Қазақстандағы электр энергиясымен жабдықтаудың мәселелері
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №27(48)
Рубрика: Физико-математические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №27(48)
Қазақстандағы электр энергиясымен жабдықтаудың мәселелері
Кез келген елдің өнеркәсібі машина жасау немесе электр энергиясы сияқты түрлі салалардың жиынтығынан тұрады. Бұл салалардың даму деңгейі әр елде әртүрлі, себебі мемлекетің табиғи ресурсы мен технологиялық дамуы сияқты түрлі факторларға байланысты болып табылады. Бұл мақалада бүгінгі күні өте маңызды және белсенді дамып келе жатқан индустрия - электр энергетикасы туралы сөз болады. Электроэнергетика - бұл көптеген жылдар бойы үнемі дамып келе жатқан сала, бірақ соңғы жылдары ол адамзаттың қоршаған ортаға зиян тигізбейтін экологиялық таза энергия көздерін пайдалануына екпін беріп, белсенді түрде алға жылжуда.
Электроэнергетика - электр энергиясын өндіру, бөлу, беру және сату үшін жауап беретін энергия бөлімі. Басқа салалардың арасында, дәл электр энергетикасы бірнеше себептер бойынша танымал және кең таралған. Мысалы, оны ең ұзақ қашықтыққа ең қысқа уақыт аралығында жіберу мүмкіндігі, сондай-ақ оның әмбебаптығы - электр энергиясын жылу, жарық сияқты басқа энергия түрлеріне айналдыруға болады. Осыған орай, әлемдік ірі мемлекеттердің үкіметтері бұл саланың дамуына үлкен көңіл бөледі. Электр энергетикасы болашақтың саласы болып табылады.
Бұл саланың әлем үшін қаншалықты маңызды екенін толық түсіну үшін, электр энергетикасының даму тарихына көз жүгіртейік. Электр энергиясын өндіру сағатына миллиардтаған киловатта көрсетілгенін атап өту керек. 1890 жылы, электр энергетикасы жаңа ғана дами бастады, тек 9 миллиард кВт/сағ өндірілді. 1950 жылы электр энергиясы жүз есе көп өндірілетін болды. Осы сәттен бастап, даму үлкен қадамдармен алға басты - әр онжылдықта бірнеше мың миллиард кВт/сағ қосылып отырды. Нәтижесінде, 2013 жылы әлемдік державалармен жалпы жиынтықта 23127 млрд. кВт/сағ. энергия көзі өндірілді. Бүгінгі таңда электр энергиясын өндірудің үлкен бөлігі Қытай мен Америка Құрама Штаттарына келеді. Қытай бүкіл әлемде өндірілген электр энергиясының 23 пайызын құрайды, ал АҚШ-та 18 пайыз. Бұдан кейін Жапония, Ресей және Үндістан - бұл елдердің әрқайсысы ғаламдық электр энергиясын өндіруде кемінде төрт есе үлес алады.
Қазіргі кезде үш «Э» жүйесі: экономика, энергетика, экология өзектілікке ие болып отыр. Оның дамуы «адам-табиғат-қоғам» іргелі жүйесімен тұрақты даму тұжырымдамасының ережелерін кеңейтуге байланысты. Сонымен бірге, экология ғылым мен ойлау тәсілі ретінде адамзаттың назарын өзіне аударады. «Экология» термині қазір айтарлықтай өзгерді. Экология қоршаған ортаға ерекше ауқымды және нақты әсер етуіне байланысты адами орталыққа айналды.
ХХ және ХХІ ғасырлардың экономикалық өсуі кез-келген әлеуметтік-экономикалық жүйенің негізгі саласы ретінде электр энергетикасындағы прогреспен тығыз байланысты. Сонымен қатар, энергетикалық сектордың қарқынды дамуы қоршаған ортаға теріс әсер ететін антропогендік әсерімен қатар жүрді. Электроэнергетиканың негізгі объектілерінің қоршаған ортаға әсер етуі, оның негізінде оның дамуын жүзеге асыруға болатындығы қоршаған ортаға бір немесе бірнеше теріс әсер беруі мүмкін екендігін көрсетеді. Іс жүзінде ешқандай табиғатқа әсер етпейтін заттар жоқ. Жылу электр станцияларын (ЖЭС) пайдаланумен байланысты теріс әсердің ең үлкен дәрежесін көруге болады. Органикалық отын жағатын жылу электр станциялары қоршаған ортаны қорғаудың барлық салаларына және табиғаттың барлық түрлеріне теріс әсер етеді, соның ішінде, белгілі бір сарапшылардың айтуынша, қалыпты болған кездегі атом электр станцияларының шығарындыларының мөлшерінен асатын түтін газдарын шығарады. Бастапқы отынның құрамындағы радиоактивті заттар ТПP-ден қатты бөлшектермен (күл) шығарылып, түтін газдарымен үлкен алаңдарға бөлінеді. ЖЭО-ның қоршаған ортаға теріс әсер етуі аэродромның, судың және жердің ластануымен, олардың жұмысын тұрақты түрде отынмен (жанармай базасы) өндіру арқылы қамтамасыз етумен,жер және су ресурстарын тұтыну және қалпына келтірілмейтін отын қорының (табиғи минералды ресурстар) сарқылуымен қатар жүреді. Қоршаған ортаны ластау сондай-ақ жанармай тасымалдау кезінде оның тікелей шығындар түрінде де, оны тасымалдау үшін энергияны тұтыну нәтижесінде да орын алады. Екінші орында қоршаған ортаға әсерді сапалы бағалау тұрғысынан отын базасы бар атом электр станциялары болып табылады. Дәстүрлі электр қуат көздері арасында ең аз мөлшерлі кері әсер етуді гидроэлектростанциялар қамтамасыз етеді. Гидроэлектростанциялар жұмыс істеген кезде бірқатар орта (ауа, жер) мүлдем ластанбайды. Гидроэлектр станцияларының үлкен артықшылығы - олардың әсері су қоймаларының жергілікті аймақтарымен шектеледі және олар тек ағын судан жаңартылатын энергияны ғана пайдаланады, жанармай базалары мен жанармайды тасымалдауға мұқтаж емес және жаңартылмайтын пайдалы қазбаларды жұмсамайды. Гидроэлектростанциялардың қолайсыз салдарының ең негізгісі - гидроэлектростанциялардың «экологиялық бетін» айқындайтын кең аумақтардағы су тасқыны. Геотермиялық электр станцияларын қоспағанда, дәстүрлі емес электр энергия көздерінің қоршаған ортаға тигізетін кері әсері, әдетте, аз. Сонымен бірге, электр энергиясына тұтынушылық сұраныстың өсуін қамтамасыз ету үшін қажетті дәстүрлі құралдармен электр энергиясын өндіру мен электр энергиясын өндірудің өсуі қоршаған ортаға электр энергиясының теріс әсерін арттыруда алғышарттар жасайды. Қосымша әсерлер жер және су ресурстарын, жерді, суды және атмосфералық ауаны ластауда көрініс табады. Осыған байланысты, электр энергетикасын дамытудың экологиялық оңтайландыруының маңызды мәселелерінің бірі қоршаған ортаны қорғаудың әртүрлі шараларын қолдану арқылы бұл әсерлерді толықтай азайту болып табылады.
Кесте 1.
Электр қуатымен байланысты шаруашылық қызметтің түрі бойынша стационарлық көздерден ластайтын заттардың атмосфераға шығарындылары [1] (миллион тонна)
Ластаушы заттардың шығындылары |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
Отын-энергетикалық пайдалы қазбаларды өндіру |
5,7 |
5,1 |
4,9 |
4,8 |
5,2 |
Кокс және мұнай өнімдерін өндіру |
0,83 |
0,82 |
0,66 |
0,73 |
0,74 |
Электр энергиясын, газды және суды өндіру және тарату |
4,2 |
4,5 |
4,1 |
4,3 |
4,1 |
Ластаушы заттардың атмосфераға шығындылары, барлығы |
20,6 |
20,1 |
19,0 |
19,1 |
19,2 |
Статистикалық ұйымдардың ресми деректеріне сәйкес, табиғатқа теріс әсер ету көлемі айтарлықтай өзгермейді және кейде азаяды (1-кесте), экологиялық тұрғыдан бағдарланған энергетика объектілерінің инфрақұрылымын дамыту электр энергетикасын одан әрі жетілдірудің қажетті шарты және болашақтағы адамзаттың қалыпты қызметі болып табылады.
Мемлекет басшысы Н.Ә. Назарбаев Қазақстан халқына жыл сайынғы жолдауында экономиканың негізгі секторларын инфрақұрылымдық қолдауды, соның ішінде электр энергетикасын дамыту жөніндегі шараларды қабылдау қажеттілігін атап өтті.Міндеттерді іске асыру салаларды, оның ішінде электр энергетикасын кеңейтуге және жақсартуға бағытталған.Экономиканың негізгі салаларының бірі бола отырып, электр энергетикасы кез келген мемлекеттің саяси, экономикалық және әлеуметтік салаларында маңызды рөл атқарады. Алдағы он жылда жаһандық электр энергетика секторында маңызды құрылымдық және технологиялық өзгерістер орын алады, бұл жаңартылатын энергия технологияларын дамытуға және энергия үнемдеудің тиімді саясаттарына бұрын-соңды болмаған инвестициялармен қоса жүретін болады.
КСРО ыдырағаннан кейін, ТМД елдерінде экономикадағы бір немесе бірнеше құрылымдық өзгерістер орын алды, бұл өз кезегінде электр энергетикасын қоса алғанда, барлық энергетикалық сектордың жұмыс істеуі мен дамуын алдын-ала белгіледі. 1990 жылы Қазақстанның электр энергиясына қажеттілігі 104,7 млрд. кВт/сағ болса, өндірісі 87,4 млрд. кВт/сағ құрады (17,9 млн. кВт белгіленген қуаттылықпен) және сальдолық тапшылығы 17,3 млрд. кВт/сағ жетті. Кейінгі жылдары «Актурбо» АҚ 100 МВт және Шүлбі ГЭС-індегі 117 МВт гидротехникалық қондырғылар,Екібастұз ГРЭС-2-де (олардың біреуі 1990 жылы желтоқсанда) және Қарағанды ЖЭО-3-де газ турбинасы бойынша әрқайсысы 525 МВт екі энергоблокты қоса алғанда, 8 млрд. КВт / сағаттық жобалық қуаттылықпен жаңа генерациялау қуаттары пайдалануға берілді. Осылайша, өзіміздің электр станцияларымызда электр энергиясын өндіру әлеуеті шамамен 95 млрд. кВт / сағатты құрайды[2].
Электр энергиясына сұраныстың төмендеуі нәтижесінде 1996 жылы оның өндірісі 59,3 млрд. кВт / сағ, 1997 жылы - 52,2 млрд. кВт / сағ, 1998 жылы - 49,215 млрд кВт / сағ дейін төмендеді.
Қазақстанның экономикасын тұрақтандыру есебінен, 2000-2005 ж.ж. кезеңінде орташа жылдық көрсеткіштен 4,6%, 2006-2007 жылдардағы 6% -ға жуық энергия тұтыну үрдісі байқалды, бұл 2007 жылы 76 млрд. кВт / сағ көрсетті.
Елдегі жаһандық қаржы дағдарысының салдарынан өнеркәсіп секторындағы өндірістің төмендеуі байқалды, соның салдарынан өнеркәсіптік сектордың электр энергиясын тұтынуының төмендеуі байқалды, бұл Қазақстандағы электр энергиясын тұтынудың жалпы көлемінің 68,7% құрайды. Нәтижесінде, 2008 жылы Энергетика министрлігі электр энергиясын тұтыну болжамын 82-83 млрд. кВт / сағ (өндіріс пен электр энергиясын тұтыну кезінде) 80-81 млрд. кВт.сағға дейін қысқартуға мәжбүр болды, ал 2009 жылы Қазақстанда электр энергиясын өндіру 2%-ға төмендеді. 2008 жылмен салыстырғанда 78,4 млрд. кВт / сағ, тұтыну 3,3%-ға 77,9 млрд. кВт / сағ дейін азайды. Елдің дағдарыс кезеңінен бірте-бірте қалпына келуі өндірісті тұрақтандыру 2010 жылы электр энергиясын тұтынудың 5,5%-ға 82 млрд. кВт / сағ өсуіне мүмкіндік берді.
Өкінішке орай, дағдарыс елдің энергетикалық секторының ең маңызды мәселесі емес.
Біріншіден, экономикалық және географиялық ерекшеліктерге сәйкес Қазақстан аумағы кеңестік кезеңде индустрияландырылған бес экономикалық аймаққа бөлінген. Бұрынғы КСРО-ның орталықтандырылған шаруашылығында өндіріс пен инфрақұрылымды дамыту одақтас қажеттіліктерді ескере отырып қалыптастырылған аумақтық-өнеркәсіптік кешендер шеңберінде жүзеге асырылды. Нәтижесінде, Қазақстан үш еркін экономикалық кеңістікке ие болды: Батыс аймақ, Солтүстік және Орталық аймақ және Оңтүстік аймақ.
Екіншіден, Қазақстандағы электр энергетикасының маңызды мәселелерінің бірі жабдықтың құнсыздануы болып табылады. Электр станцияларында жабдықтардың 65% -ы 20 жылдан асқан, 31% -ы 30 жылдан асқан. Энергетика және минералдық ресурстар министрлігінің мәліметіне сәйкес тұтынылған электр энергиясының шамамен 21,5% тұтынушыға жеткізілгенше жоғалады. Олардың жалпы ұзындығы шамамен 400 мың шақырым.
Үшіншіден, арзан электр қуаты аяқталуда, ал электр қуатын алудың альтернативті тәсілдері туралы мәселе қазір үкімет алдында маңызды мәселе болып тұр. Экспорттық электр энергиясын шығаратын солтүстік Қазақстанда энергетиканың негізгі көзі - өңірлерді арзан көмірмен қамтамасыз ететін Екібастұз көмір кен орны. Бірақ көмір мен газ сарқылады, сондықтан бірте-бірте таусылып қалады [3]. Энергетикалық саладағы мәселелер әр түрлі деңгейде және бірнеше рет талқыланды. Үкімет қабылдайтын шаралар (Балқаш ЖЭС, Мойнақ ГЭС құрылысы, Екібастұз ГРЭС-2 жаңа блогы және т.б.) жоғарыда аталған мәселелерді біртіндеп, бірақ кезең-кезеңмен шешуді болжауға мүмкіндік береді, екінші жағынан ел үшін перспективалы және экономикалық тиімді болатын басты проблеманы шешу болашаққа, өңірлер үшін арзан электр энергиясын қамтамасыз етуге қабілетті баламалы энергия өндірісін іздеу болып табылады.
2018 жылғы 10 қаңтарда Қазақстан халқына Жолдауында Қазақстан Республикасының Президенті Н.Ә. Назарбаев кәсіпорындардың энергия тиімділігі мен энергия үнемдеуге, сондай-ақ энергия өндірушілердің өз жұмыстарының экологиялық тазалығы мен тиімділігіне койылатын талаптарды арттыруға баса назар аударды [4].
Жел энергиясын баламалы энергия өндірісін іздеудегі ең перспективалы бағыттардың бірі саналады. 2009 жылы жел электр станцияларының (ЖЭС) қуаты әлемде шамамен 80 000 МВт немесе жаһандық генерациялайтын қуаттың шамамен 1%-ын алды [5]. Әлемнің 60-ға жуық елінде электр энергетикасы құрылымында WPS бар. Қарапайым даму сценарийіне сәйкес, әлемдегі жел парктерінің белгіленген қуаты 2020 жылға дейін - жалпы генерациялайтын қуаттылықтың 2,7 пайызын құрайды деп болжануда. Өзінің географиялық жағдайы бойынша Қазақстан солтүстік жарты шардың жел белдеуінде орналасқан және ел аумағының үлкен бөлігінде өте күшті ауа ағындары бар [6]. Желдің орналасуы Каспийде, Қазақстанның орталығында және солтүстігінде (электр энергиясын экспорттау), оңтүстігінде (электр энергиясын импорттау) және оңтүстік-шығыс Қазақстанда орналасқан. Көрсетілгендей, барлық үш негізгі энергетикалық аймақтар жел ресурстарына бай: Батыс аймағы, Солтүстік және Орталық аймақ және Оңтүстік аймақ. Аймақтардағы жел электр станцияларының құрылысы оңтүстіктегі және батысында тапшылықты толтыруға мүмкіндік береді, солтүстіктегі экспорттық мүмкіндіктерді қосады.
Батыс және солтүстікті (Солтүстік Қазақстан – Ақтөбе облысы), солтүстік пен оңтүстікті (Солтүстік - Оңтүстік) біріктіретін электр қуатын өндірудің балама жолдарын дамыту, жаңа электр станцияларын салу электрэнергетикалық проблемаларды шешуге, Қазақстандағы электр энергетикасын дамытуға және кеңейтуге көмектеседі.