Атом на благо людям

В последние годы в обществе постоянно обсуждается вопрос строительства в стране атомной электростанции. И это объяснимо. Эпоха угольной энергетики в респуб­лике, как и во всем мире, подходит к своему завершению. Отечественная энергосистема в настоящее время остро нуж­дается в новых крупных генерирующих мощностях без парниковых газов и глобального ущерба окружающей среде. К числу таковых сегодня относят атомные реакторы.

Но насколько они безопасны, как появление АЭС отразится на себестоимости электроэнергии, и готова ли наша республика по своему научному, кадровому потенциалу к появлению атомной энергетики – об этом в эксклюзивном интервью «Казахстанской правде» рассказал генеральный директор Национального ядерного центра РК Эрлан Батырбеков.­

– Эрлан Гадлетович, тема нашей беседы, пожалуй, самая обсуждаемая. Действительно ли Казахстану необходима АЭС и почему нельзя обойтись другими мерами? К примеру, развивая возобновляемые источники энергии?

– Начнем с того, что в настоящее время в Казахстане наблюдается прогрессирующий дефицит элект­рической энергии. Крупная системная авария в Единой энергосистеме в 2022 году, а также ряд локальных аварий в электросетях и на энергетических объектах республики, постоянно возрастающие объемы электроэнергии, закупаемой в соседних странах, – ярчайший тому пример.

Основные генерирующие мощности Казахстана – это тепловые источники энергии, построенные еще во времена СССР. Они вырабатывают свой последний ресурс и нуждаются в скорейшей замене. Учитывая нарастающие глобальные экологические проблемы, связанные с эмиссией парниковых газов, наше государство взяло курс на достижение углеродной нейтральности к 2060 году. Соответствующая Стратегия утверждена Указом Президента республики Касым-Жомарта Токаева.

Решать эту задачу необходимо комплексно, в том числе развивая возобновляемые источники энергии, имеющие свою «нишу» и свои ограничения.

Во-первых, это источники маневренной, то есть непостоянной генерации, зависящей от мно­жества условий: наличия солнца, ветра и других природно-климатических факторов. Во-вторых, это недешевая энергия, если учитывать стоимость технологий, затрат на производство и утилизацию. И хотя такие технологии в нашей стране внедряются, и их доля в генерации электроэнергии растет, она не может быть выше определенного порога совокупной установленной мощности всех генерирующих электростанций, которая для Казахстана в настоящее время не превышает 20 гигаватт. Основные потребители – это крупные производственные предприятия. В ближайшем будущем их число будет расти, а промышленным предприятиям необходима стабильная, круглосуточная поставка электроэнергии от источников так называемой базовой электрической мощности, к которым относятся теплоэлектростанции (ТЭС) и атомные электростанции (АЭС). Поскольку ТЭС строить становится нецелесообразно, единственным решением остается развитие эффективной, экологически чистой атомной энергетики.

– Каждого сейчас волнует воп­рос: а какая польза от АЭС для казахстанцев и как ее строи­тельство отразится на стоимости электроэнергии?

– Строительство АЭС позволит диверсифицировать энергетику Казахстана, в первую очередь будет способствовать решению проблемы дефицита электро­энергии, даст возможность соз­дать новые рабочие места не только в атомной отрасли, но и в смежных отраслях промышленности. АЭС станет мощным драйвером казахстанской нау­ки и производства, позволит наиболее полно и рационально использовать наши природные богатства, в частности, уран. Для района непосредственного размещения АЭС будет служить источником прямых инвестиций. Это далеко не полный перечень позитивных изменений, которые можно привести в качестве примера.

Что касается стоимости электроэнергии на АЭС, то это сложный вопрос. Все зависит от конкретного проекта и условий его осуществления, сроков ввода АЭС в эксплуа­тацию, условий финансирования и прочего. Невозможно спрогнозировать стоимость электроэнергии с точностью до одного тенге, тем не менее на стадии технико-экономического обоснования стоимость электроэнергии возможно рассчитать с высокой степенью точности.

К примеру, строительство теп­ловой станции аналогичной мощности примерно в три раза дешевле, но основная нагрузка на тариф при этом ложится на стои­мость ее эксплуатации, то есть на топливо и утилизацию отходов. В случае АЭС, напротив, – мы имеем высокие первоначальные затраты на строительство, но эксплуатация АЭС и топливо для нее обходятся намного дешевле. Если учитывать сроки эксплуатации современных АЭС, которые доходят до 60–80 лет, то АЭС на долгие годы обеспечивает надежную генерацию практически по фиксированному тарифу. В случае с ТЭС все намного хуже – там тариф сильно зависит от текущей стоимости угля, да и проектные сроки эксплуатации тепловых станций намного меньше.

– Вопросы безопасности АЭС для населения как никогда актуальны. Многие ссылаются на потенциальную опасность, которую АЭС представляют. И связанный с этим вопрос: насколько в Казахстане готовы к строительству и эксплуатации такого объекта в плане имею­щегося опыта и кад­рового обеспечения?

– Согласен, этот вопрос больше всего обсуждается в обществе. Отвечу на него максимально подробно. Атомные реакторы условно можно разделить на так называемые поколения. К І-му поколению относятся первые промышленные энергетические реакторы, ко ІІ-му – большинство ныне действующих, которые строились практически до конца 90-х годов минувшего века. К поколению ІІІ и ІІІ+ относят реакторы, которые предлагаются и строятся в настоящее время, а к поколению IV – реакторы, которые сейчас активно разрабатываются.

С технической точки зрения безо­пасность реакторов в настоя­щее время существенно возрос­ла, вероятность тяжелой аварии с повреждением активной зоны в них крайне мала, современный реактор обладает множеством рубежей защиты, препятствующих выходу радиоактивных веществ за пределы площадки АЭС, а также систем смягчения последствий аварийных ситуаций.

Вопросам безопасности совре­менной атомной энергетики Нацио­нальный ядерный центр уделяет самое пристальное внимание, а одной из главных наших компетенций являются работы по повышению безопасности перспективных и используемых в настоящее время ядерных энергетических реакторов, которые мы проводим практически со всеми мировыми разработчиками и поставщиками атомно-энергетических технологий.

В частности, нами был успешно проведен уникальный комплекс исследований по совершенствованию процедуры управления тяжелыми авариями на легководных ядерных реакторах с тепловыми нейтронами, доля которых составляет сегодня более 80% от всех используемых в мире типов реакторов. Мы реализовали несколько крупных научно-исследовательских проектов совместно с нашими японскими партнерами – компаниями Toshiba Corporation и Marubeni Utility Services. Результаты этих исследований уже нашли реальное применение в проектах действующих и проектируемых реакторов Японии.

Особое место в исследованиях занимают работы по безопас­ности перспективных реакторов поколения IV на быстрых нейт­ронах с ­жидкометаллическим теплоносителем. По заказу Японского агентства по атомной энергетике успешно завершена экспериментальная часть многолетней международной исследовательской программы EAGLE, полученные уникальные экспериментальные данные лег­ли в основу обоснования техни­ческих решений, направленных на смягчение последствий в случае возникновения тяжелой аварии с расплавлением активной зоны будущих перспективных ядерных реакторов.

В 2019 году в Национальном ядерном центре приступили к исполнению контракта с французским Комиссариатом по атомной и альтернативным видам энергии (CEA) по проекту SAIGA. Его целью являлось изучение поведения топливной сборки их проектируемого реактора поколения IV на быстрых нейтронах ASTRID в условиях аварии с потерей расхода теплоносителя. В 2021 году была успешно выполнена программа реакторных испытаний инновационного смешанного нитридного уран-плутониевого топлива (СНУП) нового российского реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300.

Сегодня мы фактически обеспечиваем научно-техническую поддерж­ку подготовки к строи­тельству АЭС в Казахстане. В этом направлении уже выполнен большой объем работ и исследований, в которых НЯЦ является одним из основных участников. В исследованиях обозначены приоритетные районы размещения будущей АЭС – это поселок Улькен Жамбылского района Алматинской области и город Курчатов области Абай. Определен оптимальный тип реакторной установки для строи­тельства в условиях Казахстана, рассмот­рены необходимые аспекты безо­пасности АЭС, проанализирована имеющаяся и необходимая инфраструктура, обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом, возможные схемы строительства и управления проектом, а также многие другие вопросы.

– Насколько известно, место для будущего строительства окончательно еще не выбрано. Как Вы считаете, где лучше всего построить АЭС в Казах­стане? И как будут подбираться кадры для будущей АЭС?

– Как я уже сказал, предопреде­ляю­щим фактором для выбора района размещения первой АЭС в Казахстане­ является то обстоя­тельство, что район поселка Улькен расположен ближе всего к энергодефицитным на сегодня южным регио­нам Казахстана. Однако Северная ­энергетическая зона, к которой относится город Курчатов, располагает прак­тически 70% установленной мощности всех электростанций Казахстана. То есть является существенно более развитой в этом отношении по сравнению с Южной энергетической зоной – 4,2 гигаватта против 15,9 гигаватта установленной мощности. При этом большая часть энергетических станций обеих зон в настоящее время вырабатывает свой ресурс и требует модернизации оборудования.

В случае вывода из эксплуатации электростанций по наработке и замены этих мощностей на неуглеродные источники в Северной энергетической зоне в обозримом будущем потребуется введение в три раза больше генерирующих мощностей, чем в Южной энергетической зоне.

В настоящее время предпринимаются большие системные исследования в рамках разработки стратегии развития атомной энергетической отрасли в целом, изучаются также и вопросы внед­рения перспективных малых модульных реакторов, обладающих определенными преимуществами для размещения в районах со слаборазвитой электросетевой инфраструктурой. В любом случае предварительные исследования показывают, что в Казахстане на первом этапе возможно и целесообразно строительство как минимум двух АЭС большой мощности – в Южной и Северной энергетических зонах.

По вопросам материально-технического оснащения скажу, что в настоящее время у Национального ядерного центра самая большая в Казахстане экспериментальная база. Мы выполнили огромный объем работ в рамках реализации проекта по конверсии двух наших исследовательских реакторов – ИВГ.1М и ИГР с высокообогащенного (ВОУ) на низкообогащенное урановое (НОУ) топливо. В мае текущего года реактор ИВГ.1М уже официально начал работу на НОУ-топ­ливе. Что касается реактора ИГР, мы работаем над оптимизацией состава и конфигурации новой активной зоны с НОУ-топливом для сохранения и возможного улучшения его характеристик. Параллельно ведем работы по разбавлению имеющегося у нас в запасе необлученного ВОУ-топ­лива реактора ИГР, разработали собственную технологию его разбавления методом сухого смешивания, получившую одоб­рение и поддержку со стороны специа­листов МАГАТЭ и ан­глийской компании Sellafield.

Благодаря нашим усилиям также развивается новое для Казахстана стратегическое направление – управляемый термоядерный синтез, являющийся перспективным, практически неиссякаемым, экологически чистым источником энергии будущего. В 2019 году введен в эксплуатацию уникальный материаловедческий токамак КТМ, благодаря чему Казахстан вошел в клуб развитых в технологическом отношении стран, обладающих термоядерными исследовательскими установками подобного масштаба.

Благодаря имеющемуся у нас опыту и компетенциям в области научных исследований альтернативных источников энергии получило развитие новое стратегическое направление – водородная энергетика, ведутся разработки инновационных технологий, материалов и устройств для получения и хранения водорода.

Наши работы и достижения, направленные на развитие и повышение безопасности современных атомных и термоядерных энергетических технологий, отражены в работе «Исследования и разработки мирового уровня для создания атомно-энергетической отрасли и реализации Стратегии достижения углеродной нейтральности Республики Казахстан». Этот труд коллектива авторов Национального ядерного центра выдвинут в настоящее время на соискание Государственной премии РК в области науки и техники имени аль-Фараби.

Что касается опыта работы в высокотехнологичной атомной отрас­ли и вопросов кадрового обеспечения в целом, необходимо отметить следующее. Большое внимание мы уделяем вопросу подготовки кадров, защите диссертаций без отрыва от производства, созданы все условия для успешной самореализации. Таким образом, у нас уже имеется существенный задел в плане кадрового и материально-технического обеспечения, и мы готовы принимать участие в проекте создания и эксплуатации АЭС на всех этапах ее жизненного цикла.

Что касается вопросов подготовки кадров непосредственно для комплектования персонала АЭС, согласно общемировой практике в среднем на этапе эксплуатации АЭС с двумя энергоблоками требуется персонал в количестве около двух тысяч человек с высшим и средним специальным образованием. Для этого в рамках будущей государственной программы развития атомной энергетики будет разработан и принят соответствую­щий план подготовки кадров.

В настоящее время Правительство по поручению Главы государства уже приступило к работе по расширению научной и образовательной основы в техни­ческой и инженерной сфере и вышло на этап принятия конкретных решений – открытия филиалов зарубежных технических вузов, увеличения грантов на техни­ческие специальности и так далее. В любом случае проектировщиками и производителями выбранной реакторной установки АЭС, как правило, предусмотрена специализированная программа подготовки персонала.

В завершение хочу сказать, что реальная статистика, уровень развития технологий и компетентное мнение профессионалов атомной отрасли подтверждают безопасность современной атомной энергетики.

– Спасибо за беседу!