Электр энергиясының тұтынатын қуаты
7
8
9
10
Аңдатпа
Берілген жобада алыстағы тұтынушыны жел электр энергиясымен
жабдықтау, атап айтқанда Жасыл жайлау астық шарушылығын жел
энергиясымен үздіксіз түрде қамтасыз етіп отыру. Жүктеме және
электрэнергияны өндіру есебі жүргізілді, вертикальді өстік желі қондырғысы
пайдаланудың негіздемесі келтірілген. Электрстансалардың ауаға шығаратын
зиянды заттарының, шу қорғанысының, токпен жарақат алудан қорғау
есептері қарастырылды және өміртіршілік қауіпсіздігін қамтамасыз ету
туралы мәліметтер көрсетілді.Экономикалық мәселелер және сұрақтар
қаралды, жел энергиясының пайдасы мен шығындары есептелінді.
Аннотация
Данный дипломный проект затрагивает тему электроснабжения
зернового хозяйства Жасыл жайлау, относящегося к потребителям третьей
категории. Производился расчёт электроэнергетических нагрузок, графики
нагрузок. Были рассмотрены вопросы касающегося использования
нетрадиционных источников энергии и их эффективности. Сделаны расчеты
экономических эффективностей от вложения инвестиций. А так же были
рассмотрены вопросы касающегося безопасности жизнедеятельности.
Abstract
This thesis project touches upon supply of grain farming "Zhasyl zhailau"
belonging to the third category of consumers. Used for calculating the electric
power load, load charts. The issues relating to the use of alternative energy sources
and their effectiveness. Made calculations of economic efficiency of investments.
And also addressed issues relating to safety.
11
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.Қазақстандағы балама электр энергетика
1.1. Қазақстанның энергия жүйесінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.2. Желдің энергиясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
1.3. Қазақстандағы жел энергетикасының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4. Қазақстандағы жел энергетикасының даму келешегі ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
2. Ауданның және электрмен жабдықтау жүйесінің қысқа сипаттамасы ... ... .22
2.1 Электр энергиясының тұтынатын қуаты ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ..24
2.2. Нысанның электрмен қамтамасыз етілуін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...21
2.3 Жүктеме графиктері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .25
2.4. Жарықтандырушы жүктемені есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
2.5. Зауыт бойынша күштік электр жүктемелерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... .28
2.6. Құрал-жабдықты таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .30
3. Жасыл жайлау астық шаруашылығын жел электр энергиясымен
қамтамасыз ету ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..33
3.1 Жел агрегатын таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...38
3. Инвертор таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .41
3.3. Нысан үшін аккумулятор батареяларының (АБ) түрін таңдау ... ... ... ... ... 42
3.4. Аккумуляторлық батареялардың санын есептеу және оның типінің электр
жабдықтауға тәуелділігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..45
4 Өмір тіршілік қауіпсіздігі
4.1 Акустикалық есептеу және шудаң қорғанудың шаралары ... ... ... ... ... ... ... 49
4.1.1 Аккустикалық есептеу және қорғанудың шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ...51
4.2 Бөлме ішіндегі электр қауіпсіздік шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
4.3 Аккумуляторлық батареяларды зарядтаған кезде қолданылатын қауіпсіздік
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 55
5 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..58
5.1 Жұмысты ұйымдастырудың жалпы сұрақтары ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...58
5.2 Өнімдер нарығының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
5.3 Жобаның экономикалық негізделуі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 60
5.4 Ұйымдастырылған және заңдық жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... 60
5.5 Қаржылық жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
5.6 Инвестициялық жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...61
5.7 Финансты-экономикалық тиімділіктің инвестициялық көрсеткіштері ... ..64
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .66
Пайдаланған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .67
Қысқартулар мен белгіленулердің тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 69
12
Кіріспе
Қазақстанның
мәнді территориясы және ауылдық жерлерде халық
санының төмендігі 360 мың километрді құрайтын ауылдық электр берілісін
және жүктеменің төмен тығыздығын анықтайды. Ұзындығы үлкен ауылдық
электр желілерін төменгі деңгейде тұтынғанда, ол мәнді шығындар сияқты
(25-50%) тұтынушыларда мәнді дәрежеде электр энергиясының өзіндік құнын
арттырады. Сарапшылардың бағалауы бойынша алыстағы аз қуатты
тұтынушылар үшін электр энергиясын транспорттаудың нақты құны
5 центкВт.сағ-қа жетуі мүмкін, бұл бұндай тұтынушалардың энергиямен
қамтамасыз етілуін экономикалық жағынан тиімді етпейді. ҚР МСХ
мәліметтері бойынша 255 ауылдық жерлер электрмен жабдықталмаған.
Қазақстанда 180 000-ға жуық ауыл шаруашылықтар бар, олардың біраз бөлігі
де электр жабдықтарына қол жетімсіз. Электр жабдықтарының, телефон
байланысының және сумен жабдықтаудың болмауы тұрғындардың өмір сүру
жағдайларын нашарлатады және ауылдық жердің әлеуметтік-экономикалық
дамуын тежейді.
Электроэнергетика нысандарының қоршаған ортаны ластау мәселелері
қатаң түрде қойылып отыр.
Қазақстандағы көмір электр стансаларының
түтініндегі улы заттардың концентрациясы халықаралық стандарттардан
бірнеше рет асып түседі. Электр стансалардың атмосфераға шығаратын
зиянды заттары жылына 1 млн. тоннадан асып түседі, ал қоршаған ортаны
ластайтын заттардың жалпы көлемі 11 млн.тоннадан асады.
Қазақстанда жылу электр стансалары Парниковый Газ-ның таралуының
негізгі көздері болып табылады. Бұл сектордың үлесі елдегі ПГ-ның жалпы
бөлінуінің 43 %-н құрайды. Мәселен, 2010 жылда электр энергияны өндіру
артқанда ПГ-ның лақтырылуы 1990 жылдағы энергосектордың деңгейінен
өсіп кетті.
Сарапшылардың жуықтап бағалауы бойынша Қазақстандағы көмір
энергетикасынан қоршаған ортаға тигізетін сыртқы зиянының құны электр
энергиясының әрбір кВтсағ үшін 7,7 теңгені құрайды.
Көмір ЖЭС-терде өнідірілетін электр энергиясының көлемін ескере
отырып сыртқы зиян келтірудің құны жылына 4,3 млрд. АҚШ долларымен
бағалана алады.
Осы байланыста
үшінші категориялы тұтынушыны жел
агрегаттарының көмегімен электрмен жабдықтау
тақырыбын ерекше өзекті етеді.
13
аталған жұмыстың
1. Қазақстандағы балама электр энергетика
1.1. Қазақстанның энергия жүйесінің сипаттамасы
Отын энергетикалық кешенінің негізгі элементтерінің бірі электр
энергетикасы болып табылады, республиканың өнеркәсіп өндірістерінің бүкіл
көлемінің 7 %-нан аса тұтындырады. Шартты түрде отандық энергокешенді
үлкен үш өңірге бөлуге болады: Солтүстік, Орталық және Оңтүстік, Батыс.
Солтүстік және Орталық өңірлерге Ақмола облысы, Шығыс Қазақстан,
Қарағанды, Қостанай және Павлодар облыстары кіреді. Бұл облыстарда
энергетикалық шаруашылықтар бірегей желіге біріктірілген және де Ресей
Федерациясының жетілдірілген энергожүйесімен тығыз байланыста. Электр
энергиясын өндіруде бірінші орынды Екібастұз электр стансасы алады ( 4000
МВт-қа дейін). Бұл жерде көмір көздері өндірілетін болғандықтан ауданда
көмір электр энергиясы басым қолданылады.
Оңтүстік өңірі. Алматы, Жамбыл, Қызылорда және Оңтүстік Қазақстан
облыстары ортақ желіге біріктірілген, бұл өңірлер Қырғызстан мен Өзбекстан
энергия жүйелерімен тығыз байланыста. Өзінің отын көздерінің жоқ болуы
және үлкен стансалардың жоқ болуына байланысты, көрші елдердің
электрэнеригясының импортына тәуелді болып келеді. Осы мәселені шешу
үшін 1998 жылы транзитті электр желі салынды. Ол Екібастұз, Нұра, Ағадыр
және Алматы транзитті электр желісі деп аталады. Оның қуаты 500 кВ. Бұл
жағдай көрші елдерден электр энергиясының импортына тәуелді болуды
жойды және де Орталық және Солтүстік облыстардың энергожүйесіне
қосылды.
Батыс өңіріне Ақтөбе, Атырау, Маңғыстау облыстары кіреді. Бұл
облыстар Ресей Федерациясының энергожүйесімен біріктірілген. Тек бір
облыс энерго жүйесі біріктірілмеген, жеке дара болып істейтін Ақтөбе
облысы. Керекті қуаттарды толығымен жабу үшін және сыртқа электр
энергияны
жобалануда.
экспорттау
үшін осы өңірлерде жаңа стансалар салыну
Қазақстанда
табиғи көздердің дұрыс бөлінбеуі өзінің әсерін тигізіп
жатыр. Бір өңірлерде артығымен болса, басқа өңірлерде табиғи көздердің аз
болуы не болмаса мүлдем жоқ болуы. Сондықтан көрші елдерден электр
энергияның импортауына тәуелді болып отыр.
Қазіргі уақытта әр түрлі жобалар қарастырылуда. Үлкен жарыстар
жүргізілмекші: өндірістік және өнімдік. Бұл жобалардың және жарыстардың
ұйымдастырылуының себебі Қазақстанның энергетика жүйесін жетілдіру
және оны экспортқа шығару болып табылады.
Жоғарыда айтылғанға байланысты, энергетиканы жетілдіру үшін және
оны дүниежүзілік стандартқа сай болу үшін де балама энергокөздерін қолдану
болып табылады. Қазақстанда қайта қалпына келу энергияларының
потенциалдары (су, жел, күн, биогаз, органикалық қалдықтар) үлкен. Олар
14
шығындардың азаюына және экологиялық мәселелерді шешілуіне алып
келеді.
Қазақстанда жаңартылған көздер энергиясының потенциалы жоғары,
елімізде суды да, желді де, күнді де және биогазды да қолдану өте тиімді.
Болашақта 2020 жылға дейін балама энергия көздері жалпы электр энергияны
тұтынудан 5 %-ды құрауы тиіс деген болжамдар жасалып отыр. Осы
айтылған бағыттардың, басқа да энергожүйелер секілді жақсы жақтары және
де минустары болады.
Оларды қолдану тиімді және де оларды зерттеген
ғалымдар өте көп және де басқа елдерде кеңінен қолданыста болғандықтан
тиімділігіне көзіміз жетеді. Мысалға, бұл балама энергия көздерін қолдануда
шет елдерінде 19-ғасырлардан бастап қолданылады. Әсіресе, Дания, АҚШ,
Қытай, Швейцария, Жапония, Корея және т.б. елдерде кеңінен қолданыста.
Экологияға деген зияндары жоқ, экономикалық жағынан да жақсы, өйткені
жаңа жұмыс орындары пайда болады, отандық машина жинау бөлімдерінің
жетілдіруіне алып келеді, зиянды улы газдардың бөлінуінен аурулардың
азаюы. Алайда, біздің елімізде осы энергия көздерінің жетілуін тежейтін
мәселелер көп. Олар:
- нормативті түрде жеткіліксіз қамтамасыз ету;
- осы бағыттағы инженерлердің жоқ болуы және осы бағыттағы
ғалымдардың аз болуы;
- еліміздің политикалық толық стимуляциясының жоқ болуы;
- ең басты мәселе, энергожүйеде ЖЭС-тің басым болуы.
Арнайы мамандардың бағасы бойынша елімізде жаңартылған энергия
көздерінің потенциалы жоғары және оны өндіріп тұтынуға мүмкін, егерде осы
көздерді игере бастаса, электр энергия өндірілуі тұтынудан асып түсуі мүмкін.
Алайда, мамандардың айтуы бойынша еліміздің территориясы үлкен
болғандықтан оны жабдықтау және жаңартылған энергия көздерінің көлемін
нақты анықтап білу өте қиынға соғады.
Қазіргі уақытта елімізде жел электр энергиясын дамытуға және
қолдануға бізде жақсы мүмкіндіктер бар, мысалға Жоңғар ауданында және
Шелек аймақтарында желдің жылдамдығы 7 - 9 мс және 5 - 9 мс.
Маңайындағы электр берілістердің болуы да тиімді боллып келеді.
Егерде елімізге қайта жаңартылған энергия көздерін өндіріске кіргізсек,
Қазақстан мыңдаған тонна табиғи ресурстарды үнемдейді және еліміздің
табиғаты, ауасы тазарады.
Осы бағытты елімізге игеруге басты мәселелердің бірі:
- жаңартылған энергия көздерін толығымен жақсы игерген мемлекет
біріншілікке ие болады және отынға деген бағаны беріп отырады;
- жоғарыда айтылғандай, ол табиғи көздерді сақтап қалуға және оны
химиялық өімдерге және өнеркәсіптің басқа бағыттарына жұмсалуына
мүмкіндік береді, өзінің бағасын ақтау уақыты қысқа және балама
энергетикаға бағалар төмендейді, ал дәстүрлі энергетикада керісінше
қымбаттайды;
15
- табиғатқа зияны тимейді, көптеген экологтардың зерттеулері бойынша
отындарды энергетикада қолдану климаттың бұзылуына алып келеді;
- адамдардың санының өсуіне байланысты, СЭС және АЭС-тің зияны
адамға тимейтін жерге салуынуы тиіс, АЭС салынған жерлерде адамдардың
онкологиялық аурулардың санының өсуі жәнеде басқа аурулардың пайда
болуына алып келетіні белгілі;
эволюциялық-тарихи: Жердегі отын ресурстарының шектелгеніне
байланысты, сонымен қатар атмосферадағы және биосферадағы
катастрофалық өзгерістердің экспоненциальді өсуіне қарай дәстүрлі
энергетика дағдарысқа әкелуші болып көрінеді; қоғам эволюциялық дамуы
үшін альтернативті энергия көздеріне көшуді бастау қажет.
Қайта жаңарту энргия көздеріне көшудің тағы бір себебі, олардың
негізінде көптеген жоғары технологиялық бағыттардың дамуы, ғалымдарға
келетін көмектердің көбеюі. Өзіміздің елімізде 5 МВт-қа дейінгі жел
қондырғыларын шығаратын болды, биогазды да ауыл шаруашылығында
қолдана бастады, Балқашта елімізде бірінші күн-жел біріктірілген жүйесі
салынды.
Дәстүрлі емес энергия жүйесі бізде жаңадан және барлығы басынан
бастап салынатын болғандықтан ауқымды түрдегі капиталдық инвистициялар
қажет, дәстүрлі энергия жүйесіне қарағанда. Бірақ, дәстүрлі энергия
жүйесінде қолданылатын органикалық отынның құнының өсуі, қоршаған
ортаны қорғау мақсатында бөлінетін қаржылардың өсуі дәстүрлі емес энергия
көздеріне салынатын ақшадан асып түседі. Ал бұл бағыт әлі де дамыйды және
де еліміздегі энергияны сақтаудың ең маңызды бөлігі болып саналатын
болады.
1.2. Желдің энергиясы
Жел - дәстүрлі емес энергия көздерінің бірі. Мамандардың айтуынша,
жел тиімді энергия көздерінің бірі және ол тек дәстүрлі энергия көздерін ғана
емес, ядролық энергия көздерін ешқандай жаман залалдарсыз оларды
ауыстыруы мүмкін.
Жел электр энергиясының өңдірген кездегі пайдалы жағдайлар:
- Зиянды қалдықтарсыз өңдіріледі;
- Табиғи отынның қажеті болмауы;
- Алыста орналасқан жеке нысандарға тиімді болуы;
- Табиғи көздерге қарағанда қолдану уақытының шексіздігі.
Ғалымдардың айтуынша, жел электр энергиясы болашақта қосымша
электр энергия болып саналатын болады. Шет елдегі мамандардың
зерттеулері бойынша, егер де жел агрегаттарының бағасын 2 есе азайтса және
оның сенімділігін бірнешеге арттырған кезде, болашақта жел электр
стансалары дәстүрлі электр энергиясына ең күшті бәсекелес бола алады.
Дүниежүзіндегі елдердің көпшілігінде (АҚШ, Франция, Дания, Италия,
Великобритания, Германия, Жапония және т.б.) осы бағыттың дамуына
16
қаражаттар бөліп отырады. Көбінесе зерттеулер жүргізген кезде,
қондырғының сенімділігіне, шудың азаюына, телефон және радио
стансаларына кесірін тигізбейтін мәселелерге көңіл қатты бөлінеді.
1994 жылы Данияда 3500-3600 жуық жел электр қондырғылары
қолданыста болған, соңын өзінде жалпы тұтынудың 3 % ғана құраған.
Калифорнияда (АҚШ) 14 000 жуық жел агрегаттары жұмыс істеп тұрған. 1997
жылда жел агрегаттарының саны 21 000 жуық болған, олар 3000 МВтсағ
электр энергияны өндіріп отырған. Сол кездерде жел агрегатының құны 3000-
3500 долкВт, ал өндірілген электр энергияның бағасы 20-25 цент(кВтсағ) -
ты құраған. Уақыт өте келе жел агрегаттарын жақсарта отырып оның құны да
төмендей бастады, соған байланысты электр энергияның да құны азайды.
Басқа елдерде, яғни өздерінің табиғи көздері аз немесе мүлдем жоқ, жел
электр энергиясын дамыта бастады. Мысалы, АҚШ-та және Еуропа
елдерінде жел элетр энергиясына көңіл қатты бөлінді, қазіргі уақытта да
бөлініп және дамып келе жатыр. Егер де оның пайыз үлесі жалпы алғанда 12
болса, 3 жылдан кейін 24 %-ға өсіп отырды.
Жел агрегаттары қазіргі уақытта қуатты 300-700 кВт өндіретін болды,
бұрынғы кездері жел агрегаттары тек максималды түрде 100 кВт өндіретін.
Жел агрегаттарының жаңа құрылыстарында аэродинамикалық профилдер
қолданылатын болды, олар синтетикалық материалдардан жасалады. Көп
элементтері электрондалған, желдің жылдамдығының өзгеруін қадағалап
отыратын электрллік құрылғылар қосылған. Мұндай құрылғылар желдің
жылдамдығын эффективті түрде және нақты пайдалануға мүмкіндік береді.
Солтүстік Германияда ЖЭҚ өндіретін электр энергиясының құны 14
цент(кВт·сағ)-ты құрайды. 1996 жылға дейін жалпы қуаты 500 МВт ЖЭҚ-н
енгізу ойластырылған және 1995 ж. бірінші жартысында ЖЭҚ-тің
тағайындалған қуаты 90 МВт-ты құрады.
Индияда өкімет қолдаған желге қатысты шу 1995 ж. басталды. 1995 ж.
ортасында-ақ 121 МВт эксплуатацияға енгізілді және келесі 12 айда 950 МВт
енгізілуі тиіс болды. Осы бағдарламаның орындалуы нәтижесінде Индияның
кейбір аймақтарында өндіруші қуат ондаған рет өсті.
Қытайда, Жаңа Зеландияда, Швейцарияда, Канадада және Кубада ЖЭҚ-
ның құрылысы жүзеге асырыла бастады.
Жел энергетикасын дамыту мүмкіндігіне ие елдерге Аргентинаны,
канаданы, Қытайды, Ресейді, Қазақстанды, Мескиканы, Оңтүстік Американы
және Тунисті көрсетуге болады, оларда электроэнергияның қажеттілігін 20%-
ға дейін желдің энергиясы есебінен жабуға болады.
Сонымен қоса 20 кіші субтропикті елдер, олар электроэнергия
қажеттіліктерін қымбат дизель-генераторлық қондырғылардың есебінен
қанағаттандырады, оларда желді қолдануды дамыту мүмкіндіктері бар.
Кейбір елдерде жел энергетикасын энергия көзі ретінде дамыту қарсы әсерге
тап болуда. Бір жағынан, жел фермалары үлкен аудандарды алады. Екінші
жағынан, ЖЭҚ-ның құрылысы кезінде ландшафтың өзгеруіне байланысты
проблемалар туындайды. ЖЭҚ алып тұрған аудандарды ауыл шаруашылық
17
қажеттіліктеріне қолдануға болады. 1 га жердің құны аймаққа қарай 100-ден
2500 дейін дол. құрауы мүмкін. Тәжірибе көрсеткендей, эстетиканың сақталу
талаптарын көптеген жағдайда шешуге болады.
ЖЭҚ-ның құрылысына байланысты 1994 ж. пайда болған тағы бір
проблема құстардың миграция барысында өліп қалу қаупі. Орнитологтар
құстардың миграция жолдарының ЖЭҚ аудандары арқылы өтетінін нұсқайды.
Осыған байланысты табиғатты және оның проблемаларының масштабтарын
түсінуге тиісті ғылыми зерттеулер жүргізудің қажеттіліктері туып отыр.
Сарапшылар оның жемісті түрде шешілетініне сенімді.
Тағы бір маңызды пробеламлардың біріне қондырғы туғызатын шудың
деңгейінің әсері және ЖЭҚ жұмыстарының радиобайланыс жүйелеріне әсері.
Жел энергетикасының тағы бір проблемасына, желдің энергиясын қолдануға
тиімді аймақтардың ірі индустриялық орталықтардан шалғай орналасуы, ал
жаңа электр берілісі желілерінің құрылысы уақыт пен шығындарды қажет
етеді. Сөйтіп, мамандардың есебі бойынша 2000 МВт-ты 2000 км-ге берілуге
арналған электроберіліс желілері 1,5 биллион дол. Тұруы мүмкін.
КСРО-да, сонан соң Ресейде, жел энергетикасы жетекші капиталистік
елдерден артта қалып отыр, алайда бұл елдің географиялық жағдайы
энергияның осы түрін қолдануға жақсы әсерін тигізеді.
Жердегі желдің қосынды кинетикалық энергиясы 0,7 1021 Дж
шамасымен бағаланады 16. Алайда бұл энергияның көп бөлігі мұхиттардың
үстінен бөлінеді. Осыған қарамастан орманға оралмаған жазықтарда да
желдің энергиясы жоғары. Сонымен қоса бұндай жерлерде желдің
тұрақтылығы жоғары, ол әсіресе желэнергетикалық қондырғылардың жұмысы
үшін аса маңызды.
1.3. Қазақстандағы жел энергетикасының сипаттамасы
Жел энергиясы. Заманауи кезеңде қозғалыстағы ауа массаларының
энергиясы қалпына келетін энергия көздерінің келешегі мол көздерінің бірі
болып табылады. Қазақстан жел энергиясының үлкен потенциалына ие
аздаған елдердің қатарына жатады.
Кейбір мәліметтер бойынша Қазақстандағы теориялық жел потенциалы
1830 млрд. кВтсағж. құрайды. Келешегі бар жерлердегі жел потенциалының
нақты бағалауын беру үшін биіктігі 30-80 м метеочаттарды қолдана отырып
арнайы метеозерттеулерді кем дегенде бір жыл бойы жүргізу қажет. А лынған
метеомәліметтер жел қондырғыларының өндіретін жылдық өнімін есептеуге
қолданыла алады.
Отандық сарапшылардың бағалауы бойынша республикадағы жел
энергиясының техникалық потенциалы4 млрд. кВтсағж-ға жуық.
Жекелеген назарды Қазақстанның оңтүстік және оңтүстік - батыс аймақтары
талап етеді, онда электр энергиясын ауа ағындарымен генерациялау
мүмкіндіктерінің аналогтары жоқ. 10-нан немесе одан да көп аудандарда
18
орташа жылдамдығы 8-10 мс үлкен жел потенциалы бар, ал еуропалық жел
стансалары орташа жылдамдығы 4 - 5 мс-те жұмыс істейді. Әсіресе
Қытаймен шекаралас Алматы облысындағы Жоңғар қақпалары және
Шелек дәлізі аса белгілі.
Жоңғар қақпаларындағы қуаты 5 МВт бірінші жел электр
стансасының құрылысы үшін бас экологиялық фонд 2,5 млн. $ және Қазақстан
өкіметі 4 млн. $ бөлді. Әдетте жел электр стансалары мұнарадан, қалақшары
бар қанатшалардан және электр генераторынан тұрады. Олар қоршаған
ортаны ластамайды. Жел энергиясы көптеген жерде қол жетерлік
болғандықтан оны өндіріп және траспорттаудың қажеттігі жоқ. Жел оның
таралу жолында тұрған жел қозғалтқышына өзі келіп түседі. Оның көмегімен
көп энергия өндіру үшін алуан жер кеңістіктері қажет.
Бір ауданда 1100 дана қуаты 100-250 кВт ( жел дөңгелегінің диаметрі 25
м болғанда ) ЖЭҚ орналастырыла алады. Мұндай бір қондырғының өнімі
шамамен 60 мың кВтсағ. Басқа келешегі бар аудандардың бірі Ерментау
(Алматы облысы) - м2 - та 3700 кВтсағ, Форт-Шевченко (Каспий теңізінің
жағалауы) - м2 - та 4300 кВтсағ, Қордай (Жамбыл облысы) - м2 - та 4000
кВтсағ және т.б. атауға болады. Жамбыл облысындағы Бурный ауылындағы
Шақпақ жел дәлізіндегі желдің орташа жылдамдығы 24 мс, ол 5 МВт-қа
есептелген жел стансаларын тағайындауға мүмкіндік береді. Алматыда
Алма-Арасан санаторийінің электр энергиясына қажеттілігін толық
қамтамасыз ету ұсынылады (2-4 МВт).
Желді қолдану жаңа ЖЭО-дың, атом стансаларының құрылысынан бас
тартуға мүмкіндік береді, ал оңтүстік аудандарда - Шарын арнасындағы гидро
станса құрылысынан. Дәстүрлі энергия көздерін демеу тек қана электр
стансаның газды тиімді тазалайтын ауаға лақтырушы технологияларын
жақсартуға 5,6 млрд. $-ды талап етеді.
Электр энергия беріліс желілерінің жақындығы, электр энергиясын
қажет ететін жел маусымының жақсы корреляциясы, сондай-ақ электр
энергияға деген жергілікті сұраныс бұл ресурстерді тиімді қолдануға жағдай
жасайды. Белгілі метеорологиялық мәліметтердің негізінде жел электр
стансаларын (ЖЭС) орналастыруға арналған аудандар нұсқалды :
- Жоңғар ЖЭС-і - 40 МВт;
- Шелек ЖЭС-і - 140 МВт;
- Сарыиек ЖЭС-і - 140 МВт;
- Алакөл ЖЭС-і - 140 МВт;
- Қарой ЖЭС-і - 20 МВт;
- Шенгелді ЖЭС-і - 20 МВт;
- Қордай ЖЭС-і - 20 МВт.
Жалпы қуаты - 520 МВт, өнімі - 1,8 - 2 млрд. кВтсағж,
инвестицияның қажетті деңгейі - 500 млн. $ төңірегінде.
Электр энергияға деген сұраныстың өсуінің болжалуы және электр
стансаларының тозуы
негізінде, алыс орналасқан аудандарда электр
энергиясының тарифі тасып жеткізудің дефициті және жаңа стансалардағы
19
электр энеригясын өндірудің шекті құны салдарынан кВтсағ-на 4-5 центке
дейін өседі. Аталған факт жел энергетикасын коммерциялық бәсеке балама
ретінде көрсетеді, әсіресе ол қазіргі кезде сенімді электр энергиясының
көздері жоқ алыстатылған шағын тұрғын пункттері үшін ерекше.
Қазақстандағы жел энергиясы зерттеулері бойынша 5000-ға жуық сондай
тұрғын пункттері бар.
КазСельэнергоПроект институтының бағалауына сәйкес аталған
тұрғын пункттеріндегі электр энергиясының өніміне деген жалпы қажеттілік
80 МВт-ты құрайды. Жел энергиясын қолдана отырып электр энеригясын
өндірудің орташа бағасы АҚШ-тың 3,5 центінен 5 цент диапазонында
орналасуына, жел электр стансасын кілт астына тапсыру жобасы бойынша
инвестициялық шығындарға сәйкес шамалап алғанда кВтсағ-на 1100 $ .
Қазақстандағы жел турбиналарының құнын жергілікті өндірстерді және
жинаушы қуаттарды тарту арқылы төмендету мүмкіндігі бар. Қазақстанда
бұрынғы Совет Одағы қорғану өндірісі үшін қолданған машина жасау
индустриясы жақсы дамыған. Қазақстан өкіметі аталған өнеркәсіпті азаматтық
өнімге айналдыруға тырысады. Жүргізілген бағалауға сәйкес бұрынғы
машина жасау өнеркәсіптері батыс өндірушілері мен біріге отырып жел
турбиналарының анықталған құраушыларының өндірісіне ауыстырылуы
мүмкін.
Қазақстан республикасының энергетика және минерал ресурстерінің
Министрлігінің мәліметтері бойынша 2030 ж-ға дейін республиканың 46
аймағында қосынды қуаты 1 млн. кВтсағ жел стансаларының құрылысы
жайлы сұрақтарды қарастыру жоспарлануда. Бұл жобаны іске асырған соң
облыстардың энергетикалық балансына 40 МВт электр энергиясы қосылады.
Жоғары жылдамдықтағы ұйытқыма жел соғатын шұғыл -
континенттік климат жағдайларында жұмыс істеу үшін осы жағдайларға
бейімделген жел энергоқондырғыларын дайындап шығару қажет. Қазақстанда
мұндай жұмыстар тұрақты түрде өткен ғасырдың 70 - жылдарынан
бастап жүргізілді және қазіргі бар жел қондырғыыларының жұысшы
органдарын дайындауға және модернизациялауға әкелді. Сонымен
Қазақстанда савониус виндроттарының, бонидің, винтті, турбовинтті ЖЭҚ-
ның жақтаушылары бар.
Көп жылғы еңбектің нәтижесі ретінде сирек кездесетін магниттердегі
электрогенераторлары бар турбовинтті жел қондырғысы болды. Үш ұйымның:
Чистый мир ВЭР қоғамдық қоры, ЖШС Энергоэкотрейдинг, ЖШС
Казахтранстур жалпы күшімен Жоңғар қақпаларында пайда болған жел
қондырғысы ұлттық жаңалық ашу болып табылды, ол тәжірибеде жемісті
қолдауын тапты. 1999 ж. қыркүйегінен 2000 ж. маусымына дейін Достық
стансасында үлгілі ЖЭҚ тексерілді, ол аспалы тәрізді диаметрі 1,6 м
турбовинт. Аталған ЖЭҚ 10 й бойы 10 метр биіктікте ілініп тұрып зерттелді.
Жоңғар қақпаларының жел потенциалын игерудің екінші кезеңінде
Достық стансасында жалпы қуаты 60 кВт-қа есептелген тесіксіз
конструкциясының диаметрі 2,5 м ЖЭҚ-ті дайындау және орнату болып
20
табылды. Бастапқы зерттеулер өнертапқыштың есептеуінің дұрыстығын
дәлелдеді. Алынған мәліметтердің негізінде автомобильге орнатылатын винт
алды, бағаналы, аспалы, судағы кемелік ЖЭҚ құрылды. Әрине, өнеркәсіптік
масштабтарда электр энергиясын өндіруге қабілетті жел плотинасының
макеті ғана бар. Сондада бізге шағын ЖЭҚ-тар жақын.
Сарапшылардың бағалауы бойынша қазіргі кезде желдің
энергиясының потенциалын қолдануға экономикалық негіздеу Жердің
солтүстік жарты шарындағы жел белдеуінде жатқан Қазақстанның
географиялық орналасуымен байланысты. Бұл жағдайда әсіресе белгілері
Жоңғар қақпалары және Шелек дәліздері. Олардың ауа ағындарының
электр энергиясын генерациялауға қолдану мүмкіндіктері бірегей. Бірақ
бұнымен оңтүстіктегі және оңтүстік - батыстағы аймақтарды ескермегенде
қазақстандық ресурстер жойылмайды, Қазақстанда барлық жерде жақсы жел
потенциалы бар. Кем дегенде он бес келешегі бар ірі жел электр
стансаларының құрылысына аудандар таңдалды. Республикадағы бірқатар
жерлердегі жел потенциалының тығыздығы 10 МВт м2.
Қазақстан
Казсельэнергопроект ҒЗИ мәліметтері бойынша
республикамыз жан басына шаққанда жел энергетикалық ресурстерінің саны
бойынша әлемде бірінші орынға ие.
Қазақстандағы
жел энергетикасының дамуының басқа да бірқатар
жақсы жақтары бар. Олар Қазақстандық спецификаға негізделген. Шексіз
территория, көптеген тұрғын пункттерінің көмір шығатын орындардың
қасындағы ірі электр стансаларынан алыс орналасуы мәнді түрдегі
ұзындықтағы электр беріліс желілеріне ие болуға әкеледі (420 мың. км жуық).
Бұл біріншіден, электр энергиясын траспорттағанда үлкен технологиялық
шығындарға алып келеді (14 %-ға жуық), екіншіден, электр желілік бұзылулар
электр жабдықтаудың осалдығына әкеледі. Осы байланыста жергілікті
энергия көздерін қолданып анықталған децентрализациялау, ол үшін ЖЭК-н
қолдана аламыз, бұл бар болатын электр жабдықтау жүйесіне қосымша
ретінде жүреді, экономикалық көзқарас тұрғысынан да, оның қауіпсіздігін
қамтамасыз ету жағынан да.
Қазақстанда ЖЭК-нің дамуына ешқандай назар аударылмады деп айтуға
болмайды. Керісінше, совет үкіметінен кейінгі жылдары бұл туралы көп
айтылды, кейбір нәрселелерді жасап байқады. Еліміздің 2030 жылға дейінгі
электр энергетикасының даму бағдарламасы қуаты 500 мВт ЖЭС-ды 2010
жылы енгізуді қарастырған. Осы сферадағы Қазақстанның ниетін БҰҰ-ның
даму бағдарламасы қызығушылық танытты, олар республикаға Қазақстанда
жел энергетикасының дамуына демеу беру үшін техникалық көмек көрсететін
жоба дайындады. Ол жел энергетикасын дамыту бойынша келешекке
бағдарлама дайындау және Жоңғар қақпаларындағы қуаты 5 мВт бірінші
пилоттық жел стансасының құрылысы. Ғаламдық экологиялық қор 2,5 млн. $-
ды грант ретінде осы жобаның орындалуы үшін бөлді.
Жоңғар қақпаларын және Шелек дәлізінің потенциалдарын
игерудің мәселесі және тежеуіш сұрақтары ұзаққа созылған. Осы жобаға шет
21
елдің инвесторларын шақыру мүмкіндері де болған. 90- жылдары қазақстан-
малазийялық келісім шартына қол қойылған, олар оңтүстік қазақстанның жел
энергия жүйесін дамытуға үлесін қосуы керек болған. 1999 жылы ресми
адамдардың қатысуымен Алматы облысында жел энергия стансаның салыну
жобасы ның документтеріне қол қойылған.Осы жобаны орындауға
Малазийялық-сингопрулық-австралиялы қ ұйым Ideal Fortune Holdings SPN
BND алған. Жоба 100 млн. $-ға бағаланған болатын, ал нысандар 2003
жылға дейін қуаты 85 МВт-ты беруі керек болатын. Алайда, бұл жоба тоқтап
қалған. Сонымен қатар Жапония тарапынан осы жерде 50 МВт жел
стансасының құрылысына көмек көрсету жайлы ұсыныстар болды, бұл
Қазақстан тарапынан қолдау таппады. Соңғы кезде Жоңғар қақпалары
ауданында қазақстандық Алматы автоматика компаниясының күшімен
қуаты 500 кВт бір жел қондырғысы қойылды.
Сарапшылардың айтуынша Жоңғар қақпаларында пилоттық
нысанның құрылысы туралы ұсыныс 2000 жылы түскен. Қазақстан
Республикасының үкіметі аталған ұсынысты 4 жыл бойы қарастырды және
тек 2004 жылы оны құптады. БҰҰ стансаның құрылысы үшін инвесторларды
табуға көмектесті, олар жалпы келісім шарт шеңберінде әрекет ете отырып
Қазақстан Республикасының энергетикажәне минерал ресурстерінің
министрлігімен қосымша келісім шартты 2 жыл аралықта жасады, онда
келешекте осы ЖЭС-те өндірілетін электр энергиясының сатылуын
ұйымдастыру мәселелері қарастырылды.
Бұл кезде жобаны іске асырушылар көптеген проблемаларға кездесті,
жекелеп алғанда, дәстүрліден қымбатқа түскен жел электр энергиясын қалай
сату туралы сұрақ туды. Сонымен қатар, қосымша жер телімдерінің бөліну
қажеттіліктерінен туындайтын проблемалар шықты. Осы проблемаларды
шешуге кеткен уақыт аралығында құрал - жабдықтың құны 2000-нан 2006
жылдар аралығында мәнді түрде 30-40 % өсті. Сәйкесінше бастапқыда
жобаны іске асыруға бөлінген бюджет жетпеді.
Қазіргі кезеңде осы стансаға қажетті құрал-жабдықты жеткізу мәселесі
шешілмей тұр. Болашақ ЖЭС-ның жоспарланған қуаты (5 МВт) техникалық
жабдықтауға шетел операторлары қызығушылық таныту үшін өте аз. 5 МВт
энергияны өндіру үшін бар болғаны 5 жел қондырғысы қажет, сонымен қоса
оларды жеткізу мен ары қарай сервистік қызмет көрсету міндеттерін шет ел
өндірушілері әдетте алғысы келмейді. ЖЭҚ шығаратын компаниялардың
инвесторларымен жасалатын келісім шарттар болашақ стансаның қуатын 50
МВт-қа дейін арттыруға тоқталды, алайда ҚР ЭжМРМ аталған инициативаны
қолданады.
Үнді компаниясының көмегімен Оңтүстік Қазақстан облысында жел
жобасының бастапқы стадиясы іске асырылуда, жақында Кентау қаласының
аумағында бірнеше демонстрациялық жел энергоқондырғылары жұмыс істеуі
керек. Қарағанды облысының Шет ауданында 11 жел энергостансалары
орнатылған.
22
Дәстүрлі емес көздерді практикалық және эффективті түрде қолдану
сұрақтары алі күнге дейін шешілмеді, оның себебі бұл энергетика жүйесінің
қазіргі уақытта дәстүрлі энергия жүйесімен бәсекелстікке түсе алмауы.
Алайда жел энергетикасының дамуының қаншалықты жақсы жақтары
болғанымен оның дамуын тежейтін кемшіліктері де бар. Ауа энергиясының
өзгеруіне алып келетін желдің жылдамдығының және бағытының тұрақты
болмауының әсерінен токтың жиілік тербелістері әрдайым өзгеріп отырады
және ЖЭС-тегі кернеулер де тұрақты болмай тұруы. Осы кемшіліктерді
азайту немесе оны жою үшін арнайы тұрақтандырғыш жиілік
айландырғыштарды және де автоматикаларды қолдану керек болады, ал бұл
құрылғылар өзінің құнына асып кетеді және ол экономикалық жағынан тиімді
болмауы. Оның тағы бір кемшілігі ЖЭС шуды тудырады, радио және
телефон стансаларына зиянын тигізеді.
ЖЭС-ты орнатудың шешімдері бар, кемшіліктеріне қарамастан, егер де
оларды тұрғын жерлерден алыстатып орнатылса және де желдің потенциалы
өте жақсы, тұрақты жылдамдығы жиі болатын мекендерде, яғни биік таулы
не төбелі-жазықты жерлерде, орнатылса жоғарыда айтылған кемшіліктерге
қарамастан ЖЭС жақсы қуаттарды өндіретін болады.
Қазақстанда көптеген кеніш шахталары жабылуда немесе жұмыссыз
тұр. Ал олардың жер асты кеңістіктерін пайдамен қолдануға болады,
ғалымның немесе инженердің ойын дұрыс іске асырса болғаны. Жерде
температуралардың айырмашылығынан жаратылыс тартуынан шахталық
ауа ағыны пайда болады. Ол жер асты өнімдеріне айдала отырып,
кинетикалық энергияның үлкен қорына ие және жел агрегаттарының
дөңгелектерін тұрақты жылдамдықпен бір бағытта айналдыруға қабілетті.
Ондағы ауаның қозғалысы бірқалыпты, ал энергетикалық токты бұл
агрегаттар анықталған жиілікпен және кернеумен өндіреді. Сөйтіп, электр
энергиясын жер астында өндірудің сенімді және арзан тәсілі шығады, ол жер
бетіндегі қоршаған ортаға зиянын тигізбейді.
1.4. Қазақстандағы жел энергетикасының даму келешегі
Энергетикалық сектор Қазақстан экономикасының ең дамыған
секторларының бірі. Қазақстан Республикасы қазып алынатын отынның
қорына бай, оның үлесі отынның жалпыәлемдік қорының 4 % - н құрайды.
Сонымен қатар
Қазақстанда гидроэнергия, күн энергиясы, жел
энергиясы, биомасслар түріндегі қайта жаңартылған мәнді ресурстерге ие.
Алайда, гидроэнергия бөлігін ескермегенде, бұл ресурстер қазіргі күнге дейін
кең қолданыс тапқан емес.
23
Қазақстандағы отынның негізгі тұтынушысы - электр энергиясын және
жылу өндірісі. Бұл сектордың отынды жылдық тұтынуы 30 млн.т.у.т. - ны
құрайды. Электр стансаларының отындық балансының құрылымында көмір
негізгі рөлге ие, оның үлесі -75 %-ды құрайды, газдың үлесі - 23 %, мазуттың
үлесі - 2%- ды құрайды.
Экономиканың дамуына байланысты электр энергияның тұтынылуы
және өндірілуі динамикалық түрде өсіп келе жатыр.
Осыған байланысты
өндіріліп жатқан электр энергияның дифицитінің өсуі байқлып жатыр. Электр
стансалардың жалпы орнатылған қуаттары 18,8 мың МВт-ты құрап отыр.
Бірақ, осы бар қуаттардың эксплуатациялық жұмыс уақыттарының шектеулі
болғандықтан, оның қуаты азаяды (14-15 МВт қана болуы мүмкін). Жылу
электр стансалардың қуаттарды өндірудің үлесі 15-16 МВт-ты құрайды, ал
гидро стансаның үлесі 11 -12 % ғана құрайды.
Өндіріліп жатқан энергетикалық қуаттардың дұрыс емес орналасуына
байланысты, елімізде электр энергияның дифициті өсіп келе жатыр, тек бұл
аймақтарға Солтүстік облыс кірмейді, бұл жерлерде стансалар үлкен
қуаттарды өндіргендіктен (60%-ды құрайды мемлекет бойынша) керісінше
электр энергия артығымен қалады.
Қазақстан аймақтарының энергиямен қамтамасыз етілуі төмендегідей:
Солтүстік аймақ, оған Ақмола, Шығыс-Қазақстан, Қостанай, павлодар
ооблыстары кіреді, энергия артығымен бар, артық қуат 1980 МВт төңірегінде,
электр энергиясының өндірісі - 7,6 млр. кВт*сағ, ол Қазақстанның басқа
аймақарына жеткізіледі және Ресейге экспортталады.
Батыс аймақта (Атырау, Маңғыстау, Батыс-Қазақстан облыстары)
қуаттың 77 МВт және электр энергиясының 0,2 млрд. кВт*сағ көлеміндегі
жетіспеушілігі бар, ол электр энергиясын Ресейден импорттау арқылы
жабылады. Қуаттың жетіспеушілік деңгейі 2015 жылы 145 МВт-ты құрайтын
болады, электр энергиясның жетіспеушілігі - 8,3 млрд. кВтсағ. Бұл жылдам
дамып жатқан аймақтағы электр энергиясын тұтынудың артуын
қанағаттандыру үшін 580 МВт төңірегіндегі газдағы қуатты енгізу
жоспарлануда. Алайда, электр энергиясының жетіспеушілігі Ресей
импортымен жабылып отыруы сақталады. Газдың бағасының келешекте
өсуінен осы аймақтағы электр энергиясының құны да мәнді түрде артады.
Оңтүстік аймақта (Алматы, Жамбыл, Қызылорда және Оңтүстік-
Қазақстан облыстары) қуаттың (956 МВт) және электр энергиясының (4,8
млрд. кВтсағ) мәнді жетіспеушілігі көрінеді. Қуаттың және электр
энергиясының жетіспеушілігі Солтүстік аймақтан электр энергиясының
берілісімен және Орта Азия Республикаларынан электр энергиясының
импортталуымен жабылады. 2015 жылғы келешекте қуаттың жетіспеушілігі
1700 МВт-қа дейін, ал электр энергиянікі - 7 млрд. кВтсағ-қа жетеді.
Оңтүстік аймақта қуатпен электр энергиясының жетіспеушілігін болдырмау
үшін электр берілісінің АЛ 500 кВ Солтүстік-Оңтүстік екінші желісін салуда.
Қуатты генерациялаудың кеңейтілуі мен реконструкциясы төмендегі
қалаларда жоспарлануда: Алматы, Тараз және Шымкент, Балқаш ЖЭС қуаты
24
1000 МВт,Мойнақсай СЭС қаты 300 МВт, Кербұлақ СЭС қуаты 50 МВт,
шағын су электр стансаларында 750 МВт-қа дейін. Жамбыл ЖЭС қуаты 730
МВт, газ-мазут отынында жұмыс істейді, осыған байланысты электр
энергиясының құны басқа жерлерге қарағанда жоғары. Газдың бағасының
өсуіне байланысты Оңтүстік аймақтарда электр энергияның құны өсіп
отырады.
Қарағанды обылсы кіретін Орталық аймақта өлшемі 619 МВт қуаттың
жетіспеушілігі байқалады, ол болашақта 2015 жылға дейін 1050 МВт-қа дейін
өседі. Қарағанды облысында көмірдегі жаңа қуаттардың енгізілуі
жоспарлануда, Қарағанды қаласында 980 МВт.
Ақтөбе обылсындағы қуаттың жетіспеушілігі 325 МВт-ты құрайды, ол
2015 жылға дейін 435 МВт-қа дейін өседі. Қуаттың
және электр
энергиясының жетіспеушілігін Солтүстік аймақтың есебінен жабу көзделуде.
Сонымен қатар газдағы жаңа қуаттардың өлшемі 145 МВт енгізілуі
жоспарлануда. Электр энергиясының өндірілуі газбен жүретіндіктен, электр
энергиясының құны газдың бағасының артуына қарай өсетінін ескеру қажет.
Сонымен, Қазақстанның барлық аймақтарында, асқын энергиясы бар
Солтүстік аймақты ескермегенде, қуаттың және электр энергиясының
аймақтық жетіспеушілігі сақталады. Электрмен қамтамасыз етуді ірі көмір
электр стансаларының базасында қуат пен электр энергиясын энергия
жетіспейтін аймақтарға беру бойынша орталықтандыру электр
энергиясының саласында басым рөл атқаруды жалғастырады, бұл
энергожелілік шаруашылықтардың кеңеюіне, сонымен қатар транспортта
электр энергиясының шығынының артуы және қоршаған ортаның ластануына
инвестициялардың салынуын анықтайды.
Үлкен ұзындықтағы электр желілерінің құрамы электр энергияларының
транспорттағы мәнді шығындары (25 - 50 %) секілді энергожабдықтау
экономикасын нашарлатады. Ауыл электр желілерінің бөлігі жарамсыз болып
қалған және оларды қалпына келтіру экономикалық жағынан тиімсіз. Ауыл
шаруашылық министрлігінің мәліметтері бойынша 255 ауыл тұрғын
пункттерінде орталықтандырылған электр жабдықтау жоқ. Қазақстанда
электр жабдықтауы жоқ бірнеше мың фермерлік шаруашылықтар (9 мыңға
жуық) бар. Бірқатар аймақтарда энергия жабдықтау болмағандықтан ауыл
тұтынушыларын сумен жабдықтау мәселесі өткір тұр. Мәселен, Маңғыстау
облысында бұндай 35 тұрғын пункттері бар, тұрғындардың жалпы саны 28
мың адам. Электр және сумен жабдықтаудың болмауы алыста орналасқан
ауыл территорияларының әлеуметтік- экономикалық дамуын нашарлатады.
Қазақстан Республикасының 2007-2024 жылдар арасындағы қойылған
мақсаттары бойынша және халықаралық экономикаға өткен жағдайларға
байланысты, климаттың өзгеруіне байланысты елімізде балама түрде қайта
жаңартылған энергия көздерін игерілу мәселесі көтерілді.
Әлемдегі электр энергияның дамуы
25
Органикалық отынды электр энергияға қолданылуы әлемде қазіргі
уақытта электр энергетиканың негізі болып саналады. Органикалық отынды
пайдалана отырып өндірілген электр энергияның үлесі 60%-ды құрайды,ал
үлкен гидро стансалары тек 15 %-ды құрайды, атомдық энергетика - 15,8 %
және қайта жаңартылған энергия көздері - 1,9. Сонымен қоса, 21 - ғасырдың
басында энергетиканың дамуына мынандай факторлар: энергетикалық
ресурстарды тұтынудың өсуінде қазып алынатын отын ресурстерін
шектеушілік пен таратудың біркелкі еместігі, елдердің энергетикалық
қауіпсіздікті қамтамасыз етуге ұмтылуы, жылыжай газдарының таратылуына
экологиялық шектеулер. Аталған факторлар энергетикалық баланстағы қайта
жаңартылатын энергия көздерінің үлесінің артуына деген қажеттілікке
әкеледі.
Халықаралық энергетикалық агенттілктердің және институттардың
зерттеулері бойынша әлемдік энергетикалық баланстағы қайта жаңартылатын
көздердің үлесі 2050 жылда 18 %-ды құрауы мүмкін немесе энергияға деген
сұраныстың өсуін қанағаттандыру және атмосферадағы жылыжай газдарының
құрамын тұрақтандыру.
Дамыған елдерде қайта жаңартылатын энергия көздерін дамыту
бағдарламалары қабылдануда. Мәселен, Еуропалық Одақ жаңартылатын
энергия көздерінің өндіретін электр энергиясының үлесін 2020 жылы 20%-ға
(ірі гидро электр стансаларын есептемегнеде) арттыру туралы шешім
қабылданды. Қазақстанда ірі гидро электр стансаларында өндірілетін электр
энергиясының үлесі 12 %-ды құрайды.
Динамикалық түрде дамып келе жатқан жаңартылатын энергия
көздерінің коммерциялық түріне жел энергетикасы жатады. Қазіргі кезде жел
электр стансаларының тағайындалғын қуаты 60 000 МВт-тан жоғары немесе
әлемде генерацияланатын қуаттың 1,5 %-ы. Жел энергетикасы қуаттың үнемі
өсімшесін көрсетеді, жылына 20-30% . Жел энергетикасына деген
қызығушылықтың дамуы төмендегі факторлармен түсіндіріледі:
· отынның бағасына тәуелсіз энергияның жаңартылатын ресурсі;
· зиянды заттардың және жылыжай газдарының лақтырылмауы;
· жел қондырғыларының дамыған әлемдік нарығы;
· ЖЭС-ның аз уақыт ішінде салыныуы;
· ЖЭҚ-ның керекті жүктемеге тез бейімделінеді;
Қазіргі уақытта 65 мемлекетте электр энергетика жүйесінде ЖЭС-н
қолданып отыр. Олардың көбісі осы бағытты дамыту үшін көптеген
қаражаттар бөліп отыр.Көп мемлекеттер өз күштерімен жел қондырғыларын
жинауда, осылай олар қондырғының бағасын төмендетеді. Зерттеушілердің
болжаулары бойынша әлемде жел энергетикасының қуаты 23 0000 МВт-қа
өсуі тиіс.
Жел энергетикасы тек қана экология жағынан тиімді ғана емес, оған
қоса ауылды жерлерде әлеуметтік жағдайды және экономикалық
жағдайларын жоғарлатады.
26
Зерттеушілердің болжауы бойынша Қазақстанның Оңтүстік
облыстарында 2015-2020 жылдарда газ бен отынның құны көтерілген соң
және қуаттың жетіспеушіліктерінің көбеюіне байланысты жел энергетикасына
сұраныс өсе бастайды. Егер де жел электр энергетикасын еліміз жақсы игерсе,
онда болашақта көрші елдерден электр энергияны импорттау қажет
болмайды.
Жоғарыда айтылып кеткендей, электр энергетика рыногында жел
энергетика ресурстары мүлдем игерілмейді. Оның басты себеп деп
саналатыны бәсекелесті болмауы. Электр энеригяның құны 9-13 теңгені
құрауы мүмкін, инвестицияны қайтару жағын ескеріп есептесек. Бірақ, егерде
бастапқы жыладрдан кейін инвестициялар қайтарылған соң, жел энергетикасы
бәсекелестікке оңай түсе алады. Оның бағасының арзан да болуы өте мүмкін
жағдай.
Қазіргі кездегі дәстүрлі энергетиканың бағасы 2-3 жылдан соң құрауы
мүмкін: ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
8
9
10
Аңдатпа
Берілген жобада алыстағы тұтынушыны жел электр энергиясымен
жабдықтау, атап айтқанда Жасыл жайлау астық шарушылығын жел
энергиясымен үздіксіз түрде қамтасыз етіп отыру. Жүктеме және
электрэнергияны өндіру есебі жүргізілді, вертикальді өстік желі қондырғысы
пайдаланудың негіздемесі келтірілген. Электрстансалардың ауаға шығаратын
зиянды заттарының, шу қорғанысының, токпен жарақат алудан қорғау
есептері қарастырылды және өміртіршілік қауіпсіздігін қамтамасыз ету
туралы мәліметтер көрсетілді.Экономикалық мәселелер және сұрақтар
қаралды, жел энергиясының пайдасы мен шығындары есептелінді.
Аннотация
Данный дипломный проект затрагивает тему электроснабжения
зернового хозяйства Жасыл жайлау, относящегося к потребителям третьей
категории. Производился расчёт электроэнергетических нагрузок, графики
нагрузок. Были рассмотрены вопросы касающегося использования
нетрадиционных источников энергии и их эффективности. Сделаны расчеты
экономических эффективностей от вложения инвестиций. А так же были
рассмотрены вопросы касающегося безопасности жизнедеятельности.
Abstract
This thesis project touches upon supply of grain farming "Zhasyl zhailau"
belonging to the third category of consumers. Used for calculating the electric
power load, load charts. The issues relating to the use of alternative energy sources
and their effectiveness. Made calculations of economic efficiency of investments.
And also addressed issues relating to safety.
11
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.Қазақстандағы балама электр энергетика
1.1. Қазақстанның энергия жүйесінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.2. Желдің энергиясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
1.3. Қазақстандағы жел энергетикасының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4. Қазақстандағы жел энергетикасының даму келешегі ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
2. Ауданның және электрмен жабдықтау жүйесінің қысқа сипаттамасы ... ... .22
2.1 Электр энергиясының тұтынатын қуаты ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ..24
2.2. Нысанның электрмен қамтамасыз етілуін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...21
2.3 Жүктеме графиктері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .25
2.4. Жарықтандырушы жүктемені есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
2.5. Зауыт бойынша күштік электр жүктемелерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... .28
2.6. Құрал-жабдықты таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .30
3. Жасыл жайлау астық шаруашылығын жел электр энергиясымен
қамтамасыз ету ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..33
3.1 Жел агрегатын таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...38
3. Инвертор таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .41
3.3. Нысан үшін аккумулятор батареяларының (АБ) түрін таңдау ... ... ... ... ... 42
3.4. Аккумуляторлық батареялардың санын есептеу және оның типінің электр
жабдықтауға тәуелділігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..45
4 Өмір тіршілік қауіпсіздігі
4.1 Акустикалық есептеу және шудаң қорғанудың шаралары ... ... ... ... ... ... ... 49
4.1.1 Аккустикалық есептеу және қорғанудың шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ...51
4.2 Бөлме ішіндегі электр қауіпсіздік шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
4.3 Аккумуляторлық батареяларды зарядтаған кезде қолданылатын қауіпсіздік
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 55
5 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..58
5.1 Жұмысты ұйымдастырудың жалпы сұрақтары ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...58
5.2 Өнімдер нарығының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
5.3 Жобаның экономикалық негізделуі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 60
5.4 Ұйымдастырылған және заңдық жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... 60
5.5 Қаржылық жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
5.6 Инвестициялық жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...61
5.7 Финансты-экономикалық тиімділіктің инвестициялық көрсеткіштері ... ..64
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .66
Пайдаланған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .67
Қысқартулар мен белгіленулердің тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 69
12
Кіріспе
Қазақстанның
мәнді территориясы және ауылдық жерлерде халық
санының төмендігі 360 мың километрді құрайтын ауылдық электр берілісін
және жүктеменің төмен тығыздығын анықтайды. Ұзындығы үлкен ауылдық
электр желілерін төменгі деңгейде тұтынғанда, ол мәнді шығындар сияқты
(25-50%) тұтынушыларда мәнді дәрежеде электр энергиясының өзіндік құнын
арттырады. Сарапшылардың бағалауы бойынша алыстағы аз қуатты
тұтынушылар үшін электр энергиясын транспорттаудың нақты құны
5 центкВт.сағ-қа жетуі мүмкін, бұл бұндай тұтынушалардың энергиямен
қамтамасыз етілуін экономикалық жағынан тиімді етпейді. ҚР МСХ
мәліметтері бойынша 255 ауылдық жерлер электрмен жабдықталмаған.
Қазақстанда 180 000-ға жуық ауыл шаруашылықтар бар, олардың біраз бөлігі
де электр жабдықтарына қол жетімсіз. Электр жабдықтарының, телефон
байланысының және сумен жабдықтаудың болмауы тұрғындардың өмір сүру
жағдайларын нашарлатады және ауылдық жердің әлеуметтік-экономикалық
дамуын тежейді.
Электроэнергетика нысандарының қоршаған ортаны ластау мәселелері
қатаң түрде қойылып отыр.
Қазақстандағы көмір электр стансаларының
түтініндегі улы заттардың концентрациясы халықаралық стандарттардан
бірнеше рет асып түседі. Электр стансалардың атмосфераға шығаратын
зиянды заттары жылына 1 млн. тоннадан асып түседі, ал қоршаған ортаны
ластайтын заттардың жалпы көлемі 11 млн.тоннадан асады.
Қазақстанда жылу электр стансалары Парниковый Газ-ның таралуының
негізгі көздері болып табылады. Бұл сектордың үлесі елдегі ПГ-ның жалпы
бөлінуінің 43 %-н құрайды. Мәселен, 2010 жылда электр энергияны өндіру
артқанда ПГ-ның лақтырылуы 1990 жылдағы энергосектордың деңгейінен
өсіп кетті.
Сарапшылардың жуықтап бағалауы бойынша Қазақстандағы көмір
энергетикасынан қоршаған ортаға тигізетін сыртқы зиянының құны электр
энергиясының әрбір кВтсағ үшін 7,7 теңгені құрайды.
Көмір ЖЭС-терде өнідірілетін электр энергиясының көлемін ескере
отырып сыртқы зиян келтірудің құны жылына 4,3 млрд. АҚШ долларымен
бағалана алады.
Осы байланыста
үшінші категориялы тұтынушыны жел
агрегаттарының көмегімен электрмен жабдықтау
тақырыбын ерекше өзекті етеді.
13
аталған жұмыстың
1. Қазақстандағы балама электр энергетика
1.1. Қазақстанның энергия жүйесінің сипаттамасы
Отын энергетикалық кешенінің негізгі элементтерінің бірі электр
энергетикасы болып табылады, республиканың өнеркәсіп өндірістерінің бүкіл
көлемінің 7 %-нан аса тұтындырады. Шартты түрде отандық энергокешенді
үлкен үш өңірге бөлуге болады: Солтүстік, Орталық және Оңтүстік, Батыс.
Солтүстік және Орталық өңірлерге Ақмола облысы, Шығыс Қазақстан,
Қарағанды, Қостанай және Павлодар облыстары кіреді. Бұл облыстарда
энергетикалық шаруашылықтар бірегей желіге біріктірілген және де Ресей
Федерациясының жетілдірілген энергожүйесімен тығыз байланыста. Электр
энергиясын өндіруде бірінші орынды Екібастұз электр стансасы алады ( 4000
МВт-қа дейін). Бұл жерде көмір көздері өндірілетін болғандықтан ауданда
көмір электр энергиясы басым қолданылады.
Оңтүстік өңірі. Алматы, Жамбыл, Қызылорда және Оңтүстік Қазақстан
облыстары ортақ желіге біріктірілген, бұл өңірлер Қырғызстан мен Өзбекстан
энергия жүйелерімен тығыз байланыста. Өзінің отын көздерінің жоқ болуы
және үлкен стансалардың жоқ болуына байланысты, көрші елдердің
электрэнеригясының импортына тәуелді болып келеді. Осы мәселені шешу
үшін 1998 жылы транзитті электр желі салынды. Ол Екібастұз, Нұра, Ағадыр
және Алматы транзитті электр желісі деп аталады. Оның қуаты 500 кВ. Бұл
жағдай көрші елдерден электр энергиясының импортына тәуелді болуды
жойды және де Орталық және Солтүстік облыстардың энергожүйесіне
қосылды.
Батыс өңіріне Ақтөбе, Атырау, Маңғыстау облыстары кіреді. Бұл
облыстар Ресей Федерациясының энергожүйесімен біріктірілген. Тек бір
облыс энерго жүйесі біріктірілмеген, жеке дара болып істейтін Ақтөбе
облысы. Керекті қуаттарды толығымен жабу үшін және сыртқа электр
энергияны
жобалануда.
экспорттау
үшін осы өңірлерде жаңа стансалар салыну
Қазақстанда
табиғи көздердің дұрыс бөлінбеуі өзінің әсерін тигізіп
жатыр. Бір өңірлерде артығымен болса, басқа өңірлерде табиғи көздердің аз
болуы не болмаса мүлдем жоқ болуы. Сондықтан көрші елдерден электр
энергияның импортауына тәуелді болып отыр.
Қазіргі уақытта әр түрлі жобалар қарастырылуда. Үлкен жарыстар
жүргізілмекші: өндірістік және өнімдік. Бұл жобалардың және жарыстардың
ұйымдастырылуының себебі Қазақстанның энергетика жүйесін жетілдіру
және оны экспортқа шығару болып табылады.
Жоғарыда айтылғанға байланысты, энергетиканы жетілдіру үшін және
оны дүниежүзілік стандартқа сай болу үшін де балама энергокөздерін қолдану
болып табылады. Қазақстанда қайта қалпына келу энергияларының
потенциалдары (су, жел, күн, биогаз, органикалық қалдықтар) үлкен. Олар
14
шығындардың азаюына және экологиялық мәселелерді шешілуіне алып
келеді.
Қазақстанда жаңартылған көздер энергиясының потенциалы жоғары,
елімізде суды да, желді де, күнді де және биогазды да қолдану өте тиімді.
Болашақта 2020 жылға дейін балама энергия көздері жалпы электр энергияны
тұтынудан 5 %-ды құрауы тиіс деген болжамдар жасалып отыр. Осы
айтылған бағыттардың, басқа да энергожүйелер секілді жақсы жақтары және
де минустары болады.
Оларды қолдану тиімді және де оларды зерттеген
ғалымдар өте көп және де басқа елдерде кеңінен қолданыста болғандықтан
тиімділігіне көзіміз жетеді. Мысалға, бұл балама энергия көздерін қолдануда
шет елдерінде 19-ғасырлардан бастап қолданылады. Әсіресе, Дания, АҚШ,
Қытай, Швейцария, Жапония, Корея және т.б. елдерде кеңінен қолданыста.
Экологияға деген зияндары жоқ, экономикалық жағынан да жақсы, өйткені
жаңа жұмыс орындары пайда болады, отандық машина жинау бөлімдерінің
жетілдіруіне алып келеді, зиянды улы газдардың бөлінуінен аурулардың
азаюы. Алайда, біздің елімізде осы энергия көздерінің жетілуін тежейтін
мәселелер көп. Олар:
- нормативті түрде жеткіліксіз қамтамасыз ету;
- осы бағыттағы инженерлердің жоқ болуы және осы бағыттағы
ғалымдардың аз болуы;
- еліміздің политикалық толық стимуляциясының жоқ болуы;
- ең басты мәселе, энергожүйеде ЖЭС-тің басым болуы.
Арнайы мамандардың бағасы бойынша елімізде жаңартылған энергия
көздерінің потенциалы жоғары және оны өндіріп тұтынуға мүмкін, егерде осы
көздерді игере бастаса, электр энергия өндірілуі тұтынудан асып түсуі мүмкін.
Алайда, мамандардың айтуы бойынша еліміздің территориясы үлкен
болғандықтан оны жабдықтау және жаңартылған энергия көздерінің көлемін
нақты анықтап білу өте қиынға соғады.
Қазіргі уақытта елімізде жел электр энергиясын дамытуға және
қолдануға бізде жақсы мүмкіндіктер бар, мысалға Жоңғар ауданында және
Шелек аймақтарында желдің жылдамдығы 7 - 9 мс және 5 - 9 мс.
Маңайындағы электр берілістердің болуы да тиімді боллып келеді.
Егерде елімізге қайта жаңартылған энергия көздерін өндіріске кіргізсек,
Қазақстан мыңдаған тонна табиғи ресурстарды үнемдейді және еліміздің
табиғаты, ауасы тазарады.
Осы бағытты елімізге игеруге басты мәселелердің бірі:
- жаңартылған энергия көздерін толығымен жақсы игерген мемлекет
біріншілікке ие болады және отынға деген бағаны беріп отырады;
- жоғарыда айтылғандай, ол табиғи көздерді сақтап қалуға және оны
химиялық өімдерге және өнеркәсіптің басқа бағыттарына жұмсалуына
мүмкіндік береді, өзінің бағасын ақтау уақыты қысқа және балама
энергетикаға бағалар төмендейді, ал дәстүрлі энергетикада керісінше
қымбаттайды;
15
- табиғатқа зияны тимейді, көптеген экологтардың зерттеулері бойынша
отындарды энергетикада қолдану климаттың бұзылуына алып келеді;
- адамдардың санының өсуіне байланысты, СЭС және АЭС-тің зияны
адамға тимейтін жерге салуынуы тиіс, АЭС салынған жерлерде адамдардың
онкологиялық аурулардың санының өсуі жәнеде басқа аурулардың пайда
болуына алып келетіні белгілі;
эволюциялық-тарихи: Жердегі отын ресурстарының шектелгеніне
байланысты, сонымен қатар атмосферадағы және биосферадағы
катастрофалық өзгерістердің экспоненциальді өсуіне қарай дәстүрлі
энергетика дағдарысқа әкелуші болып көрінеді; қоғам эволюциялық дамуы
үшін альтернативті энергия көздеріне көшуді бастау қажет.
Қайта жаңарту энргия көздеріне көшудің тағы бір себебі, олардың
негізінде көптеген жоғары технологиялық бағыттардың дамуы, ғалымдарға
келетін көмектердің көбеюі. Өзіміздің елімізде 5 МВт-қа дейінгі жел
қондырғыларын шығаратын болды, биогазды да ауыл шаруашылығында
қолдана бастады, Балқашта елімізде бірінші күн-жел біріктірілген жүйесі
салынды.
Дәстүрлі емес энергия жүйесі бізде жаңадан және барлығы басынан
бастап салынатын болғандықтан ауқымды түрдегі капиталдық инвистициялар
қажет, дәстүрлі энергия жүйесіне қарағанда. Бірақ, дәстүрлі энергия
жүйесінде қолданылатын органикалық отынның құнының өсуі, қоршаған
ортаны қорғау мақсатында бөлінетін қаржылардың өсуі дәстүрлі емес энергия
көздеріне салынатын ақшадан асып түседі. Ал бұл бағыт әлі де дамыйды және
де еліміздегі энергияны сақтаудың ең маңызды бөлігі болып саналатын
болады.
1.2. Желдің энергиясы
Жел - дәстүрлі емес энергия көздерінің бірі. Мамандардың айтуынша,
жел тиімді энергия көздерінің бірі және ол тек дәстүрлі энергия көздерін ғана
емес, ядролық энергия көздерін ешқандай жаман залалдарсыз оларды
ауыстыруы мүмкін.
Жел электр энергиясының өңдірген кездегі пайдалы жағдайлар:
- Зиянды қалдықтарсыз өңдіріледі;
- Табиғи отынның қажеті болмауы;
- Алыста орналасқан жеке нысандарға тиімді болуы;
- Табиғи көздерге қарағанда қолдану уақытының шексіздігі.
Ғалымдардың айтуынша, жел электр энергиясы болашақта қосымша
электр энергия болып саналатын болады. Шет елдегі мамандардың
зерттеулері бойынша, егер де жел агрегаттарының бағасын 2 есе азайтса және
оның сенімділігін бірнешеге арттырған кезде, болашақта жел электр
стансалары дәстүрлі электр энергиясына ең күшті бәсекелес бола алады.
Дүниежүзіндегі елдердің көпшілігінде (АҚШ, Франция, Дания, Италия,
Великобритания, Германия, Жапония және т.б.) осы бағыттың дамуына
16
қаражаттар бөліп отырады. Көбінесе зерттеулер жүргізген кезде,
қондырғының сенімділігіне, шудың азаюына, телефон және радио
стансаларына кесірін тигізбейтін мәселелерге көңіл қатты бөлінеді.
1994 жылы Данияда 3500-3600 жуық жел электр қондырғылары
қолданыста болған, соңын өзінде жалпы тұтынудың 3 % ғана құраған.
Калифорнияда (АҚШ) 14 000 жуық жел агрегаттары жұмыс істеп тұрған. 1997
жылда жел агрегаттарының саны 21 000 жуық болған, олар 3000 МВтсағ
электр энергияны өндіріп отырған. Сол кездерде жел агрегатының құны 3000-
3500 долкВт, ал өндірілген электр энергияның бағасы 20-25 цент(кВтсағ) -
ты құраған. Уақыт өте келе жел агрегаттарын жақсарта отырып оның құны да
төмендей бастады, соған байланысты электр энергияның да құны азайды.
Басқа елдерде, яғни өздерінің табиғи көздері аз немесе мүлдем жоқ, жел
электр энергиясын дамыта бастады. Мысалы, АҚШ-та және Еуропа
елдерінде жел элетр энергиясына көңіл қатты бөлінді, қазіргі уақытта да
бөлініп және дамып келе жатыр. Егер де оның пайыз үлесі жалпы алғанда 12
болса, 3 жылдан кейін 24 %-ға өсіп отырды.
Жел агрегаттары қазіргі уақытта қуатты 300-700 кВт өндіретін болды,
бұрынғы кездері жел агрегаттары тек максималды түрде 100 кВт өндіретін.
Жел агрегаттарының жаңа құрылыстарында аэродинамикалық профилдер
қолданылатын болды, олар синтетикалық материалдардан жасалады. Көп
элементтері электрондалған, желдің жылдамдығының өзгеруін қадағалап
отыратын электрллік құрылғылар қосылған. Мұндай құрылғылар желдің
жылдамдығын эффективті түрде және нақты пайдалануға мүмкіндік береді.
Солтүстік Германияда ЖЭҚ өндіретін электр энергиясының құны 14
цент(кВт·сағ)-ты құрайды. 1996 жылға дейін жалпы қуаты 500 МВт ЖЭҚ-н
енгізу ойластырылған және 1995 ж. бірінші жартысында ЖЭҚ-тің
тағайындалған қуаты 90 МВт-ты құрады.
Индияда өкімет қолдаған желге қатысты шу 1995 ж. басталды. 1995 ж.
ортасында-ақ 121 МВт эксплуатацияға енгізілді және келесі 12 айда 950 МВт
енгізілуі тиіс болды. Осы бағдарламаның орындалуы нәтижесінде Индияның
кейбір аймақтарында өндіруші қуат ондаған рет өсті.
Қытайда, Жаңа Зеландияда, Швейцарияда, Канадада және Кубада ЖЭҚ-
ның құрылысы жүзеге асырыла бастады.
Жел энергетикасын дамыту мүмкіндігіне ие елдерге Аргентинаны,
канаданы, Қытайды, Ресейді, Қазақстанды, Мескиканы, Оңтүстік Американы
және Тунисті көрсетуге болады, оларда электроэнергияның қажеттілігін 20%-
ға дейін желдің энергиясы есебінен жабуға болады.
Сонымен қоса 20 кіші субтропикті елдер, олар электроэнергия
қажеттіліктерін қымбат дизель-генераторлық қондырғылардың есебінен
қанағаттандырады, оларда желді қолдануды дамыту мүмкіндіктері бар.
Кейбір елдерде жел энергетикасын энергия көзі ретінде дамыту қарсы әсерге
тап болуда. Бір жағынан, жел фермалары үлкен аудандарды алады. Екінші
жағынан, ЖЭҚ-ның құрылысы кезінде ландшафтың өзгеруіне байланысты
проблемалар туындайды. ЖЭҚ алып тұрған аудандарды ауыл шаруашылық
17
қажеттіліктеріне қолдануға болады. 1 га жердің құны аймаққа қарай 100-ден
2500 дейін дол. құрауы мүмкін. Тәжірибе көрсеткендей, эстетиканың сақталу
талаптарын көптеген жағдайда шешуге болады.
ЖЭҚ-ның құрылысына байланысты 1994 ж. пайда болған тағы бір
проблема құстардың миграция барысында өліп қалу қаупі. Орнитологтар
құстардың миграция жолдарының ЖЭҚ аудандары арқылы өтетінін нұсқайды.
Осыған байланысты табиғатты және оның проблемаларының масштабтарын
түсінуге тиісті ғылыми зерттеулер жүргізудің қажеттіліктері туып отыр.
Сарапшылар оның жемісті түрде шешілетініне сенімді.
Тағы бір маңызды пробеламлардың біріне қондырғы туғызатын шудың
деңгейінің әсері және ЖЭҚ жұмыстарының радиобайланыс жүйелеріне әсері.
Жел энергетикасының тағы бір проблемасына, желдің энергиясын қолдануға
тиімді аймақтардың ірі индустриялық орталықтардан шалғай орналасуы, ал
жаңа электр берілісі желілерінің құрылысы уақыт пен шығындарды қажет
етеді. Сөйтіп, мамандардың есебі бойынша 2000 МВт-ты 2000 км-ге берілуге
арналған электроберіліс желілері 1,5 биллион дол. Тұруы мүмкін.
КСРО-да, сонан соң Ресейде, жел энергетикасы жетекші капиталистік
елдерден артта қалып отыр, алайда бұл елдің географиялық жағдайы
энергияның осы түрін қолдануға жақсы әсерін тигізеді.
Жердегі желдің қосынды кинетикалық энергиясы 0,7 1021 Дж
шамасымен бағаланады 16. Алайда бұл энергияның көп бөлігі мұхиттардың
үстінен бөлінеді. Осыған қарамастан орманға оралмаған жазықтарда да
желдің энергиясы жоғары. Сонымен қоса бұндай жерлерде желдің
тұрақтылығы жоғары, ол әсіресе желэнергетикалық қондырғылардың жұмысы
үшін аса маңызды.
1.3. Қазақстандағы жел энергетикасының сипаттамасы
Жел энергиясы. Заманауи кезеңде қозғалыстағы ауа массаларының
энергиясы қалпына келетін энергия көздерінің келешегі мол көздерінің бірі
болып табылады. Қазақстан жел энергиясының үлкен потенциалына ие
аздаған елдердің қатарына жатады.
Кейбір мәліметтер бойынша Қазақстандағы теориялық жел потенциалы
1830 млрд. кВтсағж. құрайды. Келешегі бар жерлердегі жел потенциалының
нақты бағалауын беру үшін биіктігі 30-80 м метеочаттарды қолдана отырып
арнайы метеозерттеулерді кем дегенде бір жыл бойы жүргізу қажет. А лынған
метеомәліметтер жел қондырғыларының өндіретін жылдық өнімін есептеуге
қолданыла алады.
Отандық сарапшылардың бағалауы бойынша республикадағы жел
энергиясының техникалық потенциалы4 млрд. кВтсағж-ға жуық.
Жекелеген назарды Қазақстанның оңтүстік және оңтүстік - батыс аймақтары
талап етеді, онда электр энергиясын ауа ағындарымен генерациялау
мүмкіндіктерінің аналогтары жоқ. 10-нан немесе одан да көп аудандарда
18
орташа жылдамдығы 8-10 мс үлкен жел потенциалы бар, ал еуропалық жел
стансалары орташа жылдамдығы 4 - 5 мс-те жұмыс істейді. Әсіресе
Қытаймен шекаралас Алматы облысындағы Жоңғар қақпалары және
Шелек дәлізі аса белгілі.
Жоңғар қақпаларындағы қуаты 5 МВт бірінші жел электр
стансасының құрылысы үшін бас экологиялық фонд 2,5 млн. $ және Қазақстан
өкіметі 4 млн. $ бөлді. Әдетте жел электр стансалары мұнарадан, қалақшары
бар қанатшалардан және электр генераторынан тұрады. Олар қоршаған
ортаны ластамайды. Жел энергиясы көптеген жерде қол жетерлік
болғандықтан оны өндіріп және траспорттаудың қажеттігі жоқ. Жел оның
таралу жолында тұрған жел қозғалтқышына өзі келіп түседі. Оның көмегімен
көп энергия өндіру үшін алуан жер кеңістіктері қажет.
Бір ауданда 1100 дана қуаты 100-250 кВт ( жел дөңгелегінің диаметрі 25
м болғанда ) ЖЭҚ орналастырыла алады. Мұндай бір қондырғының өнімі
шамамен 60 мың кВтсағ. Басқа келешегі бар аудандардың бірі Ерментау
(Алматы облысы) - м2 - та 3700 кВтсағ, Форт-Шевченко (Каспий теңізінің
жағалауы) - м2 - та 4300 кВтсағ, Қордай (Жамбыл облысы) - м2 - та 4000
кВтсағ және т.б. атауға болады. Жамбыл облысындағы Бурный ауылындағы
Шақпақ жел дәлізіндегі желдің орташа жылдамдығы 24 мс, ол 5 МВт-қа
есептелген жел стансаларын тағайындауға мүмкіндік береді. Алматыда
Алма-Арасан санаторийінің электр энергиясына қажеттілігін толық
қамтамасыз ету ұсынылады (2-4 МВт).
Желді қолдану жаңа ЖЭО-дың, атом стансаларының құрылысынан бас
тартуға мүмкіндік береді, ал оңтүстік аудандарда - Шарын арнасындағы гидро
станса құрылысынан. Дәстүрлі энергия көздерін демеу тек қана электр
стансаның газды тиімді тазалайтын ауаға лақтырушы технологияларын
жақсартуға 5,6 млрд. $-ды талап етеді.
Электр энергия беріліс желілерінің жақындығы, электр энергиясын
қажет ететін жел маусымының жақсы корреляциясы, сондай-ақ электр
энергияға деген жергілікті сұраныс бұл ресурстерді тиімді қолдануға жағдай
жасайды. Белгілі метеорологиялық мәліметтердің негізінде жел электр
стансаларын (ЖЭС) орналастыруға арналған аудандар нұсқалды :
- Жоңғар ЖЭС-і - 40 МВт;
- Шелек ЖЭС-і - 140 МВт;
- Сарыиек ЖЭС-і - 140 МВт;
- Алакөл ЖЭС-і - 140 МВт;
- Қарой ЖЭС-і - 20 МВт;
- Шенгелді ЖЭС-і - 20 МВт;
- Қордай ЖЭС-і - 20 МВт.
Жалпы қуаты - 520 МВт, өнімі - 1,8 - 2 млрд. кВтсағж,
инвестицияның қажетті деңгейі - 500 млн. $ төңірегінде.
Электр энергияға деген сұраныстың өсуінің болжалуы және электр
стансаларының тозуы
негізінде, алыс орналасқан аудандарда электр
энергиясының тарифі тасып жеткізудің дефициті және жаңа стансалардағы
19
электр энеригясын өндірудің шекті құны салдарынан кВтсағ-на 4-5 центке
дейін өседі. Аталған факт жел энергетикасын коммерциялық бәсеке балама
ретінде көрсетеді, әсіресе ол қазіргі кезде сенімді электр энергиясының
көздері жоқ алыстатылған шағын тұрғын пункттері үшін ерекше.
Қазақстандағы жел энергиясы зерттеулері бойынша 5000-ға жуық сондай
тұрғын пункттері бар.
КазСельэнергоПроект институтының бағалауына сәйкес аталған
тұрғын пункттеріндегі электр энергиясының өніміне деген жалпы қажеттілік
80 МВт-ты құрайды. Жел энергиясын қолдана отырып электр энеригясын
өндірудің орташа бағасы АҚШ-тың 3,5 центінен 5 цент диапазонында
орналасуына, жел электр стансасын кілт астына тапсыру жобасы бойынша
инвестициялық шығындарға сәйкес шамалап алғанда кВтсағ-на 1100 $ .
Қазақстандағы жел турбиналарының құнын жергілікті өндірстерді және
жинаушы қуаттарды тарту арқылы төмендету мүмкіндігі бар. Қазақстанда
бұрынғы Совет Одағы қорғану өндірісі үшін қолданған машина жасау
индустриясы жақсы дамыған. Қазақстан өкіметі аталған өнеркәсіпті азаматтық
өнімге айналдыруға тырысады. Жүргізілген бағалауға сәйкес бұрынғы
машина жасау өнеркәсіптері батыс өндірушілері мен біріге отырып жел
турбиналарының анықталған құраушыларының өндірісіне ауыстырылуы
мүмкін.
Қазақстан республикасының энергетика және минерал ресурстерінің
Министрлігінің мәліметтері бойынша 2030 ж-ға дейін республиканың 46
аймағында қосынды қуаты 1 млн. кВтсағ жел стансаларының құрылысы
жайлы сұрақтарды қарастыру жоспарлануда. Бұл жобаны іске асырған соң
облыстардың энергетикалық балансына 40 МВт электр энергиясы қосылады.
Жоғары жылдамдықтағы ұйытқыма жел соғатын шұғыл -
континенттік климат жағдайларында жұмыс істеу үшін осы жағдайларға
бейімделген жел энергоқондырғыларын дайындап шығару қажет. Қазақстанда
мұндай жұмыстар тұрақты түрде өткен ғасырдың 70 - жылдарынан
бастап жүргізілді және қазіргі бар жел қондырғыыларының жұысшы
органдарын дайындауға және модернизациялауға әкелді. Сонымен
Қазақстанда савониус виндроттарының, бонидің, винтті, турбовинтті ЖЭҚ-
ның жақтаушылары бар.
Көп жылғы еңбектің нәтижесі ретінде сирек кездесетін магниттердегі
электрогенераторлары бар турбовинтті жел қондырғысы болды. Үш ұйымның:
Чистый мир ВЭР қоғамдық қоры, ЖШС Энергоэкотрейдинг, ЖШС
Казахтранстур жалпы күшімен Жоңғар қақпаларында пайда болған жел
қондырғысы ұлттық жаңалық ашу болып табылды, ол тәжірибеде жемісті
қолдауын тапты. 1999 ж. қыркүйегінен 2000 ж. маусымына дейін Достық
стансасында үлгілі ЖЭҚ тексерілді, ол аспалы тәрізді диаметрі 1,6 м
турбовинт. Аталған ЖЭҚ 10 й бойы 10 метр биіктікте ілініп тұрып зерттелді.
Жоңғар қақпаларының жел потенциалын игерудің екінші кезеңінде
Достық стансасында жалпы қуаты 60 кВт-қа есептелген тесіксіз
конструкциясының диаметрі 2,5 м ЖЭҚ-ті дайындау және орнату болып
20
табылды. Бастапқы зерттеулер өнертапқыштың есептеуінің дұрыстығын
дәлелдеді. Алынған мәліметтердің негізінде автомобильге орнатылатын винт
алды, бағаналы, аспалы, судағы кемелік ЖЭҚ құрылды. Әрине, өнеркәсіптік
масштабтарда электр энергиясын өндіруге қабілетті жел плотинасының
макеті ғана бар. Сондада бізге шағын ЖЭҚ-тар жақын.
Сарапшылардың бағалауы бойынша қазіргі кезде желдің
энергиясының потенциалын қолдануға экономикалық негіздеу Жердің
солтүстік жарты шарындағы жел белдеуінде жатқан Қазақстанның
географиялық орналасуымен байланысты. Бұл жағдайда әсіресе белгілері
Жоңғар қақпалары және Шелек дәліздері. Олардың ауа ағындарының
электр энергиясын генерациялауға қолдану мүмкіндіктері бірегей. Бірақ
бұнымен оңтүстіктегі және оңтүстік - батыстағы аймақтарды ескермегенде
қазақстандық ресурстер жойылмайды, Қазақстанда барлық жерде жақсы жел
потенциалы бар. Кем дегенде он бес келешегі бар ірі жел электр
стансаларының құрылысына аудандар таңдалды. Республикадағы бірқатар
жерлердегі жел потенциалының тығыздығы 10 МВт м2.
Қазақстан
Казсельэнергопроект ҒЗИ мәліметтері бойынша
республикамыз жан басына шаққанда жел энергетикалық ресурстерінің саны
бойынша әлемде бірінші орынға ие.
Қазақстандағы
жел энергетикасының дамуының басқа да бірқатар
жақсы жақтары бар. Олар Қазақстандық спецификаға негізделген. Шексіз
территория, көптеген тұрғын пункттерінің көмір шығатын орындардың
қасындағы ірі электр стансаларынан алыс орналасуы мәнді түрдегі
ұзындықтағы электр беріліс желілеріне ие болуға әкеледі (420 мың. км жуық).
Бұл біріншіден, электр энергиясын траспорттағанда үлкен технологиялық
шығындарға алып келеді (14 %-ға жуық), екіншіден, электр желілік бұзылулар
электр жабдықтаудың осалдығына әкеледі. Осы байланыста жергілікті
энергия көздерін қолданып анықталған децентрализациялау, ол үшін ЖЭК-н
қолдана аламыз, бұл бар болатын электр жабдықтау жүйесіне қосымша
ретінде жүреді, экономикалық көзқарас тұрғысынан да, оның қауіпсіздігін
қамтамасыз ету жағынан да.
Қазақстанда ЖЭК-нің дамуына ешқандай назар аударылмады деп айтуға
болмайды. Керісінше, совет үкіметінен кейінгі жылдары бұл туралы көп
айтылды, кейбір нәрселелерді жасап байқады. Еліміздің 2030 жылға дейінгі
электр энергетикасының даму бағдарламасы қуаты 500 мВт ЖЭС-ды 2010
жылы енгізуді қарастырған. Осы сферадағы Қазақстанның ниетін БҰҰ-ның
даму бағдарламасы қызығушылық танытты, олар республикаға Қазақстанда
жел энергетикасының дамуына демеу беру үшін техникалық көмек көрсететін
жоба дайындады. Ол жел энергетикасын дамыту бойынша келешекке
бағдарлама дайындау және Жоңғар қақпаларындағы қуаты 5 мВт бірінші
пилоттық жел стансасының құрылысы. Ғаламдық экологиялық қор 2,5 млн. $-
ды грант ретінде осы жобаның орындалуы үшін бөлді.
Жоңғар қақпаларын және Шелек дәлізінің потенциалдарын
игерудің мәселесі және тежеуіш сұрақтары ұзаққа созылған. Осы жобаға шет
21
елдің инвесторларын шақыру мүмкіндері де болған. 90- жылдары қазақстан-
малазийялық келісім шартына қол қойылған, олар оңтүстік қазақстанның жел
энергия жүйесін дамытуға үлесін қосуы керек болған. 1999 жылы ресми
адамдардың қатысуымен Алматы облысында жел энергия стансаның салыну
жобасы ның документтеріне қол қойылған.Осы жобаны орындауға
Малазийялық-сингопрулық-австралиялы қ ұйым Ideal Fortune Holdings SPN
BND алған. Жоба 100 млн. $-ға бағаланған болатын, ал нысандар 2003
жылға дейін қуаты 85 МВт-ты беруі керек болатын. Алайда, бұл жоба тоқтап
қалған. Сонымен қатар Жапония тарапынан осы жерде 50 МВт жел
стансасының құрылысына көмек көрсету жайлы ұсыныстар болды, бұл
Қазақстан тарапынан қолдау таппады. Соңғы кезде Жоңғар қақпалары
ауданында қазақстандық Алматы автоматика компаниясының күшімен
қуаты 500 кВт бір жел қондырғысы қойылды.
Сарапшылардың айтуынша Жоңғар қақпаларында пилоттық
нысанның құрылысы туралы ұсыныс 2000 жылы түскен. Қазақстан
Республикасының үкіметі аталған ұсынысты 4 жыл бойы қарастырды және
тек 2004 жылы оны құптады. БҰҰ стансаның құрылысы үшін инвесторларды
табуға көмектесті, олар жалпы келісім шарт шеңберінде әрекет ете отырып
Қазақстан Республикасының энергетикажәне минерал ресурстерінің
министрлігімен қосымша келісім шартты 2 жыл аралықта жасады, онда
келешекте осы ЖЭС-те өндірілетін электр энергиясының сатылуын
ұйымдастыру мәселелері қарастырылды.
Бұл кезде жобаны іске асырушылар көптеген проблемаларға кездесті,
жекелеп алғанда, дәстүрліден қымбатқа түскен жел электр энергиясын қалай
сату туралы сұрақ туды. Сонымен қатар, қосымша жер телімдерінің бөліну
қажеттіліктерінен туындайтын проблемалар шықты. Осы проблемаларды
шешуге кеткен уақыт аралығында құрал - жабдықтың құны 2000-нан 2006
жылдар аралығында мәнді түрде 30-40 % өсті. Сәйкесінше бастапқыда
жобаны іске асыруға бөлінген бюджет жетпеді.
Қазіргі кезеңде осы стансаға қажетті құрал-жабдықты жеткізу мәселесі
шешілмей тұр. Болашақ ЖЭС-ның жоспарланған қуаты (5 МВт) техникалық
жабдықтауға шетел операторлары қызығушылық таныту үшін өте аз. 5 МВт
энергияны өндіру үшін бар болғаны 5 жел қондырғысы қажет, сонымен қоса
оларды жеткізу мен ары қарай сервистік қызмет көрсету міндеттерін шет ел
өндірушілері әдетте алғысы келмейді. ЖЭҚ шығаратын компаниялардың
инвесторларымен жасалатын келісім шарттар болашақ стансаның қуатын 50
МВт-қа дейін арттыруға тоқталды, алайда ҚР ЭжМРМ аталған инициативаны
қолданады.
Үнді компаниясының көмегімен Оңтүстік Қазақстан облысында жел
жобасының бастапқы стадиясы іске асырылуда, жақында Кентау қаласының
аумағында бірнеше демонстрациялық жел энергоқондырғылары жұмыс істеуі
керек. Қарағанды облысының Шет ауданында 11 жел энергостансалары
орнатылған.
22
Дәстүрлі емес көздерді практикалық және эффективті түрде қолдану
сұрақтары алі күнге дейін шешілмеді, оның себебі бұл энергетика жүйесінің
қазіргі уақытта дәстүрлі энергия жүйесімен бәсекелстікке түсе алмауы.
Алайда жел энергетикасының дамуының қаншалықты жақсы жақтары
болғанымен оның дамуын тежейтін кемшіліктері де бар. Ауа энергиясының
өзгеруіне алып келетін желдің жылдамдығының және бағытының тұрақты
болмауының әсерінен токтың жиілік тербелістері әрдайым өзгеріп отырады
және ЖЭС-тегі кернеулер де тұрақты болмай тұруы. Осы кемшіліктерді
азайту немесе оны жою үшін арнайы тұрақтандырғыш жиілік
айландырғыштарды және де автоматикаларды қолдану керек болады, ал бұл
құрылғылар өзінің құнына асып кетеді және ол экономикалық жағынан тиімді
болмауы. Оның тағы бір кемшілігі ЖЭС шуды тудырады, радио және
телефон стансаларына зиянын тигізеді.
ЖЭС-ты орнатудың шешімдері бар, кемшіліктеріне қарамастан, егер де
оларды тұрғын жерлерден алыстатып орнатылса және де желдің потенциалы
өте жақсы, тұрақты жылдамдығы жиі болатын мекендерде, яғни биік таулы
не төбелі-жазықты жерлерде, орнатылса жоғарыда айтылған кемшіліктерге
қарамастан ЖЭС жақсы қуаттарды өндіретін болады.
Қазақстанда көптеген кеніш шахталары жабылуда немесе жұмыссыз
тұр. Ал олардың жер асты кеңістіктерін пайдамен қолдануға болады,
ғалымның немесе инженердің ойын дұрыс іске асырса болғаны. Жерде
температуралардың айырмашылығынан жаратылыс тартуынан шахталық
ауа ағыны пайда болады. Ол жер асты өнімдеріне айдала отырып,
кинетикалық энергияның үлкен қорына ие және жел агрегаттарының
дөңгелектерін тұрақты жылдамдықпен бір бағытта айналдыруға қабілетті.
Ондағы ауаның қозғалысы бірқалыпты, ал энергетикалық токты бұл
агрегаттар анықталған жиілікпен және кернеумен өндіреді. Сөйтіп, электр
энергиясын жер астында өндірудің сенімді және арзан тәсілі шығады, ол жер
бетіндегі қоршаған ортаға зиянын тигізбейді.
1.4. Қазақстандағы жел энергетикасының даму келешегі
Энергетикалық сектор Қазақстан экономикасының ең дамыған
секторларының бірі. Қазақстан Республикасы қазып алынатын отынның
қорына бай, оның үлесі отынның жалпыәлемдік қорының 4 % - н құрайды.
Сонымен қатар
Қазақстанда гидроэнергия, күн энергиясы, жел
энергиясы, биомасслар түріндегі қайта жаңартылған мәнді ресурстерге ие.
Алайда, гидроэнергия бөлігін ескермегенде, бұл ресурстер қазіргі күнге дейін
кең қолданыс тапқан емес.
23
Қазақстандағы отынның негізгі тұтынушысы - электр энергиясын және
жылу өндірісі. Бұл сектордың отынды жылдық тұтынуы 30 млн.т.у.т. - ны
құрайды. Электр стансаларының отындық балансының құрылымында көмір
негізгі рөлге ие, оның үлесі -75 %-ды құрайды, газдың үлесі - 23 %, мазуттың
үлесі - 2%- ды құрайды.
Экономиканың дамуына байланысты электр энергияның тұтынылуы
және өндірілуі динамикалық түрде өсіп келе жатыр.
Осыған байланысты
өндіріліп жатқан электр энергияның дифицитінің өсуі байқлып жатыр. Электр
стансалардың жалпы орнатылған қуаттары 18,8 мың МВт-ты құрап отыр.
Бірақ, осы бар қуаттардың эксплуатациялық жұмыс уақыттарының шектеулі
болғандықтан, оның қуаты азаяды (14-15 МВт қана болуы мүмкін). Жылу
электр стансалардың қуаттарды өндірудің үлесі 15-16 МВт-ты құрайды, ал
гидро стансаның үлесі 11 -12 % ғана құрайды.
Өндіріліп жатқан энергетикалық қуаттардың дұрыс емес орналасуына
байланысты, елімізде электр энергияның дифициті өсіп келе жатыр, тек бұл
аймақтарға Солтүстік облыс кірмейді, бұл жерлерде стансалар үлкен
қуаттарды өндіргендіктен (60%-ды құрайды мемлекет бойынша) керісінше
электр энергия артығымен қалады.
Қазақстан аймақтарының энергиямен қамтамасыз етілуі төмендегідей:
Солтүстік аймақ, оған Ақмола, Шығыс-Қазақстан, Қостанай, павлодар
ооблыстары кіреді, энергия артығымен бар, артық қуат 1980 МВт төңірегінде,
электр энергиясының өндірісі - 7,6 млр. кВт*сағ, ол Қазақстанның басқа
аймақарына жеткізіледі және Ресейге экспортталады.
Батыс аймақта (Атырау, Маңғыстау, Батыс-Қазақстан облыстары)
қуаттың 77 МВт және электр энергиясының 0,2 млрд. кВт*сағ көлеміндегі
жетіспеушілігі бар, ол электр энергиясын Ресейден импорттау арқылы
жабылады. Қуаттың жетіспеушілік деңгейі 2015 жылы 145 МВт-ты құрайтын
болады, электр энергиясның жетіспеушілігі - 8,3 млрд. кВтсағ. Бұл жылдам
дамып жатқан аймақтағы электр энергиясын тұтынудың артуын
қанағаттандыру үшін 580 МВт төңірегіндегі газдағы қуатты енгізу
жоспарлануда. Алайда, электр энергиясының жетіспеушілігі Ресей
импортымен жабылып отыруы сақталады. Газдың бағасының келешекте
өсуінен осы аймақтағы электр энергиясының құны да мәнді түрде артады.
Оңтүстік аймақта (Алматы, Жамбыл, Қызылорда және Оңтүстік-
Қазақстан облыстары) қуаттың (956 МВт) және электр энергиясының (4,8
млрд. кВтсағ) мәнді жетіспеушілігі көрінеді. Қуаттың және электр
энергиясының жетіспеушілігі Солтүстік аймақтан электр энергиясының
берілісімен және Орта Азия Республикаларынан электр энергиясының
импортталуымен жабылады. 2015 жылғы келешекте қуаттың жетіспеушілігі
1700 МВт-қа дейін, ал электр энергиянікі - 7 млрд. кВтсағ-қа жетеді.
Оңтүстік аймақта қуатпен электр энергиясының жетіспеушілігін болдырмау
үшін электр берілісінің АЛ 500 кВ Солтүстік-Оңтүстік екінші желісін салуда.
Қуатты генерациялаудың кеңейтілуі мен реконструкциясы төмендегі
қалаларда жоспарлануда: Алматы, Тараз және Шымкент, Балқаш ЖЭС қуаты
24
1000 МВт,Мойнақсай СЭС қаты 300 МВт, Кербұлақ СЭС қуаты 50 МВт,
шағын су электр стансаларында 750 МВт-қа дейін. Жамбыл ЖЭС қуаты 730
МВт, газ-мазут отынында жұмыс істейді, осыған байланысты электр
энергиясының құны басқа жерлерге қарағанда жоғары. Газдың бағасының
өсуіне байланысты Оңтүстік аймақтарда электр энергияның құны өсіп
отырады.
Қарағанды обылсы кіретін Орталық аймақта өлшемі 619 МВт қуаттың
жетіспеушілігі байқалады, ол болашақта 2015 жылға дейін 1050 МВт-қа дейін
өседі. Қарағанды облысында көмірдегі жаңа қуаттардың енгізілуі
жоспарлануда, Қарағанды қаласында 980 МВт.
Ақтөбе обылсындағы қуаттың жетіспеушілігі 325 МВт-ты құрайды, ол
2015 жылға дейін 435 МВт-қа дейін өседі. Қуаттың
және электр
энергиясының жетіспеушілігін Солтүстік аймақтың есебінен жабу көзделуде.
Сонымен қатар газдағы жаңа қуаттардың өлшемі 145 МВт енгізілуі
жоспарлануда. Электр энергиясының өндірілуі газбен жүретіндіктен, электр
энергиясының құны газдың бағасының артуына қарай өсетінін ескеру қажет.
Сонымен, Қазақстанның барлық аймақтарында, асқын энергиясы бар
Солтүстік аймақты ескермегенде, қуаттың және электр энергиясының
аймақтық жетіспеушілігі сақталады. Электрмен қамтамасыз етуді ірі көмір
электр стансаларының базасында қуат пен электр энергиясын энергия
жетіспейтін аймақтарға беру бойынша орталықтандыру электр
энергиясының саласында басым рөл атқаруды жалғастырады, бұл
энергожелілік шаруашылықтардың кеңеюіне, сонымен қатар транспортта
электр энергиясының шығынының артуы және қоршаған ортаның ластануына
инвестициялардың салынуын анықтайды.
Үлкен ұзындықтағы электр желілерінің құрамы электр энергияларының
транспорттағы мәнді шығындары (25 - 50 %) секілді энергожабдықтау
экономикасын нашарлатады. Ауыл электр желілерінің бөлігі жарамсыз болып
қалған және оларды қалпына келтіру экономикалық жағынан тиімсіз. Ауыл
шаруашылық министрлігінің мәліметтері бойынша 255 ауыл тұрғын
пункттерінде орталықтандырылған электр жабдықтау жоқ. Қазақстанда
электр жабдықтауы жоқ бірнеше мың фермерлік шаруашылықтар (9 мыңға
жуық) бар. Бірқатар аймақтарда энергия жабдықтау болмағандықтан ауыл
тұтынушыларын сумен жабдықтау мәселесі өткір тұр. Мәселен, Маңғыстау
облысында бұндай 35 тұрғын пункттері бар, тұрғындардың жалпы саны 28
мың адам. Электр және сумен жабдықтаудың болмауы алыста орналасқан
ауыл территорияларының әлеуметтік- экономикалық дамуын нашарлатады.
Қазақстан Республикасының 2007-2024 жылдар арасындағы қойылған
мақсаттары бойынша және халықаралық экономикаға өткен жағдайларға
байланысты, климаттың өзгеруіне байланысты елімізде балама түрде қайта
жаңартылған энергия көздерін игерілу мәселесі көтерілді.
Әлемдегі электр энергияның дамуы
25
Органикалық отынды электр энергияға қолданылуы әлемде қазіргі
уақытта электр энергетиканың негізі болып саналады. Органикалық отынды
пайдалана отырып өндірілген электр энергияның үлесі 60%-ды құрайды,ал
үлкен гидро стансалары тек 15 %-ды құрайды, атомдық энергетика - 15,8 %
және қайта жаңартылған энергия көздері - 1,9. Сонымен қоса, 21 - ғасырдың
басында энергетиканың дамуына мынандай факторлар: энергетикалық
ресурстарды тұтынудың өсуінде қазып алынатын отын ресурстерін
шектеушілік пен таратудың біркелкі еместігі, елдердің энергетикалық
қауіпсіздікті қамтамасыз етуге ұмтылуы, жылыжай газдарының таратылуына
экологиялық шектеулер. Аталған факторлар энергетикалық баланстағы қайта
жаңартылатын энергия көздерінің үлесінің артуына деген қажеттілікке
әкеледі.
Халықаралық энергетикалық агенттілктердің және институттардың
зерттеулері бойынша әлемдік энергетикалық баланстағы қайта жаңартылатын
көздердің үлесі 2050 жылда 18 %-ды құрауы мүмкін немесе энергияға деген
сұраныстың өсуін қанағаттандыру және атмосферадағы жылыжай газдарының
құрамын тұрақтандыру.
Дамыған елдерде қайта жаңартылатын энергия көздерін дамыту
бағдарламалары қабылдануда. Мәселен, Еуропалық Одақ жаңартылатын
энергия көздерінің өндіретін электр энергиясының үлесін 2020 жылы 20%-ға
(ірі гидро электр стансаларын есептемегнеде) арттыру туралы шешім
қабылданды. Қазақстанда ірі гидро электр стансаларында өндірілетін электр
энергиясының үлесі 12 %-ды құрайды.
Динамикалық түрде дамып келе жатқан жаңартылатын энергия
көздерінің коммерциялық түріне жел энергетикасы жатады. Қазіргі кезде жел
электр стансаларының тағайындалғын қуаты 60 000 МВт-тан жоғары немесе
әлемде генерацияланатын қуаттың 1,5 %-ы. Жел энергетикасы қуаттың үнемі
өсімшесін көрсетеді, жылына 20-30% . Жел энергетикасына деген
қызығушылықтың дамуы төмендегі факторлармен түсіндіріледі:
· отынның бағасына тәуелсіз энергияның жаңартылатын ресурсі;
· зиянды заттардың және жылыжай газдарының лақтырылмауы;
· жел қондырғыларының дамыған әлемдік нарығы;
· ЖЭС-ның аз уақыт ішінде салыныуы;
· ЖЭҚ-ның керекті жүктемеге тез бейімделінеді;
Қазіргі уақытта 65 мемлекетте электр энергетика жүйесінде ЖЭС-н
қолданып отыр. Олардың көбісі осы бағытты дамыту үшін көптеген
қаражаттар бөліп отыр.Көп мемлекеттер өз күштерімен жел қондырғыларын
жинауда, осылай олар қондырғының бағасын төмендетеді. Зерттеушілердің
болжаулары бойынша әлемде жел энергетикасының қуаты 23 0000 МВт-қа
өсуі тиіс.
Жел энергетикасы тек қана экология жағынан тиімді ғана емес, оған
қоса ауылды жерлерде әлеуметтік жағдайды және экономикалық
жағдайларын жоғарлатады.
26
Зерттеушілердің болжауы бойынша Қазақстанның Оңтүстік
облыстарында 2015-2020 жылдарда газ бен отынның құны көтерілген соң
және қуаттың жетіспеушіліктерінің көбеюіне байланысты жел энергетикасына
сұраныс өсе бастайды. Егер де жел электр энергетикасын еліміз жақсы игерсе,
онда болашақта көрші елдерден электр энергияны импорттау қажет
болмайды.
Жоғарыда айтылып кеткендей, электр энергетика рыногында жел
энергетика ресурстары мүлдем игерілмейді. Оның басты себеп деп
саналатыны бәсекелесті болмауы. Электр энеригяның құны 9-13 теңгені
құрауы мүмкін, инвестицияны қайтару жағын ескеріп есептесек. Бірақ, егерде
бастапқы жыладрдан кейін инвестициялар қайтарылған соң, жел энергетикасы
бәсекелестікке оңай түсе алады. Оның бағасының арзан да болуы өте мүмкін
жағдай.
Қазіргі кездегі дәстүрлі энергетиканың бағасы 2-3 жылдан соң құрауы
мүмкін: ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz