Болашақтың сарқылмас энергия көздері

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

Жел энергетикасы

Күн энергетикасы

Гидроэнергетика

Биоэнергетика

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

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

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

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

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

1 - ротор (турбина)

2 - қанат

3 - механикалық энергияны тасымалдау системасы

4 - генетор

5 - реттегіш (стабилизатор)

6 - қалақшалар

7 - тартқыш (растяжка)

8 - датчиктер

9 - пропеллер

Жел энергетикасындағы 5 көшбасшы елдер тобы (2018ж. )

Жел энергиясы Қазақстанда

Аты

Аумағы, шаршы км

Белгіленген қуаты, МВт/1шаршы км есебінен

Құны, млрд $, 1млн $/МВт есебінен

Тиімді жұмысы, сағ/жыл

Әлеуетті генерация-сы, кВт сағ/жыл

Жоңғар қақпасы

800

8000

6500

Шелек

2000

2500

Ерейментау

62500

625000

625

3300

2062

Қордай

200

2000

2500

Жүзімдік

400

4000

3000

Төмендегі кестеде Қазақстанның жел энергетикасы үшін ең қолайлы жерлерінің сипаттамалық көрсеткіштері келтірілген:

Күн энергетикасы

Бір астрономиялық бірлік қашықтығында (Жер орбитасында) күн тұрақтысы шамамен 1370 Вт/м²-қа тең.

Жер атмосферасынан өткен кезде Күн сәулеленуі шамамен 370 Вт/м² энергияны жоғалтады. Осыдан Жерге тек 1000 Вт/м²-қа тең энергия ғана келіп түседі. Бұл келіп түскен энергия әр түрлі табиғи және жасанды процесстерде қолданылады.

Күн энергетикасы дегеніміз - дәстүрлі емес энергетика бағыттарының бірі. Ол күннің сәулеленуін пайдаланып қандай да бір түрдегі энергияны алуға негізделген.

Күн энергетикасы энергия көзінің сарқылмайтын түрі болып табылады, әрі экологиялық жағынан да еш зияны жоқ. Күннің сәулеленуі- Жердегі энергия көзінің негізгі түрі.

Оның қуаттылығы Күн тұрақтысымен анықталатындығы белгілі.

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 энергиясы қайдан алынады?

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

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

Күн энергетикасындағы 5 көшбасшы елдер тобы (2018ж. )

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

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.

3. Гидроэнергетика

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:

ГЭС артықшылықтары мен кемшіліктері

Өндірілетін электр станциясының ең төмен құны

Пайдалы әсер коэффициенті жоғары

Ең арзан электр станциясы

Қосылуы және ажыратылуы көп уақыт алмайды

Ауаны ластамайды

Балық санының азаюы

Экологиялық жағынан лас

Егістіктерді су басуы

Өзен режимдерінің өзгеруі

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.

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.

Қазақстандағы гидроэнергетика

4. Биоэнергетика

Биоэнергетика - биомассадан энергия алуға негізделеді

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.

жануарлардың көңі

қоқыс қалдықтары

ағаш түйіршіктер

өсімдік майы

балдырлар

жүгері

қағаз және тұрмыстық қоқыс

Биомасса жанармай көзі нелерден алынады?

Биогазды технологиялар - бұл өңдеудің барынша тиімді, экологиялық таза, қалдықсыз тәсілі, тазарту, әртүрлі өсiмдiк және жануартекті органикалық қалдықтарды жою және зиянсыз ету.

Биоотын өндіруден көшбасшы елдер, (мың тонна, 2018ж. ) .

АҚШ

Қытай

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.

Қазақстандағы биоэнергетика