Экология мен энергетиканың тығыз байланысты екені даусыз. Жылыжай газдары мен қоршаған ортаға теріс әсерлі басқа да жаhандық қалдықтардың басым бөлігіне себепші – энергетикалық жүйелер.
РИО+20 қорытынды құжатында «Энергетика» тармағы бойынша Қазақстанның ұстанымы тұрақты дамудың экология, әлеуметтік өлшем және экономика сияқты жалпы жұрт таныған негіздеріне төртінші негізді энергетиканы қосуға дүниежүзілік қауымдастықтың назарын тоғыстырды [35].
Жаhандық және ұлттық тұрақты даму үшін әсіресе, «жасыл энергетика» қалыптасуының елеулі мәні бар.
«Жасыл энергетика» - бұл табиғи қорларды тиімді пайдалану есебінен қоғамның әл-ауқатын сақтауға бағытталған, сондай-ақ соңғы пайдалану өнімдерін өндірістік циклге қайтаруды қамтамасыз ететін экономика. «Жасыл энергетика» бірінші кезекте, қазіргі уақытта сарқылуға ұшыраған (пайдалы қазбалар – мұнай, газ) ресурстарды үнемді тұтынуға және сарқылмайтын ресурстарды тиімді пайдалануға бағытталған.
«Жасыл энергетиканың» негізінде – таза немесе «жасыл» технологиялар жатыр. Мамандардың айтуы бойынша «жасыл энергетиканы» дамыту, көптеген постиндустриалды елдерде өзінің ауқымымен қозғаған экологиялық дағдарысты біздің елде болдырмауға мүмкіндік береді. Жаңартылған ресурстардың әлеуеті, соның ішінде тек желден алынатын қуаттың өзі ғана жылына шамамен 1 трлн. кВт/сағат. Бұл елдегі бүкіл отын энергетикасын тұтыну көлемінен 25 есеге артық. Ал күн энергиясының әлеуеті 1 трлн. кВт/сағат. Шағын СЭС-тердің жалпы әлеуеті (жекелеген қуаты 10 МВт) 8 млрд. кВт/сағат.
Қазақстанның балама энергия көздері бойынша әлеуеті аса зор. Экспорттық бағамдау негізінен алғанда еліміздің құрамына гидроэнергия, жел және күн энергиясы кіретін ресурстық әлеуеті 1 триллион кВт/сағат мөлшеріне тең деп жобалануда. 2030 жылға таман жаһандық энергетикалық өндірісте жел энергетикасының үлесі 20 пайызға жетпек. Қазақстанда жел энергиясының қуаты ешқашан сарқылмайды. Бұл ретте Жоңғар қақпасында толассыз соғатын қуатты жел екпінін және Алматы қаласындағы Шелек ауданындағы жел энергиясы көздерін айтсақ жетіп жатыр. Сондай-ақ, оңтүстік және оңтүстік-батыс өңірлеріндегі сарқылмас жел энергиясы да келешектегі балама қуат көздерін өндіру үшін таптырмас ресурс екенін айта кетуіміз керек. Бүгінде Қазақстан «жасыл энергетикаға» көшу жөніндегі Тұжырымдамасын дайындау үстінде. Болашақта Қазақстан бұл салаға жыл сайын бөлетін қаржылық ресурстарды жалпы ішкі өнімнің 1 пайызына дейін көтеруді қарастырып отыр. Бұл ақшаға шаққанда 3-4 млрд. долларды құрайды. «Жасыл энергетикаға» көшу үшін бірінші кезекте табиғи ресурстардың тиімділігін арттыру, инфрақұрылымды жаңғырту, жетілдіру, қоршаған ортаның қауіпсіздігін қамтамасыз етуге күш салуымыз керек. Оның халықты жұмыспен қамтудағы әлеуеті үлкен. «Жасыл энергетикаға» көшу арқылы Қазақстан 500 мың адамды тұрақты жұмыспен қамтитын болады [36].
Жақында Халықаралық энергетикалық агенттік (ХЭА) өзінің жыл сайынғы дәстүрлі баяндамасын жариялады. Әлемдік энергетиканың 2012 жылғы ахуалына жан-жақты талдау жасаған бұл құжатта электр қуатын өндіруде көмірден балама энергия көздеріне (БЭК) көшу, ауаға таралатын көмірқышқыл газын (СО2) азайту мәселелері күн тәртібіне ерекше қойылған. Сарапшылардың айтуынша, қазіргі кезде дүние жүзінде балама қуат көздерін барынша молынан пайдалануға деген шынайы бетбұрыс басталды. Соның арқасында әлемдік деңгейде балама энергия көздерін пайдалану деңгейі бірте-бірте артып келеді.
Электр қуаты көздерінің балама түрлеріне деген әлемдік сұраныс жылдан-жылға артып келеді. Ғалымдардың болжамы бойынша, үстіміздегі ғасырдың ортасына таман жаһандық энергетикалық баланстағы балама қуат көздерінің үлесі 35 пайызға жететін көрінеді. Еуроодақ өзінің мұндағы үлесін 2020 жылдары 20 пайызға, 2040 жылдары 40 пайызға жеткізуді көздеп отыр. Қазір іс жүзінде барлық дамыған елдерде жаңа технологияны қалыптастыру және дамыту бағдарламалары кеңінен іс жүзіне асырылуда.
Халықаралық энергетикалық агенттіктің әлемдік энергетиканы дамыту жөніндегі биылғы баяндамасында 2035 жылға дейін оны дамытудың 5 бағыты ұсынылған. Бұл ретте әлемдік қауымдастық «жасыл энергия» бағытына ерекше маңыз беріп отыр. Ауаға таралатын көмірқышқыл газын барынша азайтып, «жасыл энергетика» технологиясы бойынша электр қуатын өндіру көп шығынды қажет ететіндігі белгілі. Бұл ретте субсидия бөлуге түбегейлі бетбұрыс жасап, балама энергетика көздерін дамытуға барынша мән беру қажет. Бүгінде атмосфераны ластауға барынша мол үлес қосып отырған Қытай және Үндістан сияқты мемлекеттерге жылдан-жылға өсіп отырған энергетикалық сұраныстарын қамтамасыз етуде көмірден гөрі балама энергия көздеріне басымдық беруі керек. Халықаралық энергетика агенттігінің дерегі бойынша 2035 жылға таман адам басына шаққанда ауаға СО2 газын шығаруда Ресей және Канада алдыңғы қатарға шығатын көрінеді. Мұндай болжам жасауға бұл елдерде балама энергетика көздерін өндіріске кеңінен қолдануға әлі де жете мән берілмей отырғандығы себеп болып отыр.
Қазақстан қоршаған орта және су ресурстары министрлігінің деректеріне сәйкес, 2013 жылдың тоғыз айында елдің ТҚК саласының қуаты 116,8 мегаваттқа жетіп, сағатына 435 миллион киловаттан асатын энергия өндірілген. Оның 0,65 пайызы ғана кәсіби электр қуатын өндіруші мекемелердің үлесінде. Қазақстанның ««жасыл энергетикасы» жылына бір триллион киловатт-сағаттан көп энергия өндіре алады» деген сарапшылар пікірін ескерсек, мұның мүлде аз екенін байқауға болады. Қазақстанның желден энергия өндіру әлеуеті жылына 920 миллиард киловатт-сағат деп бағаланады.
Энергия тиімділігін бағалау саласында қызмет көрсететін Energy Partner инжиниринг және консалтинг компаниясының мамандары Қазақстандағы күн энергетикасы жылына 2,5 миллиард киловатт-сағат, ал гидроэнергетика саласы жылына 30 миллиард киловатт-сағат энергия өндіре алады деп бағалайды [37].
Қазақстан табиғи және энергетикалық ресурстардың ірі қорларын иеленеді. Оған қарамастан, 2011 жылға қалыптасқан отын-энергетикалық баланс республикалық энергия ресурстарында ішкі қажеттілікті толығымен қанағаттандырмайтынын көрсетті, мұнда импорт ресурстардың жалпы көлемінен 4,4%-ды құрайды.
Үшінші мыңжылдықта шығыс елдері мен Солтүстік Африкада байқалған саяси-әлеуметтік толқулармен қатар көмірсутекті шикізаттардың бағасының артуы мұнай мен газды тікелей импорттауға тәуелді елдерде баламалы энергия көздерінің жаңа түрлерін дамыту мәселесі тұр.
Соңғы уақытта баламалы энергия көздерінің экономикалық әлеуеті анағұрлым артты және алдағы уақытта дәстүрлі жолмен өндірілетін энергетикалық ресурстар бағасының артуына байланысты экономикалық тиімділігі арта түспек.
Баламалы энергия көздерінің артықшылығына экологиялық тазалығы мен ешқашан сарқылмайтындығын жатқызсақ болады. Сонымен қатар баламалы энергия көздерін қарқынды түрде қолдануға негіздейтін көптеген дәлелді себептер бар. Олар:
- энергия жабдықтары орталықтандырылмаған аймақтардағы халық пен өндіріс орталықтарын жылу және энергиямен жүйелі түрде қамтамасыз ету;
- энергия жабдықтары орталықтандырылған аумақтардағы энергия тапшылығын көріп отырған халық пен өндіріс орталықтарын кепілді минимум энергиямен қамтамасыз ету;
- энергияны тасымалдауда апатты жағдайларда шектелген ажыратуларды залалсыздандыру;
- отын-энергетикалық кешеннің қоршаған ортаға тигізетін экологиялық жүктемесін төмендету және т.б.
Сурет 2 - Әлемдегі баламалы энергия көздерінен өндірілетін энергияның қолданысы (квадриллион Дж) [38].
Еліміз қазіргі жағдайда көбіне дәстүрлі жолмен энергияны өндіріп жүріп, әлемдегі жасалынып жатқан жаңа баламалы энергия көздерін зерттеу, іздестіру мен қолдану үрдістерінен артта қалмауы керек. Бүгінгі таңда Қазақстандағы баламалы энергия көздерінің дамуын тежеп тұрған ең бір негізгі себептердің бірі – жүзеге асырылуға тиісті жобалардың инвестицияға тапшылығы болып табылады. Сонымен қатар жаңғыртылатын энергия көздерін дамытуда қажетті негізгі заңды нормативтердің жеткіліксіздігі.
Қазіргі уақытта жел энергисы мен био отынды өндіруде жетекші және әлемдегі баламалы энергия көздерін дамыту мақсатында инвестиция салуда алғашқы орындағы елдердің бірі – ол АҚШ. Жыл санап Ақ үй Ақ Ордамен энергетикалық байланысты күшейтіп келеді. Бұл энергетикалық қатынаста АҚШ-тың Қазақстан экономикасына салып жатқан барлық инвестициясының 65%-ы еліміздің энергетикалық секторына бағытталады. Сонымен қатар Қазақстан баламалы энергия көздерін қолдануда АҚШ-тың көптеген озық тәжірибелерін қолдануда. Зерттеулер көрсетіп отырғандай АҚШ пен Қазақстан Республикасының арасындағы жүзеге асып жатқан энергетикалық байланыстардың ішіндегі баламалы энергия көздерін дамытуда ең тиімді өзара әрекеттестік – Қазақстан аумағында жел энергиясын дамыту үшін жасалынып жатқан жобалар болып отыр [39].
2.2 Қазақстандағы жел энергиясының әлеуеті
Қазақстанның дәстүрлі жел энергиясы қондырғыларын пайдалану кезіндегі жел энергетикалық әлеуетін пайдаланудың техникалық мүмкіндігі 3 млрд. кВт/сағат деп бағалануда.
Жоңғар қақпасындағы жел энергетикалық ресурстары барынша маңызды болып табылады (17 000 кВт/сағат ш. м.), келешегі бар басқа аудандардан Ерейментау (Ақмола облысы), Форт-Шевченко (Каспий теңізінің жағалауы), Қордай (Жамбыл облысы) және басқаларын атап кетуге болады.
Статистикалық деректер бойынша, Қазақстандағы жаңғыртылатын ресурстар мен энергия көздерінің теоретикалық потенциалы жылына шамамен 1820 млрд. кВт/сағатты құрайды, бұл республиканың барлық отын-энергетикалық ресурстарын пайдалану көлемінен 25 есе асып түседі, ал экономикалық әлеует 110 млрд. кВт/сағат деп бағаланып отыр, бұл Қазақстан Республикасының энергоресурстарды жылдық ішкі тұтынудан 1,5 есе көп [29].
Және жел потенциалының бірқатар жерлердегі тығыздығы 1 ш. км. – 10МВт-ты құрайды. Солтүстік, Орталық, Батыс және Оңтүстік-Шығыс Қазақстанның аудандарының ресурстары жоғары, әсіресе Жоңғар қақпасы мен Шелек дәлізінде, сондай-ақ Астана, Форт-Шевченко және Арқалық, бұл жерлерде желдің орташа жылдық жылдамдығы сәйкесінше 7-9 м/с және 5-9 м/с құрайды [40].
Электр берілісінің қолданыстағы желісінің жақындығы, электр энергиясын тұтынудағы үлкен қажеттіліктері бар жел маусымының жақсы корреляциясы, осы потенциалды тиімді падалану үшін жағдайлармен қамтамасыз ететіні маңызды.
Қазақстан жел энергетикалық ресурстарға бай, мысалы, желдің жылдамдық арыны 15 м биіктікте орташа алғанда 27-36 м/с құрайды.
Желдің орташа жылдамдығы 8-10 м/с болатын үлкен жел потенциалы бар 10-нан астам аудан бар [18].
Республиканың жел әлеуеті бағасын энергияны тұтыну көлемімен салыстырып, электрді Қазақстанға қажетімен салыстырғанда 20 есеге артық беретінін көруге болады.
Кесте 2 - Қазақстан аумағындағы жел энергиясының ресурсы [19].
N | Аймақ | Қамтитын аумақ, мың км2 | Әлеуметтік ресурстар, млрд кВт/сағат | КНД ЖЭК әлеуметтік есеппен, млрд. кВт/сағат |
Шығыс Қазақстан | 277,1 | |||
Оңтүстік-Шығыс | 223,2 | |||
Оңтүстік Қазақстан | 499,9 | |||
Солтүстік Қазақстан | ||||
Орталық Қазақстан | 762,2 | |||
Батыс Қазақстан | ||||
Барлығы | 2718,1 |
Жел электростансалардың бірнеше жобалары дайындықтың қандай да бір сатысында тұр. Жаhандық экологиялық қордың ақпаратына сәйкес, үстіміздегі жылы жел стансаларының бірлескен қуаттылығы 250МВт-қа жетті, ал олардың электр энергиясын шығаруы – жылына 750-900 млн кВт сағатқа жетті (Қазақстан Республикасының Электр энергиясы өндірісінің жылдық көлемінің 0.6%).
2030 жылға қарай бұл көрсеткіштер сәйкесінше жылына 2000 МВт және 5 млрд. кВт сағатқа жетуі мүмкін (Қазақстан Республикасы электр энергиясы өндірісінің жылдық көлемінің 2,7%).
Жылу базаларынан және электрмен жабдықтаудың орталықтандырылған электрлік желілерінен біршама қашықтықта жатқан жерлердегі жел қондырғыларын пайдаланудың да әлеуеті жоғары, өйткені отынды жеткізу немесе электр берілісінің желілерін төсеу үлкен қаржылық шығынды қажет етеді.
Ірі жел электростансаларының (ЖЭС) құрылысы үшін қолданыстағы 93 алаңқайдан болашағы бар он бесі таңдап алынды. Солардың сегізінде Қазақстанның жел атласы жасалды. Ол әр алаңқайдың жел потенциалын анықтауға мүмкіндік береді. ҚР бірқатар жерлеріндегі жел потенциалының тығыздығы бір шаршы километрге 10МВт-ты құрайды. Қазақстанның «Қазэнергожобалау» ҒЗИ деректері бойынша, республика халқының жан басына шаққанда жел энергетикалық ресурстардың көлемі бойынша әлемде бірінші орын алады.
Жалпы алғанда, Қазақстан Республикасының табиғи-климаттық жағдайларын сараптау, аумақтың тек 1-2% желдің орташа жылдық жылдамдығы 5м/с астамын құрайтынын көрсетеді. Яғни, Қазақстанның көпшілік бөлігінде (аумақтың 90-95%) желдің жұмыстық жылдамдығы 12-15 м/с қажет болатын ЖЭҚ пайдалану тиімді емес [27].
Кесте 3 -ЖЭС салу құрылысына зерттелген аумақтар [8].
N | Аумақтың атауы | Жел жылдамдығы, м/с (80 метрден жоғары) | ЖЭС Қуаты, МВт |
Жоңғар қақпасы | 10,1 | 50-250 | |
Шелек қақпасы | 8,01 | 50-300 | |
Қордай | 6,06 | ||
Жүзімдік-Шаян | 7,61 | 50-350 | |
Астана | 7,25 | ||
Ерейментау | 8,09 | 50-500 | |
Қарқаралы | 5,91 | ||
Арқалық | 7,52 | 10-50 | |
Атырау | 7,88 | 50-100 | |
Форт-Шевченко | 8,43 |
Еліміздің көпшілік бөлігі үшін (аумақтың 80-85%) жел жылдамдығының өнімді жұмысы 2,5-3,0 м/с болғанда, ал желдің жұмыстық жылдамдығы 7-9 м/с аспайтын ЖЭҚ пайдалану тиімді болмақ.
Қазақстанда қашықта орналасқан елді-мекендер көптеп саналатын жағдайда, солардың көпшілігінде электр берілісі желісінің жоқтығы, орталықтан жеткізушіге экономикалық тұрғыдан алыстағы шаруашылықтарды, қыстақтарды және теміржол разъездерін, жолы қиын жерлерде орналасқан елді-мекендерді, шағын фермаларды, шопандар тұрағын, кэмпингтерді және т.б. электр энергиясымен жабдықтау тиімді емес.
Бұл мәселені шешудің тиімді тәсілі нарыққа электр энергиясының конструкциясы желдің 45м/с және одан асатын жылдамдығына төтеп беретін жергілікті көздерін қолжетімді бағамен жеткізу болып табылады [8].
Жоңғар қақпасы – бұл шамамен алғанда ұзындығы 80 километр және ені 10-20 километрді қамтитын, 500 метр биіктікте орналасқан кішігірім үстірт. Жоңғар қақпасы 2 ойпаңды – Қазақстан бөлігіндегі Алакөл ойпаңы мен Қытай бөлігіндегі Эбинбур ойпаңын жалғастырады. Бұл тауаралық алқапты екі жақтан биіктігі 3000 метрді қамтитын тау жүйелері қоршайды.
Жоңғар қақпасында анағұрлым созылмалы (100 сағат) жылдамдығы 100 километр сағаттан жоғары дауылды желдер күзден бастап көктемнің аяғына дейін байқалады. Жаз айларында бірқалыпты (қоңыржай) желдің мерзімі орын алады. Жаз айларындағы желдің күші орташа қоңыр салқын болғанымен оның энергетикалық мүмкіндігі жоғары [1].
м/с
Сурет 3 - Жоңғар қақпасы аумағындағы 10 жыл ішіндегі жел жылдамдығының жылдық қайталану мөлшері, % [1].
Қазіргі уақытта жел энергиясының Қазақстандағы электр энергиясына тапшылығы бар аудандардың сұранысын қанағаттандыру деңгейі өте жоғары. Сонымен қатар жел энергиясы еліміздің барлық зоналарында басқа энергияның түрлеріне қарағанда энергетикалық тиімділігі жоғары әрі жаңғыртылатын басқа энергия түрлерімен салыстырғанда желдің орташа жылдық жылдамдығы бойынша арзан болып келеді. Сол себепті жел энергиясын дамыту кезінде туындайтын мәселелер мемлекеттік деңгейде көптеген қаулы мен заңдарда басты назарда тұр. Мысалы, 2009 жылдың 4 шілдесінде қабылданған Қазақстан Республикасының «Жаңғыртылатын энергия көздерін қолданысқа енгізу туралы» Заңында жел энергиясына ерекше тоқталған. Сонымен қатар жел энергиясын дамыту және қолданысқа енгізу мәселесі халықаралық ұйымдардың қолдауына да ие. Соның бір дәлелі «БҰҰДБ» (Біріккен Ұлттар Ұйымының Даму Бағдарламасы)-ның бастауымен ЖШС «Казсельэнергопроект Институты» 2005 жылдың 20 шілдесіндегі №0088-S/A келісім шарты бойынша құрылды. Бұл ЖШС-ның жұмысы – «2015 жылдың соңына дейін Жел Электр Станциларын салу үшін келешекте энергиялық тиімділік әкелетін аумақтарды іздестіру, бағалау» болып табылады [1].
Кесте 4 - Жоңғар қақпасы аумағындағы желдің орта айлық
көрсеткіштері [3].
Айлар | Желдің жалпы ұзақтығы, (сағат) | Бөліп алынған жел энергиясы, (кВт·сағат/м2) | Ортаайлық орташа жылдамдығы, (м/с) | Желдің абсолютты максимум жылдамдығы, (м/с) |
Қаңтар | ||||
Ақпан | ||||
Наурыз | ||||
Сәуір | ||||
Мамыр | ||||
Маусым | ||||
Шілде | ||||
Тамыз | ||||
Қыркүйек | ||||
Қазан | ||||
Қараша | ||||
Желтоқсан |
Қазақстан аумағын желэнергетикалық ресурстармен аудандастыру. Қазақстан аймағын жел энергетикалық ресурстармен аудандастыруды 5 ауданға бөлуге болады, аудандастыру желдің келесі қуаттылық көрсеткіштері бойынша жүргізіледі: 1-аудан – Ебірлік <кВт сағат/м2, 2-аудан – 1000-нан 2000-ға дейін, 3-аудан – 2000-нан 3000-ға дейін, 4-аудан – 3000-нан 4000-ға дейін, 5-аудан – 4000 кВт сағат/м2-тан аса.
Бұл мәліметтер Қазақстан аумағын жел энергетикалық ресурстармен аудандастыруының картасын құрғанда негізге алынды [41].
Бірінші аймаққа – Солтүстікке Тянь-Шанда орналасқан Шу-Іле таулы аймағы кіреді. Олар өз алдында құламалы беткеймен шектелген шамалы көлбей беттерімен тегістелген қыраттарды құрайды, ол аймақтарға – Қордай, Отар, Шоқпар, Анархай, Новотройск жатады. Бұл аймақтардың энергиясы 1000-5000 кВт сағат/м2-қа тең.
Екінші аймақ – Орталық Қазақстандағы кең таулар аясындағы көптеген кішігірім жеке таулы массивтерді және шағын кіші жоталарды алып жатыр. Бұл массивтердің ең биіктерінің биіктігі – 1400-1450 метр.
Бұл аймаққа Қарқала, Қайнар, Ақтоғай, Жарма, Жаңа-Арқа, Қарауыл, Бесоба, Бектаута, Ағадыр, Қызылтау, Сарыжал елді-мекендері кіреді. Метеостанция мәліметтері бойынша анықталған энергия 1000-нан 5000 кВт сағат/м2-қа тең.
Үшінші аймаққа – Ұлытау таулары кіреді, сонымен қатар кең қыратты болып саналатын Орталық Қазақстанның кіші жотасының оңтүстік-батыс, батыс бөліктері, сонымен бірге Арқалық аудандары кіреді. Энергиясы 1000-нан 5000 кВт сағат/м2 аралықта.
Төртінші аймақ – Солтүстік-батыс жақтағы аралығы 420 км болатын аймақ және солтүстік Тянь-Шань доғасының батыс буыны болып табылатын Қаратау жотасы төртінші аймаққа жатады (Жаңатас, Шаян, Түркістан) Бұғұн, Ванновка, Ақсұран, Созақ және Тасты метеостанция мәліметтері боынша анықталған энергия 1000-нан 5000 кВт сағат/м2-қа тең.
Бұл аймақта Ащысайдың жан-жағы таулармен көлеңкеленген аса үлкен емес таулы алқаптар бар. Оңтүстік және оңтүстік-батыс Қаратау жотасында туындайтын кішігірім желэнергетикалық ресурстары бар аудандар кездеседі.
Бұл жерлерде жота негізгі Алатау тауларымен қосылады және жоғары биіктікке ие. Метеостанция бұл аудандарда көлеңкеленгендіктен аса үлкен емес энергияны көрсетеді. Ашық беткейлерде және жоталы аймақтарда жел энергиясының күрт жоғарылауын күтуге болады.
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 114 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |