Энергия тапшылығы: Мәселені шешудің мүмкіндігі

Уран таблеткасы

Көмір мен көгілдір отын қоры елде мол бола тұрып неліктен АЭС құрылысы туралы шұғыл идея көтерілді? Бұл сұрақ көптің көкейінде. Электр энергиясын тұтыну өскенін ескерсек, энергиямен тұрақты қамтитын электр қуатын өндірудің жаңа негізгі көзін енгізу қажет. Ал көміртегі бейтараптығына қол жеткізу жөніндегі жаһандық талап аясында халықаралық қар­жы институттары көмір электр стансасы жобасын қаржыландырудан бас тартып отыр. Сондықтан көмір энергиясын негізгі көз ретінде пайдалану мүмкіндігі жоқ. Сондай-ақ елдегі табиғи газ қоры да шектеулі. Оны одан әрі дамыту тым қиын.

«Энергетика министрлігінің мәлі­метінше, қазіргі қолданыстағы энергия көздері ең жоғары жүктемелерді өтей алмайды. Былтыр электр энергия­сын тұтыну көлемі 115 млрд кВт/сағ деңгейінде болды, электр энергиясын өндіру 112,8 млрд кВт/сағатты құрады. Бекітілген қуат балансына сәйкес 2030 жылға қарай қажетті резерв деңгейі 17% болғанда электр энергиясына қажеттілік 28,2 ГВт-ты құрайды, ал жаңа қуаттарды іске қосуды есепке алғанда қолда бар қуат 22 ГВт болады. Елдегі осы тапшылықтың орнын толтырып, экспорттық әлеуетті арттыруға министрлік қосымша 26 ГВт жаңа генерациялау қуаттылығын іске қосуды көздейтін электр энергетикасын дамыту іс-шарасының жоспарын әзірледі. Жыл са­йын елде жылу электр стансалары электр қуатын өндіру үшін шамамен 60 млн тонна көмір жағады. Станса қалдықтары қоршаған ортаға жойқын әсер етеді. Ал мегаполис тұрғындары ауаның лас­тануына наразы», дейді «Қазақстандық атом электр стансалары» ЖШС бас директоры Тимур Жантикин.

Елдегі энергияның 70%-ы көмір жағу арқылы өндірілетінін ескерсек, жағдай тағы қиындай түседі. Қазір көрші елден келетін жоспардан тыс жабылған электр қуатының тапшылығы бар. Осылайша, қуат тапшылығын жабу мақсатында электр энер­гиясын жоспардан тыс Ресейден жеткізуді жүзеге асырып отырмыз. Былтыр желтоқсанда ресейлік энергетикалық жүйеден елімізге жіберілген энергия ағыны 150 МВт диапазонында диспетчерлік кестеде көрсетілген ағындардың нақты балансында орташа сағаттық ауытқуы 1 519 МВт-қа дейін құрады. Басқаша айтқанда, бекітілген бақылау сағаттарында рұқсат етілген 150 МВт диапазонынан тыс ауытқулар үлкен қар­жылық шығындарға әкеп соғады. Қалып­тасқан жағдай қарапайым тұтынушылар үшін электр энергиясының қымбаттауына алып келетіні сөзсіз.

Халықаралық конференцияның кесімді келісімі

Саладағы қазіргі жағдайды АЭС салу ғана түзете алады. Толық жанған кезде 4%-ға дейін байытылған 1 кг уран шамамен 100 тонна жоғары сапалы көмірді немесе 60 тонна мұнайды жағуға тең энергия бөледі. Ядролық реактордағы бір уран таблеткасы үш жыл ішінде 1 400 кВт/сағ электр энергия­сын өндіреді.

Сарапшылардың балама энергия ретін­де жаң­ғыр­тылатын энергия көз­дерін, яғни жел мен күн энергиясын айтып жүр­ге­ні белгілі. Алайда кәсіби маман­дар­дың пікіріне құлақ салсақ, жел мен күн райы­ның тұрақ­сыз­ды­ғы­на, жұмыстың болжау­сыз­ды­ғы­на байланысты олар сенімді әрі негізгі генерация көзі ретінде әрекет ете алмайды. Энергетика секторындағы тех­нологияның қазіргі даму деңгейінде ядро­лық энергетика қажетті қуатты ауыс­ты­рудың ең перспективалы шешімі болмақ.

«2023 жылы Дубайда БҰҰ-ның Климаттың өзгеруіне қатысты Тараптардың 28-конференциясы (COP28) өтті. Ол барлық тарап бірауыздан келіскен және қазбалы отыннан бас тартуға, нөлдік режімді енгізуді тездетуге шақырған. Онда қалдықтары аз технологиялар көрсетілген. Қатарында атом энергетикасы да бар. Жаһандық шараға қатысқан ондаған мемлекеттің басшылары бұл шешімді мақұлдап, жүзеге асыруға кірісіп те кеткен», дейді Л.Н.Гумилев атындағы ЕҰУ ядролық физика кафедрасының меңге­рушісі Қасым Жұмаділов.

Оның сөзінше, COP28 іс-шарасында 2050 жылға қарай ядролық қуаттылықты кем дегенде үш есе арттыруды көздейтін «Net Zero Nuclear Industry Pledge» бағдарламасы іске қосылды. Кепілге қол қойған компания­лар 140-тан астам елде жұмыс істейді және үкіметтер сияқты ядролық энергетиканы өршіл кеңейтуді қолдауға міндеттенді.

МАГАТЭ мәліметінше, қазір 31 елде жалпы қуаттылығы 373,7 ГВт болатын 415 атом электр блогі жұмыс істейді, 15 елде 62 реактор салынып жатыр. АҚШ (94 реактор), Франция (56 реактор), Қытай (56 реактор), Ресей (36 реактор), Оңтүстік Корея (26 реактор), Жапония (12 реактор) елдері атом энер­гиясының маңызды қуатымен мақтана алады. МАГАТЭ-нің жаңа шолуында ұсы­ныл­ған оптимистік сценарийде жаһандық ядролық қуат 2020 жылы тіркелген 393 ГВт-тан 2050 жылға қарай 792 ГВт-ға дейін, екі есе өседі деп болжанып отыр.

Экономиканың жасыл трансформациясы

Еліміз дамып, жаңа өндірістер іске қосылып, халық саны артып, жаңа шағын аудан­­дар бой көтеріп жатыр. Соған сәйкес жыл сайын электр энергиясы да көбірек қажет. Оған қоса, экологиялық мәселелер де күн тәртібінен түспейді.

«Атом өнеркәсібін дамытудың қа­жеттілігі мынада – қазіргі жұмыс істеп тұр­ған электр стансаларының тозуы 70 пайызды құрап отыр. Электр энергиясын тұтынудың жылдық өсімі 3%. Атом энергетикасын дамыту – ұзақмерзімді міндет. Оны шешу елдің энергетикалық тәуелсіздігі мен қауіпсіздігін кемінде 100 жыл бойы қамтамасыз етеді. Бізде дәл осы қызмет ету мерзімі қарастырылып жатыр. Сондай-ақ егер біз климат мәселелеріне әлемдік қоғамдастық назарын арттыру жағдайында ел экономикасының жасыл трансформациясын және оның тұрақты дамуын қолдағымыз келсе, энергияның көміртегісіз генерацияға көшуін қамтамасыз ету ма­ңызды. Адамдар қазір атом энергия­сынсыз бұл проблемалардың барлығын шешу мүмкін емес. Осылайша, біздің елде атом электр стансасын салу индустриялық даму үшін өте маңызды. Ол барлық салаға оң мультипликативті әсер ететін тиімді шешім», дейді Т.Жантикин.

АЭС-ті орналастыруға Үлкен ауылының маңы ұсынылған. Жоба аясында қуаттылығы 1,4 ГВт-қа дейінгі екі блок салынуы мүмкін. Стансаның жалпы қуаты 2,8 ГВт-қа жетеді деп көзделеді. Бұл ең бірінші кезекте оңтүстіктегі базалық қуат тапшылығын жабуға мүмкіндік береді.

Таза ауа – дертке дауа

АЭС жұмысы парниктік әсердің артуына ешқандай әсер етпейді, керісінше, станса парниктік газды азайтуға көмектеседі дейді мамандар. Мысалы, жыл сайын 1 000 МВт АЭС-ті пайдалану парниктік газ қалдықтары 4 млн тоннаға азаяды. БҰҰ-ның Еуропа экономикалық комиссиясының (БҰҰ ЕЭК) мәліметінше, ядролық энергетика бүкіл өмірлік циклде парниктік газ шығарындылары ең төмен қуат болып есептеледі. Ауаға зиянды зат бөлу көрсеткіші келесідей: Көмір – 820 грамм/кВт/сағ (СО₂ баламасы), табиғи газ – 490 грамм, су стансасы – 24 грамм, күн – 48 грамм, ядролық отын – 12 грамм.

«Чернобыль және Фукусима АЭС-індегі апаттан кейін АЭС-ке қатысты адам­дарда алаңдаушылық бар. Десек те, АЭС – әлемдегі ең қауіпсіз әрі сенімді қон­дырғылардың бірі. Апат ықтималдығын азайтуға МАГАТЭ мемлекеттерге АЭС қауіпсіздігін жақсарту мақсатында халықаралық қауіпсіздік стандарттарын қолдануға көмектеседі. МАГАТЭ Чернобыль және Фукусима АЭС-інде орын алған қауіпсіздік жүйелеріндегі қателерді болдырмауды қамтамасыз ететін тиісті стандарттар мен ұсыныстарды дайындап береді. Ондағы сенім кілті – АЭС-тің жетілдірілген буындары. Ол – белсенді және пассивті қауіпсіздік жүйелерін біріктіретін, стансаны сыртқы және ішкі әсерге барынша төзімді ететін III+ буын реакторы бар қондырғы», дейді Қ.Жұмаділов.

Қазіргі заманғы III және III+ буын зауыттарында жылына 10-7 (10-нан аз минус жетінші қуатқа) оқиғадан аз ауыр апат ықтималдығы бар. Бұл 10 млн жылда бір апат болуы мүмкін дегенді білдіреді. АЭС-тің қауіпсіздік деңгейі, мысалы, авиациялық көлікке қарағанда әлдеқайда жоғары.

Көлге қауіп жоқ

«АЭС жобасында Балқаш көлін пайдалану жоспарланған ба?» деген сұрақ та жұрт көңіліне кірбің ұялатқан. Алдын ала бағалау көрсеткендей, Балқаш көлінің экожүйесіне қауіп төнбейді. АЭС салудың техникалық-экономикалық негіздемесін әзірлеу кезінде Балқаштың су режіміне ықтимал теріс әсер ететін факторларды, суқоймасы бассейнінің гидрологиялық сенімділігін, сондай-ақ олардың қалыптасу көздерін және жерасты суларының режімін одан әрі зерттеу қажет. Дегенмен табиғи су айдыны жағасында АЭС салу тәжірибесі кең таралған және әлемдегі АЭС пайдаланатын бірде-бір мемлекет әзірге зауыттардың су айдынына теріс әсер етуінің нақты фактілерін кездестірмеген.

«Бізде құрылысы қарастырылып жатқан реактордың барлығы қос контурлы. Мұнда су бастапқы контурда, ядромен тікелей байланыста айналады. Бастапқы контурдағы судың жылуы онымен жанаспастан екінші контурдағы суға беріледі. Бұл жағдайда турбина реактордың екінші контурында пайда болған бумен қозғалады. Жалпы, АЭС су шығарылған бу конденсацияланатын және қайтадан пайдаланылатын жабық жүйеде айналады. АЭС Балқаш көлінің жағасында орналасса, оны пайдалану кезінде өтелмейтін су ысырабы көлдің табиғи булануынан болатын ысыраппен салыстырғанда әлдеқайда аз болады», деді Т.Жантикин.

Оның айтуынша, ядролық технологияны жеткізушілер ұсынған деректерге сәйкес екі блокты АЭС пайдалану кезінде судың қайтымсыз жоғалуы (булануы) шамамен 63 млн текше метр/жыл болады. Бұл оның жалпы булануының 0,32%-ын ғана құрайды. Көл суының жалпы көлемі – шамамен 108,3 млрд текше метр. Демек АЭС-ті салқындату көлдің көлеміне мүлде әсер етпейді.