Қазақстан Республикасының өлкесінің энергетика саласындағы жағдайдың шиеленісуіне байланысты аймақтағы электр энергиясын негізгі өндірушілердің экономикалық-техникалық көрсеткіштерін зерттеу қажеттілігі бүгінгі таңда маңызды тақырыптардың бірі болып табылады.

Жылу электр станциялары елдің халық шаруашылығы мен коммуналдық-тұрмыстық қызмет көрсету қажеттілігі үшін электр және жылу энергиясын өндіреді. Энергия көзіне байланысты жылу электр станциялары (ЖЭС), гидроэлектр станциялары (ГЭС), атом электр станциялары (АЭС) және т. б. ажыратылады. Ірі өнеркәсіптік және тұрғын аудандарға қызмет көрсететін мемлекеттік аудандық электр станцияларының (ГРЭС) құрамына, әдетте, органикалық отынды пайдаланатын және электр энергиясымен қатар жылу энергиясын өндірмейтін конденсациялық электр станциялары кіреді. ЖЭО да органикалық отынмен жұмыс істейді, бірақ КЭС-ке қарағанда электр энергиясымен қатар жылу беру қажеттілігі үшін ыстық су мен бу шығарады.

Электр станцияларының негізгі сипаттамаларының бірі электр генераторлары мен жылу беру жабдығының номиналды қуаттарының сомасына тең белгіленген қуат болып табылады. Номиналды қуат-бұл жабдықтың техникалық шарттарға сәйкес ұзақ уақыт жұмыс істеуі мүмкін ең үлкен қуат.

Көрсетілген үлгідегі электр станциялары өндіретін электр энергиясы елдің электр станцияларының жиынтық өндірілетін электр энергиясының шамамен 95% – ын құрады. Оның ішінде КЭС, ЖЭО, АЭС және ГЭС үлесіне өндірілетін электр энергиясының тиісінше 48, 28, 6 және 19% – ға жуығы тиесілі болды. Қалған қуат дизель және басқа қозғалтқыштары бар Электр станцияларына жатады.[18,5,7]

Елдің ЖЭС отын өндіру, отын қайта өңдеу өнеркәсібі кәсіпорындарынан, отынды өндіру орнынан тұтынушыларға жеткізетін көлік құралдарынан, отынды қайта өңдеу кәсіпорындарынан тұтынушылар арасында энергияны бөлу жүйесі мен түрін пайдалану үшін ыңғайлы етіп тұратын күрделі көп компонентті отын-энергетика жүйесінің құрамына кіреді. Отын-энергетика жүйесін дамыту өнеркәсіп пен ауыл шаруашылығының барлық салаларының энергия жарақтану деңгейіне, еңбек өнімділігінің өсуіне шешуші әсер етеді.

2-Қиыр Шығыстың энергетикалық саласының жағдайы

Саланы дамыту. Қиыр Шығыс өңірлері экономикасының салалық құрылымында Энергетика өте маңызды орын алады – Приморск өлкесінде 12,7% – дан және Магадан облысында 37% – ға дейін. Негізгі өндірістік қорлардың құны бойынша бұл халық шаруашылығының ең ауқымды салаларының бірі. Магадан және Амур облыстарында, мысалы, энергетикада барлық ОПФ 40% – ға дейін шоғырланған. Экономикасы неғұрлым әртараптандырылған Приморск және Хабаровск өлкелерінде электр энергетикасының үлесіне ҰҚҚ-ның 10% – ға жуығы келеді. Дегенмен, Қиыр Шығыстағы Электр энергетикасы мамандану саласы болып табылмайды. Оның жоғары үлес салмағы бүгінде өнеркәсіптің басқа салаларында өндірістің күрт құлдырауына байланысты.

Бұл 1970 жылмен салыстырғанда 4,6 есе көп.1970-1991 жж. электр энергиясын өндірудің орташа жылдық өсу қарқыны Ресей бойынша орта есеппен салыстырғанда жоғары болды және 7,5% құрады. Осы кезеңде мұндай жоғары динамика Транссібір темір жол магистралін электрлендіру бағдарламаларын іске асырумен, сондай-ақ өнеркәсіпте және тұрғын үй секторында энергия тұтынудың өсуімен байланысты. 1991 жылдан кейін елдегі жалпы экономикалық дағдарысқа байланысты электр энергиясын өндіруде біртіндеп құлдырау байқалады. 1991 жылдан 1997 жылға дейінгі кезеңде Қиыр Шығыс электр энергетикасындағы өндірістің құлдырауы 21,3% – ды құрады, ал барлық өнеркәсіпте 50% – дан астам. Жалпы алғанда, мұнда құлдыраудың жылдық қарқыны Ресей бойынша орта есеппен салыстырғанда жоғары болды, бұл өңір экономикасының анағұрлым күйзеліске ұшырағанын көрсетеді.[19,20]

1998 жылдың соңына қарай Қиыр Шығыстағы электр энергетикалық өнеркәсіптің белгіленген жиынтық қуаты 13,4 млн кВт-қа жетті. Электр энергиясын 8800-ден астам жалпы пайдаланудағы және ведомстволық қондырғылар өндіреді. Бұл ретте энергияның шамамен 85% – ын “Ресей БЭЖ”РАҚ құрылымына кіретін ірі энергетикалық компанияларға тиесілі ортақ пайдаланудағы электр станциялары өндіреді. Өңір үшін шалғайдағы және көлікпен қатынасу қиын елді мекендерде жұмыс істейтін аз қуатты дизель қондырғыларының көп болуы тән.

Алыс Шығыс халықтың жан басына шаққандағы энергия тұтыну деңгейі төмен өңірлерге жатады. 1996 жылға қарай өңірдегі энергия тұтыну жан басына шаққанда 4785 кВт-сағатқа дейін, яғни 1990 жылмен салыстырғанда 18%-ға төмендеді.

Алдыңғы онжылдықтарда Қиыр Шығыс энергетикасының қарқынды дамуына қарамастан, сала өңір экономикасының әлсіз буыны болып қала береді. Бос қаражаттың болмауына байланысты соңғы жылдары техникалық және технологиялық жаңарту іс жүзінде тоқтатылды. 80-жылдары басталған көптеген энергетикалық нысандар мұздатылған немесе өте баяу қарқынмен салынып жатыр. Төлем жүйесінің дағдарысы Қиыр Шығысты отын шикізатымен қамтамасыз ету жағдайын шиеленістірді. Энергетиканың аз шығынды түрлері әзірге өңір экономикасында басым болып отырған жоқ. Осының нәтижесінде Қиыр Шығыстағы энергияның өзіндік құны гидроэнергетикалық әлеуетті барынша пайдаланатын көршілес Сібір аймақтарына қарағанда (Иркутск облысы, Красноярск өлкесі) кем дегенде 4 есе жоғары.[21,9,10]

Электр энергетикасы оның қазіргі жағдайында өнеркәсіп салаларындағы шығындар құрылымына қуатты баға қысымын көрсетеді және ақырында алыс шығыс кәсіпорындарының өнімін ішкі және әлемдік нарықта бәсекеге қабілетсіз етеді.

География. Жылу электр станциялары Қиыр Шығыста өндірілетін барлық электр энергиясының басым үлесін өндіреді. Жалпы пайдаланудағы ЖЭС белгіленген қуаты 8,8 млн кВт немесе өңірдің барлық энергетикалық қуаттарының 66% құрайды. 1998 жылы жылу электр станцияларының үлесіне Қиыр Шығыстағы электр энергиясын жиынтық өндірудің 72% – ы келді.

Жылу электр станциялары үшін отынның негізгі түрі Көмір болып табылады. Көмірде өңірдің барлық ең қуатты электр станциялары жұмыс істейді: теңіз МАЭС, Сахалин МАЭС, Арқағалы МАЭС (Магадан облысы), Нерюнгрин МАЭС (Якутия), сондай-ақ өлкелердің және Қиыр шығыс облыстарының әкімшілік орталықтарындағы ЖЭО.

Өңірдің электр станциялары (Якутск және жақын уақытқа дейін амурлық) барлық өңірлерде энергетикалық көмірдің едәуір қорына қарамастан, толығымен жергілікті отынмен қамтамасыз етілмеген. Хабаровск өлкесінде қатты отынға қажеттіліктің 80% – дан астамы Якутиядан, Забайкальдан, Амур облысынан және Ресейдің басқа өңірлерінен әкелу есебінен қанағаттандырылады. Приморьеде тасымалданатын көмірдің үлесі жалпы қажеттіліктің 30% – ын, Сахалин облысында-13% – ын құрайды.

Жылу электр станцияларының техникалық негізін турбоагрегаттар және ресейлік өндірістің энергетикалық жабдықтары құрайды. Турбоагрегаттың ең үлкен жеке қуаты 215 мың кВт.[19,12,13]

Гидроэнергетика. Гидроэнергетиканың үлесіне Қиыр Шығыстағы генерациялайтын қуаттардың 21% – ы және электр энергиясын жиынтық өндірудің 27% – ы келеді. Бұл ретте соңғы жеті жылда электр энергиясын өндірудегі Қиыр Шығыс ГЭС үлес салмағы 5 пайыздық тармаққа өсті.

Гидроэнергетикалық ресурстар Амур, Магадан облыстарында және Якутияда қолданылады. Қиыр Шығыс аумағында алты ГЭС жұмыс істейді: Зейская, Колымская, Вилюйская-1, -2, -3, Адычанская. Басты гидроэлектр станцияларының қатарына:

Амур облысындағы зейск ГЭС. ГЭС Зея өзенінің сағасынан 650 км-де, Амурдың сол ағысынан салынған. Оның құрылысы 1964 жылы басталды, қуаттылығы 215 мың кВт бірінші гидроагрегатты іске қосу 1975 жылы басталды. Қазіргі уақытта Зейск ГЭС-нің белгіленген қуаты 1330 мың кВт. Бұл Қиыр Шығыстағы ең ірі су электр станциясы. Мұнда елде алғаш рет ірі массивті-контрфорстық бөгет салынды және ең қуатты бұрылыс-қалақты диагональды гидротурбиналар орнатылды. Станция ресейлік өндірістің заманауи жабдықтарымен және автоматика жүйелерімен жабдықталған. Бөгет пайда болған су қоймасының ауданы-2419 ш. км, жобалық деңгейде сыйымдылығы – 68,42 текше километр. Амур облысында электр энергиясын өндіруде Зейлік ГЭС үлесі 76%, Қиыр Шығыс аймағында – 12% құрайды.

Магадан облысындағы колым ГЭС. Станция Дебин өзенінің Колымаға құятын тұсында салынған. Қазіргі уақытта ГЭС өндіруші қуаты 900 мың кВт құрайды. Колым ГЭС Магадан облысында 80% электр энергиясын өндіреді.

Саха Республикасындағы Вилюй ГЭС. Станция Чернышевский кентінде, Мирнинск ұлысында салынған. Екінші кезек (340 мың кВт) 1976 жылы ГЭС бөгетімен құрылған су қоймасының сыйымдылығы-35,9 текше километр. Қазіргі уақытта Вилюй ГЭС республиканың басқа гидроэлектр станцияларымен бірге Якутияда электр энергиясын жалпы өндірудің 40% – ын өндіреді.

Энергия жүйесі. Қиыр Шығыста генерациялайтын қуаттар мен таратушы желілер алты энергожүйеге біріктірілген. Олардың ең ірілері теңіз маңы аймағын (2692 мың кВт) және Саха Республикасын (2036 мың кВт) қамтиды. Қалған энергия жүйелерінің қуаты 2 млн кВт кем.

Энергиямен қамтамасыз ету тұрғысынан Қиыр Шығыстың кейбір аймақтары олардың географиялық жағдайына байланысты оқшауланған және өзін-өзі жеткілікті болып табылады. Толық тұйықталған энергия жүйелерінің Сахалин және Камчатка облыстары бар. Магадан облысынан Якутияның ең солтүстік аудандарына және Чукотск автономды округіне шағын энергия ағыны мүмкін. Оңтүстік аймақтың энергия жүйелері өңірлерде энергетикалық балансты реттеуге мүмкіндік беретін, бірақ ресейлік магистральдық электр беру желілеріне шығу мүмкіндігі жоқ бірыңғай “Шығыс” энергия желісін құрайды.

Бұл желіде дәстүрлі энергия тапшылығы бар Приморский және Хабаровск өлкелері болды,онда меншікті генерациялаушы қуаттар есебінен электр энергиясына ішкі аймақтық қажеттіліктің шамамен 80% және 95% жабылды. Жетіспейтін электр энергиясы Амур облысы мен Якутиядан келіп түсті. Ең жоғары жүктеме кезінде Приморск өлкесіндегі энергия тапшылығы көрші Хабаровск өлкесінен ағындар есебінен жабылып қалған. Соңғы жылдары өнеркәсіптік өндірістің күрт құлдырауына байланысты Хабаровск өлкесі энергия шығынына айналды, ал Приморьедегі тұтыну тапшылығы 5% – ға дейін төмендеді.

Энергия желілерінде 110 және 220 кВ кернеу қолданылады. Кернеуі 500 кВ магистралды электр беру желілері федералдық меншік болып табылады. Өңірлердің көпшілігі электрмен жабдықтауды орталықтандырудың жоғары дәрежесіне ие.

Саланың болашағы. Қиыр Шығыста Электр энергетикасы өнеркәсібін одан әрі дамыту техникалық жаңғырту, жоғары рентабельді энергетика түрлері мен арзан жергілікті ресурстарды кеңінен пайдалану қажеттілігінен туындап отыр.

Дәстүрлі энергетика шеңберінде болашақта өңірді электр энергиясымен және жылумен қамтамасыз етудегі гидроэлектр станцияларының рөлін күшейту көзделіп отыр. Ол үшін Амур облысында, Новобурейск кентінен 102 шақырым жерде жобалық қуаты 2000 мың кВт болатын бурей СЭС-і салынуда. Бұл электр станциясындағы орташа жылдық өндіру 7,1 млрд кВт-сағ құрайды. Оны іске қосу тозған жабдықтары бар жылу электр станцияларын жабуды өтеуге мүмкіндік береді және көрші Хабаровск және Приморский өлкелеріне арзан электр энергиясын береді. Бұдан басқа, Амур облысының солтүстік-батыс бөлігінде Гилюй өзенінде тағы бір СЭС салу жоспарлануда. Магадан облысында құрылыс сатысында жобалық қуаты 1000 мың кВт Өскемен-Ортаекан ГЭС бар. Оны пайдалануға енгізгеннен кейін облыстың өндіруші қуаты бір жарым есе өседі. [1]

Приморск өлкесінде және Камчатка облысында жету қиын аудандарды тұрақты және экономикалық тиімді энергиямен жабдықтауды қамтамасыз ету мақсатында шағын ГЭС құрылысын жалғастыру жоспарлануда. Камчаткада шағын ГЭС-тан басқа, Быстрин ауданында Толмачев өзенінде шағын ГЭС каскады тұрғызылады, ол жалпы қуаты 45 мың кВт үш станцияны қамтиды.[19,20]

Сахалинада жақын болашақта мұнай-газ кен орындарын кең ауқымда игеруге байланысты табиғи газбен жұмыс істейтін электр станциялары басым дамитын болады. 1996 жылы бұл жерде тырнақ газтурбиналық станциясының құрылысы басталды. Даги-Катангли-Ноглики магистральды газ құбырынан 6 км жерде орналасқан ол жылына 71 млн текше м дейін газ тұтынады және қуаты 72 мың кВт болады. Болашақта Охин ЖЭО-ны кеңейту жоспарлануда, онда қуаты 80 мың кВт болатын қосымша бу-газ қазандықтары жеткізілетін болады. Сонымен қатар, бүгінгі таңда оқшауланған Охинский энергия торабын Орталық энергия желілерімен қосу болжанып отыр, осылайша Сахалинде бірыңғай энергия жүйесін қалыптастыру аяқталады. Аралдың оңтүстігіне газ құбырын салу қуаттылығы 345 мың кВт бу-газ генераторлары бар Сахалин МАЭС-2 құрылысына жағдай жасайды. Жаңа электр станциясы өзінің техникалық ресурсын таусқан қазіргі жұмыс істеп тұрған ГРЭС-ті жұмыстан біртіндеп шығаруға мүмкіндік береді. Бүгін Оңтүстік Сахалинск қаласындағы ЖЭО-1-ні де үнемді және экологиялық таза газ отынына ауыстыру жоспарланып отыр.

Электрэнергетикалық өнеркәсіпті газдандыру бағдарламалары Хабаровск өлкесі мен Камчатка облысында да бар. Хабаровск өлкесінде газ отынына қазіргі қолданыстағы Оха-Комсомольск газ құбырының жол бойында және Комсомольск-Хабаровск газ құбырының маңында орналасқан Энергия объектілері көшіріледі. Камчаткада түбектің газ кенорындарын игеру жобалары бар, олар бүгінгі күні тасылатын көмірмен жұмыс істейді. Бірінші кезекте бу-газ технологиясына Соболевский ауданында (12 мың кВт) электр станциясын ауыстыру жоспарлануда. Қазіргі уақытта жапондық компаниялардың қатысуымен Владивосток ЖЭО-да қуаты сағатына 400-500 тонна бу болатын газ-мазут қазандық агрегаттарын және Партизан МАЭС-да әрқайсысы 100 мың кВт болатын екі газ-мазут энергия блоктарын монтаждау жобалары пысықталуда.

Қиыр Шығыс энергетикасын дамыту стратегиясы мүмкін болған жерлерде дәстүрлі емес энергия көздерін кеңінен пайдалануды көздейді. Камчаткада және Куриль аралдарында бірнеше геотермальды станциялардың, оның ішінде белгіленген қуаты 12 мың кВт жоғары буынды ГеоТЭС (бірінші блок 1998 жылы пайдалануға берілді), жалпы қуаты 80 мың кВт болатын төрт энергоблоктан Мутновск ГеоТЭС салу көзделіп отыр. Қолданыстағы Паужеттік ГеоТЭС-те оны жаңғырту бағдарламасы шеңберінде қосымша генераторлар енгізу жоспарлануда, соның нәтижесінде станцияның белгіленген қуаты 21 мың кВт-қа артады. [19, 1]

Алыстағы перспективада электр энергиясын тұтынудың елеулі өсуі кезінде өнеркәсіпте Атомдық және құйма электр станцияларын салу қажеттілігі пайда болуы мүмкін. АЭС астындағы алаңдар Приморский және Хабаровск өлкелерінде таңдап алынды,жоба алдындағы зерттеулер жүргізілді. ЖЭС құрылысына қолайлы аудандар Хабаровск өлкесіндегі Охот теңізінің жағалауында орналасқан. Тұғыр және Пенженск шығанақтарындағы құйма электр станциялары құрылысының жобаларын егжей-тегжейлі пысықтау бар, онда теңіз деңгейінің құйма ауытқулары 13-14 м жетеді. Жоба бойынша Пенженск СЭС орташа қуаты 11500 мың кВт. Тұғыр ЖЭС – мен (10000 мың кВт) бірге ол негізінен Қиыр Шығыстың оңтүстігіндегі электр энергиясына деген болашақ қажеттіліктерін толық қанағаттандыра алады. [1, 14]

3-қоңыр көмірдің сипаттамасы

Қоңыр көмірлер электр, өнеркәсіптік және жылыту қондырғыларында жылу энергиясын алу үшін пайдаланылатын жанғыш зат ретінде жиі қолданылады және органикалық отынға жатады. Қоңыр көмір қазбалы отынға жатады және өсімдік тектес өнім болып табылады. Көмірдің ұзақ түзілуі белгілі бір қалыпты температурада (200-300К аспайтын) және жоғары қысымда болған күрделі химиялық процестермен сүйемелденді.

Қоңыр көмір-қара жылтыр және күңгірт көмірдің қосындысы бар қара-қоңыр массасы, немесе рак сынығы бар біртекті, дерлік Қара жылтыр массасы. Оларға ұшқыштардың шығымы жоғары (vг >40) жанбайтын көмір жатады. Жоғары ылғалдылық және қоңыр көмірдің күлділігі олардың жоғары емес жану жылуының себебі болып табылады. Олар жоғары гигроскопиялық және жоғары жалпы ылғалдылықпен, көміртегінің төмен құрамымен және оттегінің жоғары құрамымен сипатталады. Бұл көмірлер өздігінен жануға айтарлықтай бейім.