Бұл бірегей форум алғаш рет ЭКСПО халықаралық көрмесі аясында ғалымдарды ғана емес, сондай-ақ, инженерлерді, Нобель сыйлығының және «Жаһандық энергия» халықаралық сыйлығының лауреаттарын, ең беделді халықаралық ұйымдар мен ірі энергетикалық компаниялардың басшыларын біріктіреді. Көрмеде ғылым мен озық тәжірибелі инженерияның асқан ойшылдарының синтезі, адамзаттың жүзеге асқан үздік жетістіктері синергетикалық әсер береді.
Жаңа энергетика тақырыбы – бүгінгі күні бүкіл әлем үшін өзекті мәселе. Ол Қазақстанда да үлкен қызығушылық танытты. Сондықтан, мемлекет үшін өтіп жатқан процестер мен мәселелердің тұтас сипат алуы, осының негізінде, елдің ішінде де, сондай-ақ, жаһандану және аймақтық интеграция үдерістерінің шеңберінде берілген саладағы саясатты қалыптастыру және жаңарту өте маңызды.
Қағидатты түрде жаңа дәуір
XX және XXI ғасыр аралығы адамзат үшін іс жүзінде сарқылмайтын энергия көздерін пайдалануда орасан олқылықтармен есте қалды. Адамзат дамуындағы дәуірлік дүмпулердің бірі отты игеру болғаны баршаға мәлім. Археологтар мен тарихшылардың куәландыруы бойынша 500 мыңнан 1,5 миллион жыл бұрын орын алды. Және сол кезден бастап көміртек отынын жағу (ағаштан тас көмір, мұнай, газға дейін) жер бетінде энергияны алудың тәсілі болды.
Адамзат өзінің ұзақ тарихында басқа да көздерді, бүгінде жаңғырмалы деп аталатын – желдің күшін және судың ағысын қолдануға тырысты. Барлығымызға да жел диірмендері белгілі. Бірақ бұл әдістер энергияны жалпы тұтынуда өз үлесін қоса алмады.
ХХ ғасырдың ғылымы жаңғырмалы энергия көздерін (ЖЭК) – желді, су энергиясын, көтерілу және саябырлау энергиясын, толқындарды, күн сәулесін, геотермалды және биоэнергияны пайдалануда әр алуандықты ашты. Пайдалану технологиялары әзірленсе де, бағасы жоғары болғандықтан, олар дәстүрлі көміртегі энергетикасымен бәсекелесе алмады. Нәтижесінде ЖЭК нашар қолданылды.
Олардың дамуына қуатты ынталандыру қажет болды. Осы мәселе бойынша Нобель сыйлығының лауреаты сэр Джордж Портер: «Егер күн қуаты жаппай қырып-жоятын қару ретінде пайдаланылса, фотоэнергетикалық қондырғылар жүз жыл бұрын жұмыс істей бастар еді», дейді. Бірақ бұл болған жоқ және өзендердің су энергиясынан басқа жаңғырмалы энергия адамзат назарынан тыс қала берді.
Энергия көздерінің маңызды ғана емес, сондай-ақ, басым бөлігі болып табылатын көмірсутек шикізатын көптеп өндіру басталды. Бірақ осындай шикізаттың әлемдік қоры анықтаулар бойынша шектеулі болып табылады. Және көмірсутек табиғи қорларының болашақта бірнеше ондаған жылда сарқылуын болжаған белгілі бір шамаға негізделген болжамдар пайда бола бастады. Мысалы, табиғи газ қорлары шамамен 60 жылға, мұнай да осы жылдарға жетеді деп саналды. Осы энергетикалық баламаларды, соның ішінде жаңғырмалы энергияны пайдалану технологияларын іздеуге итермелейтін өте қауіпті белгілер болды. Бірақ бұл мәселе жаңа мұнай және газ кен орындарының ашылуымен ауық-ауық «өңделіп тұрды», ал одан кейін жаңа дәстүрлі емес көздерімен – тақтатас мұнай және тақтатас газбен ұзақ уақытқа күн тәртібінен алынып тасталды. Бүгінгі бағалау бойынша, мысалы, әлемде дәстүрлі емес газдың қағидалы түрде алынатын қорлары (тақтатас газы, сондай-ақ, көмір қабаттарындағы метан) 250 жыл бойы қазіргі заманғы деңгейде тұтынуды қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. ЖЭК үшін тағы да өте қолайсыз жағдай болды, ЖЭК-тің жеткіліксіз жасалған технологиялары мұндай жағдайларда энергетикалық нарықта бәсекелесе алмайды. Ал оларды қағидалы түрде жетілдіру үлкен қорларды талап етеді.
Осы орайда «жаһандық жылыну» идеологиясының өзінен өзі пайда болуы күшті түрткі болды. Жер бетіндегі климаттың едәуір, оның ішінде циклдік өзгерістерге ұшырағаны ғылым дәйекті түрде дәлелдеді. Себептер көп. Бұл Күн сәулесінің, Жер орбитасының вариациясы, жер бедерінің планеталық өзгерісі, материктер, мұхиттар және теңіз ағымдарының конфигурациясы, геологиялық процестер, жанартау атқылаулары және т.б. Сондықтан, Жер шарындағы жалпы жылыну немесе сууға байланысты мүмкіндіктерде таңданатын ештеңе жоқ, мұндай кезеңдер тарихта болған жағдай.
Дегенмен, алғаш рет адам әрекетінен туындаған антропогендік факторларға айрықша назар аударылды. Адамзат планетарлық процестерге нақты әсер ететін қуатты күшке ие болды деген түсінік пайда болды. Соның ішінде парниктік газдарды ғаламдық ауқымда өндіру жаһандық жылынудың мүмкін себептерінің бірі болуы ықтимал. Нәтижесінде мұндай әсердің теріс әсерін төмендету мәселесі адамзат үшін өмірлік маңызды, өте өзекті болды. Осындай жағдайларда ЖЭК-ті пайдалану мәселесі көмірсутек шикізатының сарқылу мәселесі күтпеген жерден жаһандық мәнге ие болды. Осыған байланысты америкалық физик, Нобель сыйлығының лауреаты және АҚШ энергетика экс-министрі Стивен Чу айтқан белгілі қанатты сөзін еске салғым келеді. «Адамзаттың тас ғасыры тастардың біткенінен аяқталған жоқ», деген болатын ол.
Мұндай жағдайды түбегейлі өзгерту жаңғырмалы энергияның технологияларын дамытуға және оған жаһандық маңызды қорлар бөлуге әкелді. Нәтижесінде тарихи қысқа мерзімде – екі онжылдықта – бұл технологиялардың жетілдірілгені соншалық, жаппай пайдалану үшін жеткілікті қолжетімді болуы тарихта алғаш рет орын алды және бәсекеге қабілеттілігін күрт арттырды.
«Егер құдай болмағанда, оны ойлап табу керек болар еді», деген болатын XVIII ғасырдағы әйгілі француз философы Вольтер, ЖЭК қолдануға қатысты оның мағынасын былай деп ауыстыруға болады: «Егер жаһандық жылыну болмағанда, оны ойлап табу керек болар еді». Енді алғаш рет іс жүзінде бүкіл адамзат үшін таңдау мүмкіндігі туындады. Дәстүрлі көміртегі энергетикасын дамытуды жалғастыру керек пе әлде елдің және өңірдің ерекшеліктерін ескере отырып, ЖЭК-ке бағдарлану қажет пе?
Жаһандық маңыздылығымен алғанда жаһандық жылыну гипотезасының қазір бір мәнді еместігі және климаттың жаһандық өзгеруінде елеулі трансформацияға ұшырағандығы қағидатты түрде маңызды емес. Ал 2015 жылдың соңында Парижде климаттың өзгеруі туралы конференцияда көпшілік елдер теңдессіз қолдау көрсеткен оның маңыздылығына жекелеген мемлекеттерде күмән тудырды (мысалы, АҚШ-та). Бірақ бастапқы қадам жасалды, жаңғырмалы энергетиканың технологиялары қағидатты түрде жаңа деңгейге шықты, оларды экономика тұрғысынан тиімді, саяси, экологиялық және энергетикалық қауіпсіздікті қамтамасыз етуде кері бұру мүмкін емес болады.
Технологиялық-экономикалық олқылықтың негізгі көрсеткіштері
ЖЭК технологиялары бұрын-соңды болмаған қарқынмен дамуда, айтарлықтай арзандатылды, қолжетімді болды және өзінің пайдалану аймағын кеңейтуде. Мұндай дамудың мысалы ретінде бірқатар деректер келтіруге болады.
Жаңғырмалы энергияның даму мақсаттарын алға қойған елдердің саны 2015 жылы 170-ден асты (2008 жылы осындай елдердің саны екі есе аз болатын – 79). Ал климат бойынша Париж келісіміне 1995 жылдың 12 желтоқсаннан 2017 жылдың сәуір айы бойынша 195 ел қол қойды, оның ішінде 144 ратификациялады.
Жаңғырмалы энергияға жыл сайынғы инвестициялар 7 жыл ішінде (2008-2015 жылдар аралығы) 2,5 есе, 130-дан 329 млрд АҚШ долларына дейін өсті.
2015 жылы электр энергиясын әлемдік өндіруде жаңғырмалы энергия көздерінің үлесі 23,7 пайызға жетті.
IRENA жаңғырмалы энергия және басқа да көздері бойынша халықаралық агенттіктің есептеріне сәйкес, «таза» энергияны өндіруге кеткен шығындар ұдайы төмендеу үстінде.
Соңғы жеті жылда жел турбиналарының бағасы 30-40 пайыз төмендеді, ал күн модульдеріне шамамен 5 есе төмендеді. Электр энергияның орташа құны жердегі жел және күн электр стансаларында едәуір арзандады. Мысалы, күн энергиясының орта аукциондық бағасы соңғы 10 жыл ішінде төрт есе төмендеді. Баға төмендеуінің сапалы ұқсас процесі жел энергиясына қатысты да жүріп жатыр.
Осы деректердің нәтижесінде энергияның орташа құны 2025 жылға дейін 1 киловатт-сағат 4-5 центке төмендейді, ал ядролық реакторларда және жылу электр стансаларында өндірілген электр энергиясы айтарлықтай арзан. Нәтижесінде ЖЭК-ті неғұрлым кеңінен пайдаланудың пайдасы мен тартымдылығы артады. Бұл факт соңғы жылдары электр энергиясының жаңа іске қосылған қуаттарында ЖЭК үлесінің күрт өсуін суреттейді. Бұл үлес 2012 жылы психологиялық тұрғыдан маңызды 50 пайыздық межеден өтті. Жаңадан енгізілетін энергетикада ЖЭК басым болды және олардың жалпы әлемдік ауқымдағы болашағы зор. 2001 жылдан бастап қазіргі уақытқа дейін жаңа қуаттардағы ЖЭК-тің үлесі 4,5 есе өсті және қазір ол 60 пайыздан асады.
Оның үстіне жаңа көздер ескілерден айтарлықтай озуда. Осылайша, жаңғырмалы электр энергиясының жиынтық белгіленген қуаттары жалпы алғанда, 7 жылда, 2008-2015 жылдар аралығында 1,6 есе артты. Сонымен қатар, ЖЭК-тің ескі түрі – су энергиясы тек 20 пайызға өсті, ал жаңа түрлері әлдеқайда жоғарылады: жел энергетикасы 3,6 есе, фотоэлектр 14 есе өсті.
Барлық жел генераторларының белгіленген қуаттары 2016 жылдың басында-ақ әлемдік атом энергетикасының белгіленген қуатынан асып кеткені атап өтерлік. Сондай-ақ, көтерілу, толқындар энергияларын, геотермалдық энергияны, биоотын энергиясын пайдалану мен ЖЭК-тің басқа да түрлері өсіп келеді.
Әлемдік трендтер және мәселеге орай туындайтын сұрақтар
Одан әрі дамудың шешуші факторы ол энергия өндірісінің, сондай-ақ, тиісті инфрақұрылым технологиясын жетілдіру (ортақ электр желілерін жұптастыру, шоғырландыру, бөлу және т. б.) болмақ. Тұрақты тренд ЖЭК-ті одан әрі дамыту болып табылады. Бәріміз көріп отырғандай, ол тұрақты сипатқа ие.
2030 жылға дейін жаңғырмалы энергия көздері электр энергиясын өндірудің жалпы балансында көшбасшы болады деп болжауда. Халықаралық энергетикалық агенттіктің болжамы бойынша, (IEA, ЭЫДҰ органы) электр энергиясының үштен бір бөлігі 2030 жылға қарай ЖЭК көмегімен өндіріледі.
Жоғарыда айтылғандарды қорытындылай отырып, бұл болашақтың энергетикасына үлкен серпін болғанын, бірақ біз әлі бұл жолдың соңына жетпегенімізді атап өту қажет. Бір міндеттер шешіледі, әлі де шешілмеген мәселелер көп. Оның үстіне жылжу мүмкіндігі бойынша барлық жаңа күштерді талап ететін мүлдем жаңа міндеттер де туындайды. Олар зерттеуді және инженерлік іздеуді қажет етеді. Осы орайда ЭКСПО-2017 халықаралық көрмесі және оның аясында өткізілетін инженерлер мен ғалымдардың дүниежүзілік конгресі ілгері жылжуға маңызды үлес қосатынына күмәніміз жоқ.
Бақытжан ЖҰМАҒҰЛОВ,
WSEC-2017 ұйымдастыру комитетінің төрағасы, Ұлттық инженерлік академия президенті, академик
