Жылыту маусымының басталуымен Алматы, Өскемен, Қарағанды және басқа да өнеркәсіптік орталықтар көмірқышқыл газы мен PM 2.5 бөлшектерінен тұншығатыны белгілі. Қазақстан зиянды шығарындылар мөлшерін 1990 жылмен салыстырғанда 15%-ға төмендетуге тырысуда. Алайда, одан энергияға деген қажеттілік азаймайды, керісінше, жылдан жылға өсіп келеді: 2000 жылдан бері шамамен 2 есе өскен.
Қазақстандық ғалымдар, инженерлер және ірі компаниялар кәсіпорындардағы энергия шығындайтын шамдарды, сымдар мен трансформаторларды ауыстырудан бөлек, энергияны үнемдеудің немесе оны экологиялық таза жолмен алудың жаңа тәсілдерін ойлап табуда.
1. Зымыран құрылысы технологиясы қолданылған жоғарывольтты желілердің нанокомпозиттік жабыны
Қазақстандағы электр желілерінің жартысынан көбінің тозығы жеткен, кейбір өңірлерде 20 жылдан астам уақыт бойы жаңартылмаған. Қашықтық пен тозығын ескере отырып, ауадағы электродтардың дербес разрядтарына байланысты электр қуатының жоғалуы 50%-ға жуықтайды.
Назарбаев Университеті нано синергетика зертханасының жетекшісі Зейнетулла Еңсепов бастаған ғалымдар тобы авиация мен зымыран құрылысында кеңінен қолданылатын алюминийді микроплазмалық тотықтыру әдісін әзірледі. Олардың зерттеулерінің нәтижесінде электр қуатын 20%-дан 40%-ға дейін үнемдеуге қол жеткізілді.
Бұл әдіс алюминий сымдарына көміртекті нанобөлшектері бар гидрофильді кеуекті нанокомпозиттік жабынды төсеу арқылы тәждік разрядтардың жоғалуын азайтуға мүмкіндік береді. Жабын тек электрлік емес, сонымен қатар жоғары диэлектрлік беріктікке ие. Инновацияны қолданыстағы электр желілеріне енгізуге болады, бұл электр қуатының жоғалуын айтарлықтай азайтады. Команда технологияны одан әрі дамытуды және өнеркәсіпке енгізуді жоспарлап отыр.
2. Таза энергия өндіруге арналған жел станциялары
Еліміздегі ең ірі жел электр станцияларының бірі – "Астана EXPO-2017" елордадан 40 шақырым жерде орналасқан. Ол жалпы қуаты 100 МВт болатын 29 турбинадан тұрады. Бір жыл ішінде жел паркі шамамен 300 миллион киловатт-сағат электр қуатын өндіреді. Бұл шамамен 80 000 пәтердің тұтынатын электр қуаты.
Қондырғылар жұмысының қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қалақтардың бетіндегі мұзды анықтау жүйесі жабдықталған. Соның арқасында олар қатты аяздарда да сенімді жұмыс істейді.
Мұнда өндірілетін экологиялық таза электр қуаты ұлттық желіге жіберіледі. Осы процестің арқасында жыл сайын парниктік газдар шығарындыларын 270 000 тоннаға дейін азайтуға мүмкіндік туып отыр. Зерттеулерге сүйенсек, Қазақстанда жылына шамамен 1 триллион киловатт-сағатты құрайтын жел қуатының орасан зор әлеуеті бар.
3. Фотоэлектрлік типтегі күн электр станциясы
Қарағанды облысында Goldbeck Solar неміс компаниясы салған "Саран" күн электр станциясы 2019 жылы іске қосылғаннан бері жылына 125 миллион киловатт-сағаттан астам электр қуатын өндіреді.
Оның фотоэлектрлік панельдерінде металл жақтау түріндегі жиектер жоқ. Соның арқасында бетінде қар жиналмайды. Жаңбыр жауғанда су жерге ағып кетеді.
"Саран" станциясы күн энергиясын электр қуатына айналдырады, ол өндірістен кейін бірден жалпы желіге түседі. Оған Орталық Азияда Жамбыл облысының Жуалы ауданындағы "Бурное Солар" электр станциясы ғана бәсекелесе алады, оның қуаты да ұқсас – 100 МВт.
4. Геотермалдық энергия арқылы ғибадатхананы жылыту және салқындату
Қыста ауа температурасы -36°C-қа дейін төмендеп, жазда +43°C-қа дейін көтерілетін Талдықорғанда 2024 жылы жер астында өндірілетін энергия есебінен жылытылатын және салқындатылатын бірегей ғибадатхана кешенінің құрылысы жоспарлануда.
Жүйе келесідей жұмыс істейді: жерде әрқайсысы 80 метрге дейінгі тереңдікте 44 ұңғыма жасалады, бұл 27 қабаттың биіктігіне тең. Ұңғымалардың контуры жабық және олар суды тұтынбай, арнайы коллекторлардың көмегімен жылу немесе суық береді. Ұңғымаларға экологиялық қауіпсіз тағамдық қоспалар негізіндегі жылу тасығыш- хладагент құйылады. Жер жылуының әсерінен сұйықтық қызып, жоғары көтеріледі, содан кейін жылу сорғыларын пайдаланған кезде газ күйіне өтеді. Жазда энергия кешеннен пассивті түрде жиналып жерге қайта жіберіледі, осылайша салқындықты қамтамасыз етеді.
Геотермалдық кешен бір маусымда 1 гигаватт-сағат энергия өндіреді, бұл 90 пәтерді жылытуға және оларды ыстық сумен қамтамасыз етуге жеткілікті. Сондай-ақ бұл газды пайдаланудан 35%-ға арзан. Аталған жоба Қазақстанда тек таза энергиямен жұмыс істейтін алғашқы ірі нысандардың бірі болмақ.
5. Нейрондық желілер мен машиналық оқыту арқылы электр қуатын тұтынуды болжау
Назарбаев Университеті Инженерия және цифрлық ғылымдар мектебінің төрт студенті Қазақстанда энергиямен жабдықтаудың тиімділігін арттыру бойынша бірегей шешім ұсынды. Жас ғалымдар бірнеше деректер ағыны мен машиналық оқытудың озық тәжірибелерін біріктіре отырып, аймақтар мен жалпы ел деңгейінде электр қуатын тұтынуды болжай алатын алгоритмдер әзірледі.
Жоба "Student Energy Challenge-2022" ұлттық байқауында жеңіске жетті. Олардың әдісі дәл болжауға мүмкіндік беріп қана қоймай, сонымен қатар, электр желісінің тиімділігін арттыруға және елді сенімді және үздіксіз электрмен жабдықтауды қамтамасыз етуге жол ашады.
Мемлекет басшысы Қасым-Жомарт Тоқаевтың бастамасы бойынша 2030 жылға дейін есептелген стратегия алты салалық бағытты қамтиды. Солардың қатарында мұнай-газ, электр және атом энергетикасы, жаңартылатын қуат көздері, көмір өнеркәсібі, сондай-ақ энергия үнемдеу және энергия тиімділігі салалары бар. Келер жылы Астанада ШЫҰ елдерінің энергетика саласындағы өзара іс-қимылына бағытталған стратегиялық құжатты қабылдау жоспарлануда.
Қазақстан 2060 жылға қарай көміртегі бейтараптығына қол жеткізуге ұмтылуда. Аталған мақсат белсенді қаржыландыру және мемлекеттің қатысуымен жүзеге асырылмақ. Бұл тұрғыда Қазақстанның әлеуеті зор екенін атап өткен жөн. Бүгінде елімізде жаңартылатын қуат көздерін қолдана отырып, 130-ға жуық нысан жұмыс істейді.
