"Наука в этом направлении у нас не последняя в мире" - эксперт о будущей АЭС в Казахстане
Решит ли проблемы энергодефицита принятая в марте Концепция развития электроэнергетической отрасли Казахстана до 2029 года, и как стране не остаться без света в ожидании эффекта от реализации грандиозных планов, корреспондент BaigeNews.kz поговорил с энергетиком, ученым, общественным деятелем Петром Своиком.
- В Концепции сказано, что в 2022 году Казахстану пришлось купить 1 256 МВт электроэнергии в России, чтобы закрыть потребности. Как вы полагаете, может ли Казахстан поднапрячься и, обновив существующие мощности, закрыть потребности внутри страны?
- Динамика последних лет показывает, что максимумы нагрузок растут быстро, на более чем 500 МВт в год. Поэтому если даже удаться вернуть к жизни блок №1 на Экибастузской ГРЭС-1, дефицит генерации в энергосистеме Казахстана в предстоящую зиму грозит побить прошлогодний рекорд.
А что касается определенных Концепцией перспектив, то в перечне целевых индикаторов на первом месте значится объем вводимых электрических мощностей с накоплением – 11,7 ГВт к 2029 году. Обратите внимание: максимальная генерация национальной энергосистемы в прошлую зиму при всех задействованных мощностях и отсутствии аварийных отключений составила 15,2 ГВт. Концепция предписывает ввести за оставшиеся до 2029 года пять лет еще 11,7 ГВт, или 77% от того, что было воздвигнуто в Казахстане со времен плана ГОЭЛРО, столетие которого мы отметили год назад.
Комментировать реальность исполнения этих концептуальных устремлений я бы не стал, но могу уверенно сказать, откуда такие планы. Если исходить из объективного роста нагрузок в следующие пять лет на 2,5 ГВт, плюс необходимости ликвидировать дефицит, то надо бы успеть ввести до 2029 года хотя бы еще 4 ГВт, чтобы не свалиться в веерные отключения. О полагающемся для энергосистемы нормативном запасе даже и говорить не будем. Всякому же знакомому с электроэнергетикой понятно, что по срокам проектирования и строительства, так и по объему необходимых капиталовложений такая задача – на грани возможного. А учитывая наши реалии – далеко за этой гранью.
Но это – если опираться на традиционную энергетику, тогда как набрать новые мощности за счет ВИЭ – намного проще, быстрее и дешевле. Нет, 11,7 ГВт к 2029 году на фоне практически неподъемной для нас нужды в дополнительных 4 ГВт все равно выглядят фантастикой, каковой и являются. Однако, именно такой набор потребовался авторам Концепции для доведения "альтернативной" выработки до 12,5%. С явным расчетом на то, что к 2030 году будет выполнен заложенный в стратегию перехода Казахстана к "зеленой" экономике показатель в 15%.
- А успеем ли мы так быстро построить "зеленые" электростанции?
- Ввести столько, разумеется, все равно не удастся. Для сравнения: со времен подготовки к ЭКСПО-2017 и до настоящего времени в Казахстане мощность солнечных-ветровых станций, вместе с малыми ГЭС и биогазовыми установками подходит к 3 ГВт. Однако – практически только такие мощности и вводятся, а потому, если удвоить-утроить усилия, еще 6 ГВт, а то и 10 ГВт ввести можно. В любом случае, приходится исходить из того, что внедрение ВИЭ в Казахстане продолжится.
По деньгам, повторюсь, это даже дешевле, но представьте себе стандартный декабрьский-февральский вечер в казахстанской энергосистеме 2029 года. Солнышко, если оно и было на небе, уже зашло, малые ГЭС подо льдом, ветровые электростанции хорошо, если дают процентов 30 от всего понастроенного. А если привычный для наших краев буран, мокрый снег, обледенение – нет и того. Следовательно, чем больше ответственные за отчетность чиновники будут продвигать в Казахстане "зеленую" энергетику, тем острее и быстрее будет вставать вопрос о маневренных мощностях - экологически чистых, но не таких эфемерных, как солнечная и ветровая.
- Вы имете введу, что Казахстану нужна атомная электростанция?
- Между нами говоря, все равно придется развивать и угольную энергетику, в частности – достраивать Экибастузскую ГРЭС-2, а также обновлять, расширять и строить новые ТЭЦ в областных центрах. Но специалисты понимают, что дальнейшее развитие электроэнергетики надо базировать на создании атомных электростанций. А если ясно специалистам, то и у принимающих решения инстанций, как и у общественности, все равно придет понимание, что и переменчивая солнечная-ветровая выработка, как полезное дополнение к работающим в базе АЭС, будет к месту. Да, проблема неподъемности энергетического строительства по срокам и вложениям все равно грозно нависает над электроэнергетикой Казахстана, и по мере роста дефицита и аварийности будет нависать все острее. Но тем больше оснований не медлить с ее решением. Прежде всего, необходимо скорейшее подписание контракта, проектирование и строительство Балхашской АЭС, с планированием сразу и второй очереди. Не помешает возвращение атомного статуса МАЭК в Актау. И, конечно, просится атомная электростанция в Курчатове. Чему способствует как конфигурация магистральных электросетей, так и, - главный аргумент, успешная деятельность в этом городе, на краю бывшего Семипалатинского полигона, Национального ядерного центра.
- Мы слышали, что наших ученых, занимающихся исследованиями в области атомной энергетики, уважают в мире. Но потянут ли они, по-вашему, работу на АЭС, ведь такого объекта у нас в стране никогда не было.
- Казахстан, понятное дело, вряд ли станет когда-нибудь производить свои ядерные реакторы, парогенераторы и турбины для атомной энергетики. Более того, компетенциями в этой сфере обладает считанное количество государств и компаний-производителей, причем все они строжайшим образом охраняют свои научные и производственные вотчины. Равно как и сырьевые источники. Проникнуть в такой круг, выходя за поставки сырого урана, крайне непросто. Однако стать органической частью атомного-энергетического машиностроения – это не только осуществимо, но и уже осуществляется. Относительно широко известно, что на Ульбинском металлургическом заводе в Усть-Каменогорске не так давно запущено производство топливных сборок в рамках международной кооперации по очень интересной схеме: "казахстанский уран – российское (с нашим долевым участием) обогащение – казахстанское производство топливных таблеток и готовых топливных сборок (по французской технологии) для реакторов АЭС … китайского дизайна".
В поселке Алатау близи Алматы в Институте ядерной физики много уже лет действует самый настоящий атомный реактор на 6 МВт мощности. Он создан не для выработки энергии, а исследования различных материалов и создания новых. Там же работают различные ускорители, тоже для исследований и производства, в частности, медицинских препаратов. Это не атомная энергетика, а необходимая смежная отрасль, а сам ИЯФ – действующая кадровая база для подготовки специалистов-ядерщиков сразу нескольких направлений. Когда потребуется, то и для АЭС.
А непосредственно к ядерной энергетике относится НЯЦ - Национальный ядерный центр в городе Курчатове. Ведущиеся там научно-исследовательские и опытно-практические работы давно и плотно вписаны в непосредственно атомное машиностроение. В Национальном ядерном центре имеется экспериментальная база, включающая исследовательские ядерные реакторы – ИВГ1.М и ИГР, не имеющие мировых аналогов. А также термоядерный материаловедческий токамак КТМ, тоже единственный в мире, который позволил Республике Казахстан войти в 10-ку стран, обладающих передовыми исследовательскими установками в области управляемого термоядерного синтеза подобного масштаба. Есть установки и стенды для проведения различных вне-реакторных экспериментов, специализированные лаборатории для проведения широкого круга физических и радиоэкологических исследований, сеть станций геофизического мониторинга, входящих в международную систему мониторинга ядерных испытаний.
В НЯЦ выполнены работы в обосновании безопасности ядерных реакторов новых поколений от ведущих разработчиков реакторных технологий из Японии, Франции и России. Проведено большое количество уникальных экспериментов с плавлением макета активной зоны различных реакторов на быстрых и тепловых нейтронах. Для проведения реакторных экспериментов были созданы специальные облучательные устройства и разработаны методики проведения экспериментов для воссоздания моделируемых аварий. Для проведения внереакторных экспериментов были разработаны специализированные стенды. Для анализа результатов экспериментов создан материаловедческий комплекс с современным оборудованием и приборами.
- То есть, вы хотите сказать, что казахстанские специалисты тоже будут принимать участие в строительстве и эксплуатации АЭС, если ее все-таки решат строить?
- Поясню на примере. Работы НЯЦ можно классифицировать по трем направлениям. Первое - исследования того, как ведут себя различные материалы, из которых изготавливаются собственно ядерные реакторы и их защитные покрытия, что происходит в ходе атомных реакций с элементами топливных сборок и самим топливом, все это необходимо как для улучшения действующего оборудования, так и перспективных разработок.
Второе, очень интересное направление – предотвращение тяжелых аварий вообще и разработка способов минимизации их последствий. В частности, в НЯЦ РК разбираются с так называемым кориумом, само понятие о котором возникло при Чернобыльской катастрофе. Кориум – это застывший невероятный сплав собственно уранового топлива с графитом, металлом реактора, бетоном, землей и вообще всем, что было захвачено после разрушения корпуса и вытекания чудовищной массы на волю.
В реакторах последних поколений применяются размещаемые под ними так называемые ловушки, куда, если уж совершенно маловероятная катастрофа все же произошла, расплав благополучно сливается. Но важно знать, как лучше подобрать материал заполнителя для ловушек, как будет вести себя расплав. На практике этого, слава Богу, не проверишь, а потому проводимые в НЯЦ РК эксперименты, выводы и рекомендации – дорогого стоят.
А третье интригующее направление – это термоядерная энергетика, которой в мире пока не существует, но в которой мир нуждается и активно разрабатывает способы перевода теории в практику. Здесь тоже крайне ограниченное число государств, компаний и международных организаций, поскольку без кооперации успеха не будет.
Общепринято научное мнение, что наиболее перспективным способом практического воплощения термоядерного синтеза является токамак – устройство, позволяющее создавать и удерживать плазму с температурой в десятки миллионов градусов. Сейчас по данным МАГАТЭ в мире насчитывается 136 установок термоядерного синтеза, включая 76 действующих и проектируемых. Токамак КТМ входит с 2019 года в число введенных в эксплуатацию и действующих токамаков. Каждый из токамаков построен с определенной целью и имеет свою программу исследований. В основном, исследования направлены на изучение физики плазмы, особенностей и способов ее удержания, изучение пристеночной плазмы и взаимодействия плазмы с поверхностью. Особенность же работающего в Курчатове токамака в том, что он является первым в мире специализированным материаловедческим токамаком, предназначенным для испытаний материалов и узлов будущих реакторов термоядерного синтеза, а также совершенствования технологий управляемого термоядерного синтеза. Он же является первым токамаком на территории СНГ, введенным в эксплуатацию за последнее два десятилетия. То есть, наука в этом направлении у нас не последняя в мире, и конечно, наши специалисты готовы к тому, чтобы с первых дней принимать активное участие в строительстве АЭС и его дальнейшем обслуживании, несмотря на то, что проект будут реализовывать с применением иностранных технологий и привлечением зарубежных специалистов.