Өткен жылы Үкіметтің кеңейтілген отырысында сөйлеген сөзінде Мемлекет басшысы Қасым-Жомарт Тоқаев Қазақстанның «таза» атом электр энергиясына мұқтаж екенін атап өткен болатын. Бұл Жолдауда, Президенттің айтуы бойынша, атом электр станциясының құрылысынсыз елдің бүкіл экономикасын жоғалту ықтималдығының жоғары екені аталып көрсетілді.
Тоқтала кетері, мұндай дәлелдер негізсіз емес. Олар елімізде соңғы кезде көп орын алған электр энергиясымен қамтудың жиі үзілісімен дәлелденді. Мысал ретінде 2022 жылдың қаңтар айының соңында Алматыда және Қазақстанның бірқатар облыстарында электр энергиясының тапшылығына қатысты проблемалар туындады.
Айталық, 2021 жылдың 14-ші қазанында бірнеше сағаттық интервалмен Екібастұз ГРЭС-де қуаты 500 МВт-ық ірі энергоблоктар апатты жағдайда өшті. Үш станциядағы ЭЭ өндіру көлемі 1000 МВттан артық шамаға төмендеді.
2022 жылдың 15-ші қарашасында Теміртау қаласының ЖЭО-да ірі апатты жағдай орын алып, 6 қазандықтың 3-еуі істен шықты.
2023 жылдың 23-ші наурызында Риддер қаласының ЖЭО-ның №6-шы қазандығында жарылыс болып, оның нәтижесінде 22 мың тұрғын жарықсыз, жылусыз қалды.
2024 жылдың 24-ші қаңтарында МАЭК-тың 1-ші энергоблогында САОН-ы (жүктемені автоматты ажырату жүйесі) автоматты түрде ажыратылды, Атырау ЖЭО-да апатты ажыратылу орын алды. Болашақта бұл проблемалар тек нашарлауы мүмкін. Сонымен қатар қазірдің өзінде еліміз электр энергиясының тапшылығын сезінуде. Егер біз қазір оның алдын алмасақ, 90-шы жылдардағы «кезекпен ажырату» проблемасына қайта келуіміз әбден мүмкін. Бұл тапшылықтың басты себебі – электроэнергетика саласындағы электр жабдықтарының тозуында.
Елімізде электр тапшылығы мәселесі жыл өткен сайын өзекті болып бара жатыр. Былтыр 8 ай бойы тапшылық айқын байқалған. 2022 жылдың қорытындысы бойынша, электр энергиясын өндіру 112,86 млрд. кВт сағатты құрады. Бұл өткен жылмен салыстырғанда 1,4%-ға аз.
Ресми орындардың мәліметінше, соңғы екі жылда Қазақстанда, әсіресе ең жоғары жүктеме сағаттарында электр қуатының тапшылығы өткір күйінде қалып отыр. Республика тапшылықты біршама жоғары бағамен Ресейден алған энергиямен жабуға мәжбүр болуда. Тапшылық тәулігіне 1200 МВт-қа жетеді. Сарапшылар мұны тұтынудың артуы, құрылғылардың тозуы және энергетикалық инфрақұрылым апаттылығының жоғарылығымен байланыстырады.
Салалық министрлік энергия тұтынудың орта мерзімді болжамын жариялады. Бұл құжатқа сәйкес, 2023-2029 жылдар аралығында елімізде пайдаланылатын электр энергиясының көлемі жыл сайын орта есеппен 3%-ға артады екен. Өндіріс те өседі, бірақ бірдей қарқынмен емес. Алдағы жеті жылдағы электр энергетикасындағы өндіріс пен тұтыну деңгейі 2023-2025 және 2028 жылдары сальдо теріс болатынын көрсетеді. Жыл сайын 1,3-1,6 млрд. кВт сағат жетпейді. Ал, 2029 жылы тапшылық шегіне жетіп, 5,5 млрд. кВт сағат болмақ.
Энергетика министрлігінің электр энергиясы мен қуатының жеті жылдық болжамды теңгеріміне сәйкес 2029 жылға қарай 3 ГВт-тан астам электр қуатының тапшылығы күтілуде.
Бүгінгі таңда электр станцияларындағы генерация жасайтын қондырғылардың 55,5% – 30 жылдан жоғары, 5,8% – 21-30 жыл, 13,1% – 11-20 жыл, 18,2% –5-10 жыл, 7,4% – 5 жылға дейін қолданыста болған. Қондырғылардың 59%-ы ескірген, ал мұндай ескіру электр станцияларының ПӘК-ін 2 еседен жоғары азайтады. Электр желілерінің көп бөлігі 1970 жылдары салынған. ҚР-дағы электр желілерінің ескіруі орташа есеппен 66%-ды құрайды.
Электр энергиясын тасымалдау кезінде, оның 11%-ы шығынға ұшырайды, норматив 6-7%. Өңірлік электр станцияларының ПӘК-ін 2 еседен жоғары азайтады.
Электр желілерінің көп бөлігі 1970 жылдары салынған. ҚР-дағы электр желілерінің ескіруі орташа есеппен 66%-ды құрайды. Энергокомпаниялардағы электр энергиясының шығыны орташа есеппен 14%-ды құрайды. Шығындар көп жағдайда 40 жылдан аса пайдаланылғандығына және электр тарату желілерінің алыс қашықтыққа созылғандығына байланысты.
Қазіргі уақытта бізде электр энергиясына тапшылық 1,5 мың мегаВаттқа жетеді. Егер бүгінде бізде атом электр станциясы болған болса, онда бұл тапшылық жабылатын еді. Әрине, атом генерациясы бір мезетте электр энергиясына деген қажеттілікті төмендетпейді. Бірақ, егер атом электр станциясын 10 жыл бұрын салған болсақ, онда электр энергиясының тапшылығы мәселесі бүгінде күн тәртібінде тұрмас еді.
Жалпы, бүкіл әлемде бейбіт атомды қолдану қарқынды дамуда. Бүгінгі таңда атом энергетикасы жаһандық энергетиканың маңызды қосалқы саласы болып табылады және жаһандық электр энергиясын өндіруге елеулі үлес қосуда. Әлемдегі электр энергиясын өндірудің шамамен 10%-ы АЭС-на тиесілі. Бұл сала сонымен қатар генерациялау көлемі бойынша көмір, газ және гидроэнергетикадан кейінгі төртінші орынды иемденеді.Қазіргі таңда дүние жүзінің 31 мемлекеті 192 АЭС-ның көмегімен электр энергиясын алып отыр. Бұл АЭС-да 438 энергоблок жұмыс жасауда.
АЭС-ның көмегімен электр энергиясын алуда көшбасшы болып АҚШ, одан кейін Франция мен Жапония тұр. Диаграммаға назар аударсаңыздар, көршілес Ресей мемлекеті 8-ші орында тұрғанын көруге болады. Міне, осылайша дүние жүзі бойынша АЭС-да жалпы 391878 МВт электр энергиясы өндіріледі.
Көмірсутек генерациясында шикізат құнының үлесі шамамен 60-70% құрайды және бұл электр энергиясының бағасы көмірсутектер бағасының төмендеуіне немесе өсуіне тікелей байланысты екенін білдіреді. Атом генерациясында уран өзіндік құнының үлесі 10%-дан аспайды, яғни уран бағасының ауытқуы электр энергиясының түпкілікті құнына іс жүзінде әсер етпейді.
Қазақстанда атом электр станциясын салу жұмыстарының басталмауының бірден-бір себебі – ядролық сынақтар нәтижесінде туындаған радиоактивті зардаптарға байланысты елдегі жағымсыз тәжірибе болуы мүмкін. Бұл сынақтар кеңес заманында полигондарда, соның ішінде Семей ядролық полигонында, Сары-Шаған және басқаларында өткізілді.
Бұл халық арасында ядролық технологияға қатысты белгілі бір алаңдаушылық тудырды. Ядролық сынақтар адам санасында терең із қалдырды және атом энергетикасының қауіпсіздігіне қатысты қоғамның алаңдаушылығы бар. Кейінірек Чернобыль атом электр станциясындағы апат осы қорқынышты еселей түсті. Сондықтан адамдар болуы мүмкін апаттардан, қоршаған ортаға және денсаулыққа тигізетін зардаптардан қорқады.
Припять қаласында жарылыста қауіпсіздік технологиясының жетілмегендігі маңызды рөл атқарды. Кеңес заманында әдеттегідей, кейбір мерекелерге тез-тез бір ірі нысанды іске қосу үрдісі кең етек алды. Соның салдарынан аталған атом электр станциясының көптеген қорғаныс функциялары аяғына дейін жеткізілмей іске қосылды. Франция мен басқа елдерге келетін болсақ, оларда АЭС-на қатысты төтенше жағдайлар болған жоқ, болмайды да деп сенеміз. Өйткені, Чернобыль мен Фукусимада болған барлық жағдайлар ескеріліп, мұндай жағдайлардың пайда болу мүмкіндігінің алды алынды.
Қазақстанға АЭС керек пе, әлде керек емес пе? Жоқ, керек емес, бірақ бізге электр энергиясы өте қажет! Ал, электр энергиясын өндіретін электр станцияларының таңдауы көп емес: олар жылу электр станциялары мен жылу электр орталықтары, су электр станциялары, атом электр станциялары және дәстүрлі емес энергия көздері.
Қазақстанда өндірілетін электр энергиясының 87 пайызы жылу электр станцияларына тиесілі. Бүгінде қолданыстағы электр станцияларының барлық түрлерінің ішінде органикалық отындағы жылу станцияларының қоршаған ортаға едәуір зиянды әсері бар.
Негізгі фактордың бірі – адам денсаулығына зиянды әртүрлі ластаушы заттардың атмосфераға шығарындылары. Негізгі ластаушы заттар – күйе, күкірт диоксиді, азот, көміртегі оксиді, әсіресе, улы газ (CO), ауыр металдардың қосындылары, канцерогенді бензапирен (С20Н12). Шығарындылардың нақты құрамы қолданылатын қазандардың типтеріне және жағылатын отынның түріне байланысты ерекшеленеді. Сонымен қатар, жұмыс істеп тұрған ЖЭС маңында ауадағы оттегінің пайыздық арақатынасы азаяды.
2016 жылғы 2 тамызда БҰҰ-ның Нью-Йорктегі штаб-пәтерінде Қазақстан Климат жөніндегі Париж келісіміне қол қойды.
Париж келісімі – парниктік газдар шығарындыларын азайтуға және жаһандық температураның 2 градус Цельсийге дейін көтерілуін шектеуге бағытталған заңды түрдегі міндетті халықаралық шарт. Сонымен бірге бұл көтерілуді одан әрі 1,5 градусқа дейін шектеуге қаражат іздейді. Ол климаттың өзгеруімен күресу және оған бейімделу бойынша ортақ мақсатқа жету үшін елдерді біріктіреді.
1-2 жылдан кейін біз көмірді пайдаланғанымыз үшін ғана экспорттайтын барлық өнімдерге трансшекаралық салық төлейміз. Сондықтан, мүмкіндігінше біз көмір өндіруден алыстауымыз керек.
Су электр станцияларына келетін болсақ, қазір Қазақстанда 40-қа жуық су электр станциясы бар. Елде өндірілетін энергия көлемінің 13 пайызға жуығын осы су электр станциялары өндіреді. Ал, мемлекетімізде су тапшылығы жыл өткен сайын күрделі мәселеге айналып келеді. Қазақстан 2050 жылға қарай «суға өте мұқтаж» елдер санатына кіруі мүмкін. Бұл туралы Президент елдің әлеуметтік-экономикалық дамуы жөніндегі кеңесте айтып өткен болатын. Яғни, су электр станцияларын дамытуға су ресурсының тапшылығы кедергі келтіреді.
Дәстүрлі емес энергия көздеріне келетін болсақ, соңғы кезде жиі аталып жүрген жел және күн энергетикасы, электроэнергетика саласындағы ең басты талап – тұтынушыларды электр энергиясымен қамтудың тұрақтылығын қамтамасыз етпейді. Сонымен бірге, өндіріске кететін жоғары шығындар: жаңартылатын энергия көздеріне арналған жабдықтарды өндіру және орнату өте қымбат. Бұл жаңартылатын энергия көздерінен энергияны пайдалануды қолжетімді етпейді. Энергияны сақтау қажеттілігі: жаңғыртылатын энергияны үлкен өндіріс ауқымында пайдалану үшін инфрақұрылымға арналған қосымша шығындарды білдіретін энергияны сақтау жүйелерін әзірлеу қажет.
Дәстүрлі емес энергия көздерінің қоршаған ортаға әсеріне келетін болсақ, күн панельдерінде қорғасын, мыс, галлий, кадмий сияқты ауыр металлдар, синтетикалық материалдар бар және олардың негізі алюминийден жасалады. Forbes журналы әр елдің мамандарының тұжырымдамаларынан төмендегідей цитатаны келтіреді: «Күн батареяларын жою – кәдеге жарату проблемасы жақын 20-30 жылдықта толық күшпен «жарылып», қоршаған ортаған үлкен зиян әкеледі. Себебі, бұл «өте көп мөлшердегі қалдықтар және оларды қайтадан өңдеу өте күрделі процесс».
2030 жылға қарай әлемде 1,7-8 млн. тонна фотовольтаика қалдықтары пайда болады деп айтылуда. «Күн қоқысының» мұндай мөлшері электрондық қалдықтардың бүгінгі жылдық көлемінің 3-16%-ына сәйкес келеді. 2050 жылға қарай (жинақталған қорытындымен) өз мерзімін өтеген күн панельдерінің көлемі 60-78 млн. тоннаға дейін өседі деп болжануда.
Жел энергетикасын қарастыратын болсақ, мысалы, АҚШ-та, Вайоминг штатының Каспер қаласында орналасқан жел қалақтары зиратының бірі осындай көрінеді. Адамзат бұл бөлшектерді кәдеге жаратудың әдісін әзір ойлап тапқан жоқ. Бірақ, қоймалаудың осындай әдісі де едәуір шығынды талап етеді. АҚШ үкіметі осы қалақтарды өз аумағында сақтағаны үшін қала әкімшілігіне жыл сайын $675 мың төлейді. Бұл ақшаға арнайы полигондар салынады. Ғалымдар қаңғалақтың 70-80%-ның құрамы болатын шыны талшықты (стекловолокно) қайта өңдеу тәсілін іздестіруде (қалған 20-30%-ы – байланыстырушы шайыр). Бірақ, қайта өңдеу әдісі әлі табылмағандықтан, мұндай қоқыс тастайтын жерлерді жайластыруға тура келеді, яғни қаңғалақтар жерге көмілуде.
Жаңартылмалы энергия көздері озон қабатын бұзбайтын технологиялар тізіміне енетіні түсінікті. Оның көмегімен қоршаған ортаны бұзбай, электр энергиясын өндіруге болады. Бүгінде біздің базалық генерация туралы айтып отырмыз – бұл тұрақты негізде 24/7 электр энергиясын өндіруді қамтамасыз ете алатын генерация. Өкінішке қарай, егер жаңартылмалы энергия көздері жинақтаушыларсыз жұмыс жасамаса, мұны қамтамасыз ете алмайды. Көміртекті бейтараптық бойынша біздің халықаралық міндеттемелерімізді орындай алатын, бүгінгі таңдағы жалғыз технология – бұл атом энергиясы.
Біздің өз уранымыз, өз мамандарымыз бар. Біз отын жасап жатырмыз. Ал, оны жағатын жер жоқ. Өйткені, өзімізде АЭС технологиясы жоқ. Мамандардың айтуынша, бізде атомшылар, ядролық физиктер де бар.
Қазақстанда уран кені мол. Елімізде уранның 100-ге жуық кен орны барланған. Оның тең жартысы Солтүстік Қазақстан облысында. Ірі уран кен орындары Маңғыстау түбегінде кездеседі. Барланған қоры (470 мың тонна) жағынан Қазақстан дүние жүзінде екінші орында. Мемлекетіміз бүкіл ТМД елдерінің ішінде ең қуатты уран минералдық базасы бар елдердің қатарында. Қазақстан уран өндіруден дүние жүзі бойынша бірінші орында. Жылына 17800 тонна уран өндіріледі. Ал, үнемділігіне келсек, 1 кг тас көмірді жағу кезінде 7 кВтсағ электр энергиясы, 1 кг газды жағу кезінде – 14 кВтсағ электр энергиясы бөлінеді. Бұл ретте 1 кг ураннан 620 мың кВтсағ электр энергиясын алуға болады, яғни көмірді жағуға қарағанда 90 мың есе көп.
Үлкен энергиялық сыйымдылығы туралы айтар болсам, ядролық отында пайдаланылатын 4%-ға дейін байытылған 1 килограмм уран толық жану кезінде, шамамен 100 тонна жоғары сапалы көмір немесе 60 тонна мұнайдың жағатын энергиясына тең энергия бөледі.
Қайта пайдалануын айтайын, ыдырайтын материал (уран-235) ядролық отында толық жанбайды және оны регенерациядан кейін қайта пайдалануға болады. Болашақта тұйықталған отын цикліне толық көшу мүмкіндігі бар, сондықтан бұл қалдықтардың мүлдем болмауы мүмкін екенін білдіреді.
«Парниктік эффекттің» төмендеуі туралы айтсам, атом энергетикасының қарқынды дамуын жаһандық жылынуға қарсы күрес құралдарының бірі деп санауға болады. Мысалы, Европадағы атом электр станциялары жыл сайын 700 миллион тонна СО2 эмиссиясының шығарылмауына мүмкіндік береді.
АЭС құрылысы экономикалық өсуді, жаңа жұмыс орындарының пайда болуын қамтамасыз етеді: АЭС салу кезіндегі 1 жұмыс орны аралас салаларда 10-нан астам жұмыс орнын құрауға мүмкіндік береді. Атом энергетикасының дамуы ғылыми зерттеулердің өсуіне және жоғары технологиялық өнімдер экспортының көлеміне ықпал етеді.
Көмірмен жанатын электр станцияны көмір кенішінен мың шақырымнан астам қашықтықта салу тиімсіз. Ал, атом станциясын кез-келген электр энергиясы қажет жерлерде салуға болады. Оның себебі – отынның ықшамдылығында: бір жылға жететін қорды бір ұшақ рейсімен тасымалдауға болады.
10-15 жыл өтелетін зауыт салу үшін миллиардтаған теңге инвестиция құю керек. Сондықтан инвесторлар үшін осы мерзім ішінде энергияның қанша тұратынын алдын ала білу өте маңызды. Атом емес көздерден (мұнай, газ, көмiр) алынған энергия жағдайында оның өзiндiк құны 60-70% отынның өзiнiң құнымен айқындалады. АЭС үшін бұл көрсеткіш 4-5%-дан аспайды. Бұл дегеніңіз, уран құнының өзгеруі энергияның киловатт-сағатына әсер етпейді дегенді білдіреді. Яғни, атом энергиясын пайдаланған кезде тұтынушы (және инвестор) 10-15 жылдан кейін киловаттсағат энергияның қанша тұратынын дәл біледі.
Зерттеулерге сәйкес, атом электр станциясы өлімге әкелетін жазатайым оқиғалардың ең төменгі пайызын тіркейді (дереккөз – Пауль Шеррер институтының зерттеуіне сілтеме жасаған, Дүниежүзілік ядролық қауымдастықтың (WNA) 2019 жылғы басылымы).
Атом электр станциясын өз қарамағына алған ел – ғылым, технология, өнеркәсіп, білім беру тұрғысынан жаңа сапалы деңгейге көшеді.
Қазақстан ерекше жағдайда тұр: көміртекті бейтараптыққа қажеттілік және 10-12 жылдан кейін құлайтын ескі электр станциялары. Қазақстанда АЭС салу керек. Бізде өзімізде өндірілетін уран бар, еліміздің энергетиктері тәжірибе жинақтауда. Сонымен қатар, уранның бағасы жақсы. Әзірге Қазақстан үшін көптеген технологиялар қолжетімді емес. Жаңартылатын энергия көздерін, атом электр станциясымен параллельді дамыту керек.
Егер Қазақстан экономиканы одан әрі дамытып, нығайтуды жоспарлап отырса, онда энергетиканы дамыту қажеттілігі бірден туындайды. Атом станциялары – бұл республиканы ұзақ жылдар бойы электр энергиясымен қамтамасыз ете алатын және даму жолында декарбонизация идеясын, экологиялық жағдайды жақсарту және электр энергиясын үнемдеу, ел аумағындағы кәсіпорындарды дамыту идеясын жүзеге асыруға мүмкіндік беретін тұрақты, сенімді көз.
Ақмарал ҚОНАРБАЕВА,
техника ғылымдарының кандидаты,
С.Өтебаев атындағы Атырау мұнай және газ университетінің профессоры
