Болашақтың сарқылмас энергия көздері

Презентация қосу

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті
География және табиғатты пайдалану факультеті
География жерге орналастыру және кадастр кафедрасы

Жоба тақырыбы: Болашақ энергиясы – жарқын болашақ
кепілі

Алматы 2020ж.
МАЗМҰНЫ:
Кіріспе
1. Жел энергетикасы
2. Күн энергетикасы
3. Гидроэнергетика
4. Биоэнергетика
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
1.Кіріспе
Болашақ энергиясы – бұл қазіргі заманның келелі
мәселелеріне және болашақтағы шешімдерді болжауға
қатысты міндеттерді шешуге бағытталған, ойлануға нәр
беретін ауқымы кең тақырып.
«Болашақ энергиясы» жобасының тақырыбы тұрақты
даму ұстанымдарына негізделеді, ал оның астында
экономикалық және әлеуметтік мұқтаждықтарды, сондай-ақ
мәдени әр алуандылықпен және адам денсаулығына
пайдалы ортаны қамтамасыз етумен байланысты
сұраныстарды қанағаттандыруға бағытталған үдерістер
ұғынылады.
«Болашақ энергиясы» жобасының түпкі ойы тұрақты
қуат көздерін басқаруды қамтамасыз ететін шешімдер мен
әдістерге қоғамдастық назарын аудару болып табылады.
Болашақтың сарқылмас энергия көздері

Энергия көзі Энергияны алады

Ауа массаларының
Жел
қозғалысы

Геотермалды Жер жылуы

Күн Күн сәулелері

Теңіз бен мұхиттағы
Гидроэнергетика
судың қозғалысы

Отқа жағудан алған
Биоэнергетика
жылу
Баламалы энергетика — энергияны
дәстүрлі қазба көздерінен (көмір, мұнай,
газ) емес, Күннен, геотермиялық көздерден
температураны және т.б. пайдалану
арқылы алу. Қазіргі таңда баламалы
энергетика қарқынды дамуда. Оның себебі,
экологияның нашарлауы болып келеді.
Энергия қорларын үнемдеу бүгінгі
күннің аса маңызды міндеттерінің біріне
айналды. Өнеркәсібі дамыған әлемнің
барлық мемлекеттерінде энергия үнемдеу
шаралары дұрыс жолға қойылған.
Баламалы энергияның артықшылықтары мен
кемшіліктері

• Экологиялық таза • Үлкен аумақтар қажет
• Қалпына келеді • Мол қаржыны қажет
• Минералды ресурстарға етеді
тәуелсіз • Климатқа тәуелді
• Климаттың өзгеруіне • Пайдалы әсер
әкелмейді коэффициенті төмен
• Қолжетімді (доступность)
• Энергия көзі шексіз
1.Жел энергетикасы
Жел энергетикасы — жел энергиясын
механикалық, жылу немесе электр
энергиясына түрлендірудің теориялық
негіздерін, әдістері мен техникалық
құралдарын жасаумен айналысатын
жаңартылатын энергетиканың саласы. Ол
жел энергиясын халық шаруашылығына
ұтымды пайдалану мүмкіндіктерін
қарастырады. Елімізде арзан электр энергия
көздерін іздеу мақсатында, “Қазақстанда 2030
жылға дейін электр энергиясын өндіруді
дамыту туралы” мемлекеттік бағдарламаға
сәйкес, жел күшімен өндіретін электр
энергиясы қуатын халық шаруашылығына
қолданудың тиімді жолдары қарастырылуда.
Жел энергетикасының артықшылықтары
мен кемшіліктері

ауаға зиянды энергия көзі
шикізат қажет емес
газдар шексіз
шығармайды

өте шулы, ауа
пайдалы әсер бағасы
сондықтан райына
коэффициенті қымбат
түнде жұмыс тәуелді
төмен
істемейді
Жел қондырғысы
Жел қондырғысы дегеніміз – жел энергиясын
механикалық энергияға түрлендіретін
қондырғы. Бұны желқозғалтқыш деп те атауға
болады. Желқондырғысына негізгі əсер етуші
күш – ауа ағыны (жел). Ауа ағыны барлық
қозғалатын заттар сияқты қозғалыс энергиясы
немесе кинетикалық энергияның қоры болады.
Ауа ағынының кинетикалық энергиясын жел
дөңгелегі немесе басқадай жұмыс органы
арқылы механикалық энергияға түрлендіреді.
Жоғары биіктікте орналасқан
тросты турбинаның жел
энергетикалық қондырғысы
4 – генетор
1 – ротор (турбина) 5 – реттегіш (стабилизатор)
2 – қанат 6 – қалақшалар
3 – механикалық энергияны 7 – тартқыш (растяжка)
тасымалдау системасы 8 – датчиктер
9 – пропеллер
Жел энергетикасындағы 5 көшбасшы елдер тобы (2018ж.)

114763 МВт

65879 МВт

39165 МВт
22987 МВт

22465 МВт

й Ш я ия ан
та АҚ ани а н ст
Қы рм п ді
Ге Ис Үн
Жел энергиясы Қазақстанда

Қазақстанның жел энергетикасын дамыту
әлеуеті өте жоғары. ҚР Қоршаған ортаны
қорғау министрлігі мен БҰҰ-ның даму
жөніндегі бағдарламсының ұсынған
мәліметтеріне жүгінсек, еліміздің потенциалы
мыңдаған МВт немесе жылына 1 триллион
кВт-сағ көлемінде – бұл дүние жүзі бойынша
үздік көрсеткіштердің бірі.

Қазақстанның географиялық орналасуы жел
энергиясын жинау үшін қолайлы болып
табылады. Біздің республика Солтүстік жарты
шардағы жел белдеуінде орналасқан және
оңтүстік-батыс және солтүстік-шығыс
бағыттағы күшті жел ағындары бар. Бірқатар
өңірлерде ауаның қатты орын ауыстыруы
байқалады, олардың орташа жылдық
жылдамдығы 6 м/с-тан астам.
Төмендегі кестеде Қазақстанның жел
энергетикасы үшін ең қолайлы жерлерінің
сипаттамалық көрсеткіштері келтірілген:

Аты Аумағы, Белгіленген Құны, Тиімді Әлеуетті
шаршы қуаты, млрд $, жұмысы, генерация-
км МВт/1шаршы 1млн сағ/жыл сы, кВт сағ/
км есебінен $/МВт жыл
есебінен

Жоңғар 800 8000 8 6500 44
қақпасы

Шелек 2000 20000 20 2500 50

Ерейментау 62500 625000 625 3300 2062

Қордай 200 2000 2 2500 5

Жүзімдік 400 4000 4 3000 12
Күн энергетикасы
1. Күн энергетикасы Бір астрономиялық
дегеніміз – бірлік
дәстүрлі емес қашықтығында
энергетика (Жер
бағыттарының бірі. орбитасында) күн
Ол күннің тұрақтысы
сәулеленуін шамамен 1370 Вт/
пайдаланып м²-қа тең.
қандай да бір Жер
түрдегі энергияны атмосферасынан
алуға негізделген. өткен кезде Күн
Күн энергетикасы сәулеленуі
энергия көзінің шамамен 370 Вт/м²
сарқылмайтын түрі энергияны
болып табылады, жоғалтады.
әрі экологиялық Осыдан Жерге тек
жағынан да еш 1000 Вт/м²-қа тең
зияны жоқ. Күннің энергия ғана келіп
сәулеленуі– түседі.Бұл келіп
Жердегі энергия түскен энергия әр
көзінің негізгі түрі. түрлі табиғи және
Оның қуаттылығы жасанды
Күн тұрақтысымен процесстерде
анықталатындығы қолданылады.
белгілі.
Күн энергиясы қайдан алынады?

Күн энергиясы Күннен тарайды. Күн миллиардтаған жылдар бұрын
түзілген, ол сутек газының өте көп мөлшерінен тұрады. Күн
түзілгеннен бері термоядролық синтез нәтижесінде сутек атомдары
бірігіп, сутекті гелийге түрлендіру арқылы энергия шығарады. Бұл
процесс Күн ядросында үздіксіз жүреді және өндірілген энергия Күн
жүйесіне жарық және жылу тұрінде тарайды, бұл энергия біздің
ғаламшарымызға күн сәулесі болып түседі. Жердің бір жылдық
энергия қажеттілігін қанағаттандыратын энергияны Күн жеткілікті бір
сағаттың ішінде-ақ береді, бірақ біз бұл энергияны ұтымды пайдалана
алмай отырмыз.
Күн сәулеленуінен электр энергиясы мен жылу алудың
бірнеше әдістері бар. Олар:

1) Электр энергиясын фотоэлементтер көмегімен алу.

2) Күн энергиясын жылу машиналарының көмегі арқылы электр
энергиясына айналдыру (Жылу машиналарының түрлері: поршеньдік
немесе турбиналық бу машиналары. Стирлинг қозғалтқышы.).

3) Гелиотермальдық энергетика – Күн сәулелерін жұтатын
беттің қызуы мен жылудың таралуы және қолданылуы.

4) Термоәуелік электр станциялары (Күн энергиясының
турбогенератор арқылы бағытталып отыратын ауа ағыны
энергиясына айналуы).
Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын
қондырғыны фотоэлектрлік немесе фотовольталық, ал күн
энергиясын жылулық энергияға айналдыратын аспапты –
термиялық деп атайды. Бұл аспаптарды гелиожүйелер деп
атайды. Экономикалық құндылығын бағаласақ, күн
қондырғылары эксплуатациялық шығынға ұшыратпайды, оны
жөндеу және қалпына келтіру үшін қор жұмсалмайды, ұзақ
мерзімде жұмыс істей береді.
Күн батареяларының құрылысы

Алюминийлі жақтау

Қатты әйнек

EVA жабыны

Күн панельдері

EVA жабыны

Артқы бет

Қосқыш қорап
Ыстық су

Қазір күн энергиясын
пайдаланудың негізгі
4 бағыты белгіленіп
отыр. Олар — жылу-
техникалык, фото-
Суық су электрлік,
биологиялық және
химиялық бағыттар.

Күн коллекторы
Күн энергиясын
Күн энергиясын пайдалаңудың тағы бір тәсілі
пайдаланудың жылу техникалық —
— фотоэлектрлік
фотоэлектрлік тәсіл,
тәсіл, яғни
яғни күн
күн фотондарын
фотондарын
әдісі – күннің жылу энергиясын әр электр
электр энергиясына
энергиясына түрлендіру
түрлендіру тәсілі;
тәсілі; Егер
Егер
түрлі техникалық құралдармен арнайы құрастырылған металл қабатқа күн
фотонымен әсер етіп, одан босап шыққан
пайдалануға негізделген. электрондарды
электрондарды белгілі
белгілі бір
бір тізбекке
тізбекке қосса,
қосса,
Мысалы, суды күн энергиясымен онда
онда осы
осы тізбек
тізбек бойымен
бойымен токток жүретіні
жүретіні
арнайы құралдарда — байқалды. Осындай әдіспен электр
энергиясын өндіретін қондырғы
коллекторларда қыздыруға фотоэмиссиялық
фотоэмиссиялық генератор
генератор деп
деп аталады.
аталады.
болады..

Ендігі бір ерекше көңіл бөлерлік
бағыт — өсімдіктердің фотосинтез Күн сәулесі энергиясын тікелей
арқылы жарық энергиясын химиялық электр энергиясына айналдыру
энергияға айналдыру құбылысы. тәсілі бізге «фотоэлектрлік
Бүкіл жер шары бойынша бұл эффект» деген атпен мәлім. Бұл
түрлендірудің пайдалы әсер құбылыс “тек металдардан ғана
коэффициенті 1%-тен аспайды. Ал емес, сонымен бірге жартылай
балдырлар (мысалы, хлорелла), бұл өткізгіштерден де байқалады.
көрсеткішті 6%-ке дейін өсіре алады.
Күн энергетикасындағы 5 көшбасшы елдер тобы (2018ж.)
АҚШ –
АҚШ –
18330
МВт
Қытай – Италия –
28330 18622
МВт МВт
Жапония
– 23409
МВт
Германия Франция
– 38250 – 5678
МВт МВт
Solar City компаниясының Калифорния
штатының шөлді аймағына қондырған 8
миллион панелі 160 мың отбасын
энергиямен қамтамасыз етеді / Сурет
time.com сайтынан алынды
Жел энергетикасының артықшылықтары мен
кемшіліктері

1) Күн энергиясы бәріне бірдей
қолжетімді;
2) Ол сарқылмайды;
3) Қоршаған ортаға қауіпсіз;
4) Экологиялық таза

1) Ауа райы мен тәуліктің уақытына
тәуелді;
2) Құрылғылардың қымбаттылығы;
3) Оны шағылдыратын бетті периодты
түрде тазалап отыру қажет;
4) Электр станциясының жанында
атмосфера ысып кетеді;
5) Энергияны аккумуляциялау қажет.
Күн энергиясы Қазақстанда

Қазақстанның климаттық жағдайы күн
энергиясын пайдалануға қолайлы болып
табылады. Елімізде күн энергиясын
өндіру мүмкіндігі жылына 2,5 млрд
кВт/сағатқа бағалануда. Қазақстан
солтүстік ендікте орналасқанына
қарамастан, республика аумағындағы күн
радиациясының әлеуеті өте жоғары.
Сонымен қатар, өңірде күн энергиясы
электр қуатын өндіру үшін ғана емес,
жылу алу үшін де пайдалануға болады.
Қазақстан аумағында алғашқы ірі күн
электр станциясы қуаттылығы 50 МВт
болатын «Samruk Kazyna» ЖШС және
«United Green» бірлескен жобасы
«Бурное Солар-1» КЭС болып табылады.
3. Гидроэнергетика
Гидроэнергетика — теңіздер мен мұхит суы ағынының
энергиясын электр энергиясына айналдыру. Алғашқы су
энергиясы диірмендердің, станоктардың, балғалардың, ауа
үрлегіштердің, т.б. жұмыс машиналарының жетектерінде
пайдаланылды. Су электр станциясы –электр
генераторын айналдыратын гидравликалық турбинамен су
ағынының механикалық энергиясын электр
энергиясына түрлендіретін электр станциясы.
Гидроэлектр станциясы - электр генераторын
айналдыратын гидравликалық турбинамен су
ағынының механикалық энергиясын электр
энергиясына түрлендіретін электр станциясы.
Бүгінгі таңда заманауи су электр станциялары-
бұл орнатылған қуаттағы гигаваттардағы үлкен
құрылыстар.

Алайда, кез келген ГЭС-тің жұмыс істеу принципі
жалпы қарапайым және барлық жерде бірдей.
Гидротурбинаның қалағына бағытталған судың
қысымы оны айналдыруға алып келеді, ал
гидротурбина өз кезегінде генератормен қосылған
кезде генераторды айналдырады. Генератор
электр энергиясын өндіреді, ол
трансформаторлық станцияға, содан кейін ЭБЖ-
ға беріледі.
Гидроэлектрлік станциялар өндірілетін қуатқа байланысты бөлінеді:

қуатты-25 МВт және одан
жоғары өндіреді
(Волга ГЭС-і, Волгоград қаласы)

орташа-25 МВт дейін
(Эзмин ГЭС-і, Солтүстік Осетия)

шағын су электр станциялары- 5
МВт дейін
(Караундж ГЭС-і, Армения)
ГЭС артықшылықтары мен кемшіліктері

Өндірілетін электр Пайдалы әсер Ең арзан электр Қосылуы және Ауаны
станциясының ең коэффициенті станциясы ажыратылуы көп ластамайды
төмен құны жоғары уақыт алмайды

Экологиялық Балық санының Егістіктерді су Өзен режимдерінің
жағынан лас азаюы басуы өзгеруі
Қазақстандағы гидроэнергетика
Қазақстан өзендерінің су энергетикалық
жылдық қорлары 162,9 млрд. кВт сағ. болып
бағаланады
Қазақстандағы ірі СЭС-тердің барлығы энергия
жүйесі құрамындағы жылу станцияларымен
үйлестіріле пайдаланылады. Бұл жағдайда
олардың жоғары дәрежедегі кешенді үнемділігі,
пайдаланудағы сенімділігі артады.

БҰҚТЫРМА СЭС-і

Соңғы жылдары кешенді мақсатта
пайдаланылатын бірнеше ірі су-энергетикалық
тораптар іске қосылды: Ертіс өзенінде Өскемен
СЭС-і (куаты 331,2 мың кВт)
және Бұқтырма СЭС-і (қуаты 675 мың кВт), Іле
өзенінде Қапшағай СЭС-і (қуаты 434 мың кВт)
және т.б. Елімізде су-энергетика құрылыс
объектілерінен басқа 200-ден астам шағын және
орташа СЭС салынған.
4. Биоэнергетика
Биоэнергетика – биомассадан энергия алуға
негізделеді

Биогаз - метан
Пеллет (гранула) Сұйық биоотын– мен СО2
– торф, ағаш қант құрағынан,
тұратын
шіріндісінен рапс, жүгері, соя,
алынатын жануар майынан биомассаның
биоотын. алынады. шіруінен
алынатын газ.
Биоотын дегеніміз - биомассадан алынатын кез
келген отын түрі. Биомассаға таяуда тірі болған
ағзалар немесе олардың зат алмасу және шіріген
қалдықтары жатады. Жалпы алғанда, биоотынға
шымтезек секілді қатты отын, биоэтанол немесе
биодизель секілді сұйық жанармайлар,
органикалық материалдардың шірігенде
бөлінетін метан секілді биогаздар да жатады.

Биоотын дәстүрлі қазбалы
отынның тиімді баламасы
болып есетеледі, себебі
көмірқышқыл газы бөлінбейді
және ғаламдық жылынуға
әсерін тигізбейді. Биоотын
жанған кезде бөлінетін
көмірқышқыл газы кезінде сол
биоотынды түзген ағза
арқылы атомосферадан
алынған.
Биогазды технологиялар –
бұл өңдеудің барынша
тиімді, экологиялық таза,
қалдықсыз тәсілі, тазарту,
Биомасса жанармай көзі нелерден әртүрлі өсiмдiк және
алынады? жануартекті органикалық
қалдықтарды жою және
зиянсыз ету.

жануарлардың көңі

қоқыс қалдықтары
Биомассаның энергиясы
өсімдік майы
– бұл энергетикалық
мақсатта биогаз және
органикалық таза ағаш түйіршіктер
тыңайтқыштарды алумен, балдырлар
ауылшаруашылық
қалдықтарын пайдаға қағаз және тұрмыстық
асыру болып табылады. қоқыс жүгері
Биоотын өндіруден көшбасшы елдер, (мың тонна, 2018ж.).

АҚШ

Қытай
Қазақстандағы биоэнергетика
Солтүстік Қазақстан облысында «Баско» компаниясы биоэтанол
өндірісі бойынша зауытты салды – бұл «Биохим» өндірістік кешені.
Сондай-ақ, энергетикадағы әлемдік үдерістерді ескеріп, Степногорскіде
бар қуатты өндірістік базаны және биоэтанол өндірісіне арналған
инфрақұрылымды пайдалануға да болады.
Қазақстанда ауыл шаруашылығы өндірісінің қалдықтары энергия
өндірісіне арналған биомассаның тұрақты көзі болып табылады.
Оларды өңдеудің арқасында шамамен 2 млн. т.ш.о./жыл биоотын
алуға болады.
Биоотынның артықшылықтары мен кемшіліктері

-Экологиялық таза
-Шикізат құны арзан
-Күлі аз
-Қалдықтарды жою -Биоотынның жылу шығару
-Автоматталған мүмкіндігі бензинмен
салыстырғанда әлдеқайда
төмен;
-Биоотын өндірудің өзіндік
құны өте жоғары;
-Биоотын құрамындағы
майлардың таттанып кетуі.
Қорытынды
Жалпы энергия қорларын үнемдеу бүгінгі күннің аса маңызды
міндеттерінің біріне айналып отыр, өйткені әлемнің өнеркәсібі дамыған
мемлекеттерінде энергияны үнемдеу ісі дұрыс жолға қойылған. Себебі,
көмір және көмірсутегін пайдалану арқылы энергия өндіретін жылу
электр станциялары экологияның бүлінуіне әсерін тигізбей қоймайтыны
белгілі. Осыны есепке алған елдер экологиялық проблемалар
тудырмайтын, қайта қалпына келетін (күн, жел энергиясы, т.б.) энергия
көздерін дамытуға көңіл бөліп отыр.
Әлемдегі осы үдерістің тиімділігін ерте байқап, оны Қазақстан
жағдайында қолдануды көздеген Елбасы «Қазақстан-2050» Стратегиясы –
қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты» атты Жолдауында: «Біз
энергияның баламалы түрлерін өндіруді дамытуға, Күн мен желдің
энергиясын пайдаланатын технологияларды белсенді енгізуге тиіспіз»,–
деген еді. Бүгінде бұл тарапта елімізде істеліп жатқан істер өз нәтижесін
көрсете бастады. Қазақстанда дәстүрлі емес қайта өңделетін энерги
көздерінің (жел энергиясы, күн энергиясы, биоотын, электр энергетикасы,
жылу энергетикасы, су энергетикасы) барлығы табылады. Тек соларды
орынымен тиімді пайдалана білсек, арзан электр энергиясын өндірумен
бірге еліміздің экожүйесін сақтауға мүмкіндік мол.
Пайдаланылған әдебиеттер:
1. Агеев В.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Курс лекции.-МЭИ., 2004.
2. Атлас энергетических ресурсов/Под ред. А.В. Винтера, Г.М. Кржижановского, Г.И., 2000.
3. Койшиев Т.К. Жаңғыртылатын энергия көздері/ Алматы., 2013.
4. Шефтер Я.И, Использование энергии ветра. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 2013.
5. Андрианов В.Н., Быстрицкий Д.Н., Вашкевич К.П. и др. Ветроэлектрические станциии.–Л.:
Госэнергоиздат, 1960.
6. Аль-Оран Б.Ф., Ахмедов Ф.А., Захидов Р.А., Муминов Р.А., Автономные фотоэлектрические
установки в условиях жаркого климата. - М.: Гелиотехника, 1994
7. Виссарионов В.И., Дерюгина Г. В., Кузнецова В.А., Малинин Н.К. «Солнечная энергетика: Учебное
пособие для ВУЗ-ов»/ Под ред. Виссарионова В.И. : Издательский дом МЭИ, 2013 г.
8. Шир Герман «Экономические основы солнечной энергетики. Экологический возобновляемый
источник энергии будущего» / 2014 ж
9. Биомасса как источник энергии. Пер с англ. /Под ред С. Соуфера, О. Заберски. – М: Мир, 1985.
10. https://www.popmech.ru/technologies/176861-10-luchshikh-alternativnykh-istochnikov-energii/

Ұқсас жұмыстар

Күн энергиясы

Энергияның дәстүрден тыс коздері

Эко-технологиялар-жаппай индустрияландырудың және өнерксіптік өрлеудің әлемдік тренді Эко-технологиялар-жаппай индустри

Баламалы энергия көздері

Өнеге отбасынан

Дәстүрлі емес энергия көздері

Табиғи ресурстардың классификациясы

СООН ГТФ СООН ФАД НАД

Кванттық физика Фотоэффект

Биологиялық белсенді қоспаларды тағам өнеркәсібінде қолдану

Пәндер