический менталитет жителей северных стран определил заботу о благополучии страны и ее экономики в качестве главного направляющего стержня; здесь можно провести аналогию с главной установкой медика: «Не навреди!». Британцы, владеющие значительными запасами нефти в Северном море, заняли удобную позицию «поживем, увидим». Франция продемонстрировала свой восхитительный способ решения проблем: остановилась на идее о дальнейшем развитии ядерной энергетики. Маленькие страны – Бельгия и Голландия – также заняли рациональные позиции: Голландия сделала ставку на нефтедобычу в Северном море, и провозгласила замедленный вывод из эксплуатации единственной в стране АЭС. Бельгия пошла одновременно по двум дорогам: инвестируя в ядерную энергетику соседствующей Франции, и одновременно планируя постепенный вывод из эксплуатации собственных АЭС. Швейцария (не являющаяся членом Евросоюза), несмотря на серьезный «прессинг» антиядерных групп Германии, сохранила независимую позицию и вновь решила: во-первых, не ограничивать срок эксплуатации своих АЭС, во-вторых, не создавать законодательных препон строительству новых энергоблоков. Германия же предприняла шаги абсолютно нерациональные и немотивированные. Когда в 1998 году места в федеральном правительстве заняла коалиция социал-демократов и партии «зеленых», было принято очень амбициозное решение по уменьшению выбросов углекислого газа и постепенному выводу немецких АЭС из эксплуатации (вступившее в силу в 2001 г. и подлежащее выполнению к 2021 г.).
Когда зарубежные коллеги спрашивали меня, как планируется восполнять потерю вырабатываемой мощности, я обычно предлагал два варианта ответа. Из официального источника: «Замещающие мощности будут введены за счет ветряной, солнечной и биологической энергии, в соответствии с декларацией правительства». Мое личное мнение: «Альтернативы ядерной энергии не существует. Либо АЭС будут работать, тогда «заместителей» в принципе не понадобится, в противном случае Германия будет вынуждена покупать электроэнергию за границей – до тех пор, пока сможет себе это позволить». Спрашивается, неужели Германия настолько богата, что может швырять на ветер свое экономическое благосостояние? Мой Третий Закон Экономики гласит: «Глупый не может стать настолько богатым, чтобы позволить себе быть глупым».
Вскоре стало очевидно, что усилия, направленные на уменьшение концентрации парниковых газов в земной атмосфере обречены на провал. Потребности в электроэнергии развивающихся стран уже привели к превышению ранее предсказанных выбросов. Таким образом, надежды на приостановку климатических перемен не оправдались. И стало ясно, что запасы нефти и газа постепенно исчерпываются, превращаясь из толстой нефтяной «подушки» в неуютно тонкие «лоскуты».
Более того, машины по производству «неисчерпаемой» ветряной электроэнергии выросли в огромные башни с колесами или крыльями, покрывающие огромные территории; башни, требующие гораздо больше эксплуатационных расходов, чем ожидалось, и обеспечивающие электроснабжение по неожиданно высоким тарифам. При взгляде на эти устройства теряется все очарование «домашней» технологии – поскольку мы вновь получили технологию «большую».
В результате, политики и СМИ начали осознавать ситуацию и доносить до общественности «инновационную» идею (политики любят слово «инновация», так как не понимают его значения, я его люблю по той же причине), которую инженеры не прекращали им твердить десятилетиями: нельзя построить устойчивую энергетическую стратегию, оставив «за бортом» ядерную энергетику. Мой Второй Закон Экономики: «Эволюционное развитие подталкивает к использованию доступных энергетических ресурсов. Отказ следовать этой тенденции может привести к тому, что нация не выдержит конкуренции с государствами, использующими имеющиеся ресурсы».
«Просветление умов»
Настоящее время характеризуется аннулированием ранее принятых решений. Так, планы по закрытию АЭС в Швеции и Голландии были пересмотрены; в Голландии решено довести срок эксплуатации АЭС до 60 лет. В Финляндии строится «европейский» PWR (EPR) третьего поколения – пятый энергоблок в стране, – и уже думают о шестом. Франция также собирается строить у себя EPR. В Великобритании относительно недавно принято решение возобновить инвестиции в ядерную отрасль.
Страны Балтии планируют построить «общий» реактор в качестве заместителя двух энергоблоков РБМК-1500 на Игналинской АЭС, которые должны быть выведены из эксплуатации в соответствии с требованиями Евросоюза. Италия готова вкладывать деньги в развитие ядерной энергетики во Франции и Чехии, может, даже в Словакии. Испания серьезно думает об остановке ядерных мощностей, однако до сих пор отсутствует план прекращения эксплуатации восьми работающих реакторов, поскольку альтернативных источников энергии в настоящее время нет. Испанское правительство не собирается принимать никаких решений по этому поводу до следующих выборов в марте 2008 г. Вообще, в вопросах энергетики Испания тесно сотрудничает с Францией.
В результате, промышленность и правительства почти всех европейских стран, и, в особенности, Европейская Комиссия декларируют следующие перспективы развития «ядерного будущего»:
1. В краткосрочный период – эксплуатировать существующие АЭС до тех пор, пока они удовлетворяют требованиям безопасности и экономической эффективности.
2. Среднесрочный план – подготовить почву для строительства энергоблоков нового поколения типа EPR, усовершенствованной версии ВВЭР-1000 и др.
3. В долгосрочной перспективе:
• разработка проектов реакторов 4-го поколения с усовершенствованными системами безопасности, реализующими концепции бридерной технологии, нераспространения делящихся материалов, сжигание актинидов и других долгоживущих радионуклидов,
• разработка технологии термоядерного синтеза (в этой связи стоит особо упомянуть проект ITER – международный термоядерный экспериментальный реактор, который будет построен на юге Франции).
Неожиданное «просветление умов», однако, выявило новую дилемму: откуда взять опытных профессионалов, ученых и инженеров?
Ниже я постарался отразить усилия, программы и проекты, целью которых является вывод ядерного сообщества из состояния стагнации, аккумуляция и генерация новых знаний и нового поколения «ядерных» специалистов, способных выполнить поставленные глобальные задачи.
Ввиду того, что на сегодняшний день в Европе уделяется большое внимание подготовке инженеров и ученых, специализирующихся именно в термоядерном синтезе (центры термоядерных исследований в Калхэме (Великобритания) и Кадараше (Франция)), я привел два примера – как вопрос термоядерного синтеза освещается в учебных программах. Стоит сказать, что эта область активно развивается и за пределами Европы, поскольку ITER – это международный проект, в котором задействованы также Россия, США, Япония и Китай. По причине антиядерной позиции правительства Германия не является полноправным участником этого проекта и связана с ним только через Евросоюз.
Евросоюз (термоядерный синтез) – исследовательский центр в Юлихе (Германия) взял на себя организацию подготовки молодых инженеров для участия в проекте международного термоядерного экспериментального реактора (ITER). Новая образовательная программа является плодом совместных усилий семи европейских исследовательских организаций и финансируется Европейским Союзом.
Германия (термоядерный синтез) – Институт физики плазмы Макса-Планка (IPP) близ Мюнхена в течение последних 20 лет организует летние курсы, в которых участвуют студенты из всех стран Европы и других континентов; курсы проводятся на английском языке. В перечень изучаемых дисциплин входят физика плазмы, принципы устройства термоядерных установок, плоды последних исследований в области термоядерных технологий и др. Многие студенты и выпускники вузов, ныне работающие над проектом ITER, принимали участие в этих летних курсах.
Ниже дано описание ряда проектов, нацеленных на базовое ядерно-техническое образование (в частности, непосредственно направленных на развитие 4-го поколения ядерных установок).
Евросоюз запустил новый проект по исследованиям актинидов (сеть ACTINET) с целью активизировать угасающий интерес к этой крайне важной области знаний. Знание химии и ядерных свойств актинидов (таких, как сечение ядерной реакции) является фундаментальным для развития ядерного топливного цикла, разработки схем обращения с ядерными материалами, развития концепции их нераспространения, и сжигания долгоживущих радиоактивных отходов (трансмутация). В сеть входят, во-первых, головные организации (Комиссариат по атомной энергетике, Франция, Учебный центр ядерной энергетики, Бельгия, Европейский институт трансурановых элементов в Карлсруэ, Германия, и, там же – Институт радиоактивных отходов). Во-вторых, вокруг этой головной группы собралось 27 организаций-партнеров из 13-ти Европейских стран. Основные направления деятельности ACTINET – исследования, разработка проектов, и образование в данной области. Партнеры ACTINET также тесно связаны на международном уровне с разработкой 4-го поколения реакторов.
В Швейцарии с целью сохранения ядерных знаний, разработаны новые образовательные схемы. Профессор знаменитого Технического университета в Цюрихе, Х.М.Прассер объявил, что технические университеты Цюриха и Лозанны собираются открыть магистерский курс по ядерной технике. Он сказал, что продолжающиеся дебаты относительно будущего ядерной энергетики в Европе наряду с малой привлекательностью технического образования в недалеком будущем приведут к нехватке молодых квалифицированных инженеров в ядерной отрасли. Уже сегодня европейская атомная промышленность сталкивается с затруднениями в заполнении вакантных рабочих мест; однако, по его словам, ядерное сообщество страны уже предпринимает шаги, реагируя на признаки ренессанса ядерной энергетики.
В Германии недавно был восстановлен ряд профессорских должностей и кафедр по ядерной технике и радиохимии: в университетах Мюнхена, Дрездена, Карлсруэ, Гейдельберга, Штутгарта, Ахена.
Официальная политика Германии такова, что ядерная энергетика не рассматривается как вариант источника электроэнергии будущего. Поэтому федеральное финансирование соответствующих образовательных и исследовательских проектов практически отсутствует, за исключением вопросов ядерной безопасности. Поэтому средства на проведение работ предоставляются, в основном, промышленностью.
В Великобритании государство взяло под контроль разработку мер, призванных обеспечить устойчивое функционирование энергетической системы. В их числе не последнее место занимает проблема профессионального развития (см. таблицу 1). Вдобавок, университеты Великобритании самостоятельно действуют в русле государственной политики.
«Возросшие запросы Великобритании в отношении «ядерных» знаний и исследований отражают значительные перемены в отношении к атомной промышленности. Предпринимаются значительные усилия по поддержке национальных программ по выводу ядерных объектов из эксплуатации, развитию ядерных установок нового поколения, формированию благоприятного общественного мнения. В развитие этой идеологии университет Манчестера основал Ядерный институт в Дальтоне – эта организация сотрудничает с правительством и промышленностью, укрепляя и развивая базу ядерных знаний в вузах страны» (цитата из статьи Р.Клегга «Nuclear Skills and Education Training in the UK Through the Dalton Nuclear Institute», Ядерный институт Дальтона, университет Манчестера, Англия).
Совместные усилия правительства и промышленности по развитию энергетической стратегии Великобритании
Сеть правительственных новостей (GNN)
25 января 2006, Министерство торговли и промышленности
Образование правительственно-промышленной организации с целью решения проблем изменения климата и устранения пробелов в профессиональных сферах
Издано от имени Energy Research Partnership
• Одним из ключевых вопросов в повестке дня новой правительственно-промышленной организации станет отыскание и развитие новых технологий с целью уменьшения выбросов CО2 и принятие мер по ликвидации разрастающейся бреши в энергетической промышленности.
Прочие цели:
• выступление с инициативой стратегического планирования исследований, разработки, испытаний и реализации проектов в области энергетики Великобритании,
• нацеленность на повышение уровня и практического «выхода» национальных научно-исследовательских и конструкторских разработок,
• определение подходов и технологий, позволяющих уменьшить потребление углеродного сырья и соответствующая данной цели выработка стратегических задач и приоритетов в области энергетических исследований,
• поддержка инновационных исследований в сфере энергетики,
• решение проблемы кадров с профессиональным высшим образованием в энергетическом секторе,
• разработка координированного подхода к энергетическим исследованиям и внедрение новейших энергетических технологий с учетом запросов правительства и промышленности,
• реализация правительственных директив, в число которых входит уменьшение выбросов СО2 на 60% к 2050 г., поддержка надежного энергоснабжения, развитие энергетического рынка на конкурентной основе и гарантия обеспечения потребностей населения в электроэнергии по доступной цене.
Селлафилд в свете начала реабилитационных работ озабочен поисками новых кадров, призванных заменить достигших пенсионного возраста специалистов. Компания British Nuclear Fuels (BNFL) несколько лет назад упразднила существовавшую схему обучения специалистов, заявив, что она слишком дорога, и в этом нет особой необходимости. Но сейчас, ввиду запуска масштабной программы по реабилитации, BNFL потребовались новые специалисты.
Специалисты Ядерной группы Великобритании (BNG) в области вывода из эксплуатации заявляют: «средний возраст сотрудников ядерной отрасли увеличивается, поэтому необходимо добиться, чтобы прием новых квалифицированных кадров нивелировал сокращение, обусловленное уходом старшего поколения»; «все компании в селлафилдской группе должны проанализировать выгоду внедрения собственных, локальных схем подготовки новых кадров, что обеспечит экономическое благополучие Западного Камберленда».
Сегодня уже принимаются меры по вовлечению перспективных молодых людей в соответствующие отраслевые образовательные проекты.
В Великобритании «мирная» программа нанесет удар по военным. Острый недостаток ученых, инженеров и квалифицированных рабочих может поставить под удар планы Великобритании по строительству нового поколения атомных подводных лодок. Перед этим фактом оборонная промышленность страны поставила Комитет Обороны парламента 7 ноября 2006 г. Таким образом, выражается обеспокоенность, что «…создание нового поколения АЭС может увлечь «дефицитных» специалистов из военного сектора в гражданский».
Представители компании «Роллс-ройс», конструирующей силовые установки для подводных лодок, заявили: «Даже в случае утверждения «мирной» программы ядерного развития, «ядерные» знания и «ядерный» опыт в других областях (т.е. в оборонных) попадет под удар».
Примечание: Нижняя Палата парламента, входящая в Комитет обороны, занимается анализом: обладает ли Великобритания достаточным количеством персонала, чтобы самим создавать новые оборонные системы, без привлечения специалистов из-за рубежа. В особенности члены парламента обеспокоены способностью оборонной промышленности обеспечить замену атомным подводным лодкам, выводимым из эксплуатации.
Франция: главные организации, отвечающие за ядерное инженерное образование – Комиссариат по атомной энергии (СЕА), и подведомственный ему Национальный институт ядерной науки и техники (INSTN). Атомная промышленность (в основном Electricite de France (EdF) – государственная организация, отвечающая за эксплуатацию энергетических установок, и AREVA, чья сфера деятельности охватывает весь ядерный цикл (за исключением лишь стадии захоронения)). По моему мнению, французская сеть ядерного инженерного образования является самой продуманной, развитой и успешной в Европе. Применительно к ней едва ли можно говорить о недостатке преподавателей и молодых кадров. Но это не означает, что задача обеспечения кадрами огромной атомной промышленности Франции (особенно учитывая конкуренцию с зарубежными работодателями) так проста.
Во Франции разработана специальная программа для аспирантов «Genie Atomique» (ядерная техника). В отличие от американской системы, здесь отсутствует четкая программа научных курсов для аспирантов. Конечно, аспиранты в университетах проходят курсы ядерной физики, материаловедения, радиохимии и других дисциплин. Но только программа «Genie Atomique», реализуемая в Национальном институте ядерной науки и техники (INSTN), покрывает все теоретические и практические предметы, которые и формируют «ядерное инженерное образование».
С начала 50-х годов, во Франции (как и во многих других странах) потребность в инженерах, чьи знания охватывали бы все области ядерного топливного цикла, стала очевидной. Система ядерного инженерного образования призвана удовлетворить эти потребности. Студенты обучаются по специальным программам в INSTN, или в центрах Сакле (близ Парижа), либо Кадараша.
Продолжительность программы «Genie Atomique» составляет для выпускников технических вузов один академический год, и разбивается на два периода:
• Шестимесячный период, когда студенты изучают ряд дисциплин, зачастую совершенно им незнакомых:
– нейтронная физика,
– физика реактора, кинетика и управление ядерной реакцией,
– теплофизика и двухфазная термогидравлика,
– ядерные и конструкционные материалы,
– контрольно-измерительные приборы,
– физикохимия ядерного топливного цикла,
– защита от ионизирующего излучения,
– обеспечение безопасности.
Также на этом этапе студенты изучают принципы работы, эксплуатацию и обеспечение безопасности реактора с водой под давлением (PWR). В течение первого периода студенты выполняют ряд практических работ (на исследовательских реакторах Комиссариата по атомной энергии и специальных тренажерах). Особенностью этой полугодовой стадии является то, что в роли преподавателей выступают профессиональные специалисты из атомной промышленности или из области ядерных исследований: опытные инженеры и научные сотрудники передают студентам свои знания.
• Второй пятимесячный период – «Проект»: студенты, объединенные в группы по три или по два человека, разрабатывают проект – в подразделениях Комиссариата, Electricite de France; в основных компаниях ядерной отрасли (AREVA, TECHNICATOME), либо же в иностранных организациях. Проект подразумевает всеохватное изучение ядерной техники, и позволяет студенту закрепить все аспекты «ядерных» знаний и прочувствовать взаимосвязь между ними. Такое комплексное изучение ядерных «систем» позволяет обучаемым лучше осознать внутреннюю логику их устройства и функционирования.
Голландия: Дельфтский технологический университет и Ядерная исследовательская и консультационная группа (NRG) – две организации, занимающиеся ядерным инженерным образованием и наукой. Образование охватывает полный спектр соответствующих «ядерных» предметов, например, реакторной физики, термодинамики, гетерогенных технологических процессов, нейтронного активационного анализа, производства радиоизотопной продукции, применения радиоактивных индикаторов, изучения природной радиоактивности, эксплуатации и применения исследовательских реакторов, ликвидации последствий аварий, ядерного топливного цикла, радиационной безопасности, вывода из эксплуатации, обращения с радиоактивными отходами, материаловедения, ядерной медицины, технологии реакторов, и пр.
Бельгия: объединившись в Консорциум (Бельгийская сеть ядерного образования, BNEN), пять бельгийских университетов в сотрудничестве с Бельгийским федеральным центром ядерных исследований (SCK-CEN) разработали общие межуниверситетские программы «3-й цикл» (3rd cycle) и «магистр в области ядерной техники». В дальнейшем планируется использовать опыт BNEN для реализации унифицированной европейской программы по ядерному инженерному образованию.
Проект BNEN преследует следующие цели:
• создание общепринятых оценочных методологий, специально адаптированных для оценки качества образовательных программ,
• анализ заключений, сделанных на основе «сторонней» оценки схемы BNEN членами Евросоюза, в комбинации с самостоятельной оценкой; обе процедуры основаны на вышеупомянутых оценочных методологиях,
• рекомендации и предложения по использованию схемы BNEN для создания унифицированной европейской программы по ядерному образованию (European Nuclear Education Programme), и в дальнейшем – по использованию этой схемы для формирования общеевропейских образовательных программ в целом,
• учет особых пожеланий новых членов Евросоюза и женщин-ученых при формировании европейской программы по ядерному образованию.
Проект BNEN призван сделать вклад в повышение мобильности ученых внутри Европы, в создание единого Европейского пространства высшего образования, содействовать интеграции новых участников Евросоюза и стран-кандидатов в европейскую сферу научных исследований.
Федеральное Министерство Энергетики Бельгии выдало заключение по результатам исследования состояния национальной энергетики. В «Решении энергетических проблем Бельгии к 2030 году» оговаривается, что новые обстоятельства, связанные с изданным в 2002 году законом о ядерном «выходе», «требуют радикального изменения национальной политики по вопросам ядерной энергетики». Также в отчете отражены требования повышения эффективности использования энергетических ресурсов, и особенно – увеличения использования возобновляемых энергетических ресурсов.
В целом, ситуацию с ядерным инженерным образованием в Европе можно сравнить с маятником, находящимся в критической точке.
Бесплатный труд и «неуютное» будущее?!
Во-первых: ядерная энергетика вновь встала на путь развития, – даже в Европе. Некоторые страны все еще неохотно принимают этот факт, предпочитая грезить о технических чудесах. Но скоро граждане тех стран спросят у своих политиков, почему они не желали говорить о ядерной энергетике и о том, насколько она необходима и незаменима. Правительства, как всегда, найдут виновных, заявив, что ученые и инженеры дезинформировали политиков и общественность. Это был бы разумный подход, поскольку люди никогда не воспримут тот факт, что им пытались сказать правду вновь и вновь, а они просто не желали слушать. Поэтому быть инженером-ядерщиком в будущем может оказаться также «неуютно», как и сейчас, когда инженер-ядерщик считается одной из самых «привлекательных» профессий!
Во-вторых: подход организаций, занимающихся «оживлением» ядерного инженерного образования, основан на работе образовательных сетей, – как внутри стран Евросоюза, так и международных. Это хорошая стратегия, но любая стратегия должна предусмотреть запасной вариант – на случай, если основной вариант не «сработает». Можно назвать это «лишними» мерами предосторожности, но я всегда удивляюсь тому, что инженеры, создавшие такую «нетехническую» систему, как образовательная сеть, не попытались провести даже простейший анализ на эффективность работы системы, и это, на мой взгляд, достаточно странно. В настоящее время я придерживаюсь мнения, что в краткосрочной перспективе сетевой подход будет эффективен. Но уже сейчас можно увидеть слабые звенья в системе. Если вернуться назад и вспомнить о потребностях Селлафилда в квалифицированных специалистах, то там проблема низших кадров – рабочих, техников – стоит еще актуальнее проблемы с образованными специалистами. Эта проблема не решается созданием сетей. Я не вижу более или менее системных попыток ее решения, а на это стоит обратить особое внимание.
В-третьих: не во всех, но в некоторых странах Европы стоит проблема утверждения рациональной энергетической политики. В долгосрочной перспективе этого можно достичь, отталкиваясь от самых основ общества: семьи, школы, вузов, различных сообществ, государств. В ряде стран отдельные звенья этой последовательности просто выпали, разорвав цепь. Чтобы ее восстановить, требуется приложить много усилий. Некоторые нации полагаются на обещания о «чудесной» солнечной, биологической, ветряной энергии. Им вскоре предстоит выяснить, что они потратили огромные суммы в тщетной попытке достичь весьма неясной цели. И это заставляет меня вспомнить мой Первый Закон Экономики: «За многое из того, что вы отдаете, вам не заплатят, но забесплатно вы ничего не получите». Инженеры должны об этом помнить, в особенности, если политики и экономисты про это забывают.
Перевод Юрия Коряковского
Журнал «Атомная стратегия» № 28, февраль 2007 г.
назад
|