Қазақстан электр энергиясына өсіп келе жатқан сұраныстың едәуір бөлігін жел генерациясын күн электр станцияларымен және энергия сақтау жүйелерімен (ЭСЖ) үйлестіру арқылы қамтамасыз ете алар еді. Бұл жаңа көмір электр станцияларын салудан арзанырақ болар еді. Энергетика саласындағы жаһандық талдау орталығы Ember-дің жаңа зерттеуі осындай қорытындыға келді. Модельдеу нәтижелері гибридті жел электр станциялары әдеттегі сұраныстың 70–90%-ын сағат сайын жеткізілетін электр энергиясының орташа құны 56 АҚШ доллары/МВт·сағ болғанда өтей алатынын көрсетеді. Ол үшін жобаларды жел ең қатты соғатын жерлерде емес, тұтыну орталықтары мен қолданыстағы электр беру желілерінің маңында салуға болады. Бұл жаңа ірі желілік инфрақұрылымға деген қажеттілікті шектейді.
Қазақстанда әлемдегі ең үздік жел ресурстарының бірі бар. Алайда 2025 жылы электр энергиясын өндірудегі жел энергетикасының үлесі небәрі 4,4% болды, ал әлемдік орташа көрсеткіш 8,6%-ды құрады. «Қазақстанның пайдаланылмаған жел әлеуеті орасан зор. Күн энергетикасының шағын қуаттарымен және шағын энергия сақтау жүйелерімен үйлестірілген гибридті жел электр станциялары күн радиациясы мол өңірлердегі сыйымдылығы жоғары энергия сақтау жүйелері бар күн электр станцияларымен бірдей сенімді электрмен жабдықтауды қолжетімді бағамен қамтамасыз ете алады. Елдің басым бөлігінде жел ресурстары жақсы болғандықтан, гибридті жобаларды тұтынушыларға жақын жерде салып, қосымша ірі электр беру желілерін салудың қажеттілігін болдырмауға болады», — деді баяндама авторы Костанца Рангелова.
Жел энергиясы электр өндіруді тұтынушыларға жақындата алады
Қазақстан аумағының 66%-ында 100 метр биіктіктегі желдің орташа жылдамдығы секундына 7 метрден асады. Бұл коммерциялық жел энергетикасы жобалары үшін өте қолайлы. Салыстыру үшін, Германия аумағының үштен бірінен аз бөлігінде ғана желдің жылдамдығы осындай деңгейге жетеді.
Ember Қазақстанның тұтыну орталықтары мен қолданыстағы электр беру желілерінің маңындағы 15 орын бойынша жергілікті метеорологиялық деректерді талдап, жел және күн қуаттары мен энергия сақтау жүйелерінің әртүрлі үйлесімдері бар гибридті электр станцияларының 125 конфигурациясы үшін сағаттық өндірісті модельдеді. Бұл олардың әдеттегі сұраныс профилін қаншалықты өтей алатынын бағалауға мүмкіндік берді. Жоба қызмет ететін 30 жыл ішінде сұраныс пен ұсынысты сағат сайын салыстырған модельдеу нәтижелері елдің мол жел әлеуеті тұтынушыларға жақын орналасқан қолжетімді электр энергиясы көзіне айнала алатынын көрсетті. Бұл шалғайдағы электр станцияларын тұтынушылармен байланыстыратын жаңа ірі электр беру желілеріне деген қажеттілікті азайтар еді.
Жел мен күн энергетикасын шағын энергия сақтау жүйелерімен үйлестіру гибридті электр станцияларына жеке жел электр станцияларымен салыстырғанда электр энергиясын тұрақтырақ жеткізуге мүмкіндік береді. Модельдеу нәтижелері бойынша, гибридті электр станциялары орналасқан жеріне қарай сұраныстың 70–90%-ын жеткізілетін электр энергиясының орташа құны 56 АҚШ доллары/МВт·сағ болғанда өтей алады. Барлық қарастырылған жерде бұл құн 60 АҚШ доллары/МВт·сағ-тан төмен, яғни құны 70–170 АҚШ доллары/МВт·сағ деп бағаланатын жаңа көмір электр станцияларынан арзан.
Тиімді басқарылатын гибридті электр станциялары энергетикалық жүйенің икемділігін арттыра алады
Модельдеу ең тиімді гибридті электр станцияларында жел және күн қуаттарының жиынтық көлемі әр сағаттағы сұранысты өтеуге қажетті мөлшерден әдейі артық болатынын көрсетті. Олардың электр энергиясын өндіруінің орташа құны 45 АҚШ доллары/МВт·сағ құрайды. Бұл Қазақстандағы соңғы жел энергетикасы аукциондарының нәтижелеріне сәйкес келеді. Электр энергиясын сенімді жеткізуді қамтамасыз ету құнға шамамен 11 АҚШ доллары/МВт·сағ қосады, ал жеткізілетін электр энергиясының орташа құны 56 АҚШ доллары/МВт·сағ-қа жетеді. Бұл үстеме — жел мен күн энергиясы мол өндірілетін кейбір сағаттарда пайдаланылмай қалатын артық қуаттың құны. Мұндай шешім электр станциясының жобалау кезеңінде қабылданады және жүйелік оператордың өндірушіге өтемақы төлемей, өндірісті шектеу туралы нұсқау беруінен түбегейлі ерекшеленеді.
Энергетикалық жүйе деңгейінде жеке жоба бүкіл сұранысты жалғыз өзі 100% сенімділікпен өтеуге міндетті емес. 60 АҚШ доллары/МВт·сағ-тан төмен құнмен қол жеткізуге болатын ең жоғары үлес — 70–90%. Қалған 10–30%-ды Қазақстанда әлі де дамыту қажет икемді әрі өзара байланысқан энергетикалық жүйе тиімдірек қамтамасыз ете алады.
Гибридті жел электр станциялары Қазақстан үшін бірегей мүмкіндік береді
2020–2025 жылдары Қазақстанда электр энергиясына сұраныс 16%-ға — 107,3-тен 124,6 ТВт·сағ-қа дейін өсті. 2022 жылдан бері ел электр энергиясының таза импорттаушысы болып келеді. Қазақстан 2027 жылға қарай электр энергиясына деген ішкі сұранысты толық қамтамасыз етуді, ал 2029 жылға қарай таза экспорттаушыға айналуды көздейді. 2025 жылы электр энергиясын өндірудің 62%-ы көмірге тиесілі болды, ал елдегі көмір электр станцияларының орташа жасы 50 жылдан асады. Гибридті жел электр станциялары екі міндетті де шешуге мүмкіндік береді: тұтынушыларға жақын жерде қолжетімді әрі сенімді отандық электр энергиясы көзін қысқа мерзімде және ауқымды түрде құру.
Қазақстан 2030 жылға қарай электр энергиясын өндірудегі жаңартылатын энергия көздерінің (ЖЭК) үлесін 15%-ға жеткізуді жоспарлап отыр. Алайда 2030 жылдан кейінгі кезеңге жел және күн энергетикасы бойынша жеке мақсат белгіленбеген. Баяндамада осы кезеңге жел және күн энергетикасы бойынша нақты мақсат қою ұсынылады. Бұл инвесторларға ұзақ мерзімді болжамдылық беріп, Қазақстанға жел ресурстарын тиімдірек пайдалануға көмектесер еді. Генерацияның икемділігіне ақы төлеуді көздейтін нарықтық ережелер де жаңартылатын көздерден өндірілетін электр энергиясының үлесін арттыруға және ЖЭК-ті энергетикалық жүйенің икемділігін қамтамасыз ететін ресурсқа айналдыруға көмектесер еді.