Пока в Казахстане продолжаются дискуссии о строительстве АЭС, учёные и инженеры предлагают и реализуют экологически чистые альтернативные проекты выработки и сбережения энергии. Вот некоторые из них, сообщает Zakon.kz.

1. Нанокомпозитное покрытие высоковольтных линий с применением технологий ракетостроения

Более половины электросетей Казахстана находятся в ветхом состоянии, в некоторых регионах они не обновлялись более 20 лет. Учитывая расстояния и изношенность, потеря электроэнергии из-за самостоятельных разрядов электродов в воздухе доходит чуть ли не до 50%.

Команда учёных под началом Зинетулы Инсепова, руководителя лаборатории наносинергетики при Назарбаев Университете, разработала метод микроплазменного оксидирования алюминия, широко используемый в авиации и ракетостроении. Результатом их исследований стала экономия электроэнергии от 20% до 40%.

Метод позволяет снизить потери от коронных разрядов путём нанесения на алюминиевые провода гидрофильного пористого нанокомпозитного покрытия с углеродными наночастицами. Покрытие не только электрически прочно, но также обладает высокой диэлектрической прочностью. Инновация может быть внедрена в существующие линии электропередачи, значительно снижая потери электроэнергии. Команда планирует дальнейшее развитие и внедрение технологии в промышленность.

2. Ветровые станции для производства чистой энергии

Одна из крупнейших ветроэлектростанций страны "Астана EXPO-2017" находится в 40 километрах от столицы Казахстана. Она состоит из 29 турбин общей мощностью 100 МВт. В течение года ветропарк производит около 300 миллионов киловатт-часов электроэнергии. Это сравнимо с потреблением около 80 000 квартир.

Чтобы обеспечить безопасность работы установок, ветряки оснащены системой обнаружения льда на поверхности лопастей. Благодаря этому они работают надежно даже в суровых условиях заморозков.

Производимая здесь экологически чистая электроэнергия направляется в национальную сеть. Ежегодно благодаря этому процессу удается сократить выбросы парниковых газов на 270 000 тонн. Исследования показывают, что в Казахстане огромный потенциал ветровой энергии, который составляет порядка 1 триллиона киловатт-часов в год.

3. Отопление и охлаждение храма за счёт геотермальной энергии

В Талдыкоргане, где зимой температура опускается до -36°C, а летом поднимается до +43°C, в 2024 году создадут уникальный храмовый комплекс, который будет отапливаться и охлаждаться за счёт энергии, вырабатываемой внутри Земли.

Система работает так: в земле создаются 44 скважины глубиной до 80 метров каждая, что эквивалентно высоте 27 этажей. Контур скважин замкнут и передает тепло или холод с помощью специальных коллекторов, без потребления воды. В скважины закачивается безопасный для экологии теплоноситель-хладагент на основе пищевых добавок. Под воздействием тепла земли жидкость нагревается и поднимается вверх, а затем при использовании тепловых насосов переходит в газообразное состояние. Летом энергия пассивно собирается с комплекса и передается обратно в землю, обеспечивая приятную прохладу в храме.

Геотермальный комплекс будет производить 1 гигаватт-час энергии за сезон, что достаточно для отопления 90 квартир и обеспечения их горячей водой. И это будет на 35% дешевле, чем использование газа. Проект станет одним из первых в Казахстане крупных объектов, работающих исключительно на чистой энергии.

4. Солнечная электростанция фотоэлектрического типа

Солнечная электростанция "Сарань" в Карагандинской области с момента запуска в 2019 году производит более 125 миллионов киловатт-часов в год.

На её фотовольтаических панелях нет окантовки в виде металлической рамки. Благодаря этому на поверхности не скапливается снег – а зимы здесь очень снежные. В дождливую погоду вода также стекает на землю.

Станция "Сарань" преобразуют солнечную энергию в электрическую, которая сразу после производства попадает в общую сеть. В Центральной Азии конкуренцию ей может составить только электростанция "Бурное Солар" в Жуалынском районе Жамбылской области, которая обладает аналогичной мощностью – 100 МВт.

5. Прогноз потребления электроэнергии с помощью нейросетей и машинного обучения

Четыре студента Школы Инженерии и Цифровых Наук Назарбаев Университета предложили уникальное решение того, как повысить эффективность энергоснабжения в Казахстане. Сочетая несколько потоков данных и передовые методы машинного обучения, юные учёные разработали алгоритмы, способные предсказывать потребление электроэнергии на уровне регионов и страны в целом.

Проект победил в национальном конкурсе "Student Energy Challenge-2022". Их подход не только предоставляет возможность точного прогнозирования, но и открывает двери к повышению эффективности энергосистемы и обеспечению страны надежным и бесперебойным электроснабжением.

Рассчитанная до 2030 года стратегия по инициативе Касым-Жомарта Токаева включает шесть отраслевых направлений, в том числе в нефтегазовой отрасли, электро- и атомной энергетике, в сфере возобновляемых источников, угольной промышленности, а также в области энергосбережения и энергоэффективности. В Астане в следующем году планируют принять стратегический документ, направленный на взаимодействие стран ШОС в области энергетики.

Казахстан стремится к 2060 году достичь углеродной нейтральности. Эта цель реализуема при активном финансировании и участии государства. Уже сегодня в стране работает около 130 объектов с применением возобновляемых источников, потенциал Казахстана в этом отношении огромен.

Полина Чихичина, АПН