АЭС – энергетикалық қауіпсіздік

Климаттың өзгеруі – ең үлкен қауіптің бірі, ал көміртегі шығарындылары бұл үдерісте шешуші рөл атқарады. 2015 жылы Париж келісіміне қол қойылғаннан бастап халықаралық қауымдастық парниктік газ шығарындыларын азайту жолдарын белсенді түрде іздестіріп жатыр. Бүгінде біздің елді қоса алғанда 194 мемлекет көміртегі ізін азайту мақсатында міндеттемелер қабылдаған. Осы тұрғыдан алғанда атом энергетикасының маңызы зор.

Көміртегі көздері

Таяуда «Ranking» порталы АЭС-тің тиімділігі мен ықтимал зиянды тұсын таразылап, халықаралық тәжірибеден сүбелі мысалдар келтіріп, мәлімет жария етті. Оған сүйенсек, энергетика секторының көмірқышқыл газы (CO₂) шығарындылары барлық жаһандық шығарындының 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·сағат) 800-1 000 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/кВт сағат болса да, өндіру мен тасымалдау кезінде метанның ағуы климаттың жалпы теріс әсерін арттырады.
• Жаңартылатын энергия көз­дері. Күн, жел энергиясы айтар­лық­тай аз көмір­­­текті қажет етеді, олар­да­ғы шы­ға­­­рын­дылар сәйкесінше 20-50 және 11-12 г/кВт·сағатты құрайды. Де­ген­­мен ауа райына тәуелділік пен ре­зерв­­тік қуаттарды құру қажеттілігі кө­­­мір­­­­­тегі ізін арттыруы мүмкін.
• Атом энергетикасы. Атом электр стан­саларының 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. Электр энер­гиясының шамамен 65%-ы атом электр стан­саларында өндірілетін Фран­­ция таң­­ғаларлық нәтижеге жеткен. Мұнда CO₂ шығарындылары төмен – небәрі 56 г/кВт сағат. 2023 жылы өткен «COP-28» конференциясында 20 ел, соның ішінде АҚШ пен Франция 2050 жылға қарай ядролық қуатты үш есе ұлғайту туралы декларацияға қол қойды. Сондай-ақ Еуропарламент ядролық энергетиканы жасыл энергия таксономиясына қосуға дауыс берді. Бұл Еуропада, тіпті әлемде атом энергетикасын дамытудың жаңа перспективаларын ашады. Ал біздің елде уранның үлкен қоры бар. Сол себепті көміртегі шығарындыларын азайтудың негізгі құралы ретінде атом энергиясын пайдалануға әлеуеті жетеді.

Әлем тәжірибесі және еліміздің мүмкіндігі

Франция. Көміртегі шығарындыларын азайту мақсатындағы атом энергиясын табысты пайдаланудың жетекші мысалы. Деректерге сәйкес Франция ішкі жалпы өнімі 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 мен энергия тиімділігін арттыру нәтижесінде жан басына шаққандағы CO₂ шығарындылары 40%-ға дерлік төмендеді.

АҚШ. «COP-28»-де қол қойылған де­­к­ларацияға сәйкес, бұл ел энергетикалық тәуел­сіздікке қол жеткізу, көміртегі шыға­рын­дыларын азайту мақсатында сала маңызын түсініп, атом энергетикасын дамытуға тағы да назар аударып отыр. Кейінгі онжылдықта америкалық атом энергетикасы әртүрлі қиындыққа тап болды, соның ішінде қолданыстағы реак­торлардың ескіруі мен қоғамдық теріс пікір бар. Дегенмен тұрақты энер­ге­ти­калық болашақтың қажеттілігін сезіну, 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, аймақтың қажеттіліктеріне байланысты икемді түрде орналастыру мүмкіндігін қоса алғанда, бірқатар артықшылықты ұсынады. DOE өз стратегияларының бөлігі ретінде SMR сенімді әрі таза энергиямен қамтамасыз етудің негізгі элементтері бола алатынын атап көрсетеді, бұл әсіресе климат пен тұрақтылық мақсаттарына қол жеткізуде маңызды.

АҚШ тек ядролық генерациялау әлеуетін арттыруға ғана емес, сонымен бірге жаһандық ядролық энергетикадағы көшбасшылықты қалпына келтіруге, сол арқылы энергетикалық қауіпсіздікті қамтамасыз етуге, халықаралық климаттық міндеттемелерді қолдауға ұмтылады.

Германия. Бұл елдің ядролық энергетикадан толық бас тартуға ұмтылуына қарамастан, осы шешімді көптеген сарап­шы асығыс, сонымен қатар стра­те­гиялық тұрғыдан тиімсіз деп қабыл­дады. 2011 жылы Фукусима апатынан кейін 2022 жылға қарай атом электр стансаларын жабу туралы шешім қабылдады. Оның орнына жел мен күн сияқты жаңартылатын энергия көздерін пайдалануды белсенді түрде дамыта бастады. Дегенмен энерге­ти­ка­лық стратегияның күрт өзгеруі бірқатар мәселе тудырды. 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 әрі тұрақты бола отырып, тұрақты энергетика жүйесіне көшуде шешу­­­­ші рөл атқара алады, бірақ одан бас тарту Германияның көміртегі ізін арттырды.

Оңтүстік Африка (4,4%), Үндістан (3,1%) сияқты ядролық энергияның үлесі аз елдерде CO₂ шығарындылары тіптен көп: тиісінше 707 және 713 г/кВт/сағ. Шыға­­рын­­ды­ларды айтарлықтай азайтар алдында барлық энергетикалық секторды 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, 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 шығарындының 40%-дан астамына жауап береді.

Төмен көміртекті энергия көздеріне көшу – ең өзекті мәселе. Өйткені еліміздегі парниктік газ шығарындыларын тарату деңгейі өте жоғары – әлемде 2-орындамыз. 2023 жылдың қорытындысында бізде CO₂ шығарындыларының көлемі 821 г/кВт сағат болды. Себебі елдегі электр энергиясының 77%-дан астамы көмір жағатын жылу электр стансаларында (ЖЭС) өндіріледі.

Парниктік газ шығарындыларының бұл көлемін төмен көміртекті энергия көздерін пайдалану арқылы ғана азайтуға мүмкіндік бар. Біздің жағдайда бұл – атом электр стансасын іске қосу.