Қазақстандағы жел энергиясының ахуалы

№ 72  жалпы білім беретін мектептің география пән мұғалімі Ш.Б.Сыдық

 

Қазақстандағы жел энергиясының ахуалы

 

Жел энергетикасы — жел энергиясын механикалық, жылу немесе  электр энергиясына түрлендірудің теориялық негіздерін, әдістері мен техникалық құралдарын жасаумен айналысатын жаңартылатын энергетиканың саласы.

Жел энергетикасының пайдаланудың даму тарихына тоқталып өтетін болсақ, бірнеше мыңдаған жылдар бойы адамдар      желді – энергия көзі ретінде пайдаланған. Қоғам мәдениетінің жаңа қалыптасқан кезінде жел энергиясын теңіз саяхатында пайдаланған. Ертедегі мысырлықтар 5 мың жыл бұрын жел энергиясын пайдаланып желкен көмегімен жүзген. Біздің заманымыздың 700 жылдары қазіргі Ауғанстан жерінде тік бекітілген осі бар жел машинасымен дақылдарды ұнтақтау үшін қолданған. Жерорта теңізінде орналасқан Крит аралында ұзын мұнараға бекітілген жел күшімен қозғалатын диірмен жер суландыру жүйесінің жұмысын атқарған. XIV ғасырда голландықтар жел диірменін жетілдіріп, дәнді-дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданды. 1854 жылы АҚШ-та жел энергиясымен жұмыс істейтін су тарту насосы іске қосылды. 1940 жылдары осындай жел күшімен қозғалатын диірменнің саны 6 миллиондай еді, оларды су тарту және электроэнергия алу мақсатында қолданды. Дүние жүзінің бірнеше рет мұнай дағдарысынан соң, қайтадан жел энергетикасына көпшіліктің қызығушылығы оянды. 70 жылдары мұнай бағасының өсуіне байланысты, энергетика сарапшылары жел энргиясын пайдалану шараларын ұсынды. Мемлекет қаржыландыру қолдауымен өткізілген зерттеулер мен эксперименттердің нәтижелері, жел энергиясын пайдаланудың жаңа технологиясының дамуына жол ашылды. 1981-1984 жылдары Калифорнияның өзінде 6870 жел турбинасы іске қосылды. Бірақ 31 желтоқсан 1985 жылы мұнайдың бағасы баррельге шыққанда 10 долларға түсті, осыған байланысты желқондырғысын шығаратын көптеген шағын компаниялар жойыла бастады. Ал 1998 жылы АҚШ-та желэнергетикасы дамуы қайтадан даму сатысына көтерілді.

Ал XXI ғасырда  жел энергетикасының күннен-күнге дамуы қарқындап өсуде. 31 желтоқсан 2005 жылы бүкілдүниежүзілік желэнергетикасының өндірілетін қуаты 58 982 МВт болды. Осындай қарқынды өсу сатысында Бүкіләлемдік желэнергетика ассоциациясы 2010 жылы жел энергиясын қуатын 120 000 МВт-қа өсіруді жоспарлап отыр. Жел   энергетика ассоциациясының мәліметтерін негіздей отырып, алдыңғы қатарлы 10 елдің жел энергия даму қуатының көрсеткіштеріне назар аударайық(1-кесте).

Мемлекеттер 2005 ж , МВт 2010 ж , МВт 2005-2010ж өсуі,%
Германия 1798.8 18427.5 10.8
Испания 1764.0 10027.0 21.3
АҚШ 2424.0 9149.0 36.0
Индия 1430.0 4430.0 47.7
Дания 4.0 3128.0 0.1
Италия 452.4 1717.4 35.8
Қытай 496.0 1260.0 64.9
Нидерланды 113.1 1219.0 41.0
Жапония 116.0 140.0 43.8
Барлығы 11310.0 58982.0 24.0

 

 

 

 

 

 

(1-кесте) Дүние жүзі бойынша жел энергиясын өндіретін алдыңғы қатарлы мемлекеттер

Жел қондырғылардың жетілдіруі мен көп жылғы тәжірибе, жұмсалатын шығын мөлшерінің төмендеуіне мүмкіндік туғызды, ал бұл АҚШ-та электроэнергия құнының 1986 ж 1кВт. сағ – 14 центке, 1999 ж — 5 центке төмендегенінен көрінеді. Ал Европа елдері желэнергиясын дамытуда жетекші, алдыңғы шептегі жаңа технология өндірісінің орталығы десек те артық айтпаған болар едік(2-кесте).

Жыл Бүкіл әлемдегі  өндірілетін қуат, МВт Еуропадағы өндірілетін қуат,МВт
1995 4821 2515
1999 13 594 9307
2004 23 857 17 241
2009 47 671 34 758
2011 58 982 40 932

 

 

 

 

(2-кесте) 1995-2011 жылдары аралығындағы өндірілетін қуат,МВт.

Елімізде арзан электр энергия көздерін іздеу мақсатында, “Қазақстанда 2030 жылға дейін электр энергиясын өндіруді дамыту туралы” мемлекеттік бағдарламаға сәйкес, жел күшімен өндіретін электр энергиясы қуатын халық шаруашылығына қолданудың тиімді жолдары қарастырылуда. Қазақстанда жел күшімен алынатын электр энергиясы қуатын кеңінен және мол өндіруге болады[1].

Жел энергиясының басқа энергия көздерінен экологилық және экономикалық артықшылықтары көп. Жел энергетикасы қондырғыларының технологиясын жетілдіру арқылы оның тиімділігін арттыруға болады. Жел энергиясын тұрақты пайдалану үшін жел энергетикасы қондырғыларын басқа энергия көздерімен кешенді түрде ұштастыру қажет. Республиканың шығыс, оңтүстік-шығыс, оңтүстік аймақтарында су электр станциялары мен жел электр станцияларын біріктіріп электр энергиясын өндіру өте тиімді. Қыс айларында жел күші көбейсе, жаз айларында азаяды, ал су керісінше, қыс айларында азайса, жаз айларында көбейеді. Сөйтіп, энергия өндіруді біршама тұрақтандыруға болады. Алматы облысының Қытаймен шекаралас аймағындағы 40-ендікте Еуразия мегабассейніндегі орасан зор ауа массасының көлемі ауысатын Орталық Азиядағы “жел полюсі” деп аталатын Жетісу қақпасындағы желдің қуаты мол. Ол екі таудың ең тар жеріндегі (ені 10 — 12 км, ұзындығы 80 км) табиғи “аэродинамикалық құбыр” болып табылады. Қақпа Қазақстанның БалқашАлакөл ойпатын Қытайдың Ебінұр ойпатымен жалғастырады. Осы жердегі жел ерекшеліктерін зерттеу нәтижесінде оның электр энергиясын өндіруге өте тиімді екені анықталды. Қыс кезінде желдің соғатын бағыты оңтүстік, оңтүстік-шығыстан болса, жаз айларында солтүстік, солтүстік-батыстан соғады. Желдің орташа жылдамдығы 6,8 — 7,8 м/с, ал жел электр станциялары 4 — 5 м/с-тан бастап энергия бере бастайды. Желдің қарама-қарсы бағытқа өзгеруі сирек болуына байланысты мұнда турбиналы ротор типті жел қондырғысын орнату тиімді. Желдің жалпы қуаты 5000 МВт-тан астам деп болжануда. Бұл өте зор энергия көзі, әрі көмір мен мұнайды, газды үнемдеуге және, әсіресе, қоршаған ортаны ластанудан сақтап қалуға мүмкіндік береді.

Жел қуатын пайдалануоған қажетті электр энергетикасының болуына байланысты. Ел аумағында 50 пайызға жуығында орта есеппен алғанда, 4-5 м/с жылдамдықпен жел соғады, ал кейбір аудандарда желдің жылдамдығы 6 м/с жетеді. Кейбір мәліметтерге қарағанда, еліміздің жел қуатының әлеуеті жылына 1820 кВт/с құрайды.

Алматы облысындағы Жоңғар қақпасы мен Шелек дәлізінде 1998-2000 жылдары жел қуатының әлеуетіне зерттеу жүргізілгені белгілі. Жоңғар қақпасындағы желдің жылдық орташа жылдамдығы 50 метр биікте-9,7 м/с, ал жел ағысының тығыздығы-1050 Вт/м². Сондықтан бұл арада жылына      1млрд кВ/с электр энергиясын өндіретін жел электр стансасын орнатуға болады.

Алматыда 150 шақырым жерде Шелек дәлізінде де қуактты жел қоры бар.Орта есеппен жел жылдамдығы-7,8 м/с, ал жел ағысының тығыздығы-510Вт/м². Мұнда да жел электр стансасын орнатса, жылына 1 млрд кВт/с көлеміндегі электр энергиясын өндіруге болар еді. Айта кету керек, Жоңғар қақпасы мен Шелек дәлізі маңайында да электр қуаты тапшы, сондықтан жел электр стансаларын бұл жерлерде салу тиімді болары

сөссіз[2].                                                                                                                                                                2011 жылы Жамбыл облысында еліміздегі  тұңғыш электр стансасы-Қордай ЖШС-нің бірінші кезегі іске қосылған болатын.  Бұл тұңғыш жел электр стансысы 3 ауылды жарықпен қамтамасыз етіп отыр. Қазақстанда жел энергиясы стансысын алғашқы болып «Изен-Су» ЖШС Жамбыл облысының Қордай ауданында 2011 жылдың 5 желтоқсанында іске қосылды. Былтыр онда 2665,0 мың кВт/сағ. элекр энергиясы өндірілді. Компания алғашқы кезекте биіктігі 55 метр, әрқайсысының өндірістік қуаты 750 кВт болатын 2 генераторды іске қосқан болатын. Жобаның бірінші кезегінің құны 370 млн теңгені құрады. Бұл қаржының 41,1 миллионы техникалық-экономикалық негіздемені әзірлеуге, 288,5 миллионы құрал-жабдыққа жұмсалды. Құрылыс жұмыстары кезінде 40 адам жұмыс істеді. Қазір мұнда ауысыммен  4 оператор ғана қызмет етеді. Генераторлар желдің 5-тен 25 м/с дейінгі жылдамдығында жұмыс жасайды. 25 м/с жеткенде қондырғы автоматты түрде тоқтайды. Мұндай жағдай жылына 5-6 рет қана болады. Ал қалған уақытта үздіксіз жұмыс жасайды. «Изен-Су» ЖШС жел электр стансысының қуатын Алға, Мұзбел және Көкадыр ауылдарының тұрғындары пайдалануда. Алдағы уақытта мұнда жел қуатын өндіретін генераторлардың саны 18-ге дейін жеткізілмек. Алғашқы 2 генератор 2011 жылы  147,0 мың кВт/сағат электр энергиясын өндірген еді. 2012 жылы мұнда 31 399,0 мың теңгенің 2665 мың кВт/сағат электр энергиясы өндірілді[3].

2006 жылы бұл өңір Ұазаұстан Республикасы Үкіметі мен БҰҰ Даму Бағдарламасының «Қазақстан жел электр қуаты нарығын дамыту бастамасы» жобалары аясында жете зерттелген болатын. Аудан әкімдігімен келісімге келгенен кейін, яғни 2006 жылдың қыркүйегінде БҰҰ ДБ жобасына сәйкес Қордай алаңшасында биіктігі 50 метр болатын метеоматча орнатылып, желдің жылдамдығы мен бағытының жылдық өлшемдері жүргізілді.

Стансылардың не үшін дәл осы жерде орнатылып жатқанының себептері: біріншіден,  бұл Жоңғар дарбазасының бағыты. Мұнда желдің орташа жалдамдығы секудына 9 метрге дейін жетеді.Екіншіден, стансаның құрласын бастамай тұрып, ғалымдар желдің жылдамдығы, қуаттылығы т.б параметрлерін бақылау бойнша біршама жұмыстар атқарды. Кейін ғана жобаны жасауға кірісті. Яғни аталған аймақ стансы салуға кездесоқ таңдалып алынған жоқ.

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

  1. Қазақ энциклопедиясы,3 том
  2. «Алаш айнасы»  2012,  6 қазан №178, 4-бет
  3. «Алтын орда» 2011, 24 қараша № 47, 3-бет.