Астанинский инженер научно объяснил эффективность АЭС

Атомная электростанция является, прежде всего, источником электроэнергии. В настоящее время 70% электричества в Казахстане вырабатывается на угольных электростанциях, средний износ которых превышает 70%. В ближайшие 10 лет планируется вывести из эксплуатации ряд таких станций. Кроме того, потребление электроэнергии в стране растет примерно на 3% ежегодно. В связи с этим Правительство утвердило План по запуску новых источников энергии до 2035 года. Согласно этому плану, в стране будет введено 26,5 ГВт новой мощности, включая реконструкцию существующих и строительство новых станций. Развитие возобновляемых источников энергии продолжится, и будут введены регулирующие мощности, включая газотурбинные и парогазовые установки. Крупные проекты по газогенерации реализуются в Туркестанской и Кызылординской областях, а также в городах Алматы и Шымкент. Также запланирована модернизация существующих угольных электростанций, в том числе расширение Экибастузской ГРЭС и строительство трех угольных электростанций.

К сожалению, из-за глобальной политики углеродной нейтральности в настоящее время сложно привлечь финансирование для строительства угольных электростанций. Международные финансовые институты отказываются выделять средства на их строительство из-за высоких выбросов парниковых газов. В связи с этим рассматривается проект по строительству одной атомной электростанции, относящейся к «зеленым» источникам энергии, с двумя реакторами большой мощности. Например, около 80% выбросов парниковых газов в Казахстане приходится на энергетический сектор. Если сравнить строительство угольных и атомных электростанций мощностью 1000 МВт, то это позволит сократить выбросы углекислого газа на 7 миллионов тонн.

В нашей стране активно развивается сектор возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В настоящее время в Казахстане эксплуатируются 148 теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) общей мощностью 2900 МВт, включая 46 солнечных и 59 ветряных электростанций. Мы поставили цель достичь 6% доли ВИЭ в общей выработке электроэнергии к 2025 году, и уже в прошлом году нам удалось достичь этой цели. По итогам первого полугодия текущего года доля ВИЭ составила 6,5% от общего объема произведенной электроэнергии. Правительство принимает все меры для развития возобновляемых источников энергии, включая внедрение аукционного механизма для снижения цен на электроэнергию, производимую ТЭЦ. К 2027 году планируется запустить аукционные проекты по строительству электростанций мощностью 6700 МВт. Также в планах — реализация 1000 МВт крупных инвестиционных проектов для ветроэлектростанций в Жамбылской области. Однако у возобновляемых источников есть и недостатки. ТЭЦ в зависимости от погодных условий считается нестабильным источником энергии: когда нет ветра и солнца, электричества тоже нет. Установленный коэффициент использования мощности ветропарков составляет 35-40% даже в районах с высоким ветропотенциалом, достигая максимум 41-42%. Нам нужны устойчивые источники энергии, работающие круглосуточно и без выходных, для обеспечения стабильного развития промышленности и экономики в целом. Поэтому весь мир стремится развивать атомную энергетику.

К сожалению, Казахстан регулярно вынужден покупать электроэнергию у соседних стран в часы острой нехватки. По итогам 2023 года было израсходовано 115 миллиардов кВтч, из которых более 2 миллиардов кВтч было закуплено в России в плановом порядке. Нам необходимо предпринять меры сейчас, чтобы предотвратить подобные ситуации в будущем. В настоящее время многие страны активно строят атомные электростанции. В Китае возводятся 26 реакторов, Объединенные Арабские Эмираты построили свою первую АЭС, Турция также строит свою первую АЭС, а наш сосед Узбекистан объявил о планах по строительству атомной электростанции.

Наша страна обладает высоким потенциалом для развития атомной энергетики. Казахстан занимает первое место в мире по добыче природного урана, а топливные таблетки производятся на Ульбинском металлургическом заводе в городе Усть-Каменогорск с времен Советского Союза. С 2021 года завод производит готовое ядерное топливо. Ядерное топливо является самым критическим элементом атомной электростанции, и наши высококвалифицированные специалисты в настоящее время изготавливают готовое ядерное топливо для экспорта в Китай. Первые партии уже были отправлены на атомные электростанции в этой стране.

В целях выполнения поручения Главы государства по изучению возможностей развития атомной энергетики в Казахстане была проведена работа по актуализации ранее выполненных исследований. Это включает выбор реакторных технологий, определение мощности и площади для строительства атомной электростанции. В результате проведенных исследований была выбрана территория села Улькен Жамбылского района Алматинской области как наиболее подходящая для строительства АЭС мощностью до 2800 МВт.
В числе потенциальных поставщиков находятся компании CNNC (Китай, реактор HPR-1000), Росатом (Россия, реакторы ВВЭР-1200 и ВВЭР-1000), KHNP (Южная Корея, реактор APR-1400) и EDF (Франция, реактор EPR1200). В настоящее время ведутся переговоры с поставщиками ядерных технологий для обсуждения условий реализации проекта строительства АЭС.

Важно отметить, что в Послании народу Казахстана «Экономическое направление справедливого Казахстана» от 1 сентября 2023 года Глава государства провел предварительное общественное обсуждение вопроса строительства атомной электростанции и инициировал общенациональный референдум по этому поводу. В своем обращении Президент Республики Казахстан подчеркнул, что даты референдума будут определены позднее. Порядок проведения референдума регулируется Конституционным законом Республики Казахстан «О республиканском референдуме» от 2 ноября 1995 года.

В Казахстане рассматривается строительство атомной электростанции нового поколения III или III+ с использованием современных достижений и разработок, соответствующих всем требованиям безопасности, что позволит снизить риск аварий. Главная особенность реакторов нового поколения заключается в уникальном сочетании активных и пассивных систем безопасности, которые делают станцию более устойчивой к внешним и внутренним воздействиям. На современных атомных станциях третьего поколения вероятность серьезной аварии составляет менее 10^(-7) событий в год — всего одна авария за 10 миллионов лет. При этом до 40% стоимости станций уходит на системы безопасности. Для сравнения, Чернобыльская АЭС была построена в 1977 году, а АЭС Фукусима — в 1971 году; они представляли собой реакторы старого поколения с гораздо меньшими уровнями безопасности и, соответственно, более высоким риском аварий, чем современные атомные электростанции.

Все реакторы, рассматриваемые для строительства в Казахстане, являются двухконтурными. В таких реакторах вода циркулирует в первом контуре и непосредственно контактирует с активной зоной. Тепло воды в первом контуре передается без соприкосновения с водой второго контура. В этом случае турбина приводит в движение пар, вырабатываемый во втором контуре реактора. Обычно на атомной электростанции вода циркулирует в закрытой системе, где отработанный пар конденсируется и используется повторно.

Важно отметить, что размещение атомной электростанции на берегу озера Балхаш приведет к значительно меньшим необратимым потерям воды в процессе эксплуатации, чем потери от естественного испарения с поверхности озера. Например, в 2023 году восточная часть водного баланса озера Балхаш представлена испарением, составившим 18,7 км³. По данным поставщиков, необратимые потери воды (испарение) при работе двухблочной АЭС составляют около 63 млн м³ в год, что соответствует 0,32% от общего объема испарения озера Балхаш. Следует отметить, что общий объем воды в озере Балхаш составляет примерно 108,3 млрд м³, что значительно превышает объем, необходимый для охлаждения АЭС. Таким образом, строительство атомной электростанции существенно не повлияет на уровень воды в озере.
 

Райхан Рахметова