All Categories

Қайта өңделетін энергия электр энергиясын шығаруға қалай әсер етеді?

2025-07-22 13:56:51
Қайта өңделетін энергия электр энергиясын шығаруға қалай әсер етеді?

Қайта өңделетін энергия электр энергиясын шығаруға қалай әсер етеді?

Қайта өңделетін энергия әлемдік масштабта түбегейлі өзгерістерге әкелетін күш ретінде пайда болды энергия өндіру , электр энергиясын өндіру, тарату және тұтыну тәсілдерін қайта құрып жатыр. Тұрғын үйлердің шатырында жылтырлаған күн панельдерінен бастап, жер кеңістіктерінде айнала қозғалып тұрған жел турбиналарына дейін қайта өңделетін энергия көздері енді жалғызбасты альтернативалар емес, бүкіл әлемдегі желілерге негізгі үлес қосып жатыр. Олардың әсері қоршаған ортаның тұрақтылығын, экономикалық динамикасын және желінің сенімділігін қамтиды, дәстүрлі электр энергиясын шығару модельдеріне қарсы шығып, инновацияларды дамытуда. Қайта өңделетін энергияның осы аймақтарда электр энергиясын шығаруды қайта анықтауының қалай жүріп жатқанын қарастырейік.

Көміртегінен тазарту электр энергиясын шығару: Маңызды әсер етуші фактор

Қайта өңделетін энергияның электр энергиясын шығаруға ең терең әсері оның парниктік газдардың шығарындыларын азайтуда атқаратын рөлінде. Көмір, табиғи газ және мұнай сияқты пайдалы қазбаларға қарсы күн, жел, су және геотермалық сияқты қайта өңделетін көздер пайдалану барысында көміртегі диоксидінің (CO₂) азды-көпті шығарындыларын тудырады. Бұл ауысу климаттың өзгеруін бәсеңдету үшін маңызды, өйткені энергия өндіру жылына шамамен 31% CO₂ шығарындыларын құрайды.
2023 жылы қайта өңделетін энергия көздерін пайдалану нәтижесінде әлем бойынша 2,5 миллиард метрикалық тонна CO₂-ді болдырмауға болды, бұл жыл бойы 540 миллион машина жолдан алынып тасталғанға тең. Қайта өңделетін энергияны пайдаланудың ең алдыңғы қатарлы елдері шығарындылардың айтарлықтай төмендеуін бақылады: мысалы, электр энергиясының сұранысының 50%-нан астамын жел энергиясы өндіретін Дания 1990 жылдан бері электр энергетикасы саласындағы шығарындыларды 68%-ға дейін қысқартты. Осылайша, гидроэнергетикалық, геотермалық және жел энергиясы өндіруінің 99%-не сүйенетін Коста-Рика электр энергиясы өндіруде пайдалы қазбаларды пайдалануды толықтай болдырды.
Қайта өңделетін энергия сонымен қатар электр энергиясын өндіруден күкірт диоксиді (SO₂), азот оксидтері (NOₓ) және бөлшекті заттар сияқты басқа да ластайтын заттарды азайтады. Бұл ластаушылар ауа ластануына, тыныс алу ауруларына және қышқыл жаңбырға әкеліп соғады, сондықтан қайта өңделетін энергия көздері халық денсаулығы үшін пайдалы. Мысалы, 500 МВт-тық көмір өндіретін электр станциясын жел электр станцияларымен ауыстыру жылына 1,5 миллион тонна SO₂ және 700 мың тонна NOₓ шығарындыларын жояды, оның нәтижесінде тұрғындардың ауасының сапасы жақсарады.​

Экономикалық ығысу: Электр өндірудің өзара тиімділігі

Жаңартылатын энергия электр энергиясын өндіру экономикасын қайта құрды, қымбат тауарлардан көптеген аймақтарда шығындар басшысына айналды. 2023 жылы коммуналдық масштабды күн сәулесінің электр энергиясының деңгейлендірілген өзіндік құны (LCOE) 1 МВт/сағ-қа шаққанда 36 АҚШ долларына дейін төмендеді, ал құрлықтық жел үшін 38 АҚШ долларына дейін төмендеді - бұл көмірдің (108 АҚШ доллары) және табиғи газдың комбинирленген циклді электр станцияларының (61 АҚШ доллары) құнынан арзан. Бұл шығындар теңдігі жаңартылатын энергия көздерін пайдалануды үдетті, Үндістан мен Бразилия сияқты елдер жаңа электр энергиясын өндіру жобаларында көміртекті отындарды пайдаланудың орнына күн сәулесі мен желді басымдық ретінде қарастырып жатыр.
Шығындардың төмендеуі технологиялық жетістіктер мен масштабтық үнемдеуге байланысты. Өткен онжылдықта күн сәулесінің панельдерінің әсер ету коэффициенті 50% артты, ал жел турбиналарының өлшемдері екі есе ұлғайды, әрбір құрылғыдан шығатын энергияның көбеюіне әкелді. Жаңартылатын энергия құрылғыларын өндіру процесстері де тиімді болып отыр: 2023 жылы өндірілген бір күн модулі 2010 жылы өндірілгенге қарағанда 70% аз кремний қолданып, өндіріс шығындарын төмендетті.
Жаңартылатын энергия көздерінің өндірілуі сондай-ақ экономикалық мүмкіндіктер туғызады. 2023 жылы бұл сектор 13,7 миллион адамды қамтыды, бұл тас көмір шахталары мен табиғи газ өндіру өнеркәсібінде жұмыс істейтін адамдар санынан артық. Жұмыстардың ауқымы күн сәулесін және жел турбиналарын өндіруден бастап, жаңартылатын энергия жобаларын орнату мен жөндеуге дейінгі түрлерді қамтиды, дамыған және дамып жатқан елдердегі жергілікті экономиканы қолдайды. Мысалы, Техас - дәстүрлі мұнай мен табиғи газ тасымалдау орталығы, қазіргі уақытта жел энергиясын өндіру бойынша Америкада басшылық етеді, жел энергетикасына қатысты 24 000-нан астам жұмыс орнын жасайды.

Электр желісін түрлендіру: Электр өндіру инфрақұрылымын бейімдеу

Жаңартылатын энергияның ауытқуы – күн энергиясы күн сәулесіне, жел энергиясы – ауа райына тәуелді болғандықтан электр энергиясын өндіру жүйелері орталықтандырылған, бір жолды желілерден икемді, өзара байланысты желілерге дейін эволюциялық өзгерістерге ұшырады. Бұл түрлендіру энергияны сақтау, желіні басқару және тасымалдау саласындағы жаңалықтарды дамытуды қозғалтуда.
Энергияны сақтау интеграциясы: Жаңартылатын энергия көздерінен шыққан қосымша энергияны сақтау үшін аккумуляторлар, гидротұрақтандыру және жасыл сутегі қажетті құрамдас бөліктерге айналып отыр. Жалпы жел немесе күн энергиясын сақтайтын пайдаланушылық деңгейдегі аккумуляторлық сақтау жүйелері энергия тапшылығы кезінде электр тогын беріп отырады. 2023 жылы батырма сақтау қуаттылығы 2015 жылғы 1 ГВт-тан 45 ГВт-қа дейін жетті. Мысалы, Австралияның Hornsdale Power Reserve жел электр станциясымен байланысқан Tesla батареяларын пайдаланып, торапты тұрақтандырады және миллисекунд ішінде жиіліктің тербелісіне жауап береді.
Ақылды желілік технологиялар: Жоғары дәлдіктегі сенсорлар, жасанды интеллект (AI) және нақты уақыттағы деректерді талдау айнымалы қайта өңделетін электр энергиясын басқаруға көмектеседі. Жасанды интеллект алгоритмдері күн сәулесі мен желдің күшін болжау арқылы желі операторларының басқа энергия көздерін (мысалы, табиғи газ өндіретін зауыттар) уақытылы реттеуіне мүмкіндік береді. Сонымен қатар, ақылды санауыштар талапқа икемделуді қамтамасыз етеді: тұтынушылар электр энергиясын қайта өңделетін көздер көп болған кезде (мысалы, электр көліктерін зарядтау) пайдалану арқылы желіге келетін қысымды азайтады.
SDEC1250 正面.jpg
Тарату желілерін кеңейту: Қайта өңделетін энергия көздеріне бай аймақтар жиі жаңа тарату желілерін салуға мүмкіндік береді. Мысалы, Құрама Штаттағы Вайоминг немесе Аргентинадағы Патагония сияқты алыс аймақтардағы жел электр станциялары оларды қалаларға жеткізу үшін жоғары кернеулі желілерді талап етеді. Бұл салымдар қымбат болса да, қайта өңделетін ресурстардың үлкен қорын ашуға, энергия өндіруді көптеген бағытта дамытуға және жергілікті пайдаланылатын көміртекті отындарға тәуелділікті азайтуға көмектеседі.

Энергия өндіру портфельдерін көптеген бағытта дамыту

Жаңартылатын энергия электр энергиясын өндіруді орталықтандыруды бұзып, ірі қазба отын немесе ядролық электр станцияларының монополиясын жояды. Таратылған жаңартылатын жүйелер – төбешіктердегі күн батареялары, кішігірім жел турбиналары және қауымдық иелігіндегі күн фермалары – үйлердің, кәсіпорындардың және қауымдардың өз электр энергиясын өндіруіне мүмкіндік береді, орталықтандырылған желілерге тәуелділікті азайтады.
Германияда 1,7 миллионнан астам тұрғын үй және кіші кәсіпорындар күн панельдеріне ие, елдің күн энергиясын өндіруінің 40% өндіреді. Бұл таратылған модель энергетикалық қауіпсіздікті арттырады: табиғи апаттар немесе желілердің істен шығу кезінде сақтауы бар жергілікті жаңартылатын энергия көздері аса маңызды қызмет көрсету (ауруханалар, мектептер) жұмысын жалғастыра алады. Сонымен қатар, тұтынушыларды өзгеріске ұшыратып, оларды пассивті электр энергиясын сатып алушылардан желіге артық электр энергиясын сатушыларға айналдырады.
Жаңартылатын энергия көздері дамып жатқан елдердегі электр энергиясын өндірудің әртүрлілігін қамтамасыз етуде, олардың көпшілігінде көмірсутекті отын инфрақұрылымы жоқ. Күн және жел энергиясымен жұмыс істейтін мини-желілер 733 миллион адамға электр энергиясын беріп жатыр, қымбат газды немесе көмір өндіретін зауыттардың қажеттілігін болдырмауға мүмкіндік береді. Кенияда қазір 6 миллион үй шаруашылығы күн энергиясын пайдаланып жатыр үй жүйелері тұрғылықты жарықтандыру, аспаптарды пайдалану және білім алу үшін таза энергия береді — дәстүрлі отынға тәуелділікті болдырмау арқылы дамуды үдетеді.​

ЖИҚ: Жаңартылатын энергия және электр энергиясын өндіру

Жаңартылатын энергияның өзі ғана әлемдік электр энергиясын өндіру сұранысын қанағаттандыра алады ма?

Иә, сақтау және желіге интеграция технологияларының дамуымен. Халықаралық энергетикалық агенттік (ХЕА) пен Стэнфорд университетінің зерттеулері 2050 жылға дейін 80–100% әлемдік электр энергиясын жаңартылатын көздермен өндіруге болатынын көрсетеді, егер сақтау, тарату және желі басқаруының икемділігіне инвестициялар жасалса. Исландия (100% жаңартылатын) және Коста-Рика (99%) сияқты елдер бұл мүмкіндіктің кішігірім масштабта жүзеге асырылуын көрсетіп отыр.​

Жаңартылатын энергия көздері электр энергиясын өндіру сенімділігіне қалай әсер етеді?

Жаңартылатын энергия көздері өзгергіш болса да, сақтау құрылғылары, ақылды басқару және әртүрлі жаңартылатын энергия көздері (мысалы, күн сәулесі, жел және су энергиясын біріктіру) бар заманауи желілер сенімділікті сақтай алады. Мысалы, жел энергиясына негізделген Дания желісі избытын Германияға экспорттау және жел күшейіп тұрған кезде Норвегиядан су электр энергиясын импорттау арқылы тұрақты жабдықтау қамтамасыз етіледі.

Электр энергиясын өндіру саласында жаңартылатын энергия көздерінің кеңеюіне байланысты табиғи газдың рөлі қандай?

Табиғи газ «көпір отыны» ретінде қызмет етеді, жаңартылатын энергия көздері төмен өнім берген кезде икемді резервті қамтамасыз етеді. Газды электр станциялары күн және жел энергиясының түсімі төмендеген кезде тез өсуі мүмкін, желінің тұрақтылығын қолдайды. Сақтау құны төмендеген сайын газдың рөлі азаяды, бірақ бұл өтпелі кезеңде әлі де маңызды болып табылады.

Жаңартылатын энергия көздері отынды отын түрлеріне қарағанда климаттық өзгерістерге бейімірек пе?

Кейбір жаңартылатын энергиялар аса қатты ауа райынан әсер етеді: құрғақшылық су электростанцияларын азайтса, ыстық ауа күн сәулесінің тиімділігін төмендетеді. Алайда, жаңартылатын көздерді диверсификациялау (мысалы, жел және күн энергиясын біріктіру) және ауа райын болжау жүйесін жақсарту осындай қауіптерді азайтады. Басқа жағынан, отынды отындар климаттың өзгеруіне әкеліп соғады, яғни аса қатты ауа райының күшеюіне себеп болады, сондықтан жаңартылатын энергия ұзақ мерзімді тұрғыдан қарқынды таңдау болып табылады.

Мемлекеттік биліктер жаңартылатын энергияны электр энергиясын шығаруға қалай қолдайды?

Жалғастыру тарифтері, салық жеңілдіктері және жаңартылатын энергия портфельдік стандарттары (RPS) сияқты саясаттар танытуды жылдамдатады. Сондай-ақ, үкіметтер желілерді жаңарту мен сақтау зерттеулеріне қаржы салады. Мысалы, АҚШ-тың Инфляцияны төмендету туралы заңы күн энергиясы, жел энергиясы және аккумуляторлар үшін салықтық несиелер береді және 2030 жылға дейін жаңартылатын электр энергиясын шығаруды үш есе арттыруды көздейді.

Table of Contents