Дәстүрлі емес энергия көздері

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

«СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы УНИВЕРСИТЕТ» КеАҚ

Инженерлік-технологиялық факультет

(факультет аты)

«Техникалық физикажәне жылуэнергетика» кафедрасы

(кафедра аты)

Семей 2021 ж

Әлемдегі және Қазақстандағы дәстүрлі емес және жаңартылатын энергия. Даму болашағы

Жоспары

Кіріспе

1 Дәстүрлі емес энергетика негізгі төрт бағыт

2 Жаңартылған энергия көздерін қолдану мен энергетикалық тиімділік

3 Жаңартылған энергия көздері негізінде тұрақты даму

4 Қазақстандағы жаңғырылатын энергия көздерінің күй-жағдайлары мен болашағы

5 Энергияның жаңғыртылатын көздеріне қатысты негізгі түсініктер

6 Дәстүрлі емес энергия көздері

7 Дәстүрлі емес энергия көздерін пайдалануға көшудің себептері

8 Күн энергиясы

9 Жел энергетикасы

10 Гидроэнергетика

Кіріспе

Қазіргі заманды электр энергиясынсыз мүлдем елестету мүмкін емс. Энергия - бұл адамзат тіршілігінің дамуына жағдай жасаушы және ынталандырушы бірден-бір табиғи қайнар көз. Қарапайым ғана мысал: егерь электр энергиясы болмаса, үйіңіздегі теледидар, тоңазытқыш, телефоныңыз істен шығады, киім үтіктей алмайсыз, компьютер қоса алмайсыз. Әлем де үлкен үй секілді: энергиясыз зауыттар мен ірі кәсіпорындар жұмыс істеуін тоқтатады, ал олар болмаса, азық-түлік өндіріліп, киім-кошек шығарылмайды, жұмыссыздық белең аллоды, адамдар кедейшілікке ұшырайды… Былайша айтқанда, электр энергиясы тұтас әлем экономикасының бүлкілдеп соғып тұрған «қантамыры». Күн сайын оған денег сұраныстың артуынан, тұтынушыларды электр энергиясымен толық қамтамасыз ету әлем елдерінің басты мәселесіне айналды. Біздің болашағымыз өзіміздің қолымызда. Сондықтан еліміз, бүкіл әлем энергия өндірудің жаңа әдісі мен үнемдеу жолын іздестіріп жатқаны баршамызға мәлім. Жалпы қорыта айтқанда біздің өміріміз үшін энергияның атқаратын рөлі зор[1]

1 Дәстүрлі емес энергетика негізгі төрт бағыт

1 Энергияның қайта жаңарту көздері: күн және жел энергиясы, биомасса, геотермальды энергия, жердің, судың, ауаның төменпотенциалды жылуы, гидравликалық энергия (шағын-ГЭС, судың келуі мен толқындар) . Үлкен ГЭС, негізінде, энергияның қайта жаңарту көздеріне жатпайды.

2 Екіншілік энергияның қайта жаңарту көздері: тұрмыстық қатты қалдықтар - ТҚҚ, өнеркәсіптік және тұрмыстық пайдаланылған сулар, вентиляцияның жылуы мен газы.

3 Энергияның қайта жаңартатын және жаңартылмайтын көздерін қолданудың дәстүрлі емес технологиялары: сутектік энергетика, микрокөмір, шағын энергетикадағы турбиналар, газификация мен пиролиз, органикалық отынды өңдеу мен жағудағы каталитикалық әдістер, синтетикалық отын -метанол, этанол, мотор отындары мен диметилді эфир.

4 Негізінде энергия түріне байланысы жоқ энергетикалық қондырғылар (немесе түрлендіргіштер) . Осындай қондырғыларға келесілер жатады: жылу сорғысы, Стирлинг машинасы, құйындық түтік, гидробулық турбиналар мен энергияны тікелей түрлендіру қондырғылары - электрохимиялық қондырғылар, отындық элементтер, фотоэлектрлік түрлендіргіштер, термоэлектрлік генераторлар, термоэмиссионды қондырғылар, МГД-генераторы.

«Энергияның дәстірлі емес және қайта жаңарту көздері» курсы

энергетиканың органикалық отынды жағуға қатысы жоқ мәселесі бойынша

мәліметтер мен білім береді[2],

№

2 Жаңартылған энергия көздерін қолдану мен энергетикалық тиімділік

Жаңартылған энергия көздерін қолданудың негізгі ерекшелігі - олардың энергетикалық потенциалының ұдайы өндірісі жылдам және энергия шығыны аздау болып келеді. Жаңартылған энергия көздерінде қолданылатын құрылғылар қоршаған ортаға әдеттегі дәстүрлі энергия тасқындарына қарағанда әлдеқайда аз кері әсер етеді.

Жаңартылған энергия көздері халықты жылу және электр жүйесімен қамтамасыз етудегі шығындарды азайтып қана қоймай, сонымен бірге, энергияны үнемдеуді ішкі магистралдар мен жүйелердің байланысынсыз-ақ автоматты түрде реттеп отыруға жол ашады. Бұл мемлекетіміздегі электр желісін орнату қиынға түсетін, тіптен, мүмкін болмайтын елді-мекендер үшін өте маңызды мүмкіндік. Бұдан басқа, жаңартылған энергия көздері экологиялық аспектіге де пайдасын тигізеді: қоршаған ортадағы көмірқышқыл газының үлесінің төмендеуі, зиянды қалдықтардың азаюы, өзен-көл суларының ластануының бір қалыпқа келуі мен жер қыртысының құнарлануы және т. б. тікелей осы энергия көздерінің көмегімен бастапқы қалпына келіп жатыр.

Қазіргі таңда жаңартылған энергияның салмағының өсуі әлемдегі барлық мемлекеттер үшін мынадай маңызды мәселердің шешімін табуға мүмкіндік беріп отыр: • Органикалық отындарды экономдау мен энергияны үнемдеуге деген сенімділіктің күшеюі; • Жергілікті энергияны үнемдеу мәселесінің оңтайлы шешімін табуы; • Тұрғылықты халықтың кәсіптері мен өмір сүру дәрежесін арттыру; • Алыс аймақта орналасқан елді-мекендерді тұрақты электр желісімен толық қамтамасыз ету; • Мемлекеттердің қоршаған ортаны қорғау туралы халықаралық келісіміне сәйкес атқарылатын міндеттерін жүзеге асыру[3],

3 Жаңартылған энергия көздері негізінде тұрақты даму

Жаңартылатын энергия немесе жаңартылмалы энергия (ағылш. Renewable energy) - күн жарығы, жел, су, су толқыны, геотермиялық жылу секілді сарқылмас, қайта қалпына келетін табиғи ресурстардан түзілетін энергия.

ұрақты дамуға қол жеткізудің бірден бір жолы жел, күн немесе су энергиялары секілді баламалы немесе жаңартылған энергия көздерін пайдалану.

Жаңартылған энергияның шексіз қорын пайдалана отырып Қазақстан тек қана тұрақты дамып қоймай, қымбат тұтыну тауары болып табылатын бағалы электроэнерния өндірісімен шектелмей, құрылыс, электротехника, машина өнеркәсібі мен энергетика саласында тұрақты және жоғары білікті жұмыс орындарын аша алады.

Қазақстанның энергия қоры көздері мол болуымен қатар, жаңартылған және баламалы энергия көздерін өндіруге мол әлеуеті бар.

Жаңартылған энергияны қолжетімді бағамен жаппай өндіру кезінде энергияның бұл түрін тұрақты түрде арзан бағаға сату, елдің экономикалық-әлеуметтік дамуына оң пайдасын көру, өндірісте жаңа жұмыс орындарын ашу, қоршаған ортаны таза сақтау мен жаңартылмайтын энергия көздерін келер ұрпаққа қалдыру секілді пайдалары болмақ.

Сонымен қатар, Қазақстан бәсекеге қабілетті салаларында мамандануы маңызды. энергия өндірісі салаларына мамандану халықаралық және еңбектің салалықтүрлерінде ең көп сұранысқа ие болатын тауарларды өндіруге жол ашады[4],

4 Қазақстандағы жаңғырылатын энергия көздерінің күй-жағдайлары мен болашағы

ХХI ғасыр тоғысында адамзат экономика тұрғысынан алғанда, қалпына келмейтін энергия көздерінен (көмір, мұнай, газ және т. б. . ) энергия шығару өндірісіне ғана қатысты болмайтын күрделі мәселеге келіп тірелді. Ол табиғаттағы динамикалық тепе-теңдікті бұзатын және соған назар аударуды қажет ететін экологиялық қиындықтармен байланысты. Әрине, термоядролық реакторлардың көмегімен энергияны өндіруге үміт те бар. Бірақ қазіргі кезде бұл мүмкіндік тіпті демонстрациялық термоядролық реакторлардың жоқтығынан іс жүзінде жүзеге асуы мүмкін де емес. Сонымен қатар, термоядролық реакторлар радиобелсенді қалдықтардан толығымен тазарған жоқ. Ал осындай қалдықтарды өңдеу мен көму мәселесі толғымен шешілген жоқ. Сондықтан адамзат электр энергиясын алудың жаңғыртылатын және ресурсты сақтайтын технологияларын қолдануға мәжбүр. Біріккен Ұлттар Ұйымының (БҰҰ) Жоғары Ассамблеясының шешіміне байланысты жаңғыртылатын (дәстүрлі емес) энергия көздеріне (ЖЭК) : күннің, желдің, геотермалды, теңіз суларының, мұхиттар мен биомаңыз энергиялары және үлкен, кіші су ағындарының энергия көздері жатады. Ядролық энергетиканың қарқынды дамуын белсенді жақтаушылар да XXI ғасырдың ортасына берген өздерінің болжамдарында, жаңғыртылатын қуат көздерінің көмегімен энергияның 18-20 % өндіріледі деген пікір айтады, ал басқа бағалар бойынша [3] тіпті 40 % дейін. Көптеген зерттеулердің нәтижесі бойынша органикалық отындар 2020 жылға қарай әлемдік энергетика сұраныстарының тек ішінара ғана бөлігін қанағаттандыра алатындығы айқын. Энергия қолданудың қалған бөлігін ғалымдар ЖЭК-тің есебінен қанағаттандырылады деп санайды. Жаңғыртылатынэнергия көздері-ЖЭК бұлар қоршаған ортада табиғи түрде пайда болатын энергия ағындарына негізделген қорлар, ол адамның белгілі мақсатқа бағытталған әрекетінің салдары болып табылмайды, бұл оның айрықша ерекшілігі. Жаңғыртылмайтын энергия көздері-адамның энергия өндіруге қолдана алатын органикалық материалдар мен заттардың табиғи қоры. [5],

5 Энергияның жаңғыртылатын көздеріне қатысты негізгі түсініктер

Энергияның жаңғыртылатын көздерінің ресурсы (потенциал) -бұл белгілі бір жағдайларда жыл бойына энергияның жаңғыртылатын көздеріне бекітілген немесе алатын энергия көлемі.

Энергияның жаңғыртылатын көздерінің жалпы әлеуеті- тиімді пайдаланатын энергияға толықтай айналдырған кездегі берілген ЖЭК болатын энергияның орташа жылдық көлемі.

Жаңғыртылатын энергия көздерінің техникалық әлеуеті- жалпы әлеуеттің бір бөлігі, яғни пайдаланатын энергияны өндіру үшін, қазіргі кездегі жетілдірілген техникалық құралдарды пайдалана отырып, қоршаған ортаны қорғауға қойылатын талаптарды орындағанда ғана мүмкін.

Жаңғыртылатын энергия көздерінің экономикалық әлеуеті -техникалық әлеуеттің бір бөлігі, пайдалы пайдаланатын энергияға айналдыру бастапқы отынға, жылу және электр энергиясы, жабдықтардың, материалдар мен көлік қызметі бағасының, еңбек ақы төлеудің және т. б. берілген деңгейінде ғана экономикалық жағынан тиімді болмақ.

Халықаралық қауымдастық көмірді, мұнайды және газды жаққанда СО² шығарындылардың артуымен климат өзгерісінің жағымсыз экологиялық салдарының байланыстылығын мойындап отыр. Жылу және электр энергиясын алу және көлік құралдарының жұмысын қамтамасыз ету барысында көмірді, мұнайды және бензинді жаққанда шығатын көміртектің қос тотығы (СО2) біздің планетамыздың Күнмен жылынған беткі қабатының жылуын жұтады да, былайша аталатын жылулық эффект түзеді, ол өз кезегінде жаһандық жылынуға әкеп соғуда.

Энергетикалық қауымдастықтың болжамдық мәліметтеріне сәйкес жылулық газдар шығарындыларының деңгейі ұдайы артып отыр.

Халықаралық энергетикалық агенттіктің деректері бойынша Қазақстан ЖШӨ қатысты жылулық газдар шығарындыларының үлесі бойынша әлемде үшінші орын алады. Тек қана көмірлі энергетикамен қоршаған ортаның ластануынан келетін экономикалық шығынның шамалап алғандағы бағасы Қазақстанда жылына 3, 4 млрд. $ құрайды[6],

Электр энергиясы мен қуаттылығындағы қажеттілікті (дефицитті) жабу үшін Оңтүстік аймақта Солтүстік-оңтүстік электрберілістің 500 кВ екінші желісі салынуда.

Алайда 2015 жылға қарай электр энергиясын тұтынудың артуына байланысты оңтүстік аймақта электр энергиясына тағы да қажеттілік пайда болады. Қажеттілікті жабу үшін оңтүстік аймақта жаңа гидроэлектр стансаларын салу жобаланып отыр: қуаттылығы 250 МВт Мойнақ ГЭС және қуаттылығы 50 МВт Кербулақ ГЭС, қуаттылығы 50-165 МВт болатын шағын ГЭС пен ЖЭС салу болжамдалуда [21, 25, 27, 28] .

Өзекті мәселелердің бірі ауыл тұтынушыларын энергиямен жабдықтау болып табылады. Қазақстанның аумағының үлкендігі мен ауылды жерлердегі халықтың аз шоғырлануы электрмен берілістің ауылдық желілерінің айтарлықтай созылыңқы болуын көрсетеді, ол шамамен 360 мың км-ді құрайды және жүктелу тығыздығы төмен.

Электр энергетикасы нысандарымен қоршалған ортаның ластану мәселесі өте өзекті болып табылады. Қазақстандағы көмірлі электр стансаларындағы түтінді газдардағы зиянды заттардың шоғырлануы халықаралық стандарттан әлденеше есе асып түседі. Электр стансаларының атмосфераға зиянды заттарды шығаруы жылына 1 млн. тоннадан асады, ал қоршаған ортаны ластайтын зиянды заттардың жалпы көлемі 11 млн. тоннадан асады.

Жылу электр стансалары Қазақстандағы зиянды заттарды шығарудың негізгі көздері болып табылады. Осы сектордың үлесі ел бойынша жалпы шығарылымның шамамен 43%-ын құрайды.

Қазақстан аумағындағы ЖЭК дамуының келешегі бар бағыттары: күн энергетикасы, жел энергетикасы, гидроэнергетика, геотермалды энергетика және биоэнергетика болып табылады.

Қазақстандағы ЖЭК әлеуеті 0, 05% ғана жүзеге асырылған. Энергия тұтынудың әлемдік құрылымында энергияның жаңғыртылатын көздері шамамен 7% құрайды.

Ұқсас жұмыстар

Ластаушы заттар

Дәстүрлі емес қайта өңделетін энергия көздері

Күн энергиясын ішкі энергияға түрлендіру арқылы қоршаған ортаны жылумен

Энергетика дамуының негізгі бағыттары

Баламалы энергия көздері

ГЕОТЕРМАЛЬДІ ЭНЕРГИЯ

БАЛАМАЛЫ ЭНЕРГЕТИКА

Өнеге отбасынан

Энергияның негізгі көздері, электрстанцияларының сипаттамасы

Болашақтың сарқылмас энергия көздері