АЭС – энергетикалық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жолы

Климаттың өзгеруі – қазіргі заманның ең үлкен қауіптерінің бірі, ал көміртегі шығарындылары бұл процесте шешуші рөл атқарады. 2015 жылы Париж келісіміне қол қойылғаннан бастап халықаралық қауымдастық парниктік газдар шығарындыларын азайту жолдарын белсенді түрде іздестіріп жатыр. Бүгінгі таңда Қазақстанды қоса алғанда 194 ел көміртегі ізін азайту бойынша міндеттемелер қабылдады. Бұл тұрғыда атом энергетикасы климаттық мақсаттарға жетудің және тұрақты дамуға көшудің маңызды құралы болады, деп жазады Egemen.kz Ranking.kz-ке сілтеме жасап.

Энергетика секторының көмірқышқыл газы (CO₂) шығарындылары барлық жаһандық шығарындылардың 40%-дан астамын құрайды, бұл оны климаттың өзгеруімен күрестегі ең өзекті мәселелердің біріне айналдырады. Көміртегі шығарындыларының негізгі көздеріне мыналар жатады:

• Көмір. Көміртекті көп қажет ететін энергия көздерінің бірі, киловатт–сағатына (г/кВт·сағ) 800-1000 грамм CO₂ шығарындыларын тудырады. Көмір электр энергиясының маңызды көзі болып қала бергенімен, оның қоршаған ортаға кері әсері балама іздеу қажеттілігін тудырады.
• Табиғи газ. Оның көміртегі ізі 400–500 г/кВтсағ болса да, өндіру және тасымалдау кезінде метанның ағуы климаттың жалпы теріс әсерін арттырады.
• Жаңартылатын энергия көздері. Күн және жел энергиясы айтарлықтай аз көміртекті қажет етеді, олардағы шығарындылар сәйкесінше 20-50 және 11-12 г/кВт·сағ құрайды. Дегенмен, ауа-райына тәуелділік және резервтік қуаттарды құру қажеттілігі көміртегі ізін арттыруы мүмкін.
• Атом энергетикасы. Атом электр станцияларының CO₂ шығарындылары небәрі 5,1–6,4 г/кВт·сағ құрайды, бұл атом энергетикасын электр энергиясын өндірудің экологиялық таза әдістерінің біріне айналдырады.

Әлемдік тәжірибе көрсеткендей, атом энергетикасы жоғары дамыған елдерде көміртегі шығарындыларының көлемі айтарлықтай төмен. Мысалы, электр энергиясының шамамен 65%-ы атом электр станцияларында өндірілетін Францияда әлемдегі CO₂ шығарындылары ең төмен – небәрі 56 г/кВт сағ. Бұл елдің энергетикалық кешеніндегі атом энергетикасының үлесін ұлғайту көміртегі шығарындыларын айтарлықтай азайтуға болатынын көрсетеді.

2023 жылы өткен COP-28 конференциясында 20 ел, соның ішінде АҚШ пен Франция 2050 жылға қарай ядролық қуаттарды үш есе ұлғайту туралы декларацияға қол қойды. Еуропарламент сондай-ақ ядролық энергетиканы жасыл энергия таксономиясына қосуға дауыс берді, бұл Еуропада және әлемде атом энергетикасын дамытудың жаңа перспективаларын ашады.

Уранның үлкен қоры және атом энергетикасындағы тәжірибесі бар Қазақстан көміртегі шығарындыларын азайтудың негізгі құралы ретінде атом энергиясын пайдалануға жақсы жағдайға ие.

Енді мысалдар арқылы әлемдік тәжірибені қарастырайық.

Франция – көміртегі шығарындыларын азайту үшін атом энергиясын табысты пайдаланудың жетекші мысалы. 1970 жылдары атом энергетикасының белсенді дамуы нәтижесінде ел өзінің электр энергиясының 65%-ға жуығын атом электр станцияларынан қамтамасыз ете алды. Бұл шешім CO₂ шығарындыларының айтарлықтай төмендеуіне ықпал етіп, Францияны таза энергия бойынша әлемдегі жетекші өндірушілердің біріне айналдырды.

Деректерге сәйкес, Францияның ІЖӨ 1970 жылдары орта есеппен жылына 5%-ға өсті, бұл жаңа технологиялар мен энергетикалық шешімдерді енгізуге қарамастан күшті экономикалық өсуді көрсетеді. Сонымен қатар 1970 жылдан бері атом энергиясына көшу және энергия тиімділігін арттыру нәтижесінде жан басына шаққандағы CO₂ шығарындылары 40%-ға дерлік төмендеді. Экономикалық өсу мен көміртекті азайтудың бұл үйлесімі Францияны атом энергиясын енгізу арқылы орнықты дамуға қалай қол жеткізуге болатынының бірегей үлгісіне айналдырады.

COP-28-де қол қойылған декларацияға сәйкес, Америка Құрама Штаттары энергетикалық тәуелсіздікке қол жеткізу және көміртегі шығарындыларын азайту үшін бұл саланың маңыздылығын түсініп, атом энергетикасын дамытуға тағы да назар аударып отыр. Соңғы онжылдықтарда америкалық атом энергетикасы әртүрлі қиындықтарға тап болды, соның ішінде қолданыстағы реакторлардың ескіруі және қоғамдық теріс пікір бар. Дегенмен, тұрақты энергетикалық болашақтың қажеттілігін сезіну және декарбонизацияға ұмтылу елдегі атом энергетикасының жаңа көкжиектерін ашады.

АҚШ Энергетика министрлігі (DOE) шағын модульдік реакторлар (SMR) сияқты жаңа технологияларды дамытуға белсенді түрде қолдау көрсетеді. Бұл реакторлар қауіпсіздікті, модульділікті және аймақтың қажеттіліктеріне байланысты икемді түрде орналастыру мүмкіндігін қоса алғанда, бірқатар артықшылықтарды ұсынады. Өз стратегияларының бөлігі ретінде DOE SMR сенімді және таза энергиямен қамтамасыз етудің негізгі элементтері бола алатынын атап көрсетеді, бұл әсіресе климат пен тұрақтылық мақсаттарына қол жеткізу үшін маңызды.

АҚШ-та атом энергетикасына қайта оралу энергетикалық тәуелсіздікті нығайту қажеттілігіне де байланысты. Ел ядролық сектордағы позициясын әлсіреткен өткеннің сабақтарына сүйене отырып, саясаткерлер мен сарапшылардың жаңа ұрпағы ядролық энергетиканың импорттық қазба отындарына тәуелділікті айтарлықтай азайта алатынын мойындайды. Осының нәтижесінде Америка Құрама Штаттары тек ядролық генерациялау әлеуетін арттыруға ғана емес, сонымен бірге жаһандық ядролық энергетикадағы көшбасшылықты қалпына келтіруге, сол арқылы энергетикалық қауіпсіздікті қамтамасыз етуге және халықаралық климаттық міндеттемелерді қолдауға ұмтылады.

Германияның ядролық энергетикадан толық бас тартуға ұмтылуына қарамастан, бұл шешімді көптеген сарапшылар асығыс және стратегиялық тұрғыдан тиімсіз деп қабылдады. 2011 жылы Фукусима апатынан кейін Германия сол кездегі көміртекті аз көміртекті электр энергиясының көп бөлігін қамтамасыз еткеніне қарамастан, 2022 жылға қарай атом электр станцияларын жабу туралы шешім қабылдады. Оның орнына ел жел мен күн сияқты жаңартылатын энергия көздерін пайдалануды белсенді түрде дамыта бастады. Дегенмен, энергетикалық стратегияның күрт өзгеруі бірқатар салдарға әкелді.

Біріншіден, энергиямен қамтамасыз етудің тұрақтылығы тұрғысынан жаңартылатын көздерге көшу қиынға соқты. Жаңартылатын энергия көздерінен электр энергиясын өндірудегі уақытша олқылықтар Германияны көмір мен табиғи газға көбірек тәуелді етуге мәжбүр етті, бұл өз кезегінде CO₂ шығарындыларын арттырды. Өтпелі кезеңнің тиісті жоспарынсыз ядролық энергетиканы кезең-кезеңімен тоқтатуға асығу елді климаттың өзгеруімен күресетін қуатты құралсыз қалдырды. Атом энергиясы төмен көміртекті және тұрақты бола отырып, тұрақты энергетика жүйесіне көшуде шешуші рөл атқара алады, бірақ одан бас тарту Германияның көміртегі ізін арттырды.

Оңтүстік Африка (4,4%) және Үндістан (3,1%) сияқты ядролық энергияның үлесі аз елдерде CO₂ шығарындылары тіптен көп: тиісінше 707 және 713 г/кВт/сағ.

Шығарындыларды айтарлықтай азайту үшін барлық энергетикалық секторларды декарбонизациялау қажет. Дегенмен, қазіргі уақытта көптеген себепке байланысты электр энергетикасына үлкен назар аударылады:

• Біріншіден, электр энергетикасы көміртексіздендірудің ең оңай секторларының бірі, өйткені атом энергиясы сияқты төмен көміртекті нұсқалар бар.
• Екіншіден, электр энергиясы соңғы пайдалану сатысында таза болады, оның екі негізгі артықшылығы бар – қалалық жерлерде ауаның сапасын жақсарту және шығарындыларды орталықтандыру, оларды реттеуді жеңілдету.
• Үшіншіден, электр энергиясын өндіру CO₂ шығарындыларының қарқынды көзі болады. Түпкілікті энергия тұтынудың шамамен 20%-ы ғана электр энергиясы есебінен болса, оның өндірісі энергияға байланысты барлық шығарындылардың 40%-дан астамына жауап береді.

Қазақстан үшін төмен көміртекті энергия көздеріне көшу ең өзекті мәселе, өйткені ел парниктік газдар шығарындыларының ең үлкен көлемі бойынша әлемде екінші орында. 2023 жылдың қорытындысы бойынша Қазақстан Республикасында CO₂ шығарындыларының көлемі 821 г/кВтсағ құрады. Себебі, елдегі электр энергиясының 77 пайыздан астамы көмір жағатын жылу электр станцияларында (ЖЭС) өндіріледі.

Парниктік газдар шығарындыларының бұл көлемін төмен көміртекті энергия көздерін пайдалану арқылы ғана азайтуға болады, біздің жағдайда бұл атом электр станциясын (АЭС) іске қосу. Бұл үшін Қазақстанда барлық алғышарттар бар: ел табиғи уранның дәлелденген қоры бойынша әлемде екінші орында және уран өндіру өнеркәсібінде жетекші орын алады, жыл сайын әлемдік атом энергиясына қажеттіліктің 40%-ға жуығын өтейді. Әлемдегі кем дегенде әрбір үшінші ядролық реактор еліміздің уранмен жұмыс істейді деген ұқсастықты келтіруге болады.

Сонымен қатар «Қазатомөнеркәсіп» Ұлттық атом компаниясы Қазақстан Республикасында жұмыс істейді, ол әлемдегі ең ірі ресурстық базалардың біріне басымдықпен қол жеткізе алатын табиғи уранның ірі өндірушісі. «Қазатомөнеркәсіп» құрылымына отын құрастыру технологиясының иесі – француздық Framatome компаниясының сертификаттауынан және түпкілікті тұтынушыдан ядролық отынның сертификатталған жеткізушісі ретінде танылуынан кейін 2021 жылдың қарашасында пайдалануға берілген «Үлбі-ТВС» ЖШС зауыты бар. Өнімі Қытайдың CGNPC ядролық корпорациясы. Үлбі-ТВС зауыты Қазақстанға отын жинақтарын, яғни атом электр станциялары үшін дайын ядролық отынды жаһандық жеткізушілердің шектеулі шеңберіне кіруге мүмкіндік берді. Бұл Қазақстандағы атом электр станциялары үшін ядролық отынның жалғыз өндірісі.

Сонымен, Қазақстанда атом электр станциясын іске қосу мүмкіндігі туралы айтатын болсақ, «Қазатомөнеркәсіптің» жылдық өндіріс көлеміне сүйене отырып, атом электр станциясының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жеткілікті уран ресурстары бар.

Барлығын қарастыратын болсақ, атом энергиясы климаттың өзгеруімен күресу және көміртегі шығарындыларын азайту үшін маңызды құрал болып саналады. Көміртек ізін азайту үшін атом энергиясын пайдаланудың табысты мысалдарын көрсеткен халықаралық тәжірибе Қазақстан үшін бағдар бола алады. Елде жаңа атом электр станцияларының құрылысы CO₂ шығарындыларын азайтып қана қоймайды, сонымен қатар энергетикалық қауіпсіздікті, экономикалық өсуді және халықтың өмір сүру сапасын арттыруды қамтамасыз етеді.