Атом энергетикасы – дамудың тенденциясы

Бүгінгі таңда атом энергетикасы арқылы өндірілетін электр энергиясы әлемде 10%-ға жетті. Дүниежүзінің 32 елінде 440 реактор жұмыс жасауда. Барлығымызға белгілі атом энергиясы климаттың өзгеруіне қарсы күресте маңызды рөл атқара алады, өйткені, ол – көміртексіз электр энергиясын өндірудің тұрақты және сенімді көздерінің бірі.

Кейбір елдер атом энергетикасына инвестицияларды ұлғайтуда. Мысалы, Қытай, Ресей, Үндістан, Франция және Оңтүстік Корея сияқты елдерде жаңа атом электр станциялары (АЭС) салынып жатыр немесе салу жоспарланған. Бұл елдерде ядролық энергетикаға деген сұраныс жоғары болып отыр.

АЭС ерекшелігі неде?

Соңғы жылдары АЭС-тердің қауіпсіздігін арттыру мақсатында жаңа технологиялар енгізілуде. Үшінші және төртінші буын реакторлары қауіпсіздікті жақсартып, апаттар мүмкіндігін барынша азайтуға бағытталған.

Ядролық отынды қайта өңдеу технологиялары дамуда, бұл табиғи ресурстарды тиімді пайдалануға және радиоактивті қалдықтарды азайтуға мүмкіндік береді. Атом энергетикасы жел және күн энергиясы сияқты жаңартылатын энергия көздерімен біріктіріле бастады. Бұл энергия жүйелерінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін қажет.

Атом электр станциялары (АЭС) ұзақ мерзімді перспективада тиімді электр энергиясын өндіре алады. Жоғары бастапқы шығындарға қарамастан АЭС-тер ұзақ мерзімді жұмыста төмен операциялық шығындарымен ерекшеленеді. Атом энергиясының бағасы тұрақты және ұзақ мерзімді келісімшарттар жасауға мүмкіндік береді, бұл экономикалық тұрақтылықты қамтамасыз етеді.

Атом энергетикасы парниктік газдардың шығарылуын азайтуға көмектеседі, өйткені оның жұмысында көміртек диоксиді (CO2) шығарындылары жоқ. Бұл оны атом станциялары көміртекті емес, сондай-ақ, күкірт оксидтері немесе азот оксидтері сияқты ауаға зиянды ластаушы заттар шығармайды.

АЭС-тер үлкен көлемде электр энергиясын тұрақты өндіреді, бұл оларды базалық жүктемені қамтамасыз ету үшін сенімді көзге айналдырады. Атом энергиясы жел және күн энергиясы сияқты жаңартылатын энергия көздерімен интеграциялана алады, осылайша энергия жүйелерінің тұрақтылығын арттырады. Қазіргі заманғы АЭС-тер жетілдірілген қауіпсіздік жүйелерімен жабдықталған, ал, ядролық өнеркәсіптегі реттеуші қадағалау қатаң ережелерге бағынады.

АЭС салу үлкен инвестицияны талап етеді. Жоба құнының жоғары болуы ұзақ мерзімді экономикалық тиімділікке әсер етуі мүмкін. АЭС құрылысы мен пайдаланудағы кідірістер немесе бюджеттен асатын шығындар экономикалық тәуекелдерге алып келуі мүмкін. Атом энергиясын пайдалану радиоактивті қалдықтардың пайда болуына әкеледі. Бұл қалдықтарды ұзақ мерзімді және қауіпсіз сақтау мәселесі шешілмеген және экологиялық мәселелер туындатады. Чернобыль және Фукусима сияқты атомдық апаттар қоршаған ортаға ауыр зиян келтірді. Мұндай апаттар сирек болса да, олардың салдары ұзақ уақыт бойы сезіледі.

Атом энергиясына арналған уран қоры шектеулі және оның ұзақ мерзімді перспективада жетіспеушілігі туындауы мүмкін. АЭС-терді салу және іске қосу көп уақыт алады, бұл уақыт аралығында басқа баламалы энергия көздері дамып, атом энергиясының маңыздылығын төмендетуі мүмкін.

Қазақстанның энергетикалық жүйесінің қазіргі жағдайы

Қазақстан – Орталық Азиядағы ең ірі энергетикалық өндіруші елдердің бірі. Елде энергетикалық ресурстар, әсіресе, көмір, мұнай және табиғи газдың мол қоры бар. Сонымен қатар, Қазақстан – әлемдегі уран өндіруші ірі елдердің бірі, бұл оны атом энергетикасы саласында әлеуетті маңызды ойыншыға айналдырады.

Қазақстанның энергия өндірісінің шамамен 70%-ы көмірге негізделген электр станцияларынан алынады. Бұл елдің энергетикалық жүйесін көмірге тәуелді етеді. Қазақстанда гидроэнергетика маңызды рөл атқарады, бірақ, оның үлесі шамамен 10% ғана құрайды. Мұнай мен газ өндіру де маңызды, бірақ олардың көп бөлігі экспортқа жіберіледі. Соңғы жылдары жаңартылатын энергия көздерін дамытуға назар аударылуда, алайда, олардың жалпы үлесі әзірге аз. Қазақстанның энергия тұтынуы соңғы жылдары артып келеді. Өнеркәсіптік сектор – негізгі тұтынушы. Бірақ тұрмыс­тық және коммерциялық секторлар да айтарлықтай үлеске ие.

Энергиямен қамтамасыз етудегі проблемалар мен кемшіліктер

Қазақстанның энергетикалық жүйесінде аймақтық теңгерімсіздік бар. Батыс өңірлерде энергияның молдығы байқалса, елдің оңтүстік және шығыс бөліктерінде энергия тапшылығы сезіледі. Бұл энергияны бір өңірден екінші өңірге жеткізу үшін қосымша инфрақұрылымдық инвестицияларды талап етеді. Көптеген электр станциялары мен электр желілері ескірген және жаңғыртуды қажет етеді. Бұл жабдықтардың тозуы энергияның тиімділігін төмендетіп, апаттық жағдайлардың туындау қаупін арттырады. Энергия өндірісінде көмірдің басым болуы Қазақстанның көміртекті шығарындыларын азайту міндеттемелерін орындауға кедергі келтіруі мүмкін. Бұл экология­лық проблемаларды туындатып, халықаралық міндеттемелерді орындауды қиындатады. Кейбір өңірлерде электр энергиясы мен отынға импортқа тәуелділік байқалады. Бұл энергетикалық қауіпсіздікке әсер етіп, сыртқы факторларға тәуелділікті арттырады. Қосымша қуаттардың қажеттілігі Қазақстанның жаңартылатын энергия көздерін, әсіресе, жел және күн энергиясын дамытуды жалғастыруы маңызды. Бұл көміртекті шығарындыларды азайтуға және энергияның тұрақты көздерін құруға мүмкіндік береді.

Атом электр станцияларын салу туралы ойлануға болады, бұл елдің энергетикалық теңгерімін жақсартып, көмірге тәуелділікті азайтуға көмектеседі. Энергия тиімділігін арттыруға арналған жобаларға инвестиция салу жабдықтарды жаңғырту және заманауи технологияларды енгізу арқылы энергияны тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.

Электр беру желілерін жаңарту және кеңейту аймақтар арасындағы энергия ағынын теңестіруге және энергияның үнемді әрі сенімді жеткізілуін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Технологиялық, әрі экономикалық, әлеуметтік аспектілер

Франция – әлемдегі жетекші атом энергетикалық державаларының бірі. Елде 56 атом реакторы жұмыс істейді және бұл елдің электр энергиясының шамамен 70%-ын қамтамасыз етеді. Францияда негізінен басым реакторлық технология ретінде жеңіл су реакторлары (PWR) қолданылады. Францияда атом отынын қайта өңдеу кеңінен қолданылады. Бұл елде ядролық қалдықтарды азайтуға және ядролық отынды тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Атом энергетикасының үлкен үлесі Францияға салыстырмалы түрде төмен және тұрақты электр тарифтерін ұстауға мүмкіндік береді. Бұл халық пен өнеркәсіп үшін экономикалық тиімділікті арттырады. Франция үкіметі ядролық энергетиканы белсенді қолдайды, бұл атом энергиясы секторына тұрақты инвестициялар тартып, оның дамуына ықпал етеді. Францияда атом энергиясына деген қоғамдық қолдау жоғары деңгейде. Бұл елдің ұзақ тарихы мен табысты жұмыс істеп тұрған ядролық энергетикалық инфрақұрылымының арқасында мүмкін болды. Француз азаматтары ядролық қауіпсіздікке сенеді, өйткені, елде атом энергетикасының қауіпсіздік стандарттары өте жоғары деңгейде сақталады.

Жапония атом энергетикасында озық технологияларды қолданады. Елде 30-ға жуық реактор бар, бірақ, 2011 жылғы Фукусима апатынан кейін олардың көпшілігі тоқтатылды немесе қайта қаралды. Жапония соңғы жылдары қауіпсіздік жүйелерін жаңғыртуға және жетілдіруге баса назар аударуда. Жапонияда жер сілкіністері мен цунами қаупі бар, сондықтан атом электр станцияларын табиғи апаттардан қорғауға арналған қосымша шаралар енгізілген. Фукусима апатынан кейін көптеген реакторларды қайта іске қосу үлкен қаржылық шығындарды талап етті. Бұл елдің ядролық бағдарламасына теріс әсер етті, сонымен қатар, қауіпсіздік шараларын күшейтуге ынталандырды. Атом энергетикасының үлесін қысқарту Жапонияның энергия тапшылығына және импорттық энергия көздеріне тәуелділіктің артуына әкелді. Фукусима апатынан кейін Жапонияда атом энергиясына деген қоғамдық сенім айтарлықтай төмендеді. Бұл елде атом энергиясын пайдалануға қатысты пікірталастардың күшеюіне себеп болды.

Жапонияда қауіпсіздікке қатысты қоғамның алаңдаушылығы жоғары, сондықтан, Үкімет атом энергетикасын дамытуды мұқият бақылап отырады. АҚШ атом энергетикасында әртүрлі реактор түрлерін қолданады. Елде 90-ға жуық реактор жұмыс істейді және бұл елдің электр энергиясының шамамен 20%-ын қамтамасыз етеді. АҚШ-та шағын модульдік реакторлар (SMR) сияқты жаңа технологиялар әзірленуде. АҚШ-та атом энергетикасының қауіпсіздігіне үлкен мән беріледі. Апаттық жағдайларды болдырмау үшін жетілдірілген қауіпсіздік жүйелері енгізілген. АҚШ-та атом энергиясының экономикалық тиімділігі әртүрлі факторларға байланысты өзгеріп отырады. Соңғы жылдары кейбір атом электр станциялары экономикалық тиімсіздігіне байланысты жабылуда, бұл ретте жаңартылатын энергия көздерінің бәсекеге қабілеттілігі артып келеді.

АҚШ Үкіметі атом энергетикасына, әсіресе, жаңа реакторлық технологияларды дамытуға инвестицияларды ынталандыруға бағытталған саясат жүргізуде. АҚШ-та атом энергиясына қатысты қоғамдық пікір екіге бөлінген. Кейбір аймақтарда атом энергиясы қолдау тапса, басқа аймақтарда оның қауіптілігіне алаңдаушылық білдіріледі. Қоғам экологиялық талаптарға ерекше көңіл бөледі, бұл ретте ядролық қалдықтардың қауіпсіздігі мен қоршаған ортаға әсері басты назарда.

Ресей атом энергетикасында үлкен тәжірибеге ие және озық технологияларды қолданады. Елде 35-тен астам реактор жұмыс істейді және Ресей өз реакторларын экспорттау арқылы халықаралық нарықта да белсенді. Ресейде жаңа атом электр станциялары салынуда, соның ішінде жерасты реакторлары және жылдам нейтрондық реакторлар сияқты инновациялық жобалар бар. Ресей өз технологияларын экспорттау арқылы атом энергетикасынан айтарлықтай табыс табуда. Бұл экономиканы әртараптандыруға және елдің халықаралық беделін арттыруға көмектеседі. Ішкі нарықта атом энергиясының салыстырмалы түрде төмен шығындары бар, бұл Ресейдің энергетикалық қауіпсіздігін нығайтуға көмектеседі. Ресейде атом энергиясына қатыс­ты қоғамдық қолдау жоғары, өйткені ол ұлттық мақтаныштың бір бөлігі болып табылады. Сонымен қатар, халық арасында ядролық қауіпсіздікке деген сенім де бар. Чернобыль апатының сабақтары Ресейде қауіпсіздік шараларын күшейтуге әкелді, бұл елдің қазіргі атом энергетикасының дамуына әсер етті.

Энергетикалық қажеттілік

Қазақстанның энергетикалық жүйесі негізінен көмірге тәуелді, бұл елдің экологиялық міндеттемелерін орындауда қиындықтар туғызады. АЭС көміртекті шығарындыларды азайтуға көмектесетін балама көзі болуы мүмкін.

Қазақстан әлемдегі ең ірі уран өндіруші елдердің бірі болып табылады, бұл атом энергетикасын дамыту үшін табиғи артықшылық береді. Жергілікті уранды пайдалану арқылы энергетикалық қауіпсіздікті арттыруға болады.

Атом электр станцияларының бастапқы салу шығындары жоғары болғанымен, олар ұзақ мерзімді перспективада тиімді электр энергиясын өндіре алады. АЭС-тер, әсіресе көмірге негізделген станциялармен салыстырғанда, тұрақты және төмен операциялық шығындармен ерекшеленеді. Қазақстанда өндірілген артық энергияны көрші елдерге экспорттау мүмкіндігі бар, бұл қосымша табыс көзін қамтамасыз етуі мүмкін. АЭС құрылысы және кейінгі пайдалану кезеңінде жаңа жұмыс орындарын құруға мүмкіндік береді. Бұл жергілікті экономикаға оң әсер етуі мүмкін.

АЭС-тің негізгі экологиялық проблемасы – радиоактивті қалдықтарды қауіпсіз сақтау және өңдеу мәселесі. Қазақстанда мұндай қалдықтарды сақтау және жою үшін инфрақұрылым және қауіпсіздік шараларын дамыту қажет. АЭС электр энергиясын өндіру кезінде парниктік газдардың шығарылуын едәуір азайтады. Бұл – Қазақстанның климаттық міндеттемелерін орындауға көмектеседі.

АЭС салуды қолдайтын дәлелдер

АЭС-ті салу Қазақстанның энергетикалық тәуелсіздігін нығайтады және электр энергиясын тұрақты өндіруге мүмкіндік береді. Атом энергетикасы көміртекті шығарындыларды азайтуға көмектеседі, бұл Қазақстанның халықаралық климаттық міндеттемелерін орындауға септігін тигізеді. Жергілікті уран қорын пайдалану арқылы атом энергиясын өндіру ұлттық ресурстарды тиімді пайдалануға және экономиканың қосымша табысын арттыруға мүмкіндік береді.

Қазақстанда атом электр станциясын (АЭС) салу жобасын табысты жүзеге асыру үшін келесі ұсыныстарды ескеру маңызды. Бұл ұсыныстар жобаның әрбір кезеңін қамтиды: технологияларды таңдау, тәуекелдерді басқару, қауіпсіздік шараларын қамтамасыз ету және халықпен өзара іс-қимыл.

Әртүрлі реакторлық технологияларды, соның ішінде, ­су-су энергетикалық реакторларын (PWR), жылдам нейтронды реакторларды (FNR) және шағын модульді реакторларды (SMR) мұқият зерттеп, олардың сенімділігі, қауіпсіздігі, тиімділігі және Қазақстанның жағдайына бейімділігін талдау қажет.

Қазақстанның климаттық және сейсмикалық ерекшеліктеріне сәйкес келетін технологияларды таңдау маңызды. Мысалы, жоғары сейсмикалық аймақтарда сейсмикалық қауіптерге төзімді реакторларды қолдану қажет. Халықаралық тәжірибесі бар, атом энергетикасы саласында танылған компаниялармен серіктестік орнату маңызды. Бұл Қазақстан үшін технологияларды игеру және жергілікті кадрларды даярлауға мүмкіндік береді.

АЭС құрылысы мен жұмысын қолдау үшін қажетті инфрақұрылымды қамтамасыз ету маңызды. Бұл материалдарды жеткізу және радиоактивті қалдықтарды қауіпсіз тасымалдау сияқты логистикалық мәселелерді де қамтиды.

Жобаға байланысты технологиялық, экологиялық, экономикалық және әлеуметтік тәуекелдерді анықтап, толық талдау жүргізу қажет. Апаттар немесе жобаға қатыс­ты кідірістер туындаған жағдайда қаржылық шығындарды өтеу үшін резервтік қорлар құру қажет.Негізгі тәуекелдерді, соның ішінде ядролық апаттарды және жабдықтың бұзылуын халық­аралық сақтандыру компанияларымен сақтандыруды қамтамасыз ету маңызды.

Жобада Халықаралық атом энергиясы агенттігінің (МАГАТЭ) және дамыған атом энергетикасы бар елдердің үздік тәжірибелеріне сәйкес қауіпсіздік стандарттарын қолдану керек.

Жалпы, Қазақстанда АЭС салу елдің энергетикалық тәуелсіздігін арттырып, уран қорын тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл жоба ұзақ мерзімді экономикалық пайда әкеліп, экология­лық жағынан таза энергия көзі бола алады. Сонымен қатар, АЭС тұрақты энергиямен қамтамасыз етіп, жаңартылатын көздерге қосымша ретінде қызмет етеді. Технологиялық даму мен халық­аралық ынтымақтастықты күшейту де маңызды артықшылықтар қатарында. Алайда, қауіпсіздік пен қалдықтарды басқаруға ерекше назар аудару қажет.

Саттар БЕКБАЕВ,
физика-математика ғылымдарының кандидаты, аға оқытушы Шерзод КУРБАНБЕКОВ, PhD қауымдастырылған профессоры.