2.2 Положение и перспективы развития ветроэнергетики в Казахстане
Известно, что Казахстан обладает очень значительным потенциалом в сфере ветроэнергетики, но до сих пор он фактически не используется. В условиях Казахстана ветроэнергетика обладает целым рядом преимуществ, основное из них: совершенно не потребляется топливо для выработки электроэнергии, источники энергии могут быть расположены максимально близко к потребителям и при этом они не загрязняют окружающую среду и не выбрасывают так называемые "парниковые" газы, оказывающие влияние на потепление климата на Земле.
Сегодня Казахстан, при его значительном и энергоемком промышленном потенциале, потребляет очень значительное количество энергии, занимая одно из первых мест в мире по энергоемкости внутреннего валового продукта - почти в десять раз выше, чем в развитых странах. Динамика роста потребления электроэнергии приведена в таблице 1.
Таблица 1
Годы |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
2015 |
Потребление электроэнергии млрд.кВт ч/год |
62,10 |
63,95 |
67,50 |
70,60 |
73,8 |
77,05 |
80,30 |
83,00 |
85,80 |
90,55 |
97,00 |
Снижение энергоемкости ВВП является одной из основных целей Стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2003-2015 годы. Значительное потребление энергии и, соответственно, производство энергии, приводит также к существенному загрязнению окружающей среды. Не секрет, что атмосфера в большинстве наших индустриальных центров далека от разрешенных нормативов качества воздуха. А по удельным выбросам "парниковых" газов на единицу ВВП Казахстан занимает третье место в мире.
По словам экспертов, сейчас вся энергетика Казахстана базируется на угольном топливе. Это связано с тем, что страна располагает значительными запасами угля, которого хватит еще на 200-300 лет. Тепловые электростанции (ТЭЦ) производят порядка 85 % всей электроэнергии в стране 1кВтч, вырабатываемый ТЭЦ, стоит около 6-7 тенге. Цена основывается только на себестоимости производства, так как все станции были построены несколько десятков лет назад и возврата инвестиций они не требуют. Однако ввиду изношенности ТЭЦ и их низкой экологичности в Казахстане необходимо строить усовершенствованные тепловые электростанции или переходить к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ), то есть к ветро-, гидро- и солнечным электростанциям.
Если установить ветростанции на ветреных местах, то суммарно они будут вырабатывать порядка 920 млрд кВтч электроэнергии в год, что в 10 раз больше, чем ежегодно потребляет весь Казахстан.
Остро стоит вопрос загрязнения 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 1,2 млн. тонн в год, а общий объем загрязняющих веществ в окружающую среду превышает 13 млн. тонн. Теплоэлектростанции являются одним из основных источников выбросов парниковых газов (ПГ) в Казахстане. Доля этого сектора составляет порядка 43% в общих выбросах ПГ по стране. По приблизительным оценкам экспертов стоимость внешнего ущерба окружающей среде от угольной энергетики в Казахстане оценивается в 7,7 тенге за каждый кВт ч электроэнергии. Учитывая объем электроэнергии, вырабатываемой на угольных ТЭС, стоимость внешнего ущерба может быть оценена в 5,5 млрд. долларов США в год.
В этой связи, всемерное развитие местных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) может являться экономической и экологической альтернативой крупным угольным электростанциям.
Казахстан исключительно богат ветровыми ресурсами. Он имеет 50 тыс. км2 территории со среднегодовой скоростью ветра выше 7 м/с , что предопределяет очень хорошие перспективы для использования ветроэнергетики. Ветровой потенциал энергии Казахстана во много раз превышает современное потребление электроэнергии. По некоторым оценкам он составляет около 1820 млрд. кВтч в год и распространен на значительной территории страны. Учитывая плотность мощности ВЭС на уровне 10 МВт/км2 и наличие значительных свободных пространств можно предполагать возможность установки в Казахстане нескольких тысяч МВт мощности ВЭС. На карте ярким цветом выделены зоны высокой ветровой активности – богатые месторождения гигантских объемов энергии.
Казахстан имеет более десяти мест со средней годовой скоростью ветра 7–10 м/с, являющихся богатыми «месторождениями» энергии. Стоимость электроэнергии от ВЭС, расположенной в таких местах, может
составлять 5-7 центов за кВтч.
Рассмотрим ветроэнергетический потенциал в ряде выбранных мест.
На карте показаны места со среднегодовой скоростью ветра выше 5,5 м/с.
Годовое производство электроэнергии от ВЭС, установленных в данных местах, показано в таблице:
Название местности |
Скорость ветра (м/с) |
Мощность ВЭС (МВт) |
Годовое производство электроэнергии (млн. кВтч.) |
Джунгарские ворота (Алматинская обл.) |
9,68 |
50 |
180 |
Шелекский коридор (Алматинская обл.) |
7,77 |
100 |
250 |
Ерейментау (Акмолинская обл.) |
7,79 |
20 |
60 |
Астана |
6,48 |
20 |
50 |
Форт Шевченко (Мангистауская обл.) |
7,83 |
20 |
50 |
Каработан (Атырауская обл.) |
7,15 |
40 |
100 |
Аркалык (Костанайская обл.) |
6,93 |
10 |
25 |
Учитывая общую генерирующую мощность в Казахстане – 18,400 МВт, мощность ветроэлектростанций в пределе может составлять порядка 3 500 МВт при годовой выработке электроэнергии порядка 8-9 млрд. кВтч. Согласно перспективам развития ветроэнергетики до 2024 г, установленная мощность ВЭС в Казахстане должна составить 2000 МВт, годовое производство электроэнергии- 5 млрд. кВтч.
ВЭС не потребляют органического топлива и, таким образом, не выбрасывают в атмосферу продукты сгорания топлива и не имеют твердых отходов. Каждый кВтч 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 мощностью 500 МВт мощности ВЭС с ежегодной выработкой 1,5 млрд. кВтч электроэнергии позволит сохранить более 500 тыс. тонн условного топлива в год и предотвратить годовые выбросы в атмосферу порядка:
- 1,5 млн. тонн диоксида углерода,
- 12000 тонн оксидов серы,
- 7800 тонн оксидов азота,
- 12600 тонн летучей золы,
а также складирование 200 000 тонн золошлаковых отходов.
Таким образом, производство электроэнергии на базе возобновляемых источников энергии с частичным замещением традиционной энергетики с использованием угля, нефти, газа позволит снизить потребление не возобновляемых энергетических ресурсов, а также экологическую нагрузку на окружающую среду, как на местном, так и на глобальном уровне.