Развитие атомной энергетической отрасли в Республике Казахстан

размер шрифта: Aa | Aa

Владимир Ковалев, вице-президент АО "Парк ядерных технологий"

В рамках проводимой политики главы государства в Республике Казахстан происходит динамичное развитие экономики и рост благосостояния населения страны, в связи с чем все более актуальным становится вопрос обеспечения энергоресурсами возрастающих потребностей нашего народа и промышленности в электрической и тепловой энергии.


В связи с этим задача производства энергии на уровне, обеспечивающем потребности в ее потреблении, становится в ряд наиболее актуальных и требующих решения уже в настоящее время.
В настоящее время преобладающее производство электроэнергии в Казахстане сконцентрировано на теплоэлектростанциях (около 87%), сжигающих органическое топливо, и небольшая часть электроэнергии (около 12%) производится на гидроэлектростанциях. Более половины существующих электростанций выработали расчетный ресурс, и физический износ оборудования на них составляет более 70%. Кроме того, современное состояние энергетической отрасли республики характеризуется неравномерным расположением основных генерирующих мощностей по территории, отсутствием необходимых резервов мощностей, зависимостью южных и западных областей от поставок из Центральной Азии и России и наличием дефицита электроэнергии в этих областях. В то же время Казахстан обладает значительными запасами первичных энергетических ресурсов, позволяющими не только в полном объеме покрывать собственные потребности в электроэнергии, но и осуществлять ее экспорт.
Повсеместно в мире, и Казахстан не является исключением, общество начинает осознавать неизбежность перехода к атомной энергетике, в ней заложены весьма ощутимые преимущества - отсутствие выбросов парниковых газов, минимальные загрязнения окружающей среды и самое основное - возможность предотвратить грядущий энергетический кризис. Существует мнение, что повсеместное применение возобновляемых источников энергии сможет улучшить ситуацию в энергетической сфере, однако и здесь есть свои нюансы. По мнению специалистов в области исследования изменений климата из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке (США), все возобновляемые источники энергии требуют для своего размещения чрезмерно больших площадей. Как подсчитали специалисты, использование биотоплива для получения энергии в таком же количестве, какое производит атомная электростанция мощностью 1 тыс. МВт, потребуется территория площадью 2500 кв. км. Использование солнечной энергии потребует 150 кв. км, а установка ветряных генераторов - 780 тыс. кв. км. В приведенных цифрах учтена также земля, которую надо будет отвести под инфраструктуру для этих сооружений. Дэвид Кейт из Университета Калгари считает, что не существует программ, в


которых окружающей среде не грозит массированный ущерб со стороны биомассы, если она будет использоваться для получения более трети энергии по всему миру. Другими словами, возобновляемые энергоресурсы привлекательны только при использоании в малых масштабах, так что куда выгоднее было бы сосредоточиться на дальнейшем развитии атомной энергетики. Наличие значительного потенциала в виде большого количества специалистов в ядерной отрасли, имеющихся в Казахстане, позволят предполагать возможность создания в РК собственной АЭС, выполненной на основе собственных разработок, конечно же, с учетом имеющегося опыта в этой отрасли российских и других компаний. Разработка такой АЭС будет выгодна Казахстану не только экономически, но и будет основана на возможностях республики в плане имеющихся ресурсов. В АО «Парк ядерных технологий» ведется работа над проектом, основной целью которого является создание абсолютно нового типа реактора, который совмещает в себе преимущества быстрых (полнота использования сырья) и тепловых реакторов (низкое обогащение топлива). Над разработкой этого типа реактора работают ученые из Национального ядерного центра с 2002 года. С 2004 года в Казахстане действует программа НТП «Содание теплового ядерного реактора с эффективным топливным циклом». В рамках этой программы были проведены серии расчетов, в результате которых были определены оптимальные характеристики топлива, композиции активной зоны, выработаны оптимальные методы ведения кампании реактора. На данный момент уже выработаны основы технологии, включающие набор следующих технических решений:
- использование топлива с малым содержаием делящихся веществ (необходимо для возможности получения высокого воспроизводства);
- конструкционные материалы с малыми потерями нейтронов;
- замкнутый топливный цикл с равенством в начале и конце кампании состава несырьевых топливных нуклидов;
- направление избыточных нейтронов начала кампании на воспроизводство делящихся веществ.
Особенность этого реактора в том, что необходимость в нем - это не только вопрос будущего (решение проблем энергообеспечения), такой реактор может с успехом быть применен в настоящее время. Это позволит существенно снизить стоимость вырабатываемой энергии, упростить процесс производства топливных сборок. Стоит отметить возможность безопасного использования такого типа реакторов в любой стране мира. Для Казахстана, в частности, выгодно будет как создание производства реакторов, так и продажа готовых топливных сборок для проданных установок.

Сегодня уровень развития ядерной техники и технологии является одним из важнейших показателей научно-технического и промышленного потенциала государства, в значительной степени определяющим его стратегическую значимость и политический вес. Мировой опыт развития энергетики показывает необходимость присутствия в ее структуре сектора атомной энергетики, способного конкурировать с традиционными технологиями. В настоящее время структура энергосистемы, в которой, наряду с органическим топливом, гидроэнергоресурсами и альтернативными (возобновляемыми) источниками энергии, используется ядерная энергетика с долей около 17-22%, является оптимальной. Вместе с этим, учитывая, что средний период строительства современных АЭС оценивается в 10-12 лет, а подготовительный период
- до 5 лет, то для обеспечения потенциальной готовности страны к развитию атомной энергетики уже в ближайшее время надо провести все необходимые технико-экономические исследования. Как показывает мировой опыт, даже начало развития атомно-энергетической отрасли существенно повысит конкурентный статус Казахстана в мировом экономическом сообществе.
В качестве одного из наиболее перспективных районов размещения первого атомного энергоисточника в Казахстане рассматривается район г. Курчатова, то есть территория бывшего СИП ввиду наличия здесь ряда преимуществ, отличающих его от других возможных районов размещения АС:
- наличие высококвалифицированного персонала и базы по подготовке новых кадров, способных качественно решать задачи по формированию и развитию атомной отрасли страны;
- наличие научно-исследовательского, опыт-экспериментального и проектно-конс-трукторского опыта и соответствующих наработок в области использования атомной энергии в НЯЦ и смежных с ним организациях;
- наличие необходимой инфраструктуры для сооружения и эксплуатации АС в городе и регионе;
- благоприятное восприятие возможного размещения в регионе АС со стороны регионального руководства и общественности;
- использование под площадку строительства АС земель бывшего Семипалатинского испытательного полигона, в связи с чем и минимизация возможного вредного воздействия строительства и эксплуатации АС на окружающую среду и население;
- благоприятные природно-климатические, сейсмические, гидрологические и т.п. условия Курчатовской площадки.
К этому перечню на настоящий момент можно добавить наличие в г. Курчатове технопарка «Парк ядерных технологий», который был создан 12 августа 2005 года постановлением Правительства Республики Казахстан. Данный проект предусматривает развитие современной инфраструктуры для обеспечения продвижения высокотехнологичных разработок на рынок, внедрение их в промышленное производство, развитие новых технологий, развитие малого и среднего предпринимательства инновационной направленности. Реакторный энерготехнологический комплекс, который планируется создать в составе технопарка, представляет собой АЭС малой мощности, которая должна быть построена по проекту, разработанному с участием казахстанских организаций и предприятий. АТЭЦ малой мощности (АТЭЦ ММ) предназначены для снабжения электроэнергией, паром, пресной водой, отопления промышленных предприятий и жилых поселков в отдаленных районах с суровыми климатическими условиями.
Целью проектирования являлось создание экономичного и экологически чистого энергоисточника, удовлетворяющего требованиям повышенной безопасности и не имеющего ограничений по размещению. Создаваемая АТЭЦ будет являться головным образцом перспективной серии атомных станций малой мощности, которые планируется использовать для решения проблемы энергоснабжения малых городов Казахстана. Атомные станции на основе реакторов малой мощности способны эффективно решить проблемы снабжения теплом и электричеством энергодефицитных регионов, стабилизировать на социально приемлемом уровне тарифы на отпускаемую энергию, исключить затраты на ежегодные кампании по подготовке котельных и ТЭЦ к отопительному сезону на объектах местной теплоэнергетики, а также сократить экологическую нагрузку от традиционной (не ядерной) энергетики на окружающую среду и население.
Опыт эксплуатации АС в г. Курчатове позволит сделать обоснованный вывод об эффективности использования АС малой мощности в условиях Казахстана. Кроме того, АТЭЦ, создаваемый в составе ядерно-энерготехнологического комплекса, будет являться первой в стране базой для практической подготовки казахстанских специалистов для национальной «большой» ядерной энергетики Казахстана.