АЭС подвели Францию

Фото: istockphoto.com

В последнее время приходит очень много весьма эмоциональных сообщений из Франции. Аномально высокие температуры воздуха заставляют отключать блоки атомных электростанций, возник ажиотажный спрос на кондиционеры, а больницы и даже морги переполнены пострадавшими — уверен, что подобного рода новости попадались на глаза многим. Огромные проблемы: человеческий организм не выдерживает тепловых нагрузок, а в крупных городах, где нет значительных водоемов, чуть ли не единственным способом сберечь здоровье остается пребывание в кондиционированных помещениях. Способна ли объединенная энергосистема (ОЭС) Франции выдержать летний пик нагрузки 2026 года? Давайте оценим риски и имеющиеся запасы прочности.

Летняя жара приходит внезапно

Жара над территорией Европы — следствие устойчивого антициклона, при котором скорость движения воздушных масс минимальна. Результат — резкое снижение объемов выработки электроэнергии ветроэлектростанциями (ВЭС). Здесь и далее будем опираться на данные Réseau de Transport d’Électricité (RTE), системного оператора Франции.

В процентах падение июньских объемов ветрогенерации в сравнении с минувшим маем (то и другое — оценка, точные данные еще не опубликованы) выглядит очень серьезно — до 35%. А в абсолютных значениях это выглядит следующим образом: 3,8 млрд кВт*ч в мае и 2,5 млрд кВт*ч в июне, то есть снижение составило около 1,3 млрд кВт*ч.
Солнечные панели в жаркую погоду чувствуют себя не так чтобы хорошо: каждый градус Цельсия свыше 25 снижает КПД генерации на 0,4%. Сейчас во Франции около 40 градусов жары — следовательно, коэффициент полезного действия солнечных электростанций (СЭС) снижен на 5–6%. Но на объеме выработки это падение никак не сказывается: антициклон обеспечивает ясное небо, а протяженность светлого времени суток нивелирует потери до нуля.

Абсолютные значения выработки гидроэлектростанций (ГЭС) RTE пока не предоставил, только проценты — в июне фиксируется снижение порядка 15%. Причины понятны: в мае завершается сработка воды, накопленной в водохранилищах за зимний период, в июне экологические правительственные органы к ее расходу стали относиться куда строже. Проценты — значительные, а как оценить абсолютные показатели? По засушливости лето 2026-го похоже на условия лета 2023 года, когда годовой объем генерации на ГЭС составил 58 млрд кВт*ч. Следовательно, падение выработки ГЭС в июне по сравнению с маем можно оценить как еще 1 млрд кВт*ч.

Газу не хватает плотности воздуха

ВЭС и ГЭС в июньскую жару потеряли 2,3 млрд кВт*ч. Двигаемся дальше: предполагая, что температурный шок во Франции продлился семь дней, пересчитываем потерянную генерацию в снижение мощности. Для ВЭС получим около 7,5 ГВт и для ГЭС — еще 6 ГВт. Итого 13,5 ГВт — такой эффект по снижению мощности дали те самые 40 градусов температуры окружающего воздуха.

Какие еще изменения у энергетиков при росте температуры окружающей среды? Меняется плотность воздуха: при +15 градусах Цельсия она составляет 1,225 кг на кубометр, при +40 градусах — 1,113 кг на кубометр. Разница кажется незначительной, всего 7,8%, но это далеко не мелочь. Для газовых турбин воздух — рабочее тело, которое под давлением подается в камеру сгорания. Чем жарче наружный воздух, тем меньше его массы проходит через компрессор за единицу времени — в результате на те же 7,8% снижается мощность газовых электростанций. Да, это несложное соображение касается и газовых электростанций в России: как и в Европе, их номинальная мощность указывается для температуры наружного воздуха в + 15 градусов Цельсия.

По данным RTE на 1 января 2026 года, установленная мощность газовых электростанций Франции составила 15,3 ГВТ, следовательно, потеря 8% мощности при жаре в 40 градусов в абсолютном значении — 1,2 ГВт. Но это именно потеря мощности — данных о потерях выработки пока не опубликовано. Проблема плотности воздуха имеет значение и для угольных электростанций, но для них потери значительно меньше, и — второй момент — установленная мощность угольных электростанций Франции составляет всего 1,8 ГВт, потому этот эффект можно не учитывать.

Потеря АЭС

Двигаемся к последней точке маршрута: в обязательном порядке необходимо учесть и вынужденные остановки атомных энергоблоков. Причина — в температуре воды в реках, на берегах которых установлены АЭС Франции. 20 атомных энергоблоков имеют так называемое прямое охлаждение: берем прохладную воду выше по течению, прогоняем через теплообменники и теперь уже теплую воду возвращаем в реку, но ниже по течению. При прогреве воды до плюс 28–30 градусов дополнительные порции еще более горячей воды — прямой путь к экологической катастрофе. На всякий случай: обратите внимание, что остановки работы блоков из-за этих причин никаких радиационных рисков не несут, все штатно.

Данных от RTE пока нет, поэтому пришлось просто обобщить публикации  за летние дни. Блок № 2 АЭС «Гольфеш» мощностью 1 363 МВт остановлен полностью из-за температуры воды в Гаронне. АЭС «Ножан-сюр-Сен» — блок № 2 мощностью 1 310 МВт сначала ограничен по мощности, затем отключен полностью: перегрев Сены. Блок № 3 АЭС «Бюже» мощностью 910 МВт остановлен полностью из-за температуры в Роне. Блок № 2 АЭС «Сен-Альбан» мощностью 1 335 МВт — снижение мощности, полной остановки не было. Итого 3,58 ГВт — полная остановка, а с учетом «Сен-Альбан» общие потери составили 4,1 ГВт. И это тоже потери именно мощности, подсчет падения выработки не опубликован.

А вот оценку роста спроса на электроэнергию для кондиционирования летом 2026 года RTE уже дает: от 4 ГВт до 9 ГВт в пиковые периоды. Усредним до 6 ГВт, тогда получается, что общие потери мощности газовых и атомных электростанций составили около 5 ГВт при одновременном росте спроса на 6 ГВт, и все это — на фоне падения мощности ВЭС и ГЭС на уже рассчитанные 13,5 ГВт. Округляя: во время жары падение мощности на электростанциях всех типов составило 19 ГВт при росте спроса из-за кондиционирования в 6 ГВт.

Пики спроса

Я даже не пытаюсь оценивать все медицинские проблемы, возникшие во Франции, речь только о состоянии ее объединенной энергосистемы. А потому обращу внимание на то, что при всем этом пока не было ни одного сообщения ни о блэкауте, ни о локальных перебоях с подачей электроэнергии. Всем жарко, кондиционеров не хватает, а вот недостатка электроэнергии — нет.

Пока не поступили данные о снижении объемов экспорта французской электроэнергии, но в предыдущие годы статистика была следующей: 2023 год — объем экспорта 77 млрд кВт*ч; 2024 год — 69 млрд кВт*ч и 2025 год — 8 млрд кВт*ч. Разумеется, предполагать, что объемы экспорта были одинаковыми из месяца в месяц, нельзя, но приведенные данные убедительно доказывают, что ОЭС Франции имеет установленную мощность, которая позволяет не только закрывать внутренний спрос, но и поставлять электроэнергию всем ее соседям: Бельгии, Германии, Швейцарии, Испании и Великобритании. Вот так по общей установленной мощности и по отдельным видам генерации выглядит ОЭС Франции в динамике с 2021 по 2025 годы (данные — в гигаваттах и с округлением до одной десятой):

RTE учитывает зимние и летние пики спроса, что особенно важно, когда речь идет об экстремальных погодных условиях. Единственное уточнение: пока в статистике летних пиков нет разбивки на дневной и ночной, есть только усредненные данные.

Зимний исторический пик пришелся на холодный период 2012 года — 102 ГВт, но в настоящее время пиковый спрос практически не меняется, с 2023 по 2025 годы он «зафиксировался» на уровне 80–85 ГВт. Летний пиковый спрос постоянно растет, но медленно, и до зимних показателей пока далеко: 2018–2019 годы — 55–60 ГВт, аномально жаркое лето 2022 года — 60–65 ГВт, с 2023 по 2025 годы — от 80 до 85 ГВт. Даже если по максимуму учесть все температурные последствия июня—июля текущего года (те самые 19 ГВт потери мощности и одновременный рост спроса на дополнительные 6 ГВт), — «запас прочности» у ОЭС Франции более чем достойный.

«Атомные коррозионные проблемы»

Возможны ли кризисные явления, которые превратят Францию из экспортера в импортера электроэнергии? Да, не только возможны — в 2022 году именно так и произошло: страна импортировала 11 млрд кВт*ч. Вот только связано это было не с погодными аномалиями, а с жесткими проверками ASN, государственного регулятора атомной отрасли, каждого атомного энергоблока. Выявленные коррозионные дефекты сварных швов труб первого контура не оставляли другого выхода — они действительно могли привести к серьезным авариям.

Проверка — это остановка блока, найденные проблемы — это уже внеплановые ремонты. Итог: если в 2021 году АЭС Франции выработали 379 млрд кВт*ч, то в 2022 — только 279 млрд кВт*ч, и без импорта сбалансировать ОЭС оказалось невозможно. Восстановление атомной генерации не было мгновенным: 2023 год — 321 млрд кВт*ч, 2024 год — 361 млрд кВт*ч, и только в 2025 году, с вводом в эксплуатацию блока № 3 АЭС «Фламанвиль», ситуация окончательно стабилизировалась — АЭС выдали 390 млрд кВт*ч совокупной выработки. И это полностью коррелирует с объемом экспорта электроэнергии: 2021 год — 42 млрд кВт*ч, 2022 год — тот самый импорт 11 млрд кВт*ч, 2023 год — экспорт 77 млрд кВт*ч, а в 2025 — уже 85 млрд кВт*ч.

В 2024 году экспорт снизился по отношению к 2023 году до 69 млрд кВт*ч, но и тут погодных причин не было, все несколько брутальнее. В 2022 году подорожал газ, снизился объем его импорта — и тут же «просела» газовая генерация: с 37 млрд кВт*ч до 18 млрд кВт*ч. Доля выработки электроэнергии на газовых электростанциях Франции снизилась до 3,7% в общем балансе выработки ОЭС. Вот только Франция, в отличие от соседних Германии и Англии, вполне смогла себе это позволить, поскольку справилась со своими «атомными коррозионными проблемами» и ввела дополнительный энергоблок. Больше того, Франция так и не свалилась в «зеленый экстремизм»: совокупная доля СЭС и ВЭС в общем объеме выработки хоть и растет, но медленно, и в 2025 году она составила 14,5%.

Страны-соседи любят хвастаться своими ВИЭ-достижениями, а Франция просто собирает с них деньги, безостановочно экспортируя свою электроэнергию, 67,8% которой вырабатывают ее АЭС. Разумеется, все сказанное — это далеко не все особенности объединенной энергосистемы Франции, но вполне достаточно для понимания некоторых нюансов.