Өндірістегі технологиялық үрдіс және электрлік энергияны тұтыну

Лекция №2 Өндірістегі технологиялық үрдіс және электрлік энергияны тұтыну

Қазақстанның энергетика жүйесі – электр энергиясы мен қуатын өндіру және электрмен жабдықтау жүйесі; ұлттық экономиканың өндірістік және әлеуметтік инфрақұрылымындағы маңызды сала әрі өнеркәсіптің басқа салаларын дамытудың басты базасы. Кеңестік билік дәуіріне дейінгі кезеңде өндіргіш күштердің даму деңгейі төмен болуы себепті оның энергет. базасы Қазақстанда тым кенже қалды. Деректер бойынша, қазақ жерінде барлық электр ст-лардың қуаты 2,5 мың кВт/сағ-тан аспаған, оларда жылына 1,3 млн. кВт/сағ электр қуаты өндірілген. Кен кәсіпорындарына қызмет көрсету үшін ұсақ локомобильді немесе екі тактілі мұнай электр ст-лары қолданылған. Успенск сияқты кеніштің барлық электр қуаты 32 кВт болған, ал Спасск зауытында 455 кВт-тан аспаған. Тек 6 қалада ғана қуаты шағын қалалық электр ст. болған. Қарағанды алабындағы таскөмір кенішінен алғаш көмір өндіру 1856 ж. басталғанымен Қазақстанда отын өнеркәсібі де нашар дамыды. 1917 жылға Қазан төңкерісіне дейінгі кезеңде мұнда 1182 мың т көмір өндірілді. Ленгір қоңыр көмір кенішін (1869 жылдан), Екібастұз тас көмір кенішін (1898 жылдан) және басқа кеніштерді қосқанда Қазақстанда төңкеріске дейінгі 67 жылда 1,6 млн. т көмір өндірілген. 1900 – 18 ж. Ембі мұнай кенішінен 1377 т мұнай, соның ішінде Доссор кенішінде (1911 жылдан) 1332 т мұнай өндірілген.

"Электр энергия станциясы"

Кеңестік дәуірдің бас кезінде қабылданған ГОЭЛРО жоспарының (1920) елді электрлендірудегі экономика және саяси мәні зор болды. Бұл жоспардың Қазақстанға да тікелей қатысы бар. Онда Сібір т. ж. бойындағы ірі сауда-өнеркәсіп орталықтарының қатарында Петропавлды, Ертіс өз-нің бойындағы Павлодар ауданын бірінші кезекте, ал Дала өлкесін екінші кезекте электрлендіру, Павлодарда қуаты 15 мың кВт электр ст-н салу межеленген. Осы жоспарға сай 1925 ж.Қарсақбай электр станциясының құрылысы басталып, 1928 жылдары мұнда мыс қорыту зауыты іске қосылды. Осы жылы Жоғарғы Харуиз СЭС-і пайдалануға беріліп, соның негізінде Риддер қорғасын зауыты іске қосылды. 1925 – 26 ж. Доссордамұнайдың 41,2%-ы, Мақатта 87,8%-ы электр қуатын қолдана отырып өндірілді. Осы жылдары мұнай оқпандарын бұрғылау және мұнайды барлау үшін КСРО-да тұңғыш рет электр қуаты қолданылды. Қазақстандағы отын-энергет. қорларды іздестіру жұмыстарының нәтижесінде көмір мен мұнайдың ірі кеніштері табылды. Қазбалы отын қорлары бойынша Қазақстан Кеңес Одағында екінші орынға шықты. Жалпы электр ст-лары қуатының артуына, электр қуатының өндірілуіне, экономиканы электрлендіру деңгейіне жасалған талдау негізінде кеңестік дәуірдегі Қазақстан электр энергетикасының даму жолын негізгі үш кезеңге бөлуге болады: бірінші кезең 1918 – 45 жылдарды қамтиды, бұл кезеңде сол уақыттың өлшемі бойынша ірі электр ст-лары салынып, алғашқы энергет. тораптар пайда болды. Екінші кезеңде (1946 – 58 ж.) аймақтық электр ст-ларында электр қуатын бір орталықтан өндіру күрт артты, алғашқы энергет. жүйелер құрылды. Үшінші кезеңде (1959 – 90 ж.) республиканың энергет. базасы жедел қарқынмен дамып, аймақтық энергет. жүйе қалыптасты. Сөйтіп, Қазақстан өзінің электр қуаты жөніндегі мұқтаждарын толық қамтамасыз ететін әрі оны өзге елдерге шығаратын ахуалға жетті. Бұл кезеңде Алматыда, Қарағандыда, Петропавлда, Жамбылда, Шымкентте, Павлодарда ірі аймақтық су электр ст-лары (АСЭС) салынды. Ертіс өз-нде Өскемен және Бұқтарма су электр ст-лары (СЭС), Іледе Қапшағай СЭС-і жұмыс істеді. Аса ірі Ақсу АСЭС-ы Екібастұз кенішінің арзан көмірін пайдаланды.

• 1990 жылы КСРО экономикасының құлдырауы қарсаңында республика электр ст-ларының қуаты 18 млн. кВт-тан асты, ал Қазақстанның жалпы электр энергиясын тұтынуы 104,8 млрд. кВт/сағатты құрады, оның 87,4 кВт/сағаты меншікті электр ст-ларында өндірілді. 1990 ж республикада 131,5 млн. т көмір, 25,5 млн. т мұнай мен газ конденсаты және 6,8 млрд. м3 газ өндірілді. Өндірілген көмір мен мұнайдың едәуір бөлігі республикадан тысқары шығарылды. 1990 ж. басқа елдерге 10 млн. т кокстелетін және 46,6 млн. т энергет. көмір (42,9%), 21 млн. т мұнай мен газ конденсаты (82,4%) шығарылды. Республиканың отын балансындағы газдың үлесі 15% болды. 1990 ж. республиканың ұлттық табысындағы үлесті энергия сыйымд. 1 сомға шаққанда 4,01 кг болды, мұның өзі өзге одақтас республикалармен салыстырғанда 28%-ға көп.

• Қазақстанның энергетика жүйесі 1991 жылдан дағдарысты жағдайды бастан кешірді. Республиканың қолданыстағы энергетикалық қуаты 1990 жылдың басында 17000 мВт-қа жуық болса, 1998 ж. ортасына қарай бұл қуат 10000 мВт-қа дейін қысқарды. 2000 жылдың қорытындысы бойынша электр қуатын тұтыну көрсеткіші 8560 мВт-қа дейін төмендеді. Қазақстан энергия өндіруші қуаттардың тапшылығы және артық электр қуаты бар аймақтардан оны жеткізе алатын электр желісінің жоқтығы себепті оңт. және батыс аймақтар үшін электр қуатын сырттан алды.

• Қазақстан Республикасының Үкіметі 1996 жылы электр энергетикасының қуат өндіруші және электр тораптары активтеріне мемлекеттік монополияны реформалау, сөйтіп электр қуатының бәсекелі рыногін жасау қажеттігі туралы шешім қабылдады. Осы мақсатта электр энергетикасын құрылымдық жағынан қайта құрудың үкіметтік бағдарламасы әзірленді. Бұл бағдарламаны іске асыру электр энергетикасының бәсекелі бөлігін (электр қуатын өндіру және оны тұтыну) табиғи монополистерден ажыратып алу (электр энергиясын беру және бөлу) қамтамасыз етілді. Ірі электр ст-лары (МАЭС) инвесторларға сатылды, ал аймақтық жылу электр станциялары (ЖЭО) жергілікті басқару органдарының меншігіне берілді. 1120, 500 және 220 кВ кернеулі негізгі тораптардың активтері негізінде Электр тораптарын басқару жөніндегі Қазақстандық компания (“КЕGOC” ААҚ), 110 – 35, 6 – 10 және 0,4 кВ кернеулі аймақтық электр тораптары негізінде бөлу электр тораптық акцион. компаниялары (АЭК АҚ) құрылды. Бұл саланы одан әрі дамытудың 1997 – 2000 жылдарға арналған бағдарламасында электр қуаты рыногін ұйымдастырудың мынадай үлгілері көзделді: ақырғы тұтынушыға жеткізілетін электр қуатының бағасы бойынша бәсеке; бірыңғай электр қуаты рыногінің екі деңгейде (көтерме сауда және бөлшек сауда) болуы; электр қуатымен сауда жасауды ұйымдастыру; рынок субъектілерінің аймақаралық (“КЕGOC” ААҚ), аймақтық және жергілікті (БЭК-тер) деңгейдегі тораптар бойынша электр қуатын тарату және бөлу қызметтерін көрсету жөнінде шарттар жасасу. Осы үлгінің енгізілуі екі жақты мерзімді келісімшарттар рыногін құруға мүмкіндік берді. Бір орталықтан диспетчерлік басқару жүйесі қайта құрылды, ол электр қуатын бәсекелі (электр қуатын өндіру мен тұтыну) және монополиялы (электр қуатын тарату және бөлу) бөліктерінің бөлінісі жағдайында жұмыс істеуге бейімделді, сондай-ақ, электр қуатының сапалық көрсеткіштері, атап айтқанда, электр тогының жиілігі жақсартылды.

Электр энергетикасы секторын реформалау бағдарламасын дәйектілікпен іске асыру нәтижесінде 2000 жылдан бастап оң өзгерістерге қол жеткізілді: екі жақты мерзімдік (форвардтық) келісімшарттар рыногі құрылып, жұмыс істей бастады. Қазақстанның электр энергетикасы секторының бастапқы экспорттық әлеуеті 2001 жылдың басында 500 – 1000 мВт деп бағаланды. Мыс., Екібастұз АЭС компаниясы 2001 жылдан Ресейге (Омбы қ-ның маңына) 300 мВт электр қуатын экспортқа шығара бастады. 2030 ж-ға дейін электр энергетикасын дамыту бағдарламасы шеңберінде Қазақстанның электр энергетикасы жөнінен тәуелсіздігін қамтамасыз етудің 2005 жылға дейінгі жоспары әзірленді.

Нарықтық экономика жағдайында электр энергетикасы секторындағы табиғи монополияның барлық құрылымдары уәкілетті орган (Энергетика және табиғи ресурстар мин.) тарапынан мемлекеттік бақылауға алынған. Электр қуатын тарату және бөлу жөніндегі тарифтерді Қазақстан Республикасының Табиғи монополияларды реттеу және бәсекелестікті қорғау жөніндегі агенттігі реттеп отырады. 2000 ж. 1 сәуірде Тарифтер жөніндегі бөлімшеаралық комиссия “КЕGOC” ААҚ-ның аймақаралық деңгейдегі электр тораптары бойынша электр қуатын тарату жөніндегі қызмет көрсетуіне арналған тарифті есептеудің жаңа әдістемесін қолданысқа енгізді.

Электр энергетикасы секторындағы реформаларды тереңдетудің 2000 жылдан басталған кезекті кезеңі Респ. электр қуатының көтерме сауда рыногін жетілдіру тұжырымдамасына негізделді. Бұл тұжырымдамаға сәйкес электр қуаты рыногінің Қазақстандық операторы құрылды, оған электр қуатын өндіру мен тұтыну процестерін нарықтық жолмен басқару міндеті жүктелген.

Қазақстан Республикасының электр энергетикасы секторын қайта құру негізінде электр энергетикасы нысандары түрлі меншік иелерінің қолына көшті: ірі электр ст-лары шет елдік компанияларға тиесілі, кернеуі 220 және одан жоғары кВ электр тораптарын басқару, диспетчерлеу, т.б. мәселелерді шешу міндеттері электр тораптарын басқару жөніндегі Қазақстандық компания – KEGOC-қа жүктелді; кернеуі 110 және одан төмен кВ электр тораптары бұрынғы энергетика жүйесі шеңберінде таратушы электр компанияларының басқаруында; электр қуатын өндірушілерден сатып алу және оны тұтынушыларға сату міндеті Электр қуаты рыногінің Қазақстандық операторына жүктелген.

"Су электр станциясы"

Қазақстанда қазір энергет. өнімнің 2/3-сіне жуығы ЖЭС-терде, қалған бөлігі энергиясын СЭС-терде өндіріледі. Қазақстанның батыс аймағында энергетикалық шикізат көзі мұнай мен табиғи газ болғандықтан сұйық, газ тәрізді және аралас типті отынмен жұмыс істейтін ст-лар дамытылған. Шығыс және оңт. аймақтарда әзірге су қуатынан басқа меншікті энергет. көздері жоқ. Осыған байланысты оларда ядр. отын, тасымал мұнай, газ, көмір пайдаланылады. Электр қуатын тұтынудың есептік деңгейлеріне жасалған талдау 1990 жылдан бастап он жылдық кезеңде электр тұтыну көлемі жалпы респ. және солт., бат. аймақтар бойынша 2 есе дерлік, ал оңт. аймақ бойынша 3 есе дерлік кемігенін көрсетеді (қ. 1 – 2-кестелер).

Соңғы 2 – 3 жылда электр энергиясын тұтынудың азаю қарқынының баяулағаны байқалды, ал батыс аймақта ол өсе бастады. 2000 жылдың алғашқы жартысында республикада 27,4 млрд. кВт/сағ электр қуаты тұтынылған, мұның өзі 1999 жылдың осы кезеңімен салыстырғанда 7,2%-ға көп. Электр қуатын өндіру мен тұтыну көлемінің өсуі негізінен Батыс және Солтүстік аймақтарда (Павлодар-Екібастұз өңірінде) байқалды. Қазақстанның Оңтүстік аймағында (Алматы, Оңтүстік Қазақстан,Жамбыл, Қызылорда облыстары) жеткілікті бастапқы энергет. қор жоқ болғандықтан оның электр энергетикасы тасып әкелінетін көмірге, сырттан әкелінетін газ бен мазутке негізделген. Бұл аймақтағы электр қуатының негізгі көздері – Жамбыл МАЭС-і, Шымкент ЖЭО-1, Алматы ЖЭО, Қапшағай СЭС-і. Мұндағы тапшылық Солт. Қазақстанның ОЭС-ы, 220 – 500 кВ электр тораптары бойынша Орта Азия республикаларынан әкелінетін электр қуаты есебінен өтеледі.

"Жылу электр станциясы"

2000 жылы 15 маусымнан бастап  Қазақстанның Бірыңғай энергет. жүйесінің (БЭЖ) Солт. бөлігінде Ресейдің  БЭЖ-імен қатарласқан жұмыс қалпына келтірілді, ал 2000 ж. қыркүйектен Қазақстанның БЭЖ-і Ресей мен Орталық Азияның энергетикалық жүйесімен қатарлас жұмысқа көшірілді. Қазір Қазақстанның барлық облыстарында аймақтық электр тораптары компанияларымен қатар көптеген делдалдар (трейдерлер) тұтынушыларды электр қуатымен жабдықтайды. Қазақстанныңэлектр тораптарының қазіргі құрылымында 1150, 500 және 220 кВ-тық кернеулі жоғары класты жүйе құраушы негізгі тораптардың ұзындығы тиісінше 1423 км, 5470 км және 17900 км. Аймақтық және жергілікті тораптардың көрсеткіштері мынадай: 110 кВ – 42000 км, 35 кВ – 61500 км, 6 – 10 кВ – 199400 км және 0,4 кВ – 115500 км. Республика экономиканың отын-энергет. қорының қажеттігін анықтау кезінде өнеркәсіптің түрлі салалары мен әлеум. аяда қуат үнемдейтін 100-ге жуық технол. мен шаралар ескерілді.

Қазақстан өзендерінің су энергетика әлеуеті 200 млрд. кВт/сағ, ал пайдалануға экон. тиімді су-энергия қоры 23 – 27 млрд. кВт/сағ деп бағаланды. Қазіргі кезде гидравлик. энергияның экон. әлеуетін пайдаға асыру деңгейі небәрі 20%-ды құрайды. Жел қуатын пайдалану, үшін Жоңғар қақпасы ауданында (100 – 110 млрд. кВт/сағ), Маңғыстау тауларында (100 – 140 млрд. кВт/сағ), т.б. аудандарда қолайлы жағдайлар бар. Оңтүстік Қазақстан, Алматыоблыстарының аумағында негізінен жылытуға және ыстық сумен қамтамасыз етуге жарамды геотермиялы су қорлары анықталды. Жер асты суын пайдалану жылына 1 млн. т шартты отын үнемдеуге мүмкіндік береді. Республикада күн энергиясы мен биомассаның да белгілі бір әлеуеті бар. Энергияның мұндай әдеттен тыс көздерінің тех. әлеуеті 13 млрд. кВт/сағатқа бағаланып отыр, соның ішінде жылына 5000 – 6000 сағатты қамтамасыз ететін кепілді қуат – 380 мВт. Энергия өндірімі 1,9 – 2,3 млрд. кВт/сағ.[1]

Лекция №3 Электрлік станциялар мен қосалқы станциялар

Электр станциясы - электр энергиясын өндіруге арналған құрал-жабдықтар мен қондырғылардың, сондай-ақ осы мақсат үшін салынған құрылыстар мен ғимараттардың жиынтығы  
Тарихы 
Ең бірінші Электростанциясы 1882ж. Нью-Йоркте салынған. Бұл электростанцияға тұрақты токтың 6 динамомашинасы орнатылып, олардың әрқайсысы қуаты 125а.к-не тең бу машинасымен қолданысқа келтіреді. Қуаты Электростанциянын салуы өндірілген энергияны алыс жерге жеткізу мәселесі тек 3 фазалы ток жүйесінің ашылуына байланысты шешілді. 
Түрлері: 
Пайдаланатын табиғи энергия көздеріне қарай энергетика қондырғыларының мынадай түрлері бар: 
1. Жылу электр энергиясы. Жылу-қуат қондырғылары немесе жылу электрстанциялары, бұлар органикалық отынның химялық байланысқан энергиясын пайдаланады. Отынды жаққанда түтіннің қызуын және жылуын пайдаланады. 
2. Атом электрстанциялары кейбір ауыр элементтер ядросын нейтрондық сәуле түсіру арқылы жарып ыдыратқанда туатын энергияны немесе термоядролық реакциалар энергиясын пайдаланады. Қазіргі АЭС-да табиғи энергия көзі ретінде уранды пайдаланады. 
3. Су электрстанциялары көбінесе төменге қарай құлап аққан су күшін пайдалану арқылы жумыс жасайды. Яғни сарқыраманы пайдалану аркылы. 
4. Жел электрстанциялары - атмосферадағы ауа массасының қозғалыс энергиясын пайдаланады. 
5. Күн электрстанциясы - гелио қондырғылар тура түсіп тұрған күн сәулелерінен энергия шығарады. 
6. Геотермиялық электрстанциялар - жер астындағы энергия көздерін пайдаланады. 
7. Толқынды электрстанциялар - теңіз бен мұхит толқындарының тасқын энергиясын қуат көзінде жаратады.

Қазақстан энергетикасы — электр энергиясы мен қуатын өндiру және электрмен жабдықтау жүйесi; ұлттық экономиканың өндiрiстiк және әлеуметтік инфрақұрылымындағы маңызды сала әрi өнеркәсiптiң басқа салаларын дамытудың басты базасы.

Электр энергиясын тұтыну[өңдеу]

Соңғы 2 — 3 жылда электр энергиясын тұтынудың азаю қарқынының баяулағаны байқалды, ал батыс аймақта ол өсе бастады.

2000 жылдың алғашқы жартысында  республикада 27,4 млрд. кВт/сағ электр  қуаты тұтынылған, мұның өзi 1999 жылдың  осы кезеңiмен салыстырғанда 7,2%-ға  көп. Электр қуатын өндiру мен  тұтыну көлемiнiң өсуi негiзiнен  Батыс және Солтүстік аймақтарда (Павлодар-Екiбастұз өңiрiнде) байқалды. Қазақстанның Оңтүстік аймағында (Алматы, Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Қызылорда облыстары) жеткiлiктi бастапқы  энергетикалық қор жоқ болғандықтан  оның электр энергетикасы тасып  әкелiнетiн көмiрге, сырттан әкелiнетiн  газ бен мазутке негiзделген.  Бұл аймақтағы электр қуатының негiзгi көздерi — Жамбыл МАЭС-i, Шымкент ЖЭО-1, Алматы ЖЭО, Қапшағай СЭС-i. Мұндағы тапшылық Солтүстік Қазақстанның ОЭС-ы, 220 — 500 кВ электр тораптары бойынша Орта Азия республикаларынан әкелiнетiн электр қуаты есебiнен өтеледi.