10 Тақырып. Қазақстан Республикасы және шет елдерінде желінің және электроэнергетикалық жүйлердің дамуының болашағы мен күй-жағдайы (2 сағат).

Әлемдегі энергожүйелердің құрылуының негізгі тенденциялары.

Кейінгі жылдары дүниежүзілік энергетиканың дамуы бірыңғай ұлттық энергожүйе құруымен, көршілес елдердің энергожүйелері паралелльді жұмысқа қосумен, қуатты мемлекетаралық энергобірлестіктерді құрумен сипатталады. Замандас қуатты мемлекетаралық энергобірлестіктер үлкен территорияларды қамтиды, үлкен қуатты генераторлық қайнары бар және күрделі құрылымды желінің тармақтануы болады. Концентрацияны генерацияланатын қуаттылықтар үлкен электр станцияларда қосады және электрожеткізу жүйелерімен переток қуаттылығы ылғалды –э лектр жабдықтау орталығы.

Қуатты энергобірлестіктерді құру жеке қуаттылық артуы шотының артының агрегаттардың және электр станциялардың энергетикалық құрылысын тездетуге, генерацияланатын қуаттылықтардың құрылымын іске асыруға, біріккен энергетикалық жүйелердің жүкті тиеу сызбасының бірлесу қуатты қажет соманы азайтуға, электр энергияны өндіруде үнемділігін жоғарылатуды қамсыздандыруға және жалпы жүйелік қордың қуаттылығын азайтуға мүмкіндік береді.

Энергиялық жүйенің біргуі тұтынушының электроқуатының бірігуінің беріктігінің жоғарылауы мүмкіндігін қамтамасыздандыруды дұрыс қоладну. Апаттық қосымшалардың энергиялық әсерінің күші, энергиялық бірлікке кіретін, бүгінгі таңда әлемдік қуаттың күші 90%. Ұлттық қуат жүйесінде орналасқан ТМД, АҚШ, Жапония, Қытай және Еуропа мемлекеттері – қуат жүйесінің ірі мемлекетаралық ұйымы құрылған. Канаданың шығыс штаттары және АҚШ батыс штаттары және Еуропаның Солтүстік Шығыс және басқа елдер.

Басқа да аймақтарда мемлекеттің қуаттың ждәне мемлекет аралық ұйымдардың орналасуы болып жатыр. әр ауданның және мемлекеттің қуатының орналасуы және басқару тәсілдері әлем аудандары бойынша әр түрлі.

Ұлттанған шаруашылығы қуаттанған мемлекет үшін қуат кәсібі мен бірігуі біріккен кәсіпорындар арасында тығы байланыс болады. Құрылуы бірыңғай қашықтан басқару операциясы шаруашылық жүйесі бойынша орталық диспечерлік басқару енгізу мемлекеттік деңгейге дейін. Қуаттық шарушылық меншіктік немесе аралас шегінде болған мемлекеттер үшін басқа түрлер қуат кәсіпорындарының бірігуі.

• Қуаттың қысқа және ұзақ мерзімді алы-сатуының келісімі, мерзімді жылдың қутты ауысымы, апаттық және басқа көмек көрсету;

• бірігіп салу және жұмыс істеу қуат шаруашылығының келісімі;

• орналасу мен ұйым және топтар, ағымды тәртіптің енгізу шарттарын анықтайтын және келісімді нұсқау қуат жүйесінің өсуі.

Қуат жүйесінің өсіп-өнуіне мемлекеттерде 1973 ж. Болған қуаттық тапшылық әсер етті.

Жапонияда бірлестік құру жолындағы қиындықтарға қарамастан: әр түрлі номиналдық толқындар зоналары (50 және 60 Гц), әр түрлі сатылы негізгі желі күш-қуаты 500 кВ(275, 220, 187 кВ) күш қуаты Хонсю арлы мен басқа 9 арал арасындағы құйындылар, 9 ірі энергетикалық компаниялар бір энергетикалық мемлекетке біріккен.

Шамамен азиаттық компоненттің энергетикалық күштің 30 % Қытай Халық Республикасына және Үндістанға, тағы 10 % 5 мемлекетке: Оңтүстік Корея, ҚХДР, Иранда, Түркияда, Филиппинде, Түркияда әр электр станцияның күш-қуаты 5-10 млн.кВ құрайды.

Жапонияда 500кВ-тық дамыған желілер бар: ҚХР және Пәкістанда 500кВ-тық желілер дамуда. Континенттің бірқатар мемлекеттері жоғары күш-қуат ретінде 400 кВ-ты қолданады (Үндістан, Түркия, Иран, Ирак).

Солтүстік Америка энергожүйесі. АҚШ-тың энергетикалық шарушылығы, әлемдегі ең ірі энергоқуаттың өндірушісі, барлық солтүстікамерикалық континенттің энергетика масштабын анықтаушы, барлық мемлекеттің аумағын қамтитын энергожүйе нің барысында ұйымдастырылған. АҚШ-тың энергостанцияларының генерерлейтін күші 600 млн.кВ алады. Негізгі 345, 500, 765 кВ күш желілері жүйелік құрылуы болып табылады. АҚШ-тың энергожүйесінің солтүстігінде Канадамен күшті энергетикалық байланысы, Шығыс желі арқылы бірнеше 765 кВ-тық күш-қуатты бірнеше электрожібергіш және Батыс Шекарасы арқылы 500 кВ электржібергіш желілері бар.

Канаданың қойылған электр станцияларының күш-қуаты шамамен 90 млн.кВ құрайды және көздейтіні, әсіресе, 765 кВ дамыған желісі бар мемлекеттің Оңтүстігі оның Шығыс жағында және Батыс шекарасы жағында 500 кВ-ты қамтитын жерлері.

765 кВ желі дамуы Әулие Лаврентий өзеніндегі СЭС Каскадының күш-қуатының берілуі арқылы анықталады және шарындағы ең ірілердің 502 млн.кВ күш-қуатты Чирчилл өзеніндегі Черчилл-Фоллс СЭС және АҚШ-тың электр энергияның экспорт шарттары арқылы Оңтүсте 20 млн.кВ-ты қамтитын күш-қуаты бар Мексиканың энергияжүйесі АҚШ-тың энергожүйесімен тығыз байланысты. Мексикадағы желі 220-400 кВ қысымымен жаслады.

Оңтүстік Американың энергожүйелігі 30 млн.кВ күш-қуатты электр станциялардың жұмыс істеуі арқылы белгіленеді, солардың ішіндегі Ұлттық Бразиялық энергожүйе 45%, Аргентина 20%, Венесуэла 10%.

Бразилиядағы ең үлкен электр энергиялық желі қысымдары Итайпудағы СЭС ол - 800 кВ қысым, ол 12,6 млн.кВ күш-қуатты береді, 500 кВ Аргентинаға, 500 кВ Венесуэлаға жіберілуі үшін 220 кВ-ты желілер кең дамыған. 220 кВ Қысымындағы бірнеше қатал мемлекетаралық байланыс бар. Бразилияның энергожүйелігі Аргентина, Парагвай, Уругвай, Колумбия-Эквадор, Венесуэламен сияқты мемлекеттердің желілерімен байланысты. Ұлттық энергожүйелік бірлестік әр-түрлі толқынзоналарды қолданғаннан қиындық көреді. Бразилия мен Колумбия 60 Гц-тік толқынды қолданады, ал Венесуэла мен Перу 50-60 Гц. Бірақ, бұл қиыншылықтар әрдайымғы токтың жіберілуі арқылы шешіліп отыр.

Африканың энергожүйелігі. Электр станциялардың суммарлық күш-қуаты 40 млн.кВ-ты қамтып, оның шамамен жартысы ОАР-да, 10 % дан көбі Египетте және 5% басқа 10 мемлекеттердің энергожүйесіне енеді.

Африканың энергожүйелерінде үлкен номиналдық қысым кең пайдаланылады: Египетте 500 кВ, ОАР 400 кВ, Замбияда, Нигерида 330кВ, үлкен емес энергетикалық күш-қуатымен салыстырғанда, қолданушы орталығынан алыс.

Үнемі топты 1050 кВ қысымды екі мықты электрожібергіштері жұмыс істеп тұр. Континенттің үлкен размерлі аумақтарына қарамастан ұлттық энергожүйенің тез дамуы және мемлекетаралық 220 В қысымды байланысты (АРЕ – Алжир – Ливия – Тунис, Заир – Замбия – Зимбабве – ОАР - Мозамбик) елдері береді. Африкада біріккен энергожүйенің құрылуы жайында сұраққа бастап әкеледі.

Дүниенің электроэнергяның басты бөлігі ірі электрожүйеде көздеген энергияны көбірек дамыған аумақтар тапсырылып, энергожүйелердің бірлестігін жақсы функционалдап ірі аумақтарды, мемлекетті немесе бірнеше мемлекеттерді қамтиды.

Еуропа, Солтүстік Америка және Азияның кейбір бөліктерінде энергетикалық жүйенің дамуы және олардың бірігуі ең көп дамыған.

Энергетикалық жүйенің ТМД-да дамуның негізгі этаптары. КСРО-да энергожүйелердің біріктірілуі және құрылымдарын қарастырғанда оған сәйкес кезеңдер тізімін бөліп көрсетуге болады. 1-кезең жұмыс істеп тұрған электр станциялардың алғашқы энергетикалық жүйелерімен жұмысының бірігуінен басталады. 2. Энергетикалық жүйелердің дамуымен екінші кезеңге өту мүмкіндігі пайда болуды, яғни, энергетикалық жүйелердің территориялық бірігіп құрылуы ауданадардың өнеркәсіптік жұмысында дамыған. 3-кезеңде бұрынғы елдің Батыс бөлігіндегі (бірыңғай энергетикалық жүйе) территориялық БЭЖ-нің паралелльді жұмысы мен КСРО-ның бірыңғай Еуропа бөлігінде бірыңғай энергетикалық жүйе құрылды. 4-кезең энергетикалық шаруашылықтың жоғары деңгейіне өту бүкіл КСРО бойынша БЭЖ құру болып табылады.

Халық шарушылығының электржабдықталуының жаппай орталықтандырылуының өсуіне байланысты, бұл сапалық өзгерістер, ірі электр станцияларды генерациялаушы қуаттылық концентрациясының өсуімен және агрегаттардың жеке қуаттылығының өсуімен, электр тораптары күштерінің жоғарылауымен және бірте-бірте бұрынғы ел аумағының электр тораптарының қамтылуымен бірге жүріп отырды .

Энергетикалық жүйелердің дамуы және энергетика лық бірлестіктердің пайда болуы.

Қазан революциясынан кейінгі шарушылық және экономикалық қүұрылыстың бірініш қадамдарынан бастап электр энергетикасының дамуы жаңа қоғамның әлеуметтік және экономикалық өзгеруінің материалды-техникалық негізі ретінде және елдің халық шарушылығының дамуы мен тығыз байланысты қарастырылды.

Бұл саясаттың алғашқа әрі жалғыз айғағы – ГОЭЛРО жоспары. ГОЭЛРО-да электрофикация шарушылық құрылысы бағдарламасының негізгі аспабы ретінде қолданылады. Электрлендіру базасына сәйкес ГОЭЛРО жоспарында өнеркәсіп салаларының транспорттық дамуы, ауылшаруашылығын механаикаландыру сұрақтары жасалынған болатын. Осы жоспар 1920 ж. Желтоқсан айында бүкілресейлік одақтар съезінде қабылданды. Жоспардың орындалуы КСРО-ғы материалды-техникалық база құрылысының символы болып қалыптасты.

Электр энергетикасының даму аймағы осы жоспар патшалық Ресейдің электроэнергетикалық шаруашылығының реконструкциясын және қалыпқа келтірілуі мен 10-15 жылдың ішінде жалпы қуаттылығы 1750 кВ т. 30 жаңа электр станциялардың салынуын көздеді. Жаңа электр станциялардың қатарында қуаттылығы 1110 кВт 20 ЖЭС және қуаттылығы 640 000 кВт 10ГРЭС бар.

20жылдары Мәскеу, Ленинград, Донбасс, Урал секілді елдің негізгі өнеркәсіптік аудандарында энергетикалық жүйелердің дамуы мен құрылуы болған жылдар. Ірі энергетикалық жүйелердің құрылуы кең көлемде 110 кВт қуаттылығын енгізілуімен байланысты. Бұл қуаттылықтың сызық бойлығы 30 жылдардың аяғында 3052 км.жетті.

110 кВ желілер Орталық, Донбасс, Урал аудандарының көп бөлігін қамтыды; 110кВ тізбекті энергетикалық жүйелер мен энергетикалық түйінде бірікті. 1933 ж. 110 кВ Горьков және Иванов энергетикалық жүйе желілері, Донбасс желісі Шахтинск ауданының Азово-Черноморлік энергетикалық жүйе желісімен бірікті. 1933 ж. 220 кВ төменгі Сибирск ЖЭС Ленинград бірінші желісі жасалды. 220 кВ желілердің құрылысы тез дамып, қуатты энергия жүйенің негізгі коммутациялық желісіне айналды.

1935 жылы КСРО электр энергия өндіру жағынан еуропалық елдердің көбісін асып өтіп, АҚШ пен Германиядан кейінгі 3-орынды иеленді.

1950 ж. Қарай ірі ЖЭС қуаттары 400 000 кВт болды. 50-жылдары алғаш 1,0-1,2 млн.кВт электросатнция құрылысы жүзеге асты. 60-жылдардың басына қарай мұндай станциялардың бірнешеуі жұмыс істей бастады. Келесі 10 жылдық 2-2,4 млн.кВт қуатына жететін МАЕС кең құрылысының 10 жылдығы болып табылады. Ал, 70-жылдары энергетиктер жоғарғы 3,6-4,0 млн.кВт қуатқа жететін МАЕС іске қосумен айналысты. Олардың құрамына 3,6 млн.кВт қуатымен Запорож ГРЭС-і 3,8 млн.кВт қуатымен Рэфтинск МАЕС және 4,0 млн. кВт. қуатымен Екібастұз МАЕС кірді.

Сонымен қатар, ЖЭС бірлік қуаты мен агрегаттары дами бастады. Мұндай дамудың хронологиясы келесідей: 1950ж- агрегат 72 МВт, 650 мың кВт қуатына ие Днепрлік ЖЭС қайта іске қосылды. 1959 ж – агрегат 115 МВт, ал қуаты 2,3 млн кВт қуатына жететін Ленин атындағы Волжеская ЖЭС-і жұмыс істеді. 1967 ж – агрегат 225 МВт, ал қуаты 4,1 млн кВт қуатқа жететін Братская ЖЭС-і, 1971ж-агрегаты 500 Мвт, 6,4 млн қуатына ие Саяно-Шученская ЖЭС атқарды.

60-жылдардың басына қарай атомды энергетиканы өндірісті енгізу басталды. Бұл жас саланың бірлік қуатының өсуі соншалықты қарқынды, 80-жылдардың басында АЭС ТЭСтең мүлдем қалыспайтын болды. Бұл саланың қарқынды өсуі соғыстан кейінгі жылдардығы осы саланың дамуына бағытталған саясатпен байланысты.

Осы саланың ең басты бағыты төмендегідей:

• электр энергия өндірістерін орталықтандыру;

• электр энергия өндірісті шоғырландыру мен бірлік қуаттарды және электро агрегаттарды кезең сайын ұлғайту;

• энерго қондырғылардың параметрлері мен техникалық денгейін жоғарлату;

• жылуландыру базасында жылу беруді орталықтандыруды ұлғайту;

• энергетикалық жүйені ұлғайту және елдің энергожүйесін біріктіру.

Электр станцияларды бірлік қуатын арттыру териториялдық алшақ орналасқандықтан бұл қуатты үлкен арақашықтыққа жеткізу себебімен электрожелі құрылысы басталды.

Соғыстан кейін елдің энергетикасының орналасуы электр беру желілерінде 220 кВ кернеуіне тең болды. 1956 жылы ЛЕнин атындағы бірінші ӘЖ 400кВ Волжская ЖЭСі құрылды. Ал 1959 жылы КОКП ХХІІ съезі атындағы бірінші ӘЖ 500кВ Волжская ЖЭС салынды. Сол орай аудан қатарларында ӘЖ 330кВ құрылды. 1967 жылы ӘЖ 750 кВ Коноковская ГРЭС іске қосылды. 1792 жылы бірінші ӘЖ 750 КВ Донбасс-Днепр мол тәжірибемен іске қосылды. Бұл класс кернеуі КСРО-да Еуропалық бөлігіне ұласты.

Осындай энергетика желісінің дамуы, аудандардың энергожүйесінің бірігуіне әкеліп соқты. Бірінші БЭС орталықта, оңтүстікте, Оралда, Волга ортасында құрылды. 60-жылдары бұл энергожүйе параллельді жұмысқа біріктірілді және КСРО-ның Еуропа бөлігіндегі энергожүйенің біріктірілуі басталды. 70-жылдар басында ЕЕС құрамына жеті ОЭС олардың қатарында Солт. Кавказ, Закавказ және Солт. Батыс кірді. 1972 жылы КСРО-да БЭЭЖ Солт. Қазақстанның БЭС қосылды және сонымен қатар КСРО Біріккен элекроэнегетикалық жүйесі (БЭЭЖ) деп жүйеленді. 1978 жылы ЕЭЭС құрамына Сібір БЭС кірді.

Бір уақытта орта Азия БЭС 60-жылдар аяғында құрылған және Қиыр Шығыс БЭС 70-жылдар басында құрылды да даму үстінде болды.

500 кВ желісінің мүмкіндігінен басқа елді мекендерде БЭС құру БЭЭЖ жүйелі кезеңінде бірінші орынға ие болды. Одан арғы БЭЭЖ өркендеу үшін шығыстан батысқа қуатты байланыс ретінде кернеі 1150 кВ меңгеру қажет болды.

80-жылдардың ортасына қарай 1150кВ электрберу магистралінің құрылысы басталды. Ол ӘЖ 1150 кВ Барнауыл-Екібастұз-Көкшетау-Қостанай-Челябинск атына ие болды.

Осындай себептен кернеу екіге бөлінді: негізгі жүйесі 110-220-500 кВ және 110 (154)-330-750 кВ елдің батысы үшін жасалды.

КСРО энергожүйесі көршілес мемлекеттердің энергетикалық жүйесімен табысты ынтымақтастықта болды. 1979 жылы КСРО ЕЭЭСі параллельді ВЛ 750 кВ Венгрия мен және біріккен Еуропалық энергожүйесімен жұмыс атқарды. КСРО энергожүйесі ӘЖ энерго шаруашылығымен Финляндия және Норвегиямен байланыста болды.

Біріккен энергожүйе құруда КСРО БЭЭЖ сенімділікті және экономикалық әсерді арттырды. КСРО БЭЭЖ жүйеаралық әсер қолдану барыснда 9 млн кВт қуатын үнемдеді.