87% электроэнергии в Казахстане – от тепловых электростанции

Согласно семилетнему прогнозному Министерства энергетики, к 2029 году в стране ожидается дефицит более 3 ГВт электроэнергии, - сообщает newsroom.kz 

Если бы атомную электростанцию построили бы 10 лет назад, то проблема дефицита электроэнергии сегодня не стояла бы на повестке дня. Об этом нам рассказала кандидат технических наук, профессор Атырауского университета нефти и газа имени С.Утебаева Акмарал Конарбаева.

– Давайте вспомним, как в конце января 2022 года в Алматы и ряде областях страны возникли проблемы с обеспечением электроэнергии, - полагает она. – Так, 14 октября 2021 года на Экибастузской ГРЭС с многочасовым интервалом аварийно были отключены крупные энергоблоки мощностью 500 МВт. Объем производства ЭЭ на трех станциях снизился более чем на 1000 МВт. 15 ноября 2022 года на ТЭЦ города Темиртау произошла крупная аварийная ситуация, из 6 котельных вышли из строя 3. 

23 марта 2023 года в котельной №6 Риддерской ТЭЦ произошел взрыв, в результате которого 22 тысячи жителей остались без света и тепла.

24 января 2024 года на 1-м энергоблоке МАЭК автоматически отключилась САОН (система автоматического отключения нагрузки), аварийное отключение произошло на Атырауской ГЭС. В будущем эти проблемы могут только усугубиться. Если мы не предотвратим это сейчас, вполне возможно, что мы вернемся к проблеме «отключения очередей» 90-х годов. Основная причина этого дефицита – износ электрооборудования электроэнергетики. Проблема дефицита электроэнергии в стране с каждым годом становится все актуальнее. По итогам 2022 года выработка электроэнергии составила 112,86 млрд. кВт. Это на 1,4% меньше, чем в прошлом году.

По официальным данным за последние два года дефицит электроэнергии в Казахстане, особенно в часы пик нагрузки, остается острым. Республика вынуждена закрывать дефицит энергиями, полученными от России по несколько более высоким ценам. Дефицит достигает 1200 МВт в сутки. Эксперты связывают это с увеличением потребления, износом устройств и повышенной аварийностью энергетической инфраструктуры. Министерство опубликовало среднесрочный прогноз энергопотребления. Согласно этому документу, в период с 2023 по 2029 год объем потребляемой электроэнергии в стране будет увеличиваться в среднем на 3% каждый год. Производство также растет, но не с той же скоростью. Уровень производства и потребления в электроэнергетике в ближайшие семь лет показывает, что сальдо в 2023-2025 и 2028 годах будет отрицательным. А в 2029 году дефицит достигнет 5,5 млрд. киловатт в час. Согласно семилетнему прогнозному балансу электроэнергии и мощности Министерства энергетики, к 2029 году ожидается дефицит более 3 ГВт электроэнергии.

Сегодня 55,5% энергоблоков на электростанциях имеют возраст старше 30 лет, 5,8% - 21-30 лет, 13,1% - 11-20 лет, 18,2% - 5-10 лет, 7,4% - старые. В эксплуатации до 5 лет 59% установок устарели, а такое устаревание снижает эффективность электростанций более чем в 2 раза. Большинство линий электропередач было построено в 1970-х годах. Устаревание линий электропередачи в Республике Казахстан составляет в среднем 66%.

При транспортировке электроэнергии теряется 11% ее, норма – 6-7%. Снижает эффективность региональных электростанций более чем в 2 раза.
В настоящее время дефицит электроэнергии у нас достигает 1,5 тыс. мегаватт. Если бы сегодня у нас была атомная электростанция, этот дефицит был бы закрыт. Конечно, атомная генерация не снижает потребность в электроэнергии в одночасье. Но, если бы атомную электростанцию построили 10 лет назад, то проблема дефицита электроэнергии сегодня не стояла бы на повестке дня. В целом во всем мире стремительно развивается использование мирного атома. Сегодня атомная энергетика является важной подотраслью глобальной энергетики и вносит значительный вклад в глобальное производство электроэнергии. Около 10% мирового производства электроэнергии приходится на АЭС. Эта отрасль также занимает четвертое место после угольной, газовой и гидроэнергетики по объему генерации. В настоящее время 31 страна мира получает электроэнергию с помощью 192 атомных электростанций. На этих АЭС работают 438 энергоблока. Лидером в получении электроэнергии с помощью АЭС являются США, за ними следуют Франция и Япония, Россия занимает 8-е место. Таким образом, на АЭС по всему миру вырабатывается в общей сложности 391 878 МВт электроэнергии.

В углеводородной генерации доля стоимости сырья составляет около 60-70%, а это означает, что цены на электроэнергию напрямую связаны с падением или ростом цен на углеводороды. В атомной генерации доля себестоимости урана не превышает 10%, то есть колебания цен на уран практически не влияют на конечную стоимость электроэнергии.

Единственная причина, по которой в Казахстане не начаты работы по строительству атомной электростанции - это негативный опыт в стране из – за радиоактивных последствий, вызванных ядерными испытаниями. Эти испытания проводились в советское время на полигонах, в том числе Семипалатинском ядерном полигоне, Сары-Шагане.

Это вызвало определенные опасения среди населения по поводу ядерных технологий. Ядерные испытания оставили глубокий след в человеческом сознании, и общественность обеспокоена безопасностью атомной энергетики. Позже катастрофа на Чернобыльской АЭС усилила этот страх. Поэтому люди боятся возможных бедствий, последствий для окружающей среды и здоровья.

Немаловажную роль во взрыве в Припяти сыграло отсутствие техники безопасности. Как это было принято в советские времена, распространение получила тенденция часто запускать один крупный объект к определенным праздникам. В результате многие защитные функции указанной АЭС были введены в эксплуатацию, не достроены. Что касается Франции и других стран, мы считаем, что у них не было и не будет чрезвычайных ситуаций, связанных с атомными электростанциями. Ведь все ситуации, произошедшие в Чернобыле и Фукусиме, были учтены, возможность возникновения таких ситуаций была предотвращена. Нужна ли Казахстану АЭС или нет? Нет, не обязательно, но электричество нам очень нужно! Да и выбор электростанций, производящих электроэнергию, невелик: это теплоэлектростанции и теплоцентры, гидроэлектростанции, атомные электростанции и нетрадиционные источники энергии.

87 процентов производимой в Казахстане электроэнергии приходится на тепловые электростанции. Сегодня среди всех типов существующих электростанций котельные на органическом топливе оказывают существенное вредное воздействие на окружающую среду.

Одним из основных факторов является выброс в атмосферу различных загрязняющих веществ, вредных для здоровья человека. Основными загрязнителями являются сажа, диоксид серы, азот, окись углерода, особенно токсичный газ (СО), соединения тяжелых металлов, канцерогенный бензапирен (С20Н12). Точный состав выбросов различается в зависимости от типов используемых котлов и типа сжигаемого топлива. Кроме того, вблизи работающей ТЭС снижается процентное содержание кислорода в воздухе.

2 августа 2016 года Казахстан подписал Парижское климатическое соглашение в штаб-квартире ООН в Нью-Йорке.

Парижское соглашение — это юридически обязательный международный договор, направленный на сокращение выбросов парниковых газов и ограничение повышения глобальной температуры до 2 градусов по Цельсию. Он объединяет страны для достижения общей цели борьбы с изменением климата и адаптации к нему. Через 1-2 года мы будем платить трансграничный налог на всю экспортируемую продукцию только потому, что используем уголь. Поэтому нам следует максимально отойти от добычи угля.

Сейчас в Казахстане около 40 гидроэлектростанций. 13 процентов производимой в стране энергии производится этими гидроэлектростанциями. Дефицит воды в нашей стране с каждым годом становится серьезной проблемой. К 2050 году наше государство может войти в категорию стран, «остро нуждающихся в воде». Об этом президент рассказал на совете по социально-экономическому развитию страны. То есть нехватка водных ресурсов сдерживает развитие гидроэлектростанций. Что касается нетрадиционных источников энергии, то ветровая и солнечная энергетика, о которых в последнее время часто упоминают, не обеспечивают стабильность электроснабжения потребителей, что является основным требованием в области электроэнергетики. В то же время высокие затраты на производство: производство и установка оборудования для возобновляемых источников энергии очень дороги. Это делает использование энергии из возобновляемых источников энергии менее доступным. Потребность в хранении энергии: чтобы использовать возобновляемую энергию в больших масштабах производства, необходимо разработать системы хранения энергии, которые представляют собой дополнительные затраты на инфраструктуру. А что касается воздействия нетрадиционных источников энергии на окружающую среду, солнечные панели содержат тяжелые металлы, такие как свинец, медь, галлий, кадмий, синтетические материалы, а их основа изготовлена из алюминия. Журнал Forbes цитирует следующее из концепций специалистов каждой страны: «Проблема утилизации солнечных батарей «взорвется» с полной силой в ближайшие 20-30 лет, нанеся огромный ущерб окружающей среде. Это потому, что это огромное количество отходов, и процесс их переработки очень сложен».

К 2030 году в мире будет насчитываться 1,7-8 млн фотовольтовых отходов. Такое количество "солнечного мусора" соответствует 3-16% от сегодняшнего годового объема электронных отходов. К 2050 году объем солнечных панелей, отработавших свой срок, составит 60-78 млн. тонн.

В Казахстане много урановой руды. В стране разведано около 100 месторождений урана. Половина из них-в Северо-Казахстанской области. Крупные месторождения урана находятся на полуострове Мангистау. По разведанным запасам (470 тыс. тонн) Казахстан занимает второе место в мире. Наша страна входит в число стран СНГ с самой мощной урановой минеральной базой. Казахстан занимает первое место в мире по добыче урана. Ежегодно добывается 17 800 тонн урана. Что касается экономичности, то при сжигании 1 кг каменного угля выделяется 7 кВтч электроэнергии, при сжигании 1 кг газа – 14 кВтч электроэнергии. При этом из 1 кг урана можно получить 620 тыс. кВтч электроэнергии, то есть на 90 тыс. больше, чем при сжигании угля.

Что касается большой энергоемкости, то при полном сгорании 1 килограмм урана, обогащенного до 4%, используемого в ядерном топливе, выделяет энергию, равную энергии сжигания около 100 тонн высококачественного угля или 60 тонн нефти.

Расскажу про повторное использование, делящийся материал (уран-235) не сгорает полностью в ядерном топливе и может быть повторно использован после регенерации. В будущем возможен полный переход на замкнутый топливный цикл, а это значит, что отходов вообще не может быть.

Говоря о снижении "парникового эффекта", динамичное развитие атомной энергетики можно считать одним из инструментов борьбы с глобальным потеплением. Например, атомные электростанции в Европе позволяют не выпускать 700 миллионов тонн выбросов CO2 каждый год.

Строительство АЭС обеспечит экономический рост, появление новых рабочих мест: 1 рабочее место при строительстве АЭС позволит создать более 10 рабочих мест в смежных отраслях. Развитие атомной энергетики способствует росту научных исследований и объемам экспорта высокотехнологичной продукции.

Строить угольную электростанцию на расстоянии более тысячи километров от угольной шахты невыгодно. Атомную электростанцию можно построить в любом месте, где необходимо электричество. Причиной тому является компактность топлива: годовой запас можно перевезти за один рейс самолета.

В строительство завода, который окупится через 10-15 лет, необходимо вложить миллиарды тенге. Поэтому инвесторам очень важно заранее знать, сколько будет стоить энергия в этот период. В случае получения энергии из неатомных источников (нефть, газ, уголь) ее стоимость определяется 60-70% стоимости самого топлива. Для АЭС этот показатель не превышает 4-5%. Это означает, что изменение стоимости урана не отразится на киловатт-часах энергии. То есть при использовании атомной энергии потребитель (и инвестор) точно знает, сколько будет стоить киловатт-час энергии через 10-15 лет.

Согласно исследованию, атомная электростанция регистрирует самый низкий процент несчастных случаев со смертельным исходом (источник – издание Всемирной ядерной ассоциации (WNA) за 2019 год со ссылкой на исследование Института Пауля Шеррера). Страна, получившая в свое распоряжение АЭС, перейдет на новый качественный уровень в сфере науки, технологий, промышленности и образования.

Казахстан находится в уникальной ситуации: необходимость углеродной нейтральности и старые электростанции, которые рухнут через 10-12 лет. В Казахстане должна быть построена АЭС. У нас есть свой уран, и энергетики нашей страны набираются опыта. Кроме того, цена на уран хорошая. Многие технологии пока недоступны для Казахстана. Возобновляемые источники энергии должны развиваться параллельно с атомной электростанцией.

Если Казахстан планирует дальнейшее развитие и укрепление экономики, то сразу возникает необходимость в развитии энергетики. Атомные станции-это стабильный, надежный источник, который может обеспечить республику электроэнергией на долгие годы и позволит на пути развития реализовать идею декарбонизации, улучшения экологической обстановки и экономии электроэнергии, развития предприятий на территории страны.