Жаңартылатын энергия көздерін қолға алу бірнеше маңызды себепке негізделген.

Біріншіден, бұл көмірқышқыл газының шығарындыларын азайтып, климат өзгерісімен күресуге мүмкіндік береді.

Екіншіден, жаңартылатын энергия ресурстары сарқылмайтын және тұрақты болып табылады, бұл энергия қауіпсіздігін арттырады.

Үшіншіден, бұл технологиялар жаңа жұмыс орындарын құрып, экономикалық дамуды ынталандырады.

Жаңартылған энергияны қолдайтын мүшелер  алдағы оңжылдықтарда жаhандық энергиядан күтілетін нәтижелерін өтей алатынына сеніп өзара  осы  үкіметаралық ұйымды (IRENA) құрып ,  жарлыққа қол қойады .

Жаңартылатын энергия көздері табиғи түрде қайта қалпына келетін немесе үздіксіз қолжетімді энергия ресурстары арқылы алынады. Ең кең таралған түрлері мыналар:

          1. Күн энергиясы (Solar Energy): Күн сәулесін тікелей электр энергиясына айналдыратын күн панельдері арқылы өндіріледі. Бұл ең танымал және қолжетімді түрі.

          2. Жел энергиясы (Wind Energy): Жел турбиналары арқылы желдің механикалық энергиясы электр энергиясына түрлендіріледі.

          3. Су энергиясы (Hydropower): Су қоймаларындағы немесе өзендердегі ағын судың күші арқылы электр энергиясын өндіреді.

          4. Геотермалдық энергия (Geothermal Energy): Жердің ішкі жылуын электр немесе жылу энергиясына айналдыру үшін пайдаланылады.

          5. Биоэнергия (Biomass Energy): Органикалық қалдықтардан немесе өсімдіктерден алынатын энергия түрі. Оған биогаз және биоотын өндірісі жатады.

          6. Толқын және толысу энергиясы (Wave and Tidal Energy): Мұхиттар мен теңіздердегі толқындар мен толысу ағыстарын пайдалану арқылы өндіріледі.

Климаттың өзгерісі мен электр энергиясы өндірісінің өзара  әсерін төмендегі 5 негізгі факт арқылы сипаттауға болады :

Климаттың электр энергиясына әсері:

1. Энергия өндірісіндегі тиімділіктің төмендеуі

Температураның жоғарылауы жылу электр станцияларының тиімділігін төмендетеді, өйткені суыту жүйелері жоғары температура жағдайында дұрыс жұмыс істей алмайды. Бұл электр энергиясының өндіріс көлемін шектейді .

2. Жаңартылатын энергия көздеріне ауысудың жеделдеуі

Климаттың өзгерісі мен жаһандық температураның өсуі қазба отындарына балама ретінде жаңартылатын энергия көздеріне сұранысты арттырды. Күн және жел энергиясы көмір және табиғи газ сияқты қазба отындарының орнын басуда.

3. Гидроэнергетикаға су тапшылығының әсері

Климаттың өзгеруі құрғақшылық пен жауын-шашын деңгейінің төмендеуіне әкеліп, гидроэнергияның өндірісін қысқартты. Әсіресе, Африка, Оңтүстік Азия және Оңтүстік Америка елдері бұл өзгерістерден қатты зардап шекті.

Көмір және табиғи газдан алынатын электр энергиясы парниктік газдардың көп мөлшерін шығарады. Бұл климаттың өзгерісін күшейтіп, жаһандық температураның өсуіне ықпал етеді.

5. Жергілікті климатқа әсер ететін урбанизация

Электр энергиясын өндіруге қажетті инфрақұрылым (станциялар, желілер) қалаларда “жылу аралы” эффектісін күшейтіп, жергілікті температураны жоғарылатады. Бұл климаттың өзгерісін аймақтық деңгейде жылдамдатады.

Еуропаны қоршаған орта жөніндегі агенттігі келтірген дереккке сүйенсек ауа температурасы 1980жылдардан бастап жоғарлаған . Қазірде бұл аймақ жер жүзінің өзге   бөліктеріне қарағанда 2есе жылдамдықпен жылынуда . Экономикалық зерттеу ұлттық бюросының ақпаратынша ,бүгінде ауа t (1 -1,5) градусқа ғана көтерілген. Бірақ соған қарамастан салдары жоғары.    Осы тұста климаттың өзгерісі энергетика өнеркәсібіне әсері бар және керісінше бұл климаттың өзгеруіне өнеркәсіптің өзіндік тигізетін әсері бар , соған орай электр энергиясын  тиімді өндіру жолдарың қарастыратын боламыз.

Климаттың өзгерісі жағдайында электр энергиясын өндірудің экологиялық таза және тұрақты тәсілдерін зерттеу, талдау және ұсыну.

          2. Жаңартылатын энергия көздерін пайдалану мүмкіндіктерін зерттеу.

3. Электр энергиясын экологиялық таза өндірудің инновациялық шешімдерін ұсыну.

Зерттеу пәні

Электр энергиясын өндірудің экологиялық және инновациялық технологиялары.

Зерттеу нысаны

Энергия өндірудің әртүрлі әдістері және олардың қоршаған ортаға әсері.

Зерттеу әдістері

          1.       Әдебиетке шолу: Климаттың өзгеруі мен энергия өндірісіне қатысты ғылыми еңбектерді, статистикалық мәліметтерді талдау.

          2.       Салыстырмалы талдау: Жылу, гидро, күн және жел энергиясының қоршаған ортаға әсерін салыстыру.

          3.       Модельдеу: Климат өзгерісінің электр энергиясын өндірудің болашақтағы тұрақтылығына ықпалын болжау.

          4.       Сауалнама және интервью: Сарапшылар мен мамандардың пікірлерін жинақтау.

          5.       Кейс зерттеу: Жаңартылатын энергия көздерін қолданатын елдердің тәжірибесін зерттеу.

Климаттың өзгеруі дегеніміз не?

Климаттың өзгеруі - құрғақшылыққа, дауылға, су тасқынына, су тапшылығына, жаппай өрттерге, теңіз деңгейінің көтерілуіне, мұздықтардың еруіне және биологиялық әртүрліліктің жоғалуына әкелетін температура мен ауа райының ұзақ мерзімді өзгеруі. Бұл өзгерістер табиғи жағдайлармен де (күн белсенділігінің ауытқуы) адам әрекетімен де байланысты. Көмір, мұнай және газ сияқты қазбалы отындарды жағу парниктік газдар шығарындыларын тудырады, бұл өз кезегінде күн денесін ұстап қалады және оның температурасын арттырады.

Әр жылдағы климат өзгерісінің статистикасын  салыстыра бақылап отыру ,  белгілі уақыт аралығында климаттың қаншалықты өзгергенің көруге мүмкіндік береді . Климат өзгерісін бағалауда  қолданылатын көрсеткіштер  мналар:

1) Жылдық орташа температура

2)Мұздықтардың еруі және теңіз деңгейінің көтерілуі

3)Экстремалды ауа райы

оқиғаларының  кобеюі

• Тақырыптың өзектілігі

• Мақсаты мен міндеттері

• Зерттеу әдістері мен құрылымы

II. Бөлім

1.    Климаттың өзгерісі және электр энергиясын өндірудің қазіргі жағдайы

          • Климаттық өзгерістердің әсері

          • Электр энергиясын өндіру әдістері

2.    Электр энергиясын өндірудің экологиялық таза тәсілдері

          •  Жаңартылатын энергия көздері (күн, жел, гидроэнергия, биомасса)

          • Қазіргі технологиялар мен инновациялар

3.    Климаттың өзгеруі жағдайындағы энергия өндірісінің келешегі

          • Жаһандық трендтер

4.    Қазақстан жағдайындағы энергия өндірудің ерекшеліктері

          • Елдегі энергия ресурстары

          • Жаңартылатын энергия көздерін дамыту мүмкіндіктері

III. Қорытынды және ұсыныстар

IV. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Бұл желі әдетте электр станцияларын, қосалқы станцияларды, трансформаторларды, электр беру желілерін және қоғамның қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін электр энергиясының немесе энергияның басқа түрлерінің үздіксіз ағынын қамтамасыз ететін тарату желілерін қамтиды.

Энергияны бөлудің негізгі мақсаты сұраныс пен ұсыныс арасындағы тепе-теңдікті сақтай отырып, энергияны оның көзінен ең қажет жерге тиімді тасымалдау болып табылады. Бұл күрделі операция энергиямен жабдықтаудағы сенімділікті, тұрақтылықты және қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін инфрақұрылымды жоспарлауды, бақылауды және басқаруды қамтиды.

Қазіргі заманғы энергия тарату жүйелері дәстүрлі қазбалы отын негізіндегі өндіріспен қатар күн, жел және су электр энергиясы сияқты жаңартылатын көздерді көбірек біріктіреді. Бұл ауысу энергия ағынын оңтайландыру және сұраныс пен ұсыныстың ауытқуларына жедел әрекет ету үшін нақты уақыттағы деректерді талдауды, автоматтандыруды және қашықтан басқаруды қамтитын желіні инновациялық басқарудың озық технологияларын қажет етеді[zbotek].

Әлемдік деңгейде жаңартылатын энергия көздерінің үлесі қарқынды түрде артуда.

Мысалы:

Қазақстанда жаңартылған энергия көздері (ЖЭК) қарқынды дамып келеді. Елдің энергия теңгеріміндегі ЖЭК үлесін 2030 жылы 10%-ға, ал 2050 жылы 50%-ға дейін арттыру мақсаты бар. Қазіргі уақытта ЖЭК саласында жел, күн, шағын су және биоэлектр станциялары белсенді жұмыс істеп, энергия өндірісіне өз үлестерін қосуда. Мысалы, 2023 жылы бұл сектор барлық электр энергиясының 6%-ын қамтамасыз етті, оның ішінде жел станциялары – 3,8 млрд кВт/сағ, күн станциялары – 1,9 млрд кВт/сағ өндірді.

Ал , Қытай, АҚШ, Еуропалық Одақ елдері жаңартылатын энергия көздеріне инвестиция салу бойынша көш бастап келеді.

                                                              11

Энергия сақтау жүйелерін енгізу

          •         Энергия сақтау жүйелері (энергия сақтау батареялары, гидроаккумуляторлық станциялар және т.б.) ЖЭК тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін маңызды рөл атқарады:

          •         Жел мен күн энергиясы ауа райына тәуелді болғандықтан, энергия сақтау технологиялары энергияның үздіксіз жеткізілуін қамтамасыз етеді.

          •         Tesla Powerwall, LG Chem сияқты энергия сақтау шешімдері кеңінен енгізілуде.

          •         BloombergNEF мәліметтері бойынша, энергия сақтау жүйелері нарығы 2030 жылға қарай 30%-ға өседі деп болжануда.

          •    Париж келісімі:

Бұл келісім 2015 жылы қабылданып, жаһандық температураны өнеркәсіпке дейінгі деңгейден 2°C-тан асырмауға бағытталған.     

•    Қазақстандағы БҰҰ даму  мақсаттары:

«Қазақстан энергетиканы қоса алғанда, экономиканың түрлі секторларында деректердің ашықтығы мен дәлдігін күшейту бойынша белсенді жұмыс істеуде. Қазақстан өз алдына 1990 жылғы деңгейден 2030 жылға қарай парниктік газдар шығарындыларын 15 пайызға немесе елеулі қосымша халықаралық инвестициялар мен елеулі гранттық көмек жағдайында 25 пайызға қысқарту мақсатын қойды. Осы мақсатқа жету үшін ел Үкіметі экономика секторларын трансформациялау үшін қаржылық және технологиялық қажеттіліктерді ескере отырып және инвестициялық шешімдер бойынша ұсыныстарға сәйкес заңнаманы жақсартады және жаңартады. Осы үдеріс шеңберінде энергетика, өнеркәсіп, ауыл шаруашылығы, орман шаруашылығы секторларын қоса алғанда, экономиканың барлық секторларында парниктік газдар шығарындыларының сценарийлерін, сондай-ақ қалдықтардан шығарындыларды модельдеу жүргізілуде», деп атап өтті Экология және табиғи ресурстар вице-министрі Мансұр Ошурбаев.

•         Халықаралық энергетика агенттігі (IEA) және Дүниежүзілік банк елдер арасында ЖЭК саласында тәжірибе және технология алмасуды қолдайды.

•Мұнай және газ

•Көмір (қызығы, елдің электр энергиясының 70%-ға жуығы көмірден өндіріледі.)

•Уран

•Жаңартылған энергия көздері (2022 жылы жаңартылатын энергияның жалпы электр энергиясындағы үлесі 4,4%-ды құрады. )

Электр энергиясы - Қазақстанның энергетикалық жүйесінде маңызды рөл атқарады және энергетикалық ресурстар тобына кіреді. Электр энергиясын өндіруде көмір және гидроэлектростанциялар басты орын алады, ал жаңартылатын энергия көздері де соңғы жылдары өсіп келеді .  Мысалы,

Қазақстанның статистика бюросының  ресми сайтында көрсетілгендей (Жаңартылатын энергия көздерін өндіру көлемі 5,1 млрд. кВтсағ құрады, жаңартылатын энергия көздерінің үлесі 4,5% - ға жетті.)

Қазақстан Республикасының электр энергетикасы мынадай секторларды қамтиды:

1)    Электр энергиясын өндіру

Қазақстанда электр энергия өндірісімен 222 электр станциясы айналысады. Қазақстанның электр станцияларының жалпы белгіленген қуаты 2024 жылғы 1 қаңтардағы жай-күй бойынша 24 641,9 МВт-ты; ал , иелік қуаты 18 354,9 МВт-ты құрап отыр.

Және , ҚР Энергетика министрінің 15.01.2020 ж. № 15 бұйрығымен 2020-2026 жылдарға арналған электр энергиясы мен қуатының болжамды теңгерімі бекітілді.

1)    Электр энергиясын беру

Қазақстан Республикасының жүйеқұрушы желісінің рөлін ұлттық электр желісі (ҰЭЖ) орындайды, ол республиканың өңірлері және шектес мемлекеттер (Ресей Федерациясы, Қырғыз Республикасы және Өзбекстан Республикасы) энергожүйелерінің арасындағы электр байланыстарын, сондай-ақ электр станцияларымен электр энергиясының берілуін және оның көтерме тұтынушыларға жеткізілуін қамтамасыз етеді. Оның кернеуі  220 кВ және одан жоғары болады.

2)    Электр энергиясымен жабдықтау

Бұл, электр энергиясын энергия өндіруші ұйымдарынан немесе орталықтандырылған сауда-саттықтан сатып алуды және оны кейіннен түпкі бөлшек тұтынушыларына сатуды жүзеге асыратын ұйымдар.

Электр және жылу энергиясы нарықтағы тауар болып табылады.

Электр энергиясының нарығы көтерме және бөлшек деп бөлінеді, жылыту энергиясының нарығы тек бөлшек нарығымен ұсынылған. Ал электр энергиясы көтерме сауда нарығы  болады.

Жалпы , Ұлттық статистика  бюро нәтижесі бойынша , биыл Қазақстанда  бөлшек сауда көлемінің  индексі -108,6% құраған ,  ал көтерме сауда көлемінің индексі - 106,6% құрады .

Бұл дегеніміз , 100% бұл базалық деңгей (өзгеріс жоқ) болса , 106,6 және 108,6 % көрсеткері өсімнің артқаның көрсетеді. Нәтижесінде  , бөлшек саудасының өсімі 8%  артқан , ал көтерме саудасының өсімі 6% артқан .

3)    Электр энергиясын тұтыну

Қазақстанның экономикасы бойынша , 2024 жылдың қазаңында тұтыну бағасының индексі 108,5% құрап отыр[9].

Қазақстанның электр энергетикалық жүйесінің сенімділігін және тиімділігін қамтамасыз етуге арналған ұлттық операторы «KEGOC» АҚ (Қазақстанның электр энергетикасын басқару компаниясы) , ол халықаралық деңгейде жұмыс істейді.

Оның , миссиясы Қазақстанның энергия жүйесінің сенімділігін, қолжетімділігін және озық дамуын қамтамасыз ету. 

1) «Қазақстан электр энергетикалық қауымдастығы» заңды тұлғалар бірлестігі («ҚЭҚ» ЗТБ http://www.kea.kz )

2) «KAZENERGY» Қазақстан мұнай-газ және энергетика кешені ұйымдарының қауымдастығы» заңды тұлғалар бірлестігі («KazEnergy» ЗТБ, http://www.kazenergy.com )

3) «Атамекен» ҰКП ( http://www.atameken.kz )

4) Бәсекелестікті және тауар нарықтарын дамыту қауымдастықтары

( http://www.ark.org.kz )

Жобаның нәтижелері климаттың өзгерісі жағдайында электр энергиясын өндірудің экологиялық таза тәсілдерін дамыту қажеттілігін көрсетеді. Жаңартылатын энергия көздерін тиімді пайдалану, технологиялық инновациялар енгізу, құқықтық және экономикалық саясатты жетілдіру арқылы тұрақты даму мақсаттарына жетуге болады.

2. ⁠https://zbotek.com/kk/the-evolution-of-electricity/

Ресми сайттар:

3 . Халықаралық Жаңартылатын Энергия Агенттігінің (IRENA) ресми сайты:

https://www.irena.org/

4. Энергетика министрлігі ресми сайты (https://www.gov.kz/memleket/entities/energo/activities/215?lang=kk)

5. ⁠KEGOC ресми сайты (https://www.kegoc.kz/ )

6. ⁠IPCC ресми сайты (https://www.ipcc.ch/ )

Статистикалық мәліметтер:

7. Қазақстанның статистикалық бюросы (https://stat.gov.kz/ )