Қазақстан жаңартылатын энергия көздері саласында тұрақты даму көрсетуде. Елде жалпы қуаты 3 ГВт асатын 154 ЖЭК нысаны жұмыс істейді. Энергетика министрлігінің мәліметінше, жыл соңына дейін тағы тоғыз жоба іске қосылып, «жасыл» генерацияға 450 МВт қосатын болады.
2024 жылы жаңартылатын энергия көздерінің жалпы электр энергиясын өндіру көлеміндегі үлесі 6,43%-ға жетті – бұл 2020 жылғы көрсеткіштен (3%) екі есе көп. Мұндай жетістік мемлекеттік саясаттың, қолайлы инвестициялық климаттың және әлемдік тәжірибелерді енгізудің арқасында мүмкін болды.
2013 жылы қабылданған Қазақстандағы «Жасыл» экономикаға көшу концепциясы 2030 жылға дейін ЖЭК үлесін 30%-ға, ал 2050 жылға дейін 50%-ға жеткізуді көздейді. Алайда осы мақсаттарға жету жолында елге генерацияны енгізу қарқынын ғана емес, сонымен қатар технологиялардың пайдалану ұзақтығын да ескеру қажет. Қазақстан жаңартылатын энергия көздеріне қатысты осы сұрақты жүйелі түрде неғұрлым ерте қолға алса, болашақтағы мәселелер саны соғұрлым азая түсер.
Келесі 20 жыл ішінде Қазақстанда ЖЭК қалдықтарының ондаған мың тоннасы пайда болады
ЖЭК кеңеюі парниктік газдардың шығарындыларын азайтып, климат өзгеруімен күресте маңызды болып табылатын тұрақты дамуды қамтамасыз етуге ықпал етеді. Алайда, ЖЭК экологиялық тазалығының артқы жағында энергетикалық қондырғылар құрамдас бөліктерін қайта өңдеу қиындықтары ескерілмейді. Көптеген күн панельдері мен жел турбиналарының пайдалану мерзімі көп жағдайда 10-30 жылға дейін созылса, кейбір бөліктері құру уақытында немесе пайдалану қатесінен сынып қалуы мүмкін. Халықаралық жаңартылатын энергия көздері агенттігінің (IRENA) мәліметі бойынша, 2030 жылға дейін қайта өңделетін панельдердің 90% қызмет мерзімін өтпей жойылады. Бұл үрдіс көптеген жаңа технологияларға тән, себебі өнімнің тұңғыш нұсқалары алғашқы жылдарда ақауларды жиі көрсетіп, ауыстырудың жылдамдығын арттырады.
Қазақстан 2014 жылы ЖЭК белсенді түрде дамыта бастады. Сондықтан, елде қазірдің өзінде арнайы өңдеуді қажет ететін алғашқы пайдаланылған панельдер мен турбиналардың бөлшектері жиналып жатыр. Алайда, 2025 жылдың наурызында Душанбеде өткен II Орталық Азия электрондық қалдықтар форумы көрсеткендей, өңірдегі ешбір елде ЖЭК бөлшектері электронды қалдықтар ретінде жіктелмейді. Дегенмен, Еуропалық Одақ елдерінде олардың кейбір құрамдас бөліктері дәл осы санатқа жатады.
2049 жылға қарай қазақстандық күн электр станцияларының қалдықтары 8,7 мың тоннадан асады, ал 2056 жылы 33 мың тоннаға жуық жел қондырғылары қайта өңдеуді қажет етеді.
2035 жылға дейін Қазақстан 26 ГВт-тан астам электр энергиясын өндіретін қуаттарды салуды жоспарлап отыр. Оның 44%-ы немесе 11,7 ГВт жаңартылатын энергия көздерінен құрылатын болады, соның ішінде жел электр станцияларына 8,5 ГВт, ал күн энергиясы қондырғыларына 1 ГВт беріледі.
ЖЭК өндірісі мен олардың қалдықтарын кәдеге жаратудың құны жоғары әрі қоршаған ортаға қауіпті
Өнеркәсіптік жағдайда ең көп таралған күн панельдеріне кремний негізіндегі (c-Si) поликристалды панельдер жатады. Бұл панельдер өндірісі арзан әрі үлкен күн электр станцияларының салуына қолайлы. Панельдер құрамында 76% дейін шыны, шамамен 10% полимерлер, алюминий, кремний бар. Сондай-ақ мыс, күміс, қорғасын және қалайы секілді металдар олардың қалдықтарының шамамен 5% құрайды. Бұл компоненттер арнайы өңдеуді қажет етеді, себебі дұрыс кәдеге жаратылмаған жағдайда олар ауыз су көздерін ластап, экожүйелерге зиян тигізуі мүмкін. Сонымен қатар, қалдықтардан сирек кездесетін элементтерді алу үрдісі панельдердің тығыз дәнекерлеу байланыстарымен қиындатылады.
Өз кезегінде, күн панельдерін өндірудің өзі қоршаған орта үшін қауіпсіз деп есептелмейді. Мысалы, кремний өндіру үшін улы химикаттар – сутегі хлориді, трихлорсилан, фторлы қышқыл қолданылады. Сонымен қатар, шикізатты өндіру мен өңдеу кезінде адам тыныс алу органдарына зиянды нанобөлшектер бөлінеді.
Жел генераторларымен жағдай да жақсы емес – олардың қалақтары композиттік материалдан жасалған. Мұндай қалдықтардан таза заттарды бөліп алу қиын әрі қымбат үрдіс болып табылады. Сондықтан ЖЭК қалдықтарының басым бөлігі бастапқы күйінде қоқыс алаңдарында көміледі. Бұл әдіс қазір Қытайда кең таралған; болашақта сирек металдарды жаңа технологияларды қолдану арқылы шығару жоспарлануда.
Эталондық жел турбинасының сипаттамалары бойынша АҚШ-тың Ұлттық жаңартылатын энергия зертханасының ЖЭК деректер базасынан алынған мәліметтерге сәйкес, қуаттылығы 1 МВт жел турбинасының салмағы шамамен 143 тоннаға жетеді, оның 110 тоннасы болатқа, ал 8,4 тоннасы шойынға тиесілі. Қуаттылығы 1 МВт c-Si түріндегі күн панельдерінің салмағы шамамен 78 тонна құрайды: оның 44,5 тоннасы – күн әйнегі және 11 тоннасы – алюминий.
ЖЭК қалдықтарын кәдеге жарату жаңа тәсілдерді қажет етеді
Энергетикалық қондырғылардың аккумуляторлары қышқылдармен өңделіп, жартылай қайта өңделеді. Іргетас, энергетикалық инфрақұрылым (трансформаторлар, электр кабельдері, электр беру желілері және т.б.) дәстүрлі энергетикада бірнеше онжылдықтар бойы пайдаланылып келеді. Сондықтан олардың кәдеге жаратылуы соншалықты өткір мәселе болып саналмайды. Осылайша, ЖЭК қалдықтары арасында жел турбиналары мен күн панельдері шет елдерден әкелетін, қайта өңдеуі қиынға соғатын ең жоғары технологиялық бөлшектер болып табылады.
Осындай қалдықтарды кәдеге жаратудың ең танымал және арзан әдісі – көму. Жел турбиналары мен күн панельдері қалдықтарынан көму кезінде шығарылатын көмірқышқыл газының көлемі механикалық, термиялық және химиялық өңдеумен салыстырғанда ең төмен деңгейде болады. Алайда бұл әдіс ауыл шаруашылық және басқа мақсаттар үшін пайдалануға болатын үлкен жер телімдерінің қолжетімділігін ұзақ уақытқа шектейді.
Жел турбиналары қалақтарының ұзындығы көп жағдайда 50 метрден асады, бұл тек қоқыс алаңдарының үлкен аумағын қажет етіп қана қоймай, сонымен қатар көму алдындағы механикалық өңдеуді қиындатады. Қалақтарды ұсақтауға арналған арнайы жабдықтар, күкірт диоксидінің зиянды бөлшектерін ұстау және сүзу жүйелері қолданылады. Турбиналардың жалпы қалдық көлемінің 2,2%-ын құрайтын диспрозий, неодим, марганец, кремний, қалайы, мыс және мырыш қоршаған ортаға зиян келтіруі мүмкін.
Күн панельдерінен пайда болатын 1 тонна қалдықты көму ауыл шаруашылық жерінің 44 шаршы метріне тең болады. Оның механикалық өңдеуі 3 м², термиялық өңдеуі 13,7 м², ал химиялық өңдеуі 40 м² дейін ауыл шаруашылық жерін алады.
Жел электр станциялары мен күн станциялары қалдықтарын жағуынан улы заттардың ауаға шығарылуына әкелуі мүмкін. Зерттеулердің нәтижелері бойынша механикалық және химиялық өңдеумен салыстырғанда термиялық өңдеудің әлеуеті жаһандық жылынуға әсер ету деңгейі ең жоғары болып табылады.
Түркиялық жел энергетикасы және жел электр қондырғыларын өндіру бойынша тәуелсіз сарапшы Эмин Аскеров ЖЭК қалдықтарының қоршаған ортаға ететін теріс әсерін мойындайды. Алайда ол келтірген деректер ЖЭК қондырғыларының дәстүрлі энергетика нысандарына қарағанда сан алуан айқын артықшылықтарын растайды, бұл әсіресе СО² шығарындыларының болмауы мен қатты қалдықтардың айтарлықтай төмендеуімен байланысты:
– Күн панельдерінен, жел турбиналарынан және көмір станцияларынан өндірілген 1 МВт/сағ энергияның СО² шығарындыларын, көмілетін қалдықтарын салыстырайық. Бір күн панелі жүйені орнату және жердегі бекіту жүйесімен бірге шамамен 20 килограммды құрайды және 25 жыл ішінде 10 МВт/сағ энергия өндіреді. Яғни, 20 кг қалдық немесе панельдің толық қызмет ету мерзіміне әрбір МВт/сағ үшін 2 кг қалдық пайда болады. Өндірілетін 1 МВт/сағ үшін көмір станциясында 80-100 кг қатты қалдық және 900 кг СО² шығарылады. Газ станцияларында қатты қалдықтар болмаса да, алайда әрбір МВт/сағ үшін 400 кг СО² шығарылады. Біз көмір станцияларының жергілікті ауаны ластауын, тыныс алу жолдары ауруларын және оған байланысты өлімдер санын әлі есептеген жоқпыз. Күн панелі қанша СО² шығарады? – Нөл. Әрбір жел турбинасы шамамен 20 метрлік тонна қалдықты құрайды. Дегенмен, қалақтарды көмумен байланысты СО² шығарындылары көмір станцияларымен салыстырғанда 3000 есе кем болады.
Қазақстан электр қуатының 77% негізінен көмір жағатын жылу электр станцияларында өндіріледі. Олар жыл сайын шамамен 120 миллион тонна СО² және кем дегенде 7 миллион тонна зиянды қалдықтарды шығарады. Егер Қазақстанның барлық генерациясын күн энергиясына ауыстырсақ, жылдық (қатты) қалдықтар мөлшері 226 мың тоннаға дейін азаяды. Бұл 31 есе аз. Ал осындай қалдықтардың 80% қайта өңдеуге болады.
Сарапшылар 2050 жылға қарай пайдаланылған күн панельдерінен алынатын шикізаттың құны 15 млрд АҚШ долларынан асатынын болжайды. Бұл тек экология мәселесі ғана емес, сонымен қатар айтарлықтай экономикалық әлеует. Қарапайым қайта өңдеу кезінде шыны, мыс және алюминий алу мүмкін болады. Жіңішке қайта өңдеу кремний мен бағалы металдарды алуға мүмкіндік береді. Алайда мұндай технологиялар қомақты қаржыландыруды және нормативтік базаны талап етеді.
ЖЭК саласындағы көшбасшы елдер қалдықтарын кәдеге жаратуды ӨКЖ тұжырымдамасына негізделіп шешуді көздейді
ЕО, АҚШ, Үндістан сияқты ЖЭК қуаты бойынша жетекші елдер қазіргі таңда күн панельдерін кәдеге жарату мәселесін шешу үшін ӨШЖ (өндірушілердің кеңейтілген жауапкершілігі) тұжырымдамасын қолдану бойынша алғашқы жобаларды іске асыруда. Алайда, осы елдерде жел турбиналарына қатысты ӨКЖ тұжырымдамасы күшіне енген жоқ.
ЕО 2008 жылдан бастап қалдықтардың пайда болуына қарсы заңнамалық деңгейде күресуде. Өндірушілер осында өз өнімдерінің бүкіл өмірлік цикліне, соның ішінде кәдеге жарату үшін жауапты болып табылады. Одақ елдері қалдықтарды көму көлемін кезең-кезеңмен азайту саясатын да іске асыруда. 2012 жылдан бастап ЕО электр және электронды жабдықтардың қалдықтарын арнайы Директивамен реттейді. 2024 жылы оған күн панельдері енгізілді. Осылайша, өндірушілер мен таратушылар пайдаланылған күн панельдерін жинау және қайта өңдеу жұмыстарын өздері ұйымдастырады. Сонымен қатар, электр және электронды жабдықтардың қалдықтарын қайта пайдалану мен қайта өңдеудің минималды көрсеткіші 80% болып белгіленген.
АҚШ-та ЖЭК нысандарының қалдықтарын басқару әр штаттың деңгейінде реттеледі. Мысалы, Вашингтон штатында 2017 жылдан бастап панельдер өндірушілері панельдерді қайтару және кәдеге жарату жұмыстарын қаржыландырады. Шыны талшықтан жасалған жел турбиналарының қалақтары қайта өңдеудің маңызды мәселесіне айналған және ол көбінесе көму арқылы шешілуде.
ЖЭК саласының энергетика дамуы үшін маңыздылығын ескере отырып, Үндістан 2022 жылдан бастап ЖЭС және КЭС қалдықтарын қоғамдық орындарға шығаруға тыйым салып, ӨКЖ тұжырымдамасын заңдастырды. Өндірушілер өз өнімдерін жинау және қайта өңдеуге міндетті, ал тұтынушылар пайдаланылған жабдықты дұрыс кәдеге жаратуы тиіс.
Қытайда 2017 жылдан бастап ӨКЖ жүйесі жұмыс істейді. Бұл жүйе өндірушілерге өз өнімдерінің қоршаған ортаға әсері үшін бүкіл өмірлік цикл бойы жауапкершілік жүктейді. Қазіргі уақытта күн панельдері мен жел турбиналарына ӨКЖ тұжырымдамасы қолданылмаса да, бірнеше провинция оны пилоттық түрде енгізе бастады. 2023 жылдан бастап Қытай жел және фотоэлектрлік жабдықтардың қалдықтарын кәдеге жарату бойынша кешенді жүйені құру жұмысын қолға алды. Бұл жүйе «жасыл» жобалауды, ресурстарды қайта өңдеу әлеуетін арттыруды, жабдықты қалпына келтіруге қолдау көрсетуді және қауіпсіз кәдеге жаратуды стандарттауды қамтиды. Қытай үкіметі ЖЭК қалдықтарын қайта өңдеу жобаларын жеңілдетілген несиелермен, қосымша салық жеңілдіктері мен ҚҚС қайтарымымен және жедел амортизация қолдану арқылы қолдайды.
ЖЭК қалдықтары Қазақстанда заңмен реттелмеген
Қазақстанның нормативтік-құқықтық актілерінде күн және жел энергетикалық қондырғыларының қалдықтарын басқаруға қатысты нақты ережелер жоқ. Олар ҚР Экология және табиғи ресурстар министрлігінің Қалдықтар тізіміне де енгізілмеген. Сондықтан, өндірушілердің кеңейтілген міндеттемелері осы қалдықтарға қатысты қолданылмайды. Сонымен қатар, ҚР Экологиялық кодексі полигондарда пластмасса, пластик, полиэтилен, түрлі түсті және қара метал сынықтары, литий мен қорғасын-қышқылды батареялар, электронды және электр жабдықтары қалдықтарын көмуге тыйым салады. ЖЭК қалдықтарының құрамы ескеріле отырып, оларды көмуге болмайды.
ЖЭК өкілдері туралы айтар болсақ, «Qazaq Green» ЖЭК қауымдастығы» ЗТА өз мүшелері арасында жел және күн станцияларының қалдықтарын кәдеге жарату бойынша онлайн сауалнама өткізді. Бұл сауалнамаға қатысқан 30 кем адамның жартысы жел турбиналарының негізгі қалдықтары ретінде қалақтары мен құрылыс құрылымдары атаған. Сонымен бірге, жауап берушілердің көпшілігі ЖЭС қалдықтары кәдеге жаратудың мәселелерін ұзақ уақыт бойы пайдаланылатындықтан, терең талдамаған және соның нәтижесінде, жобаның бюджетінде осындай шығындарын есепке алмаған. Қалдықтарды кәдеге жаратудағы негізгі қиындықтар ретінде респонденттер оның жоғары құнын және реттейтін заңнамалық талаптарының болмауын атап өткен. Тиімді шаралар ретінде олар салықтық жеңілдіктер, жеңілдетілген несиелер мен мемлекеттік төлемдерді атаған.
Әлемдік ЖЭК өндірісі көшбасшыларының тәжірибесін ескере отырып, қоршаған ортаға әсерін төмендету мақсатында, ең алдымен, осы қалдықтарды қауіпсіз кәдеге жаратудың тиімді әдістерін заңнамалық деңгейде әзірлеу және енгізу, сондай-ақ сәйкес келетін инфрақұрылымды ұйымдастыру қажет.
ЕО тәжірибесін, әсіресе ӨКЖ қолдану мәселесін зерттеу, Қазақстан үшін ең тиімді механизмдерді таңдауға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, фотоэлектрлік күн панельдері мен жел турбиналарын өнімдер (тауарлар) тізіміне енгізу және қалдықтар Топтамасын ЖЭК қалдықтарының ерекшеліктерін ескеретін жаңа категориялар мен түрлермен толықтыру бұл бағыттағы маңызды қадамдар болады.
Сонымен қатар, жел турбиналары мен фотоэлектрлік панельдердің құрамдас бөліктерін қайта өңдеу үшін жаңа цехтарды салу немесе бар цехтарды қайта жабдықтау кезінде инвесторларға қаржылық қолдау көрсету мәселесін қарастыру қажет. Бұл шаралар Қазақстандағы ЖЭК тұрақты дамуын қамтамасыз етеді және елдің айналымды экономикаға көшуіне үлес қосады.
Елена Гаркава
