Сегодня Казахстан занимает 1-е место в мире по добыче урана и 2-е место по объемам запасов, обладая 19% мировых разведанных запасов урана. Причем около 65% запасов урана пригодны для отработки наиболее прогрессивным, экологически безопасным и экономически целесообразным методом подземного выщелачивания. За относительно короткое время Казахстан сумел поднять сферу атомной энергетики на высокий уровень развития.Кроме того, Казахстан обладает развитой уранодобывающей и перерабатывающей промышленностью с инфраструктурой для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области ядерной энергетики и ядерной физики. Как известно, в республике еще с советских времен существует уникальная научная база для исследований в области ядерной физики, включая квалифицированный персонал. Благодаря этому в настоящее время в научных целях успешно эксплуатируются 3 исследовательских ядерных реактора.
Всего на территории Казахстана известно 129 месторождений и рудопроявлений урана.Месторождения урана объединены в 6 урановых провинций (Прибалхашская, Прикаспийская, Илийская, Северо-Казахстанская, Сырдарьинская, Шу-Сарысуская). Большинство запасов урана пригодны для добычи способом подземного выщелачивания, т. е. способом, как известно, наиболее дешевым и щадящим по отношению к окружающей природной среде. Также следует отметить, что национальная система ядерной и радиационной безопасности входит в Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ)[3].
Последовательный перевод традиционной энергетики на ядерно-энергетические технологии принесет заметный синергетический эффект:
-
Развитие атомной энергетики будет способствовать обеспечению энергетической безопасности страны, достижение которой в перспективе невозможно без диверсификации производства энергии. Это позволит существенно снизить или полностью ликвидировать зависимость от импорта электроэнергии, что в условиях возможных колебаний цен на сырье и прогнозируемого многократного роста потребностей в электроэнергии является большим плюсом.
-
АЭС на сегодняшний день являются одним из наиболее экологически чистых производителей энергии. Ядерная энергетика позволит увеличить объем производимой энергии, не нарушая при этом экологический баланс. Это приведет к исключению дополнительных вредных выбросов в атмосферу и к обеспечению принятых международных обязательств в решении глобальных экологических проблем.
-
Важнейшими преимуществами ядерной энергетики являются экономическая привлекательность тарифа и стабильность цен на электроэнергию в течение длительного периода времени.
-
Развитие атомной энергетики объективно приведет к повышению технологического уровня отечественного машиностроения, укреплению научно-технического потенциала страны и созданию новых высокотехнологичных отраслей экономики.
-
Произойдет интеграция промышленных предприятий в международную кооперацию производителей оборудования для АЭС.
-
Изменится структура экспорта в направлении увеличения доли высокотехнологичной продукции – электроэнергии и реакторного топлива, а в перспективе - и новых АЭС.
-
Гарантированность энергетических ресурсов обеспечит устойчивое социально-экономическое развитие регионов Казахстана. В целом ядерная энергетика имеет значительные перспективы в Казахстане и ее развитие существенно увеличит потенциал всей энергетической отрасли [5].
По сравнению с тепловыми электростанциями, работающими на органическом топливе, АЭС имеют следующие преимущества:
-
Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки: 1 кг природного урана заменяет 20т угля. Для сравнения: одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки 2 железнодорожных состава угля.
-
При работе АЭС в атмосферу выбрасывается некоторое количество ионизированного газа, однако обычная тепловая электростанция вместе с дымом выводит ещё большее количество радиационных выбросов по причине естественного содержания радиоактивных элементов в каменном угле.
-
Один реактор АЭС производит большую мощность (1000-1600 МВт на энергоблок).
-
Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
К недостаткам АЭС можно отнести следующее:
-
облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;
-
нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;
-
при низкой вероятности инцидентов последствия их крайне тяжелы;
-
большие капитальные вложения (как удельные: на 1МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700-800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации).
Тем не менее, несмотря на недостатки, атомная энергия представляется самой перспективной. Альтернативные способы получения энергии за счет энергии приливов, ветра, солнца, геотермальных источников и др. – на данный момент отличаются невысоким уровнем добываемой энергии и её низкой концентрацией. Кроме того, существующие виды получения энергии несут в себе собственные риски для экологии и туризма («грязное» производство фотоэлектрических элементов, опасность ветряных станций для птиц, изменение динамики волн)[6].
Для размещения атомной станции (АС) подбирается площадка с учетом процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения, на которой возможно обеспечение безопасной эксплуатации АС.В принятом Экологическом кодексе РК по состоянию на 13.06.2013г.(ст.205) строго регламентированы экологические требования к размещению атомных электростанций. Определение места размещения и строительство атомных электростанций осуществляются при наличии проекта и положительных заключений государственных экологической и санитарно-эпидемиологической экспертиз. Проекты атомных электростанций должны содержать решения, обеспечивающие безопасный вывод их из эксплуатации, а также меры по утилизации отходов.
При размещении, проектировании и строительстве атомных электростанций принимаются меры по обеспечению радиационной безопасности в соответствии с законодательством Республики Казахстан.
Для проектируемых и строящихся электростанций соблюдение нормативов эмиссий в окружающую среду должно быть обеспечено к моменту приемки их в эксплуатацию.
Наиболее подходящим районом в Казахстане для размещения АЭС является г. Актау, которыйрасполагает необходимой инфраструктурой для строительства и эксплуатации АЭС. Большое значение имеет тот факт, что в Актау на базе Мангистаускогоатомногоэнергокомбината в течение более 25 лет работал атомный реактор на быстрых нейронах БН-350.
Необходимость строительства АЭС в Мангистауской области была установлена в результате анализа баланса мощностей в Республике Казахстан и перспектив развития регионов с учетом замещения мощностей энергоисточников, выводимых из эксплуатации. Сегодня единственным источником энергообеспечения Мангистаускогорегиона является МАЭК-Казатомпром, в состав которого входят 3 теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), работающие на природном газе. Фактически к 2015-2016 гг. ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 должны быть выведены из эксплуатации в связи с полным окончанием технического ресурса. В результате для энергообеспечения региона в наличии останется только ТЭЦ-3, а ее мощности будет не хватать.
Цель строительства АЭС в Мангистауской области- обеспечение индустриального развития региона за счет удовлетворения возрастающих потребностей в электроэнергии и тепле.
Основная задача -исключение кризиса энергетических мощностей в Мангистауской области в связи с истечением нормативных сроков эксплуатации оборудования ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 ТОО «МАЭК-Казатомпром» замещением выводящихся мощностей вводом АС с РУ ВБЭР-300 (к 2017 г. прекратят работу ТЭЦ-1,2).
Обоснование выбора реактора средней мощности:
-
отсутствие альтернативы строительства энергоисточников на углеводородном сырье,
-
изолированность Актауской энергосистемы,
-
энергосистема не позволяет применять энергоблоки мощностью >300 МВт (отсутствие резерва и ограниченная пропускная способность линий связи).
Таким образом, для безопасной и надежной эксплуатации АЭС в Казахстане есть все условия и предпосылки.
Из опыта других стран можно рассмотреть опыт КНР по размещению атомных энергостанций.
Стратегическое решение развивать атомную энергетику было принято китайским руководством в конце 70-х гг. XX в. Это решение отвечает общей тенденции, обозначившейся в Северо-Восточной Азии. И Япония, и Южная Корея рассматривают атомную энергетику в качестве одного из важнейших направлений решения энергетических проблем.
Аргументы в пользу развития атомной энергетики для Китая практически не отличаются от общемировых. Прежде всего, при нынешних ценах на углеводородное сырье строительство АЭС более выгодно в экономическом плане, нежели развитие другого сектора энергетики [7]. Уже сейчас атомная энергетика играет важную роль в экономике Китая. Это главным образом относится к наиболее динамично развивающимся прибрежным районам, находящимся на значительном удалении от запасов угля.
Китай имеет 2 основных предприятия атомной энергетики: Китайскую национальная ядерную корпорацию, которая работает в основном на северо-востоке Китая, и Китайскую Гуандунскую ядерно-энергетическую группу, осуществляющую свою деятельность на юго-востоке Китая.
Планируются дополнительные реакторы, в том числе самые передовые, для более чем 40-кратного увеличения ядерного потенциала до 80 ГВт к 2020 г., 200 ГВт - к 2030 г. и 400 ГВт - к 2050 г.
По принципу размещения площадок для строительства АЭС власти Китая руководствуются нижеследующими факторами:
-
наличие рядом реки или водоема (с целью охлаждения воды после турбины);
-
низкая сейсмическая активность, твердые породы;
-
удаленность от населенных пунктов (в целях безопасности);
-
наличие ж/д путей;
-
наличие рядом крупных промышленных потребителей электроэнергии;
-
связь с несколькими региональными электросетями для балансировки нагрузки;
-
наличие квалифицированного персонала в ближайших городах или образовательных центров (или придется создавать);
-
удаленность от границ со странами с нестабильной ситуацией, терроризмом и т.д.
Большинство атомных электростанций в Китае расположены на побережье и работают на использовании морской воды для прямого охлаждения. После событий 11 марта 2011 г. в Японии Китай не отказался от плана по развитию атомной энергетики, но тщательно изучает опыт строительства АЭС в сейсмоопасных зонах.
В связи с этим на АЭС КНР внедрены следующие меры безопасности:
-
Двойная защитная оболочка вокруг реактора. Наружная оболочка защищает от внешних воздействий (ветровые нагрузки, торнадо, землетрясения, наводнения, ураганы, падение легкого самолета и др.). Внутренняя герметичная оболочка с металлическим покрытием позволяет выдерживать давление и высокие колебания температур при проектных авариях.
-
На площадках предусмотрены 4 активных канала систем безопасности. Оборудование каждого из них расположено в обособленных помещениях. Каналы безопасности обеспечивают выполнение функции безопасности независимо друг от друга.
-
Система пассивного отвода тепла от парогенератора и от защитной оболочки.
-
Система рекомбинаторов водорода в случае его образования исключит вероятность взрыва и разрушения строительных конструкций гермооболочки.
-
«Ловушка расплава» обеспечит удержание и охлаждение топлива даже в гипотетической ситуации, когда тепло от реактора не отводится и происходит плавление активной зоны с выходом радиоактивного вещества из корпуса реактора.
Вполне очевидно, что развитие казахстанской энергетики, рано или поздно, пойдет по этому пути. И мировой опыт показывает, что без использования ядерной энергетики в Казахстане вряд ли удастся решить энергетические проблемы, как в ближайшем, так и отдаленном будущем.
Литература
-
Программа «Развитие атомной отрасли в Республике Казахстан
на 2010-2014 гг. с перспективой развития до 2020 г.»;
-
Экологический кодекс РК (по состоянию на 13.06.2013г.);
-
-
Атомная энергетика в Казахстане/http://old.kazatomprom.kz/ru/pages/Atomnaya_energetika_v_Kazahstane;
-
-
Тасекеев М.С. Синдром Фукусимы и будущее атомной энергетики. – Алматы: НЦ НТИ,2012.
-