Қазақстандағы желдің энергетикалық әлеуеті қазір бүкіл еліміз болып тұтынып отырған барлық энергия мөлшерінен 10 есе артық. Мұның өзі, жел энергетикасы өзінің әбден дамыған кезінде Қазақстанға қажетті бүкіл энергетикалық қуатты бір өзі бере алатындығын білдіреді. Бірақ дәл осындай жағдай орнай ма, жоқ па, оны кесіп айту қиын. Өйткені, адамзаттың алдағы уақытта бір ғана қуат көзіне тәуелді болып қалғысы келмейтіндігін қазіргі жағдайдың өзі анық аңғартуда. Екіншіден, сол кезде түрлі қуат көздерін өндірудің өзіндік құны мен бағасы қалай қалыптаспақ? Көп мәселенің осыған байланысты болары анық. Былайша айтқанда, қай қуат көзін өндіру арзан да тиімді болса, сол қуат көзінің энергетика нарығында басымдыққа ие болатындығы түсінікті.
Адамзаттың ескі досы
Сонымен, адамзатқа қуат көзі ретінде көне дәуірлерден бері белгілі болғанымен ХХІ ғасырдың жаңа технологиялық деңгейінің ықпалымен ғажайып мүмкіндіктерді ұсына бастаған жел дегеніміз не? Ол қалай пайда болады?
Жер бетінің кез келген бір бөлігінде ауа қысымы жоғары болса, ол ауа төмен қысымды жаққа қарай ауыса бастайды. Осыдан барып жел пайда болады. Демек, ауаның жердің бетімен бір бағыттан екінші бағытқа қарай ауысуы нәтижесінде пайда болатын екпінді қозғалысты жел деп атайды. Әдетте, ауа қысымы уақыт пен кеңістікте тұрақты күйде тұрмайды. Түрлі факторлардың әсерінен, соның ішінде Жер шарының Күн жүйесінде тоқтаусыз қозғалыста жүретіндігінен және жер бедерінде кездесетін тау, орман, сай мен бел секілді түрлі кедергілердің әсерінен желдің жылдамдығы мен бағыты да үнемі өзгерісте болады. Таулардың ұшар бастарында желдің күші жоғары болғанымен, етекте бәсең, сол секілді қала сыртында соғып тұратын қуатты жел қала ішіне кіргенде едәуір саябыр тартады. Жел қалақшаларын орнатқан кезде міне, осының бәрі есепке алынады. Мәселен, Еуропадан АҚШ-қа ұшқан кезімізде Атлант мұхитының еуропалық жағалауларға таяу бетінен самсаған жел қалақшаларын байқаған едік. Мұның себебі түсінікті. Теңіз бен мұхит беттерінде және таудың ашық жатқан аңғарларында, сондай-ақ, Сарыарқа секілді жазық далаларда ешбір кедергіге кез болмайтындықтан жел еркін соғып тұрады. Міне, осындай жерлерге жел қалақшалары мен генераторлары орнатылады.
Жалпы, жел қуатын пайдалануды адамдар ерте замандардан-ақ меңгерген. Біздің заманымызға дейінгі бес мың жылдай уақыт бұрын қайықтарға желкен керу, желдің күшін пайдаланып жүзу басталған. Мұнан кейін өмірге жел диірмендері келді. Мысырлықтар мен парсылар жел қуатын пайдалануды алғаш меңгерген елдер болды.
XIV ғасырда голландтар жел диірменін жетілдіріп, дәнді дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданды. 1854 жылы АҚШ-та жел энергиясымен жұмыс істейтін су тарту насосы іске қосылды. Оның құрылымы жел диірменіне қарағанда, қалақшалар санының көптігімен және желдің бағыты мен жылдамдығын анықтайтын аспап-флюгердің болуымен ерекшеленді. 1940 жылдары осындай жел күшімен қозғалатын диірменнің саны 6 миллионға дейін жетті. Олар су тартумен қатар, электр қуатын алу мақсатында қолданды.
ХХ ғасырдың ортасында жел энергиясын пайдалануды одан әрі игеру, оларды жетілдіру үдерісі тоқырауға ұшырады десе де болады. Өйткені, дәл осы кезден бастап мұнай өндірісі барынша белең алды. Ол қатар дамып келе жатқан басқа қуат көздерінің нарығына қатты әсерін тигізіп, олардың нарығын саябырсытып тастады. Адамзат тіршілігімен қатар, бүкіл әлемдік саясаттың өзі мұнайдың айналасында өрбіді.
Бірақ бұл үдерістің өзі тым ұзаққа созылмайтындығы қазірдің өзінде белгілі болып отыр. Әлемдік рынокта жиі орын алған мұнай дағдарысы адамзаттың жел энергетикасына деген қызығушылығын қайта оятты. 1981-1984 жылдары АҚШ-тың бір ғана Калифорния штатының өзінде 6870 жел турбинасы іске қосылды. Бірақ 1985 жылы желтоқсан айында мұнайдың 1 баррелінің бағасы 10 долларға дейін құлдырап, осы жағдай жел қондырғыларының жұмысын қайтадан мүлдем тиімсіз етіп тастады. Осыған байланысты жел қондырғысын шығаратын көптеген шағын компаниялар жұмысын тоқтатты. Мұнай бағасының қайтадан шарықтай көтерілуіне орай, нақты айтқанда 1998 жылдан бастап АҚШ-та жел энергетикасы қайтадан даму сатысына көтерілді.
Оның үстіне, Батыс Еуропа мемлекеттерінің АҚШ пен Қытайдың қаржыландыруы және қолдауымен жүргізілген зерттеулер мен сынақ нәтижелері жел энергиясын пайдаланудың жаңа технологиялық дамуына кеңінен жол аша бастады. Мұнай мен газ бағасының құбылуынан осы өнімдер тапшылығына ұрынған Еуропа мемлекеттері, әсіресе, Германия мен тағы бірқатар елдер жаңғырмалы энергия көздерін, соның ішінде жел қуатын молынан пайдалану бағытын ұстады. Осы іске үлес қосқан компаниялар мен тұтынушыларға тарифтік қолдау саясаты жүзеге асырыла бастады.
Еуропалықтар озып тұр
2009 жылдың мамырында әлемнің 80 елі жел энергиясын коммерциялық мақсатта қолдана бастады. Бұл мәселеге, әсіресе, Еуропа мемлекеттері барынша мән берді. 2010 жылғы деректер бойынша жел электр стансаларының 44 пайызы Еуропада, 31 пайызы Азияда, 22 пайызы Солтүстік Америкада шоғырланды.
2010 жылы әлемнің барлық жел генераторларында өндірілген электр энергиясының мөлшері 430 терраватт-сағат болды. Бұл – сол жылы өндірілген барлық электр қуатының 2,5 пайызына тең көрсеткіш.
2011 жылы әлемдегі барлық өндірілген жел энергиясының қуаты 480 тераватт-сағат болды. Сөйтіп, жел қуатын пайдалану көрсеткіші қарқынды түрде өсе бастады. Қазіргі күні адамзат өзіне қажетті электр қуатының 6-7 пайызын желден алуда. 2020 жылы оның көлемін 1,4 мың тераватт-сағатқа (1 тераватт-сағат 1 миллиард киловатт-сағатқа тең), жеткізу жоспарланса, 2030 жылға таман 2,4 мың тераватт-сағатқа немесе жаһандық тұтыну мөлшерінің 9 пайызына дейін жеткізу көзделіп отыр. Жел энергиясы жөніндегі әлемдік кеңестің мәліметі бойынша 2030 жылға таман жаһандық энергетикалық өндірісте жел энергиясының үлесі 20 пайызға жетпек.
Қазіргі күні жел энергиясының мүмкіндіктерін пайдалану деңгейі барлық жерлерде бірдей емес. Кейбір елдер бұл салада барған сайын дамып, алға басып барады. Мәселен, Дания қазірдің өзінде жел генераторларының көмегімен барлық электр қуатының 40 па-
йызын, Португалия – 23, Испания – 16, Ирландия – 14, Германия 8 пайызын өндірсе, біздің елімізде бұл көрсеткіш 0,5-1 пайыз деңгейінде ғана болып отыр.
Соңғы кездері әлемнің әр шалғайында жел энергиясына байланысты күтпеген қызықты деректер орын ала бастады. Мәселен, 2014 жылдың желтоқсанында Шотландияда жел энергиясы үй шаруашылықтары тұтынатын электр қуатының 164 пайызын қамтамасыз етсе, Данияда 2015 жылғы шілде айының күндерінің бірінде бұл көрсеткіш 140 пайызды құрады. Дания артылған қуатты Германия, Норвегия, Швецияға жөнелтті.
Bloomberg New Energy Finance деректеріне қарағанда, жел энергетикасы беретін электр қуатының көлемі 2000 жылдан бері төрт есе өскен, есесіне оны өндірудің өзіндік құны төмендеген. Мамандар жел арқылы алынатын қуаттың көлемі еселеп өскен сайын, оның құны 19 пайызға төмендейтіндігін есептеп шығарған.
Қазақстанның жаңа мүмкіндіктері
Осыдан 5-6 жыл уақыт бұрын Біріккен Ұлттар Ұйымының Даму бағдарламасы Қазақстан Үкіметімен бірлесе отырып, біздің жеріміздегі жел қуатын және оның тұрақты соғу деңгейін анықтау бойынша арнайы зерттеулер жүргізуді қолға алды. Осы үшін Қазақстанның әр өңірлеріндегі жел көбірек соғатын жерлерге қадалар қағылып, оларға жел қуатын есептейтін арнаулы құралдар орнатылды. Бұл құралдар жылдар бойы желдің екпіні мен соғу жиілігін үздіксіз есептеп тұрды. Сөйтіп, Қазақстанда жел энергиясын дамыту үшін жел қуатының мүмкіндіктері алғаш рет нақты мәліметтер деңгейінде анықталды. Бұл мәліметтер біздің елімізде бірінші рет «Қазақстанның жел атласын» жасап шығуға жағдай туғызды.
Бұл атластың алдағы уақытта Қазақстан үшін беретін пайдасы көп болмақ. Өйткені, біз енді электр қуатын өндіру үшін қай жерлерге жел қалақшаларын орнатуға болатындығын және ол қалақшалар бізге жыл ішінде қаншалықты қуат өндіріп бере алатындығын бұрынғыға қарағанда жақсырақ білеміз.
«Егер Қазақстанның жел атласындағы мәліметтерге жүгінетін болсақ, осы уақытқа дейін адамдардың дұрыс аңғарғанындай, Жоңғар қақпасы мен Шу алқабында қүшті желдер жиі болып тұрады. Бірақ желдің кең ауқымдылығы мен тұрақтылығы Астанада, Қостанайда, Қызылжарда, Қарағандыда, Павлодарда көбірек сақталады. Мәселен, осы аталған жерлерде желдің орташа жылдық жылдамдығы 7 метр/секундтан айналса, Көкшетау жақта тіпті 8 метр/секундтан да асады. Бұл аталған өңірлерде жел энергиясын дамытудың жақсы мүмкіндігі бар деген сөз», дейді БҰҰ Даму бағдарламасының өкілі Геннадий Дорошин.
Осы уақытқа дейін елімізде Ерейментау жел электр стансасының салынғандығы белгілі. Бұл станса жылына 172 млн кВт-сағат электр қуатын өндіре алады және өнімділігі бірте-бірте кеңейтіле бермек. Сондай-ақ, еліміздің кейбір өңірлерінде қазақстандық ғалым Альберт Болотовтың отандық инновациялық бренд атала бастаған жел роторлы генераторларын орнату ісі қолға алынды. Мұндай генераторлар ЭКСПО-2017 көрмесі қарсаңында Астана қаласына да орнатылды. Олар өзіндік технологиялық ерекшеліктеріне байланысты баяу желдің өзінде жұмыс істеуге қабілетті болып табылады.
«Қазауылэнергожоба институты» ЖШС-нің мәліметі бойынша, қазір Қазақстанның 45 өңірінде жел электр стансаларының құрылысын салу жобалануда. Осыған байланысты, еліміздің өңірлеріндегі жел әлеуеті жоғары 8 өңір таңдап алынды. Олардың ішінде Жамбыл облысының Қордай кенті, Оңтүстік Қазақстан облысының Жүзімдік кенті, Астана, Форт-Шевченко, Атырау, Ерейментау, Арқалық, Қарқаралы қалалары бар.
Сұңғат ӘЛІПБАЙ,
«Егемен Қазақстан»
