April 27

УРАН

Неоспоримый факт, что Китай стал номер один автопроизводитель в мире.
Факт, что китайский C919 уже летает.
Но это все неважно - это мелочи.
Я считаю, что нет ничего важнее демографии и энергетики.
Так вот Китай стал номер один по АЭС в мире.
Не Россия.
Не США.
Не Франция.
Не Япония.
Не Корея.
Китай.

https://www.cnbc.com/2023/08/30/how-china-became-king-of-new-nuclear-power-how-us-could-catch-up.html
И у Китай есть шансы укрепить свои позиции "царя горы", потому что именно его реакторы станут наиболее востребованными в мире.

Почему?

1. Потому что у Росатома никто АЭС купить не сможет: Россия строит свои реакторы в кредит, полученный у России же. Например Венгрия брала у России кредит под 4% в EUR. Больше не возьмет.
Возьмет Египет?
Да, Россия там строит... но посмотрите, что творится в Египте? Разве это хороший заемщик? И так далее...
Американцы сделают все, чтобы Росатом никогда и никому ничего не продал и не построил. И платежи заблокируют, и мягкую силу подключат, и запугивать будут.

2. У США тоже мало кто купит реактор, потому что США продадут свои технологии только тем, кто лоялен
3. Франция проспала прогресс.
4. Ю Корея не сможет выдержать конкуренцию с Китаем. Я так думаю. И не в последнюю очередь просто потому, что КАЖДЫЙ ГОД в Китае выпускается больше инженеров-атомщиков, чем УЖЕ РАБОТАЕТ В США.
США - это не Корея, при всем уважении. В Корее всего 40 млн человек.
У китайцев хуже образование и их инженеры в подметки не годятся выпускникам MIT?
Закон больших чисел играет в пользу Китая. Среди многих тысяч специалистов в Китае найдется пара толковых. Это как на Олимпийских играх: если вся сборная команда всего 50 человек, претендовать на много золотых медалей сложно. Если в сборной 500 спортсменов - намного проще.
У России свое слабое место - ученые бегут. Прямо сейчас многие закончат МГУ/МИФИ/Физтех и уедут.
Чтоб в армию не попасть например. И за царя не умереть.
Да и работать на Ковальчука не каждый согласится. Особенно если есть возможность помочь тем же индусам...

Если Китай сможет добиться революционных успехов в области дешевой, безопасной и экологичной атомной энергетики - это game chager не только для России, но, в первую очередь, для США. Потому что весь мир сейчас делят именно эти две страны. Exxon очень заметит китайские АЭС. Байдену станет чуть сложнее пиарить свой СПГ. А ведь все эти "Арктик-2" стоят немеряных денег и проектам требуется много лет, чтобы выйти на окупаемость. Не говоря уже про "силы сибири" от Ямала до Китая...

Вот такой вот есть риск.

https://www.economist.com/china/2023/11/30/china-is-building-nuclear-reactors-faster-than-any-other-country
Вы верите в наших "ландау, гинзбургов, абрикосовых и капиц"?
Я бы тоже хотел надеяться.
Просто надежда - не стратегия.
А теперь я хочу поделиться статьей, которую недавно прочитал.
Просто, чтоб читатели имели представление о проблемах, связанных с ураном и тд...

Вот ссылка на статью JP Morgan, где поднимается тема электровизации всего и вся:
https://am.jpmorgan.com/content/dam/jpm-am-aem/global/en/insights/eye-on-the-market/electravision-amv.pdf?utm_source=substack&utm_medium=email
Сравнительно недавно я прочитал роман Хейли "Перегрузка".
Написан в середине 1970-х.
Читается, как будто написал вчера.
Конечно с тех пор выработка электроэнергии в США на месте не стояла.
Но.
Выработка электроэнергии в США сегодня не растет.

https://www.statista.com/statistics/188521/total-us-electricity-net-generation/
Кто-то скажет, что США просто стали намного энергоэффективнее? Возможно.Вот только объем потребления электроэнергии компанией Microsoft вырос в два раза за два месяца, с тех пор как компания начала внедрять AI.JPM про это и пишет: океан инвестиций, хлынувший в AI, вызовет взлет спроса на электроэнергию.

«Важное предостережение: наш сценарий Electravision предполагает, что общие потребности США в энергии не сильно изменятся в течение следующих двух десятилетий. Неизменный спрос на энергию в США соответствует уровню последних нескольких десятилетий; энергетические потребности растущего населения США были компенсированы за счет повышения энергоэффективности. Однако развитие искусственного интеллекта может изменить ситуацию. Один показательный пример: регион PJM (Среднеатлантический регион) резко увеличил прогнозы будущего спроса на электроэнергию.

Этот рост полностью обусловлен увеличением числа центров обработки данных, которые удовлетворяют потребности в передовых вычислениях и искусственном интеллекте. По оценкам Constellation Energy, революция искусственного интеллекта может потребовать в США больше энергии, чем будущий парк электромобилей. В этом случае выгода от ИИ в производительности должна быть достаточно большой, чтобы компенсировать увеличение энергетической нагрузки. Итог: развитие искусственного интеллекта может сделать путь к Electravision более длительным, трудным и дорогостоящим».

Распространение использования AI может стать причиной ренессанса атомной промышленности. Вычислительная мощность растет экспоненциально, а ядерная энергия является очевидным и единственным ответом на вызов.

Месяц назад Amazon Web Services (AWS), крупнейший в мире оператор центров обработки данных, предпринял решительный шаг:

«Одна из крупнейших атомных электростанций США будет напрямую обеспечивать питание нового центра обработки данных поставщика облачных услуг Amazon Web Services. Поставщик электроэнергии Talen Energy продал свой кампус центра обработки данных Cumulus Data Assets компании Amazon Web Services за $650 млн. Amazon построит центр обработки данных мощностью до 960 мегаватт (МВт) в поселке Салем в округе Люцерн, штат Пенсильвания.

Кампус площадью 1200 акров питается напрямую от соседней АЭС мощностью 2,5 гигаватта (ГВт), также принадлежащей Talen Energy.

Паровая электростанция Саскуэханна площадью 1075 акров является шестой по величине атомной электростанцией в США. Она работает с 1983 года и производит 63 миллиона киловатт-часов в день. На заводе есть два реактора с кипящей водой General Electric в защитном здании Mark II, лицензии на которые действуют до 2042 и 2044 годов».

https://electrek.co/2024/03/05/amazon-just-bought-a-100-nuclear-powered-data-center/?utm_source=substack&utm_medium=email

Новости про AWS - не единственные в своем роде.
В итогах последнего саммита ООН по изменению климата впервые признано, что ядерная энергия является важным и чистым вкладом в усилия по декарбонизации. На той же встрече администрация Байдена возглавила коалицию из более чем 20 стран, которые коллективно обязались утроить свои ядерные мощности к 2050 году.

https://www.energy.gov/articles/cop28-countries-launch-declaration-triple-nuclear-energy-capacity-2050-recognizing-key?utm_source=substack&utm_medium=email

В Китае и Индии строится серия ядерных реакторов,

https://energy.economictimes.indiatimes.com/news/power/india-plans-to-triple-nuclear-power-generation-capacity-to-22480-mw-by-2031/106199000?utm_source=substack&utm_medium=email

в то время как Япония занята возобновлением большей части своих законсервированных мощностей.

https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=61386&utm_source=substack&utm_medium=email
Корректировка курса Германии - это вопрос времени.

"Для подавляющего большинства ядерных реакторов — за заметным исключением тяжеловодных реакторов, таких как канадская технология CANDU, — требуется существенная последующая обработка для преобразования добытого урана в топливо, пригодное для производства энергии. Эти важные шаги часто игнорируются как участниками рынка, так и политиками, несмотря на то, что они представляют значительные финансовые и геополитические риски для запланированного возрождения ядерной энергетики.

Начнем с производства концентрированного оксида урана (U3O8), в просторечии известного как желтый пирог. Как и другие операции по добыче полезных ископаемых, этот процесс начинается с экономически выгодных месторождений, которые выносятся на поверхность с использованием одного из трех основных методов:
- добыча открытым способом,
- подземная добыча горных пород и
- выщелачивание на месте.
Первые два аналогичны традиционным методам добычи других металлов, тогда как выщелачивание на месте более уникально для урана и меди. При таком подходе водные растворы, оптимизированные для растворения урана, пропускаются через руду, а затем перекачиваются на поверхность для дальнейшей переработки. По словам Крелленштейна, около 57% мирового урана производится с использованием этого метода, главным образом, Национальной атомной компанией «Казатомпром» в Казахстане.

Десятилетний медвежий рынок урана наконец был сломлен, и цена на этот металл выросла более чем в три раза по сравнению с недавними минимумами, временно превысив порог в 100 долларов за фунт. По оценкам Крелленстайна, при нынешних рыночных ценах во всем мире существуют около 6-8 миллионов тонн экономически пригодных для эксплуатации запасов урана, по сравнению с нынешним глобальным спросом, составляющим всего 60 000 тонн в год. Кроме того, лишь небольшая часть потенциальной энергии урана используется в современных реакторах, прежде чем его начинают маркировать как «отходы» — термин, который недооценивает оставшуюся энергетическую ценность. По сути, как и в случае с нефтью, урана будет более чем достаточно на более чем долгое время.

Добытый уран требует переработки, прежде чем его можно будет обогатить для использования. Для этого оксид урана необходимо химически преобразовать в гексафторид урана (UF6), который сублимируется в газ всего лишь при 56,5°C. Это позволяет газифицировать материал для центрифугирования, а затем снова конденсировать его в твердую форму для хранения и транспортировки. Хотя технология конверсии урана является зрелой и хорошо изученной, она не лишена практических проблем. Операционные проблемы во Франции и геополитические риски, возникшие в результате войны на Украине, привели к резкому росту стоимости конверсии. Устранение этого узкого места должно стать ключевой задачей политиков.

https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/conversion-enrichment-and-fabrication/uranium-enrichment.aspx

Мощности нефтеперерабатывающих заводов в конечном итоге определяют поставки бензина. Аналогично обогащение ограничивает наличие пригодного для использования урана. Для обогащения очищенного UF6 используются современные центрифуги для разделения изотопов урана. (В природе около 99,3% урана существует в виде инертного изотопа урана-238 (U-238), тогда как лишь немногим более 0,7% существует в виде делящегося урана-235 (U-235)). Когда центрифуга вращается с высокой скоростью, более тяжелые молекулы движутся к внешней стенке, а более легкие, содержащие U-235, собираются к центру, где их можно извлечь. С каждым проходом концентрация более легкого UF6 немного увеличивается, пока не будет достигнут желаемый уровень обогащения U-235.

Мощность обогащения выражается в разделительных рабочих единицах (ЕРР) – сложном измерении, которое учитывает количество уранового сырья, степень его обогащения и количество произведенного обедненного урана. Крелленстайн отмечает, что для перехода от природного урана к обогащению 5% (т. е. для легководных реакторов, использующих низкообогащенный уран (НОУ)) требуется гораздо больше ЕРР, чем для перехода от урана с обогащением от 5% до 20% или выше.

Усовершенствованные конструкции реакторов, такие как малые модульные реакторы (SMR), требуют уровня обогащения от 5 до 20% (высокопробный, низкообогащенный уран или HALEU).

Реакторы ВМС США требуют высокообогащенного урана (ВОУ) с содержанием U-235 выше 19,75%.
Оружейный уран может содержать 90% U-235.

Несмотря на все внимание к усовершенствованным конструкциям реакторов и их потребности в топливе HALEU, подавляющее большинство необходимых работ по обогащению приходится на более ранние фазы процесса, и вы не сможете достичь 20%, не пройдя сначала 5%.

Россия доминирует в мировых мощностях по обогащению урана с долей 46%.Напротив, в США имеется менее одной трети отечественных мощностей по обогащению, необходимых для поддержания существующего парка из более чем 90 коммерческих ядерных реакторов, питаемых каждый год, не говоря уже об амбициозных целях роста.

Крелленстайн: «нынешние политические решения оказались недостаточными, чтобы восполнить этот пробел в обогащении». Он также подсчитал, что для укрепления внутренней цепочки поставок ядерной энергии потребуются инвестиции порядка $10 млрд. Учитывая поток денег, льющихся из Вашингтона на все экологически чистое, кажется, что это небольшие деньги.

Как только достигается желаемая концентрация U-235, обогащенный UF6 обычно преобразуется в диоксид урана (UO2) и превращается в топливные таблетки. По сравнению с тяжелой работой, необходимой на этапе обогащения, окончательная обработка относительно проста.

Поскольку такие гиганты, как Amazon, подтверждают роль, которую ядерная энергия неизбежно будет играть в энергетическом будущем, вскоре ее основные конкуренты последуют ее примеру.
Это все, что я имел сказать про Росатом СЕЙЧАС и про роль Китая В БУДУЩЕМ : с его десятками строящихся в данный момент и вполне возможно, что очень передовыми реакторами...
Спасибо за внимание!