Сколько атомных электростанций потребуется для замены ископаемого топлива?

Планета по-прежнему во многом зависит от ископаемого топлива для удовлетворения наших постоянно растущих потребностей в энергии. Однако это не та ситуация, которая может длиться вечно. Даже если мы не будем принимать во внимание постоянно растущий спектр изменения климата и стимул, который он дает для перехода на экологически чистые источники энергии, дни ископаемого топлива все еще сочтены. Проще говоря, ископаемое топливо является ограниченным ресурсом, и, по данным Управления энергетической информации, в настоящее время существует достаточно ресурсов жидких углеводородов, чтобы дожить до 2050 года. Хотя уголь и природный газ также следует учитывать, факт остается фактом: рано или поздно ископаемое топливо уйдет в историю.

Это тревожная новость, учитывая, что около 82% нашей энергии по-прежнему производится из ископаемого топлива, около 9% — из возобновляемых источников энергии, а остальная часть — из ядерной энергии. Хотя есть одна страна, которая уже производит около 70% своей электроэнергии за счет атомной энергии, это явное исключение.

При нынешних технологиях существуют практические ограничения на то, сколько энергии мы можем извлечь из возобновляемых источников — например, для замены одной атомной электростанции потребуется около 800 ветряных турбин. Этот момент прекрасно подводит к следующему вопросу: сколько атомных электростанций потребуется, чтобы заменить ископаемое топливо?

Необходимо учитывать множество переменных, поэтому получить точную цифру невозможно. Однако, используя некоторые известные данные, мы можем подсчитать, что для этого потребуются тысячи атомных электростанций; сколько именно, зависит от того, как мы определяем использование ископаемого топлива. Давайте углубимся в арифметику этой цифры.

Для первого рисунка мы предположим, что рассматриваем все использование ископаемого топлива, объединяя энергию, которую мы получаем из угля, нефти и природного газа, в единую сумму. Согласно Статистическому обзору мировой энергетики, опубликованному Институтом энергетики и КПМГ, в 2023 году общее потребление энергии из ископаемого топлива составило около 505 эксаджоулей (ЭДж). Один EJ вырабатывает около 278 тераватт-часов (ТВтч). В некотором контексте, в 2025 году в США было произведено в общей сложности 4,43 тысячи ТВтч электроэнергии.

Беглый взгляд на калькулятор показывает, что ископаемое топливо произвело около 140 390 ТВтч энергии в 2023 году (278 ТВтч умножить на 505). Однако эта цифра представляет собой энергию, использованную за год, и нам нужно ее немного уточнить, чтобы продолжить упражнение. Чтобы подсчитать, сколько атомных электростанций потребуется для производства такого количества энергии, нам нужно преобразовать эту цифру в среднюю непрерывную мощность — это необходимо, потому что электростанции обычно оцениваются в мегаваттах или гигаваттах, а не в ежегодных ТВт-ч.

Калькулятор снова в руках, и нам просто нужно разделить нашу годовую цифру ТВтч (140 930) на количество часов в году (8 760), чтобы получить общую непрерывную выработку ископаемого топлива около 16 000 гигаватт. Это цифра, с которой мы наконец можем работать. По данным Всемирной ядерной ассоциации, в 2023 году в мире насчитывалось 437 атомных электростанций, производивших в совокупности 392 гигаватта электрической мощности (ГВт), что в среднем составляет чуть менее 0,9 ГВт на станцию. Если мы увеличим эту цифру в соответствии с нашими потребностями в энергии, мы получим порядка 18 000.

Мы установили, что для замены всего использования ископаемого топлива необходимо огромное количество атомных электростанций; пришло время смягчить эту цифру. Расчет был основан на потреблении первичной энергии. Сюда также входит ископаемое топливо, используемое на транспорте и тому подобное. Для более справедливого сравнения мы можем рассмотреть, сколько атомных электростанций потребуется, чтобы заменить только электроэнергию, вырабатываемую ископаемым топливом. Для этого нам необходимо перейти от показателей первичной энергии к показателям только электроэнергии.

Согласно Глобальному обзору электроэнергии за 2026 год, проведенному Ember, в 2025 году возобновляемые источники энергии произвели 10 730 ТВт-ч электроэнергии, что соответствует 33,8% мирового производства электроэнергии или примерно трети от общего объема. Таким образом, для приблизительной оценки мы можем сделать вывод, что оставшееся потребление электроэнергии составляет около 21 460 ТВтч — это число, которое нас интересует. Для последовательности мы снова преобразуем это в среднюю непрерывную мощность, конвертируя ТВтч в ГВт (21 460 ТВтч/8760). В данном случае этот показатель составляет около 2450 гигаватт. Для простоты мы можем использовать среднюю выходную мощность атомной электростанции в один гигаватт, предоставленную Министерством энергетики США. Применяя базовую арифметику, мы можем сделать вывод, что для замены электрогенерирующих мощностей, работающих на ископаемом топливе, потребуется около 2450 атомных электростанций.

Намного меньше, чем 16 000, которые потребуются для замены всего использования ископаемого топлива, но намного больше, чем существующие 440 атомных электростанций, которые в настоящее время поставляют электроэнергию. Учитывая, что строительство установки PWR занимает около пяти-шести лет (PWR являются наиболее распространенным типом ядерных реакторов), атомной энергетике еще предстоит проделать определенную работу, если она хочет полностью заменить ископаемое топливо.