О необходимости строительства атомной электростанции на территории Казахстана, говорят уже давно. Ведь совершенно очевидно, что энергетические проблемы нашего века не могут быть разрешены без использования атомной энергии. Запасы нефти, угля и газа, и новая мировая политика по стремлению к использованию чистой энергии ведут к необходимости широко внедрять возобновляемые источники энергии. О широком развитии атомной энергетики заявили Китай, Индия, а в перспективе это сделают и страны Латинской Америки, Юго-восточной Азии. А нехватка электроэнергии в нашей стране говорит о том, что пришло время взяться за АЭС всерьез, тем более, что Казахстан является первым в списке среди государств, производящих наибольшую долю урана на рудниках. Насколько реально строительство атомной электростанции в Казахстане и что этому препятствует на Cronos.Asia.
Урановый клондайк
Стоит отметить, что сегодня атомные технологии ориентированы на использование урана-235. И согласно последнему докладу Всемирной ядерной ассоциации на долю Казахстана приходится 45% от мировых поставок урана (U), за ним следуют Намибия (12%) и Канада (10%).
Всего в мире более 6,147 млн тонн U. По данным NEA и МАГАТЭ ОЭСР общие извлекаемые выявленные ресурсы до $260/кг U составляют 8,070 млн тонн U. Так что Казахстан имеет серьезный потенциал для развития атомной энергетики.
Многие страны активно используют возможности производства ядерной электроэнергии. Хотя электроэнергия, полученная от ядерных электростанций, составляет пока еще около 10% от общего производства электроэнергии в мире.
Статистика МАГАЭ за 2020 год говорит, что уже много лет лидером по производству атомной электроэнергии является США, атомные электростанции которой производят около трети от общего объема. При этом наиболее зависимой от АЭС является Франция — там удельный вес атомной энергии в общей доле производства всей энергии страны составляет около 70%.
По данным МАГАТЭ в конце 2021 года мощность действующих атомных электростанций составила 396 ГВт, что на 1 ГВт меньше, чем в 2020 году. 2020. Это самая высокая суммарная мощность реакторов, вырабатывающих электроэнергию за год.
Затянувшийся на десятилетия процесс
Первые инициативы по возведению АЭС прозвучали еще в 1990-х годах, накануне остановки реакторной установки БН-350, проработавшей в Актау 25 лет. С такой идеей в 1997 году выступил Владимир Школьник, занимавший пост министра науки и президента Ядерного общества. Тогда же было разработано ТЭО строительства Балхашской АЭС с реактором ВВЭР-640 (Россия). Но идея поддержки не получила, поскольку у людей все еще была в памяти катастрофа на Чернобыльской АЭС. Впрочем, с тех пор время от времени появлялись предложения о запуске новой атомной станции, но дальше рассуждений об этом дело не шло. Да и переговоры с потенциальными партнерами по этому проекту длятся уже более десятка лет и окончательного решения по проекту до сих пор не принято.
В 2006 году, эту темы поднимал экс-президент РК Нурсултан Назарбаев, отмечавший, что строительство АЭС обусловлено грядущим дефицитом электроэнергии в стране.
В 2008 году вновь было разработано ТЭО строительства АЭС, но уже в Мангистау с российскими реакторными установками ВБЭР-300, на базе Мангистауского атомного энергетического комбината, который был остановлен в 1999 году. Но проблема в том, что основной дефицит базовой мощности в Казахстане находится в Южной энергетической зоне (в настоящее время он покрывается за счет перетоков из северной зоны – Прим.). И вновь проект был отложен.
В 2013 году были созданы межведомственная комиссия и рабочая группа, которые после изучения нескольких потенциальных мест размещения АЭС рекомендовали два района: город Курчатов рядом с рекой Иртыш (ВКО) и поселок Улкен вблизи озера Балхаш. В обоих районах с привлечением профильных специалистов проведены предварительные исследования, изучены исторические и научные документы, которые подтвердили пригодность обеих площадок для строительства АЭС.
В 2019 году разговор на межправительственном уровне о строительстве АЭС в Казахстане зашел вновь. На этот раз президент России Владимир Путин, во время переговоров с Касым-Жомартом Токаевым 3 апреля 2019 года, предложил переход к новым форматам взаимодействия.
"Имею в виду, прежде всего возможность сооружения в Казахстане АЭС по российским технологиям", – сказал Путин во время выступления с заявлением для прессы по итогам встречи.
Спустя еще два года Казахстан вновь всерьез задумался о строительстве АЭС. В качестве потенциальных площадок для строительства АЭС рассматриваются все те же две локации: поселок Улкен в Алма-Атинской области (возле озера Балхаш) и город Курчатов в Восточно-Казахстанской области. По словам на тот момент министра энергетики республики Магзума Мирзагалиева (ныне председатель правления, член Совета директоров АО "НК"КазМунайГаз" – Прим.) из двух потенциальных вариантов размещения АЭС, более удобен с точки зрения наличия инфраструктуры п. Улкен, поскольку рядом с ним проходит линия электропередачи "Север – Юг", да и сам поселок находится ближе к южному региону, где более сосредоточены очаги потребления электроэнергии.
"Мы сделали сейчас баланс производства и потребления электроэнергии до 2035 г. Мы однозначно видим необходимость строительства атомной электростанции для того, чтобы обеспечить электроэнергией наше население и нашу экономику", – сказал он (цитата по ТАСС).
Речь идет о подготовке территории под строительство АЭС мощностью – до 2,7 ГВт. По информации казахстанского физика-ядерщика Асета Махамбетова, рассматривается вариант применения – легководных реакторов поколения III и III+. Общая стоимость проекта оценивается около 10-12 млрд долларов США.
Поставщик еще не выбран
Как рассказал министр энергетики Болат Акчулаков, казахстанские делегации побывали в Турции, Франции, Южной Корее и ОАЭ. Также планируется посещение венгерских объектов АЭС.
"Это все станции, построенные по совершенно разным технологиям. Если говорить про станцию "Аккую" (Турция), она построена по российской технологии "Росатома", реактор типа ВВЭР-1200. Если сказать про Францию, то это реакторы 1400 МВт, это единичные блоки. В Корее от 1200 до 1400 блоки были установлены. Вы знаете, что корейские подрядчики строили атомные станции на территории ОАЭ. Выбор пока еще не сделан, потому что нам нужно рассмотреть сначала все плюсы и минусы. Не только самих технологий, но и процесса реализации проектов АЭС", – рассказал министр, выступая на брифинге СЦК.
Между тем, в июле текущего года, американская корпорация General Electric предложила Казахстану технологии для строительства атомной электростанции. Предложение озвучил президент корпорации в России и СНГ Бела Ференци.
"Учитывая планы правительства по строительству атомной электростанции, хотел бы отметить наш большой опыт в области реализации крупнейших в мире проектов с использованием технологии тихоходных паровых турбин. Вместе с нашими технологическими партнерами мы предлагаем надежные, проверенные решения, обеспечивающие высочайший уровень эксплуатационной безопасности", – сказал Бела Ференци на заседании Совета иностранных инвесторов в Нур-Султане.
Россия также не отказывается поделиться опытом и поставить свои реакторы. Так, что у Казахстана выбор есть.
По мнению министра энергетики, Казахстан определиться с технологией в следующем году.
"Если технологию выбрать, с этого момента до конца стройки – примерно 10 лет. Мы сейчас говорим о технологиях III+ и еще +, то есть станции, которые будут учитывать, в том числе и проблемы, которые были на Фукусиме, то есть более продвинутые технологии. Такие производят сегодня во Франции, России и Китае, но там наработка реакторных часов не такая большая, как у других стран. Южная Корея и Япония могут в принципе предоставить. Не так много их на самом деле", – резюмировал глава ведомства.
Дискуссии все еще идут
И вот, 23 августа 2022 года, председатель Комитета экологического регулирования и контроля Министерства экологии, геологии и природных ресурсов РК Зулфухар Жолдасов озвучил три важных момента, объясняя, почему все-таки под строительство атомной электростанции была выбрана территория на берегу оз. Балхаш.
"Здесь есть три фактора. Проект возможен, если он будет соответствовать всем экологическим требованиям, вторая составляющая – общественные слушания, третье – водосбержение", – сказал Жолдасов.
Судя по комментариям главы Комитета экологического регулирования, в правительстве прекрасно понимают, что крайне важно не нарушить экосистему Балхаша.
"Нам специалисты говорили, что в атомной промышленности есть такие технологии, где потребление воды минимально. То есть важно не повлиять на всю экосистему Балхаша. Пока все это обсуждается. При проектировании водный комитет и мы будем смотреть, и эти три вопроса будут самыми главными", – заверил Зулфухар Жолдасов.
Однако здесь правительство пока все еще встречает критику. Так, по мнению экономиста и энергетика Асета Наурызбаева необходимо продумывать заранее, где затем хранить токсичные отходы, как их перевозить.
"Есть масса вопросов, ни на один нет ответа. Никаких атомных станций не нужно в Казахстане, ни экономически, ни политически. Это прямые риски для населения Казахстана, как минимум для жителей Прибалхашья и Алматы", – говорит Наурызбаев, подчеркивая, что атомная энергетика – это тупиковая ветвь в цивилизации.
По его мнению риски колоссальны, а последствия могут быть необратимы.
"В случае строительства АЭС на Балхаше, они повлекут за собой деление Казахстана на две зоны – северную и южную. Будет перекрыта железная дорога, будет перекрыта автодорога, будет загублено озеро Балхаш. Солнечная электростанция такого же размера, если с ней что-то случается, никто не замечает. Рыба не умирает, поезда не останавливаются, автомобили продолжают ездить. Этот риск тоже надо оценивать. И еще, атомная энергия все время дорожает. В то время как солнечная и ветреная – дешевеют. А мы всё время декларируем, что мы же за цены, нам нужны более дешевые источники энергии, а на самом деле, беремся за самое дорогое", – говорит Асет Наурызбаев.
Однако у сторонников строительства АЭС свои аргументы.
"Если страна у нас собирается входить в 30 самых продвинутых государств, то нам обязательно надо развивать атомную энергетику. Очень много стран в мире имеют атомную энергетику, практически никто от нее не отказывается. Японцы не отказались, несмотря на Фукусиму. Во Франции 72% электроэнергии производится за счет АЭС. Азиатские страны также хотят войти в круг государств, обладающих ядерной компетенцией. У нас в Казахстане другого пути нет", – заявляла на страницах казахстанских СМИ, исполнительный директор центра безопасности ядерных технологий Ирина Тажибаева.
Помимо этого стоит отметить и рост потребления электроэнергии на душу населения, включая все виды источников энергии.
По данным Бюро нацстатистики МНЭ РК, общее первичное потребление энергии в Казахстане составляет 65 748 тысяч тонн нефтяного эквивалента.
Для сравнения, по данным The Global Economy в период с 2007 по 2014 годы среднее значение электропотребления на душу населения для Казахстана за этот период составило 3658,64 кг нефтяного эквивалента, тогда как среднемировой показатель за 2014 год по 133 странам составляет 2620,08 килограмма нефтяного эквивалента.
Как работает АЭС
По словам Асета Махамбетова, в отличие от ТЭЦ, где уголь, мазут или газ поставляют, образно говоря, прямо в большую печь, в АЭС – ядерная энергия вырабатывается через три стадии: в реактор загружаются тепловыделяющие сборки, состоящие из множества маленьких трубок, называемых твэлами, внутри которых находятся топливные таблетки, где и происходит то самое ядерное деление урана-235.
Далее, как рассказывает Асет Махамбетов, нагретая вода идет через парогенератор, а потом, как в ТЭЦ, на турбину, где за счёт ее раскручивания механическая энергия превращается в электрическую. Кроме того, на АЭС установлен реактор типа PWR (pressurized water reactor), или водо-водяной ядерный реактор с водой под давлением, причем вода из реактора не соприкасается с той, которая идет в виде пара на турбину, она течет по отдельным каналам в замкнутом цикле и не попадает во внешнюю среду.
По предварительной информации, воду из Балхаша будут использовать для охлаждения атомных реакторов.
Исследование территории: водные ресурсы, сейсмичность района
Бассейн озера Балхаш является самой крупной замкнутой впадиной Казахстана с общей площадью около 280 тыс. км2. Он включает в своей западной части степные пространства и полупустыни Центрального Казахстана, а на востоке охватывает ряд горных сооружений Северного Тянь-Шаня, хребет Джунгарского Алатау и Илийскую впадину.
С запада и севера в озеро Балхаш, воды которого предполагают использовать для охлаждения ядерного реактора АЭС, стекают: р. Или, впадающая в западную часть озера, даёт 73-80 % всего притока воды в озеро, р. Мионты, Джамчи, Токрау, с востока реки Каратал, Аксу, Лепсы и др. И хоть Балхаш является бессточным озером, исследования доказывают, что территория имеет расширенную систему подводных вод.
К слову, любопытную информацию можно найти в архивах научных журналов. Так, к примеру, согласно исследованиям, которые провели казахстанские ученые Института гидрогеологии и геоэкологии им. У. М. Ахмедсафина, и опубликованные в 2010 году, наибольшую величину подземного водного стока имеют средне- и высокогорные территории центральной части Жонгарского Алатау. Это происходит потому, что в этой части Балхашского бассейна выпадало самое большое количество атмосферных осадков (от 80 до 1500 мм в год), которые собственно и служат первоисточниками подземного стока со склонов хребтов, проникая затем сквозь трещины в земные недра. А вот на рассматриваемой площади – около 9 тыс. км2, общая сумма водного стока составляет 46,8 м3/с или немногим более 1 474 млн м3/год.
Конечно, учитывая довольно резкое изменение климата сегодня сложно предположить насколько за 10-121 лет изменилась ситуация водных стоков Балхашского бассейна. Однако очевидно, что при строительстве АЭС необходимо учитывать движение и объемы балхашских водных стоков, которые в случае аварии или каких-либо иных катаклизмов попросту понесут в водные артерии опасные радиоактивные вещества.
Вместе с тем есть еще одна проблема, влияющая на приток воды в озеро Балхаш. Как уже было отмечено, река Или обеспечивает 80% притока воды в озеро Балхаш. В настоящее водозабор из Китая в СУАР составляет около 3.5 км3/год, в ближайшие годы он возрастет до 5 км3/год, что в свою очередь грозит обмелением и засолением озера Балхаш. В то же время, исследования показывают, в последние 20 лет сток реки Или уменьшился с 17,8 до 12,7 км3/год.
В бассейне реки Или Китай реализует множество проектов, включая строительство ГТС. По экспертным оценкам, реализация этих проектов приведет к тому, что к 2050 году сток реки Или в Казахстане уменьшится на 40%, а следствием ввода в строй промышленных предприятий в бассейне реки на территории Китая, увеличится загрязнение речной воды. Это усугубит экологические проблемы в казахстанской части реки, которая и без этого считается неблагоприятной, так как притоки Или в Казахстане загрязняются бытовыми, сельскохозяйственными, промышленными стоками. Казахстанские эксперты отмечают, что Китай со своей стороны не проявляет особой заинтересованности в переговорном процессе и избегает рассмотрения сущности проблемы, в частности, – постоянно увеличивающегося забора воды из рек Иртыш и Или на территории Китая.
Между тем, по данным министерства экологии, геологии и природных ресурсов РК на сентябрь 2021 года водные ресурсы бассейна реки Иртыш оцениваются в 30,4 миллиарда кубометров. Потери за счет испарения воды в ходе технологического цикла АЭС составят около 63 миллионов кубометров в год (для АЭС мощностью 2400 мегаватт). Это несоизмеримо меньше общего водного ресурса. В связи с этим потребление воды АЭС не должно оказать существенного влияния на состояние бассейна реки.
В целом, по данным исследователей, объем водных ресурсов Балхаш-Алакольского бассейна оцениваются в 25,2 миллиарда кубометра, что также значительно больше необходимого объема для охлаждения АЭС, то есть атомная электростанция влиять на водоносность данного бассейна не будет. Таким образом, оба района размещения АЭС соответствуют основным требованиям, предъявленным к районам строительства атомной станции с точки зрения обеспечения водными ресурсами и балансу их потребления.
Если рассматривать с точки зрения сейсмической активности на данной территории, то стоит отметить, что данный район находится в постоянном движении. Так согласно данным ТОО "Сейсмологическая опытно-методическая экспедиция", магнитуда (MPV) в Алматинской области колеблется в диапазоне 3,5-6,9. В среднем в день фиксируется от 14 до 17 толчков с магнитудой от 3.1 и выше.
Надо полагать, что при выборе территории под строительства АЭС, в обязательном порядке учитываются исследования сейсмологов и фиксация тектонических разломов.
К сведению, наблюдения ученых показывают, что в восточном Прибалхашье на Лепсинском разломе, простирающемся в направлении В–З на ∼120 км от Джунгарского Алатаудо низлежащей Казахской платформы, имели место сильнейшие землетрясения. Правда, последнее из них, магнитудой около 8 произошло лет 400 назад.
Из этого факта следует, что при оценке сейсмической опасности и рассмотрении долгосрочных деформаций следует охватывать исследованиями гораздо больший период времени, не ограничиваясь данными только периода инструментальных наблюдений. Пример Лепсинского разлома показывает, что структуры в регионах, которые считаются стабильными, могут быть реально сейсмически опасными. Как говорится, раз в год и палка стреляет, да и сейсмологи не устают повторять, что по закону повторяемости крупные землетрясения могут повториться в период от 100 до 140 лет.
Но, как, в общем-то, справедливо заметил министр энергетики РК Болат Акчулаков, в Казахстане абсолютно не сейсмических зон нет.
"Даже в тех регионах, где нет гор, допустим, Западный Казахстан, там есть техногенная сейсмоопасность, потому что идет добыча нефти и газа, и также потому, что там есть свои тектонические плиты. Никто не отменял их возможное движение. При размещении АЭС учитывается климат, наличие воды. Суммируя все это, мы посчитали, что район озера Балхаш является наиболее оптимальным для размещения атомной электростанции в будущем", – отмечает министр.
Риски и перспективы у АЭС в Казахстане
Риски:
– переработка радиоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива;
– общественная приемлемость, над которой необходимо работать и просвещать население;
– высокие капитальные затраты;
– длительные сроки строительства по сравнению с традиционными станциями;
– проблемы вывода АС из эксплуатации;
– возможное загрязнение подводных вод. Однако по данным Зулфухара Жолдасова, в настоящее время металлургическое предприятие на Балхаше установило стену в грунте, которая не позволяет мигрировать тяжелым металлам от хвостохранилища через подземные воды в озеро Балхаш.
"Здесь организовали ряд мероприятий, которые позволяют перехватывать загрязнения воды в озере через подземные пути", – говорит чиновник.
Преимущества:
– атомные электростанции не производят выбросов парникового газа, реактор в 1000 мегаватт условно снижает эти выбросы на четыре миллиона тонн;
– создание дополнительных рабочие мест: при строительстве ожидается привлечение до 10 тысяч человек, а при эксплуатации — до 2 тысяч, но здесь нужно учитывать, что еще один момент: один сотрудник-атомщик на станции создает еще 10 рабочих мест в смежных отраслях;
– АЭС является градообразующим предприятием, то есть В Казахстане появится свой город-атомщиков;
– низкая себестоимость электрогенерации;
– обеспечение надежного электроснабжения территорию на юге Казахстана;
– эксплуатация в течение 60 лет и более;
– новые технологии;
– развитие новой для Казахстана отрасли;
– экспорт излишков электроэнергии.
Вывод: Перспективы – есть
Учитывая рост урбанизации, промышленных и сельско-хозяйственных объектов, страны Центральной Азии, в том числе и Казахстан, испытывает дефицит электроэнергии уже сейчас. Впрочем, эксперты энергетической отрасли уверены, что необходимо параллельно развивать атомную и возобновляемые источники энергии. В любом случае, очевидно, что строительство АЭС – это уже требование времени. Мир стремится к декарбонизации, к переходу "зеленой" экономике, и следовательно, будучи включенным в глобальный, общемировой рынок, Казахстан не может оставаться в стороне. По данным ОЭСР, в период с 1971 по 2018 годы эксплуатация АЭС потенциально позволила не допустить валовых эмиссий СО2 в объеме около 63 гигатонн от электростанций, работающих на ископаемом топливе. А высокая удельная мощность ядерных энергетических установок делают их пригодными для обеспечения устойчивости крупных национальных энергетических систем. В частности, существуют возможности интеграции атомной генерации с системами возобновляемой энергетики и хранения электроэнергии.
Есть и еще один немаловажный для отрасли момент. Современные АЭС нарабатывают основной материал для атомных бомб – плутоний. Но Казахстан относится к тому типу стран, кто первым отказался от ядерного оружия. Однако наша страна участвует в развитии космической отрасли, а плутоний, помимо топлива для ядерных реакторов гражданского и исследовательского назначения, еще и используется в качестве источника энергии для космических аппаратов.
Делает ставку на развитие атомной промышленности и АО "НАК "Казатомпром". Согласно последнему финансовому отчету компании, одним из стратегических направлений Казатомпрома является диверсификация бизнеса во все последующие стадии дореакторного ядерно-топливного цикла. Компания планирует получить доступ к услугам по конверсии, обогащению и фабрикации ядерного топлива для АЭС.
"… Различные юрисдикции, в том числе те, которые ранее приняли решение отказаться от ядерной энергетики или придерживались плана поэтапного отказа от нее, пересматривают политики в данном направлении, а в некоторых случаях рассматривают атомную энергетику как один из компонентов стратегии перехода к возобновляемым источникам энергии. Такой сдвиг в поддержке ядерной энергетики не только позволит избежать негативного воздействия производства ископаемого топлива на окружающую среду, но и поможет смягчить возникшие социальные риски и риски, связанные с энергетической безопасностью", – говорится в отчете "Казатомпрома".
В заключение отметим, практической задачей ближайшего 10-летия для Казахстана становится формирование конкурентоспособной отрасли мирового уровня путем создания и запуска атомной электростанции.
Материалы по теме:
Зачем Центральной Азии атомная энергетика?
Как заработать на энергокризисе?
Будущее энергетики Узбекистана – это симбиоз ВИЭ и АЭС
Как инвесторы могут заработать на возобновляемых источниках энергии
Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на cronos.asia.
Наши новости читайте на Telegram-канал Central Asia Cronos и первыми получайте актуальную информацию!