Перспективные направления развития научных исследований в энергетической отрасли Республики Казахстан

размер шрифта: Aa | Aa

Онгарбаев Еркин Ануарович, Преседатель Комитета по науке Министерства образования и науки Республики Казахстан

Разрешите приветствовать столь представительный состав экспертов и руководителей энергетической отрасли. Высокий уровень участников Евразийского Энергетического Форума становится доброй традицией, свидетельствующей об интересе мирового сообщества к современному Казахстану, устремленному в будущее.
Наша республика подтверждает свою приверженность целям устойчивого развития. Динамичный социально-экономический подъем государства за счет эффективного освоения минерально-сырьевых ресурсов постепенно будет конвертироваться в модель инновационного развития, основанного на передовых достижениях науки и техники.
Глава нашего государства Нурсултан Абишевич Назарбаев в своем Послании народу Казахстана отметил, что «пришло время разработать целостную стратегию дальнейшего укрепления позиций Казахстана в региональном, а затем и в мировом энергетическом пространстве».
На наш взгляд, в этой стратегии необходимо четко закрепить приоритетность научно-технологического обеспечения в эффективном развитии и повышении конкурентоспособности энергетической отрасли страны.
Только такой подход будет способствовать долгосрочным стратегическим интересам государственной энергетической политики Республики Казахстан.
Поэтому я хотел бы остановиться на перспективных направлениях развития научных исследований в энергетической отрасли.

Существующий в настоящее время баланс используемых источников энергии показывает доминирование тепловых электростанций. Атомная энергетика, по мнению некоторых экспертов, является на сегодняшний день основной альтернативой. Но экологическая угроза от атомных электростанций и отходов ядерного топлива во всем мире вызывает растущую тревогу.
Роль традиционных источников энергии будет постепенно сокращаться в связи с истощением запасов углеводородного и ядерного сырья.
Возобновляемая энергетика основана главным образом на нескольких видах:
1) фотоэнергетика, 2) солнечные тепловые системы, 3) ветроэнергетика,   4) гидроэнергетика,   5) биогаз,    6) геотермальная энергетика.
Привлекательность альтернативной энергетики обусловлена рядом обстоятельств.
Возобновляемая энергия доступна в каждой точке нашей планеты, привлекательна для всех стран, отвечая их интересам в плане энергетической независимости. Это экологически чистый источник энергии, позволяющий использовать его во все возрастающих масштабах без негативного влияния на окружающую среду. Это практически неисчерпаемый источник энергии, который будет доступен и через миллионы лет.
Цены на возобновляемые источники энергии будут падать в отличие от устойчивого роста цен на невозобновляемые источники энергии.
Инвестиции, однажды вложенные в создание хотя бы одной фабрики по выпуску возобновляемых источников энергии, позволят в дальнейшем из года в год наращивать суммарную мощность экологически чистых генераторов энергии.
Возобновляемые источники энергии легко приблизить к потребителю сведя к минимуму расходы на линии электропередач и потери в проводах.
Возобновляемая энергетика не меняет теплового баланса планеты.
Прогнозы развития мировой энергетики предсказывают все возрастающую долю возобновляемых источников в будущем. Доля возобновляемых источников энергии, среди которых солнечная энергия играет основную роль, будет неуклонно расти и, по прогнозам, к концу XXI века может составить более 75 %.
Возрастающие экологические проблемы и рост цен на энергоносители привели к быстрому развитию возобновляемой энергетики в последние годы. Программы по ускоренному развитию и Государственной поддержке возобновляемой энергетики приняты в 80 развитых и развивающихся странах мира.
Опыт различных стран свидетельствует, что степень использования этих неисчерпаемых источников энергии зависит не только от имеющегося у них экономического и природного потенциала, состояния экономики, но и от информированности Правительства, способности их к оценке мировых тенденций, восприимчивости к принятию инновационных решений, гибкости при использовании экономических рычагов воздействия на частный капитал в энергетической сфере, в частности, содействие появлению и деятельности  независимых энергетических производителей, обеспечивающих экологически чистой энергией предприятия коммунального обслуживания, а также малого и среднего бизнеса.
В силу больших экономических возможностей возобновляемая энергетика получила наибольшее развитие в развитых странах, особенно с ограниченными природными энергоресурсами, в первую очередь, в Японии и Западной Европе. Евросоюз имеет общую политику в области возобновляемой энергетики. Определены три ключевые цели энергетической политики - повышение конкурентоспособности, надежность снабжения и защита окружающей среды. Содействие государства возобновляемой энергетике определяется как ключевой фактор достижения этих целей.
Казахстан обладает огромным потенциалом возобновляемых источников энергии, значительно превышающим запасы всех видов ископаемого топлива в энергетическом эквиваленте. Это гидроэлектростанции, ветроэнергетика, фотоэлектричество, энергетика биомассы, солнечное тепло- и электроснабжение, геотермальная энергетика (использование тепла недр Земли) и морская энергетика на основе приливов и волн.
Для развития технологий использования альтернативных источников энергии в нашей стране имеется значительный научно-технический задел в таких областях, как физико-химическое преобразование солнечной энергии, ветроэнергетика, микро-ГЭС, биогаз и биотопливо, низкопотенциальные источники тепла, фотоэнергетические элементы и установки, полупроводниковые материалы для фотоэнергетики.
По результатам Междисциплинарной дискуссии «Россия и Казахстан в энергоэкологической революции XXI века», которая прошла в городе Москве в ноябре прошлого года, был принят План действий по подготовке глобального прогноза «Энергоэколог¬ическое будущее цивилизации на 2007—2008 годы». Для реализации принятого документа между Центром наук о земле, металлургии и обогащения и Международным институтом Н.Сорокина—Н.Кондратьева подписано соответствующее соглашение.
Учитывая стратегическую значимость возобновляемой энергетики для устойчивого развития  Казахстана и участия  республики в разработке  глобального прогноза «Энергоэколог¬ическое будущее цивилизации»,  Министерством образования и науки  с участием Центра наук о земле, металлургии и обогащения и Национальной инженерной академии в рамках приоритетного направления «Ядерные технологии и технологии возобновляемой энергетики», определенного Высшей научно-технической комиссией при Правительстве Республики Казахстан, был разработан и одобрен на заседании ВНТК проект научно-технической программы  «Развитие возобновляемой энергетики в Республике Казахстан на 2008—2010 годы».
Первым этапом вышеупомянутой программы определено проведение работ по разработке Глобального прогноза «Энергоэкологическое будущее цивилизаций» совместно с Российской Федерацией.  Как Вам известно, данная инициатива была озвучена Главой государства на сессии ООН в г.Нью-Йорке.
По разделу «Разработка теории, методологии и обобщение опыта глобального цивилизованного прогнозирования»:
сформулированы основные положения теории глобального цивилизационного прогнозирования;
исследованы особенности и опыт использования экономико-математических моделей и многофакторных матриц;
обобщен опыт глобального прогнозирования - глобального демографического прогноза ООН, экологического прогноза ЮНЕП, долгосрочных зарубежных экономических прогнозов.
По разделу «Определение тенденций, критических ситуаций и сценариев динамики и взаимодействия цивилизаций в ХХI веке»:
обоснованы подходы к использованию методологии ситуационного анализа и прогноза для выявления и оценки тенденций и критических ситуаций динамике цивилизаций и обос¬нования сценариев их развития в перспективе;
выявлены тенденции и кластер критических ситуаций в динамике цивилизаций во второй половине XX века, охватывающих все составляющие генома цивилизаций - перелом демографической динамики и распространения депопуляции; глобальный энергоэкологический кризис; подъем, а затем полное исчерпание потенциала индустриального технологического способа производства; волны экономических трансформаций, закат индустриального экономического способа производства, деформация структуры экономики; смена модели мироустройства и обострение межцивилизационных противоречий; международный терроризм; закат чувственного социокультурного строя, кризис науки, образования, культуры, этики.
Проекты данных разделов опубликованы в монографиях, которые обсуждены на форуме «Будущее цивилизаций» в Москве в апреле т.г. Основные результаты исследований опубликованы в монографиях и средствах массовой информации.
В марте т.г. Сенатом Парламента РК была проведена научно-практическая конференция «Политика энергосбережения в Республике Казахстан», где участники в своих рекомендациях обозначили необходимость на законодательном уровне определить: государственную поддержку научным исследованиям в области энергосбережения, обязательность использования возобновляемых ресурсов и альтернативных источников энергии для отдельных потребителей энергии, а также обеспечить подготовку кадров  по возобновляемым источникам  энергии и энергосбережению и т.д. 
Для реализации этих рекомендаций в рамках научно-технической программы «Развитие возобновляемой энергетики в Республике Казахстан» необходимо обеспечить научное обеспечение по развитию следующих видов альтернативной энергетики: солнечной, ветровой энергетики, гидро- и биоэнергетики.
Необходимо обеспечить также проведение работ по:
разработке технологии получения силана, его очистки и получения солнечного кремния;
развитию технологии изготовления фотоэлементов и солнечных батарей,  созданию опытно-промышленного производства солнечных элементов и модулей, которое будет служить учебно-научно-производственной базой для налаживания крупномасштабного производства. Внедрение результатов многолетних исследований казахстанских ученых даст возможность изготовления более дешевых кремниевых солнечных элементов и батарей с характеристиками, не уступающими зарубежным аналогам;
созданию и освоению производства ветроводоподъемных и ветроэнергетических установок для местного энерго- и водоснабжения;
созданию и освоению производства мини и микро ГЭС с учетом местных условий;
разработке и внедрению технологии получения биогаза, биодизеля и биоэтанола.
Изучение закономерностей образования и движения биогаза в толще складированных отходов на сегодняшний день ввиду сложности и длительности получения достоверных экспериментальных результатов остается недостаточно исследованным. Метод математического моделирования процессов, протекающих внутри полигона твердых бытовых отходов, позволяет прогнозировать эмиссии метана на каждом этапе жизненного цикла полигона, выработать стратегию защиты, снижающую риск загрязнений, разработать противоаварийные системы и методы утилизации свалочного газа. Развитие теоретических методов прогноза образования биогаза при разложении твердых бытовых отходов является необходимым условием дальнейшего прогресса в области обезвреживания отходов и технологии захоронения.
В настоящее время одним из самых перспективных методов использования солнечной энергии, вследствие удобства применения и высокой эффективности, является фотовольтаика — метод прямой конверсии солнечного излучения в электричество. Мировой рынок фотоэлектрических систем, благодаря принятым во многих странах государственным программам и наличию правовой поддержки, развивается очень динамично, прирост составляет около 30—40 процентов в год, а рыночная потребность значительно превышает предложение.
Основным материалом для солнечной фотоэнергетики является кремний солнечного качества. Он характеризуется низким уровнем содержания примесей при сохранении низкой себестоимости. В мире совершаются многочисленные попытки использовать в фотовольтаике дешевый металлургический кремний, подвергнутый дополнительной очистке.
Учеными Казахстана ведутся работы по развитию методов получения кремния солнечного качества. На сегодня имеется опытно-экспериментальная пилотная линия для производства силана, получены его опытные образцы. Разработана технология получения полупроводникового кремния и моносилана путем переработки силикатных шлаков. На ноу-хау имеется патент Республики Казахстан и положительное решение Международного патентного агентства. Впервые методом Чохральского у нас выращены монокристаллы кремния и достигнута чистота по электрически активным примесям на уровне 99,9992 процента. Ведутся работы по отладке процесса очистки и снижения концентрации примесей в два-три раза для достижения качества солнечного кремния.
В Казахстане планируется построить предприятия по производству поликристалли¬ческого кремния и солнечных батарей в СЭЗ «Актау», в Алматинской области и Экибастузе, на которых могут быть внедрены разработки отечественных ученых.
Резюмируя свое выступление, хочу отметить, что усиливающиеся вызовы и угрозы XXI века несут собой немалый дестабилизирующий заряд в энергетической отрасли. Однако, уверен, что объединенными усилиями ученых и инженеров, мы сумеем найти оптимальные и инновационные пути их решения.
Системную научную работу по названным направлениям мы намерены продолжить.

PDFПечатьE-mail