Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗВИТИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ КАЗАХСТАНА

Калимбетов Г.П. 1 Атагельдиева Л.Ж. 1
1 Центрально – Азиатский университет
Сегодня энергетика мира базируется на невозобновляемых источниках энергии. Большие надежды в мире возлагаются на альтернативные источники энергии, преимущество которых заключается в их возобновимости и в том, что это экологически чистые источники энергии. Развитие альтернативной энергетики в Казахстане становится неотъемлемой частью процесса, который проходит по всему миру уже много лет. Это процесс увеличения доли возобновляемых источников энергии в энергетическом производстве. Данная отрасль развивается в Казахстане благодаря огромной финансовой и технической поддержке государства. Хотя на данный момент доля ВИЭ в мировом производстве электроэнергии равняется всего 0,5 %, в 2014 году данный показатель составил уже 1 %, а до 2020 года ожидается прирост до 3 %. С технической точки зрения развитие рынка ветроэнергетики и солнечной энергетики в Казахстане весьма целесообразно. Это касается и экономической составляющей.
потребители электроэнергии
электроэнергетика
невозобновляемые источники энергии
альтернативная энергия
энергообъекты
1. Баймуканов А.С. Статья «Особенности структуры энергопотребления в Республике Казахстан» Транзитная экономика. – 2002. – № 4-5.
2. Викторов А.Е. и др. Перспективы использования солнечной энергии в народном хозяйстве Казахстана. Аналитический обзор.
3. Закон «О поддержке использования возобновляемых источников энергии» от 4 июля 2009 г. № 165-IV (с изменениями и дополнениями по состоянию на 29.12.2014 г.)
4. Махметов С., Статья «Энергетический комплекс РК: 10 лет спустя» Транзитная экономика. – 2002. – № 1.
5. Стратегия эффективного использования энергии и возобновляемых ресурсов Республики Казахстан в целях устойчивого развития до 2024 года. – Астана, 2010.
6. Темирханов Е. Статья «Развитие электроэнергетической отрасли Казахстана» Транзитная экономика. – 2002. – № 3.

С 1990 года возникли затруднения с производством и потреблением электричества. Многие экономические связи были потеряны, потребность в электроэнергии вследствие закрытия предприятий упала, потребление в результате снижения уровня жизни также сократилось. В Казахстане в настоящий момент производится электроэнергии немного меньше, чем потребляется. Непрерывное в течении 10 лет сокращение энергетического строительства при ухудшающемся техническом состоянии отрасли серьезно подрывает энергетическую безопасность страны. Приватизация не привела к реальным инвестициям, в результате чего имеет место серьезное отставание в техническом перевооружении предприятий. На многих предприятиях оборудование физически и морально устарело, однако не многие из них выбывают по причине ветхости из-за длительного отставания ввода мощностей. В 2001 году степень износа основных средств в производстве и распределении электроэнергии составила 45,0 %, при этом коэффициент обновления – 3,6 %, коэффициент ликвидации – 3,4 %. Износ оборудования электросетей составляет 52 %, при этом потери энергии, по данным министерства энергетики и минеральных ресурсов, достигает 15 %.

В связи с недостатком нового, современного оборудования остается высоким расход электроэнергии на ее транспортировку в сетях. Ежегодно при передаче электроэнергии в сетях общего пользования теряется в среднем – 17,3 % (для сравнения: в Беларуси – 11 %, Украине – 16 %, Молдове и Азербайджане – почти четверть, Кыргызстане – 40 %, в странах запада этот показатель составляет: от 4 % до 5 % в Японии и Германии, до 7 % – в США, Франции и Великобритании).

Потребности в энергии в будущем будут расти. По оценке экспертов, в развивающихся странах они должны увеличиться второе в ближайшие 30 лет. А их доля в мировом электропотреблении увеличится с 26 % в 1995 г. до 40 % в 2020 г. Потребности в энергии с 1990 годов растут примерно на 7 % в год. Поэтому дальнейшее расширение энергетической инфраструктуры и удовлетворение потребности в энергии пойдет путем изыскания внутренних инвестиционных возможностей. Основными потребителями энергии является индустриальный комплекс Казахстана. Затем, по мере убывания, – сельское хозяйство, коммунально-бытовой сектор, транспорт.

Наиболее серьёзной проблемой для энергосистемы Казахстана является разъединённость энергосистем Запада, Севера и Юга. Северная и Западная зоны связаны с Единой Российской энергосистемой, а Южная со Среднеазиатской энергосистемой (Узбекистан, Туркменистан, Таджикистан Кыргызстан).

В Западной зоне (Актюбинская, Атырауская и Западно-Казахстанская области) имеется дефицит электроэнергии в объеме около 1 млрд кВтч, который покрывается экспортом электроэнергии из России. Для покрытия возрастающего потребления электроэнергии в этой быстроразвивающейся зоне планируется ввод новых мощностей на газе. Однако, с учетом повышения цен на газ, стоимость электроэнергии в этом регионе может значительно повыситься, что негативно скажется на экономическом состоянии региона. Северная зона (Акмолинская, Восточно-Казахстанская, Карагандинская, Павлодарская области) является энергоизбыточной, ибо здесь сосредоточены основные генерирующие мощности Казахстана. В Южной зоне (Алматинская, Жамбылская, Кызыл-ординская и Южно-Казахстанская области) также имеется дефицит электроэнергии. Это происходит в связи с тем, что на юге размещается большое количество предприятий, располагаются крупные города, такие, как Алматы, Шымкент, но не так много производственных мощностей, что обусловлено малым количеством необходимых природных ресурсов, таких, как уголь [1].

Энергетика сегодня является важнейшей движущей силой мирового экономического прогресса, и от ее состояния напрямую зависит благополучие миллиардов жителей планеты. Энергопотребление в начале XXI века демонстрирует устойчивую тенденцию роста во всех регионах и странах мира. С 1970 по 2014 год энергопотребление выросло более чем в 2 раза. Лишь за последние 10 лет оно увеличилось на 11 %. Если посмотреть на структурные составляющие мировой энергетики, то можно видеть, что на 86,8 % потребности обеспечиваются за счет полезных ископаемых энергоносителей – угля, нефти, газа и урана, и только 13,2 % приходится на долю альтернативных энергоносителей. При этом тенденции изменения в составе энергетических ресурсов на глобальном уровне развиваются крайне медленными темпами.

В целом состояние энергетической отрасли Казахстана зависит от природных ископаемых: нефти, газа, угля и урана. Республика, безусловно богата природными ископаемыми. Таким образом мы используем их в качестве энергии, что однозначно приведет к тому что количество природных ископаемых уменьшится и экологическое положение ухудшится. В Казахстане сосредоточено 88,6 % угля, нефти – 86 %, газа – 32 % от общего количества разведанных в регионе запасов. Но и этот запас невозобновляем и исчерпаем, поэтому необходимо использовать альтернативные источники неиссякаемой энергии.

Важным вопросом является также загрязнение окружающей среды объектами электроэнергетики. Концентрация вредных веществ в дымовых газах угольных электростанций в Казахстане в несколько раз превышает международные стандарты. Выбросы вредных веществ в атмосферу электростанциями превышают 1 млн тонн в год, а общий объем загрязняющих веществ в окружающую среду превышает 11 млн тонн. Теплоэлектростанции являются одним из основных источников выбросов попутных газов в Казахстане [6.]

В мире существуют целые населенные пункты, где используют энергию ветра с помощью ветряных турбин. Среди ведущих производителей ветряной энергии такие страны как Германия, США, Дания и Испания. Индия и Китай развиваются в этом направлении. Казахстан не стал исключением, мы активно перенимаем опыт зарубежных стран, а также сами хотим преуспеть в этой отрасли, поэтому получили право проведении выставки Expo-2017 Энергия будущего. Республика Казахстан обладает огромными ветровыми ресурсами. По своему географическому положению Казахстан находится в ветровом поясе северного полушария и на значительной территории наблюдаются достаточно сильные воздушные течения, преимущественно Северо-восточного, Юго-западного направлений. Почти на 50 % процентах территории Казахстана среднегодовая скорость ветра достигает 4-5 м/с метров, что, учитывая размеры страны, т.е. более 2,72 млн кв. км, предопределяет наличие огромного ветроэнергетического потенциала. В ряде районов Казахстана среднегодовая скорость ветра достигает 6 м/с и выше, что делает эти районы перспективными для использования ветроэнергетики. Стоимость электроэнергии от ВЭС, расположенной в таких местах, может составить 7,3-10,2 тенге за кВт.ч., с учетом инвестиционной составляющей. В этой связи, Казахстан рассматривается как одна из наиболее подходящих стран мира для использования ветроэнергетики. Хорошие ветровые районы со скоростями ветра 6 м/с и выше, расположены в центральной части Казахстана, в Прикаспии, а также в ряде мест на Юге, Юго-Востоке и Юго-Западе Казахстана. По экспертным оценкам ветровой энергетический потенциал Казахстана составляет порядка 1820 млрд кВт.ч в год. ВЭС не потребляют органического топлива и, таким образом, не выбрасывают в атмосферу продукты сгорания топлива и не имеют твердых отходов. Каждый кВт.ч электроэнергии от ВЭС, замещающий электроэнергию от угольной ТЭС, предотвращает вредные выбросы в атмосферу окислов серы, окислов азота, летучей золы и парниковых газов, а также складирование золошлаковых отходов. Установка 500 МВт мощности ВЭС с ежегодной выработкой 1,5 млрд. кВтч электроэнергии позволит сохранить более 500 тыс. тут в год и предотвратить годовые выбросы в атмосферу порядка:

– 1,5 млн тонн диоксида углерода

– 12000 тонн оксидов серы

– 7800 тонн оксидов азота

– 12 600 тонн летучей золы, а также складирование золошлаковых отходов в обьеме 200 000 тонн.

Ветряные генераторы в процессе эксплуатации практически не потребляют ископаемого топлива. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти.

Казахстан ведет активную работу по использованию альтернативной энергии, Так, в рамках проекта под названием «Казахстан – инициатива развития рынка ветроэнергетики» был осуществлен ряд мероприятий, направленных на развитие ветроэнергетики в Казахстане, в том числе, был исследован ветропотенциал на различных территориальных площадках в областях Республики. Программа была разработана в соответствии с Постановлением Правительства РК № 857 от 25 августа 2003 года. Она заключается в строительстве энергомощностей ветровых электростанций с расчётом довести объём выработанной электроэнергии к 2015 году – 0,6 % от годовой, а к 2030 году – 2,7 % от годовой. Это решение является основополагающим для развития новой отрасли – ветроэнергетики. Программой были определены места для строительства первой очереди подобных генерирующих отраслей: Чиликский коридор, Джунгарские ворота, Ерментау, Кордай, Жузымдык и Форт-Шевченко. Выбор этих мест связан с высокой среднегодовой скоростью ветра, что позволяет в большем количестве и более дёшево получить электроэнергию. Данная программа является хорошо продуманной, ибо она позволяет уменьшить энергодефицит в Южной и Западной зоне, снизить стоимость электроэнергии в Северной зоне [4].

Для создания законодательной базы для реализации данной программы был принят Закон «О поддержке использования возобновляемых источников энергии» [3].

Суть Закона сводится к следующему:

1. Поддержка со стороны местных органов власти в выделении земли под строительство ВЭС;

2. Поддержка в присоединении ВЭС к сетям;

3. Заключение контракта с электросетевыми компаниями на покупку электроэнергии у ВЭС.

Принятие этого Закона, к сожалению, не решает всех проблем. Закон непрямого действия отсылает проектировщиков и инвесторов к подзаконным актам, которые изрядно тормозят развитие отрасли. Ограничение цен на покупку электроэнергии от ВЭС может снизить рентабельность производства и отпугнуть инвесторов, ведь при средней скорости ветра в Казахстане стоимость электроэнергии, произведённой ВЭС будет примерно соответствовать стоимости электроэнергии ТЭС. Сложность в принятии проекта ВЭС к реализации и бюрократические проволочки не только могут в несколько раз увеличить стоимость проекта, но и просто не дать возможности его довести до конца.

По нашему мнению эта программа не затрагивает другую важную проблему, которую может решить ветровая энергетика. В Казахстане не является рентабельным обеспечение электроэнергией сельских районов. Значительная территория Казахстана и низкая плотность населения в сельской местности обуславливают наличие значительной протяженности сельских линий электропередач, составляющей около 360 тыс. км, и низкую плотность нагрузки. Содержание сельских электрических сетей большой протяженности, при низком уровне потребления, равно как и значительные потери (25-50 %) в значительной степени повышают себестоимость электроэнергии у потребителей. По оценкам экспертов реальная стоимость транспорта электроэнергии для маломощных отдаленных потребителей может достигать до 17,3 тенге/кВт.ч, что делает энергоснабжение таких потребителей экономически нерентабельным.

В прошедшие годы часть сельских электросетей пришла в негодность и восстановление этих сетей экономически нерентабельно. В Казахстане насчитывается порядка 180 000 крестьянских хозяйств, часть которых также не имеют доступа к электроснабжению. Остро стоит вопрос водоснабжения сельских потребителей. Многие объекты водоснабжения сельских населенных пунктов пришли в негодность, в том числе из-за отсутствия энергоснабжения. Отсутствие электроснабжения и водоснабжения ухудшает условия проживания населения и тормозит социально-экономическое развитие в сельской местности, снижает производство сельской продукции и других показателей.

В настоящее время составлены административные карты Республики Казахстан с распределением долгосрочной скорости ветра, карты энергетической инфраструктуры Республики Казахстан. План развития возобновляемых источников энергии до 2020 г. включает строительство новых энергообъектов, которое возможно только после проведения соответствующей компенсационной программы энергосбережения, а также использования энергоустановок с ВИЭ. Регионально-экологический аспект заключается в необходимости снижения уровня кислотных дождей, защита водного и воздушного бассейнов, снижение ряда заболеваний, обусловленных экологическими причинами [4, 5].

Вышеозначенный проект носит сугубо инновационный характер и имеет высокую социально-экономическую, экологическую значимость для всего Казахстана. Экономические аспекты перехода на использование альтернативных источников энергии – это в первую очередь сохранение нефтяного сырья для переработки в химической отрасли для получения инновационных материалов, уменьшение стоимости на энергию. Чрезвычайно высока значимость их развития в социальном аспекте. В связи с постоянным ростом численности и плотности населения практически трудно найти районы строительства крупных АЭС, ГРЭС, ТЭС и т.п., которые, обеспечивая рентабельность энергоснабжения, отвечали бы безопасности для окружающей биосферы.

Казахстан, обладая весьма благоприятными условиями для развития солнечной энергетики, а также большой потребностью в ней для энергоснабжения целого ряда городов, населенных пунктов и отдаленных аулов, лежащих в пустынной зоне, не обладал технической базой для развития отрасли. Нужно добиться, чтобы жители южных областей Казахстана привыкли к солнечной энергетике, как к неотъемлемой части своей жизни. Это сформирует рынок и даст возможность казахстанским производителям наращивать производство солнечных батарей, совершенствовать их конструкцию и технические характеристики. Поэтому в окрестностях Капшагая Алматинской области ТОО «Самрук-гринэнерджи» установило 616 фиксированных и 60 вращающихся солнечных батарей. Совокупная мощность солнечной электростанции достигает 2 мгВТ, этого достаточно для обеспечения 600 домов дешевой электроэнергией [2]. Разработана классификация факторов, влияющих на эффективность внедрения альтернативных источников энергии, которые сгруппированы с учетом их однородности: климатические условия (скорость ветра (м/с), инсоляция кВт/м2), технико-экономические (цена оборудования, стоимость транспортировки и монтажа оборудования, срок эксплуатации оборудования, плата за загрязнение окружающей среды, состояние энергогенерирующего оборудования, КПД, тарифы на электроэнергию по традиционным источникам энергии и т.д.); экологические (воздействие на животных и птиц от вращающихся лопастей ветроустановки, воздействие на морских животных от электромагнитных полей, размер вредных выбросов и парникового эффекта и т.д.); географические (удаленность от централизованной системы энергоснабжения, удаленность от поставщиков органического топлива, минимальное расстояние от установки до населенных пунктов и т.д.).

Главным условием ускорения экономического роста Казахстана является воплощение инновационо-инвестиционных проектов, обладающих высокой рентабельностью – относительно быстрой окупаемостью, приемлемыми размерами капиталовложений на разработку территориальных регионов, исследование их потенциальных возможностей по показателям силы ветра и интенсивности солнечного освещения. Основой дальнейшего развития топливно-энергетического комплекса Казахстана должно явиться энергосбережение, построенное на реализации научно-технических мероприятий. Цель создания комплекса научно-технических мероприятий – это разработка механизма реализации энергосбережения на конкретных предприятиях и у других потребителей энергоресурсов. Также одним из приоритетов развития современного энергетического комплекса является использование нетрадиционных источников энергии.

Будущие развитие энергетики безусловно не мыслимо без альтернативных источников электроэнергии, но чтобы быть по-настоящему объективным, нужно рассмотреть все плюсы и минусы. Бесспорными преимуществами альтернативных источников энергии является то, что во-первых, не происходит вредных выбросов в атмосферу, то есть экологическая чистота, во-вторых, функционирование без потребления топлива, в третьих, малая шумность или полная бесшумность работы, в четвертых, автономность работы. Также существуют и недостатки в использовании альтернативной энергии, в первую очередь – это необходимость аккумулирования энергии, второе – это более высокая удельная стоимость за 1 кВт установленной мощности, третье – это возможные перебои в электроснабжении. Потенциал альтернативного источника энергии высок, хотя бы по причине того, что он экологически чист, несмотря на большой срок окупаемости, переход на него будет это большое и правильное вложение средств в будущее.

Выводы

Потенциал альтернативного источника энергии высок, хотя бы по причине того, что он экологически чист, несмотря на большой срок окупаемости, переход на него будет это большое и правильное вложение средств в будущее.


Библиографическая ссылка

Калимбетов Г.П., Атагельдиева Л.Ж. АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗВИТИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ КАЗАХСТАНА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 8-4. – С. 588-592;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=10132 (дата обращения: 19.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252