Номер 2, страница 72, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

2. С использованием презентаций, диаграмм, таблиц, видеороликов подготовьте исследование о состоянии и перспективах развития электроэнергетики в Казах-стане.

Исследование состояния и перспектив развития электроэнергетики в Казахстане представляет собой комплексный анализ текущей ситуации в отрасли, ее ключевых проблем и стратегических направлений будущего развития.

Состояние электроэнергетики Казахстана

Электроэнергетический сектор является основой экономики Казахстана. Его текущее состояние характеризуется несколькими ключевыми особенностями.

Структура генерации. Основу электроэнергетики страны составляют тепловые электростанции (ТЭС), работающие преимущественно на угле. По данным за 2022-2023 годы, структура выработки электроэнергии выглядит следующим образом:

- Угольные электростанции: около 68-70%.

- Газовые электростанции: около 20-21%.

- Гидроэлектростанции (ГЭС): около 7-8%.

- Возобновляемые источники энергии (ВИЭ), включая солнечные и ветровые электростанции: около 4-5%.

Такая структура свидетельствует о высокой зависимости от ископаемого топлива, в частности от угля, запасами которого богаты северные регионы страны (Экибастузский и Карагандинский угольные бассейны).

Единая электроэнергетическая система (ЕЭС). ЕЭС Казахстана условно разделена на три зоны:

- Северная зона: профицитная, здесь расположены крупнейшие угольные станции страны, такие как Экибастузские ГРЭС-1 и ГРЭС-2, а также Аксуская ГРЭС.

- Южная зона: дефицитная, потребление значительно превышает собственную генерацию (в основном ГЭС и ТЭЦ). Дефицит покрывается за счет перетоков из Северной зоны и импорта.

- Западная зона: исторически была изолирована от ЕЭС, но в настоящее время ведутся активные работы по ее интеграции. Энергоснабжение здесь базируется на газовых станциях.

Основные проблемы отрасли. Электроэнергетика Казахстана сталкивается с рядом системных вызовов:

- Высокий износ основных фондов. Средний возраст оборудования на электростанциях превышает 30 лет, а уровень износа достигает 60% и более. Это приводит к снижению эффективности, росту аварийности (как показала ситуация на Экибастузской ТЭЦ зимой 2022-2023 гг.) и увеличению вредных выбросов.

- Экологические проблемы. Доминирование угольной генерации делает Казахстан одним из мировых лидеров по выбросам $CO_2$ на душу населения. Это противоречит глобальным трендам декарбонизации и обязательствам страны по Парижскому соглашению.

- Дисбаланс и слабые межзональные связи. Недостаточная пропускная способность ЛЭП, связывающих профицитный Север с дефицитным Югом, является серьезным барьером для надежного энергоснабжения южных регионов.

- Инвестиционная непривлекательность. Длительное сдерживание тарифов на электроэнергию привело к нехватке средств у генерирующих компаний для проведения своевременной модернизации и строительства новых мощностей. В последние годы внедряется программа «Тариф в обмен на инвестиции» для стимулирования вложений в отрасль.

Перспективы развития

Правительство Казахстана определило стратегические цели по трансформации электроэнергетического сектора, направленные на обеспечение энергетической безопасности, снижение углеродного следа и технологическое обновление.

Переход к низкоуглеродному развитию. Ключевой стратегической целью является достижение углеродной нейтральности к 2060 году. Для этого разработана «Концепция развития топливно-энергетического комплекса до 2030 года» и другие программные документы. Основные направления:

- Развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Поставлена цель довести долю ВИЭ в общей выработке до 15% к 2030 году и до 50% к 2050 году. Казахстан обладает огромным потенциалом для развития ветровой (особенно в районе "Джунгарских ворот") и солнечной энергетики (в южных регионах). Для привлечения инвесторов используется механизм аукционных торгов.

- Газовая генерация. Планируется строительство новых маневренных парогазовых установок (ПГУ), которые будут играть роль балансирующих мощностей для нестабильной выработки ВИЭ. Газовые ТЭЦ строятся в Алматы, планируются проекты на юге и западе страны.

- Модернизация угольных станций. Полный отказ от угля в среднесрочной перспективе невозможен, поэтому планируется глубокая модернизация существующих угольных блоков с внедрением современных технологий очистки выбросов и повышения КПД.

Развитие атомной энергетики. Одним из наиболее обсуждаемых направлений является строительство первой в Казахстане АЭС. Это позволило бы обеспечить страну стабильной базовой мощностью с нулевыми выбросами $CO_2$. В качестве потенциальной площадки рассматривается поселок Улькен на берегу озера Балхаш. Изучаются предложения от ведущих мировых поставщиков (Росатом, EDF, KHNP, CNNC). Окончательное решение о строительстве АЭС планируется принять по итогам общенационального референдума.

Усиление электрических сетей. Для устранения дисбалансов и повышения надежности системы реализуются крупные инфраструктурные проекты:

- Усиление транзита «Север-Юг» путем строительства новых высоковольтных линий электропередачи.

- Полная интеграция Западной энергетической зоны в ЕЭС Казахстана.

- Внедрение технологий «умных сетей» (Smart Grid) и систем накопления энергии для эффективного управления режимами работы энергосистемы с высокой долей ВИЭ.

Вывод. Электроэнергетика Казахстана находится на этапе фундаментальной трансформации. Стране предстоит решить сложную задачу одновременной модернизации устаревшей инфраструктуры, снижения зависимости от угля и адаптации к новым экологическим стандартам. Успешная реализация намеченных планов, включая развитие ВИЭ, газовой генерации и, возможно, атомной энергетики, потребует масштабных инвестиций, последовательной государственной политики и технологического обновления. От этого напрямую зависят энергетическая безопасность, устойчивое экономическое развитие и экологическое будущее Казахстана.

Ответ: Электроэнергетика Казахстана характеризуется преобладанием угольной генерации (~70%) и высоким износом оборудования (свыше 60%), что создает риски для энергобезопасности и экологии. Ключевыми проблемами являются дефицит электроэнергии в южных регионах из-за слабых сетевых связей с профицитным севером и низкая инвестиционная привлекательность отрасли. Перспективы развития связаны с реализацией стратегии по достижению углеродной нейтральности к 2060 году. Основные направления включают: 1) активное развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ) с целью довести их долю до 15% к 2030 году; 2) строительство маневренных газовых электростанций для балансировки ВИЭ; 3) модернизацию существующих угольных ТЭС; 4) усиление национальной электрической сети, в частности, транзита "Север-Юг"; 5) рассмотрение вопроса строительства АЭС для обеспечения базовой нагрузки. Успех трансформации зависит от привлечения значительных инвестиций и последовательной реализации государственной политики.