Швейцарские «зеленые» технологии в помощь Казахстану

Швейцарские чистые энергетические технологии становятся экспортным шлягером. Keystone

Пять лет назад в Казахстане была принята амбициозная программа трансформации всех отраслей экономики страны до 2050 года. По плану, к этому времени центрально-азиатская страна должна войти в тридцатку наиболее развитых государств мира, где доля малого и среднего бизнеса составит не менее 50 процентов от всего объема ВВП. Ставка при этом сделана на развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ). На этом направлении Казахстан намерен пользоваться опытом своих стратегических партнеров, в том числе, Швейцарии — третьего крупнейшего иностранного инвестора.

По итогам 2017 года вклад ВИЭ в энергетический бюджет Казахстана составил всего полтора процента, остальные 98,5% энергии республика получает из традиционных источников, причем из них 78,5% приходятся на электростанции, сжигающие минеральное топливо (солярка), 12% — на гидроэлектростанции и 8% — на газотурбинные. Сдерживают динамику развития ВИЭ, либо влияют на нее негативно сразу несколько аспектов.

Первый — себестоимость традиционной энергии. Например, в случае с углем она составляет 8 тенге или 0,024 доллара за киловатт. Для сравнения: киловатт, выработанный с помощью энергии ветра обходится в три раза дороже, а «солнечный» киловатт и того больше.

«Казахстан выбрал для себя амбициозные цели увеличить долю ВИЭ к 2050 году до 50 процентов», — рассказывает Гани Садибеков, вице-министр экономики республики Казахстан. «Учитывая сырьевую направленность нашей экономики перед нами стоит сложная задача: реализовать концепцию по внедрению „зеленых“ технологий. Она охватывает шесть приоритетных направлений, которые, вопреки всем сложностям, обязательно будут модернизированы».

Второй аспект — конкуренция со стороны альтернативных способов генерации, которые тоже относятся к категории «чистых», например, добыча метана из угольных пластов и его утилизация. Еще один фактор: если оценивать объективно возможности ВИЭ, то окажется, что это довольно нестабильный источник электроэнергии. Чтобы изменить ситуацию, необходимо, например, строить высокотехнологичные предприятия с использованием иностранного капитала.

«Сегодня создаются все необходимые инвестиционные преференции, чтобы развивать возобновляемые источники энергии в Казахстане. Однако инвестиционного „бума“ в этой сфере у нас пока не произошло», — говорит Арман Кашкинбеков, генеральный директор Ассоциации возобновляемой энергетики Казахстана. «И это происходит по нескольким причинам. Главная из них — страновые и законодательные риски. В этих направлениях мы немного „буксуем“. Впрочем, если мы будем учитывать западные стандарты при реализации проектов в ВИЭ, эти проблемы решатся сами собой».

Большие возможности малых ГЭС

Сегодня в Казахстане насчитывается 119 гидроэлектростанций, шесть из них — это крупные энергетические комплексы с мощностью более 100 мегаватт. Они генерируют большую часть гидроэнергии в республике. Впрочем, Казахстан может успешно развивать и малые ГЭС. Экономический потенциал в этой сфере оценивается в 7,5 млрд киловатт-часов в год. И здесь пригодится опыт Швейцарии, которую негласно называют еще европейской «гидроаккумулирующей батарейкой».

Швейцарская дамба не рухнет, даже если вместо воды на нее будет напирать песок. Keystone

Энергосеть альпийской республики включает 638 гидроэлектростанции. Они обеспечивают около 60 процентов от общего объема производства электроэнергии в стране. В связи с тем, что энергетическая безопасность зависит от надежности ГЭС, в Швейцарии реализуется программа мониторинга технического состояния плотин. Каждый год в адрес Федерального ведомства по вопросам энергетики направляется специальный доклад с анализом состояния инфраструктуры ГЭС, а каждые пять лет она подвергаются генеральной проверке.

Так в чем же секрет надежности швейцарских гидроэлектростанций? Во-первых, при их строительстве используются уникальные железобетонные конструкции высшего качества. Это значит, что швейцарская дамба не рухнет, даже если вместо воды на нее будет напирать песок. Во-вторых, по всему периметру плотин с проезжей частью встраивают так называемые деформационные швы. Во время морозов, когда металл сжимается, благодаря этим швам можно избегать зазоров между эстакадной частью и самой плотиной.

А летом, когда бетон расширяется, швы препятствуют, наоборот, появлению зазоров. И, наконец, вдоль автодорог устанавливают водосборные лотки. Благодаря их применению, экологическая безопасность швейцарских ГЭС соответствует международному уровню. И это самые простые разработки, которыми могут поделиться швейцарские инженеры со своими казахстанскими коллегами.

«Ячейки Гретцеля» вместо кремния

Одновременно с развитием гидроэнергетики в Казахстане уже работают около 40 «солнечных» электростанций. Самая крупная из них, «Бурное Солар-1» занимает площадь в 150 гектаров и вырабатывает 73 миллиона киловатт часов в год. Этого объема достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией все близлежащие села или 35 тысяч домохозяйств.

«В перспективе мы собираемся увеличить установленную мощность станции. Если сегодня она составляет 50 мегаватт, то в 2018 году этот показатель увеличится в два раза, до 100 мегаватт. Благодаря этому наша электростанция станет одной из самых мощных в мире», — говорит Нурлан Капенов, генеральный директор СЭС «Бурное Солар-1». В основе работы этой станции — 192 тысячи монокристаллических солнечных панелей. Они относятся к первому поколению фотоэлементов, которые характеризуются хорошим КПД (22 процента), но в то же время высокой стоимостью.

Сегодня Швейцария может предложить на замену монокристаллам — «ячейки Гретцеля», имитирующие процесс фотосинтеза. Они способны перерабатывать более 11 процентов солнечной энергии. Конечно, по мощности изобретение швейцарского ученого Михаэля Гретцеля вдвое уступает лучшим современным панелям из кристаллического кремния. Но выращивание кремниевых кристаллов почти стопроцентной чистоты — дорогое удовольствие. А светочувствительную пленку может сделать даже школьник, причем из экологически чистых материалов.

«Благодаря высокотехнологичной тонкой пленке мы смогли превратить солнечные энергоэлементы в разноцветные панели, которые мы уже устанавливаем на здания», — рассказывает Марио Эль-Хури, генеральный директор Швейцарского центра электроники и микротехнологий. «Такие солнечные панели по производительности ничем не отличаются от стандартных. Они легко устанавливаются, обладают достаточно высоким коэффициентом полезного действия, имеют привлекательный внешний вид и могут быть использованы для декорирования. Их можно устанавливать даже на железнодорожные составы, чтобы питать поезда энергией», — объясняет Эль-Хури.

Изучением европейского опыта внедрения «зеленых» технологий занимается Ассоциация возобновляемой энергетики Казахстана. Недавно эта некоммерческая организация получила приглашение для сотрудничества от Всемирного альянса в поддержку «чистых» технологий, основателем которого является Бертран Пиккар. «Мы хотим не просто развивать отрасль ВИЭ, а также — привлекать лучшие разработки, лучших инвесторов, лучшие технологии. Поэтому мы откликнулись на приглашение господина Пикара», — говорит Арман Кашкинбеков, генеральный директор Ассоциации возобновляемой энергетики Казахстана.

«Наше сотрудничество должно выходить на более высокий практический уровень, когда мы можем не только использовать наработки европейских коллег, но и приглашать их на работу в Казахстан, а они наших ученых к себе. И я уверен, что мы найдем достойного кандидата, который с флагом Казахстана еще раз вокруг Земли полетит на солнечном самолете «Solar Impulse», — заключает он.