Сарқылмайтын және қайта қалпына келетін энергетикалық ресурстардың энергетикадағы даму стимулы

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Жоспар.

Кіріспе
Негізгі бөлім

Сарқылмайтын энергетикалық ресурстар.
Қайта қалпына келетін энергетикалық ресурстар.
Энергетикада мал тезегін пайдалану.

Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер.

Кіріспе.

Бүгінгі күнде адамдардың тұрмыс тіршілігі табиаттағы басқару арқылы, жақсартуға ұмтылу және жаңа өндірістерді дамытудың салдары айнала қоршаған ортаға экологиялық проблемалар тудыруда. Адам баласына кейінгі кезде энергия жетпейді. Газет, журнал беттерінде энергетикалық кризис жайлы мақалаларды жиі кездестіреміз. Мұнай үшін кейбір мемлекеттер бір-бірімен жауласып жатса, ал кейбіреулері экологиялық дағдарысқа, құлдырауға ұшырайды екен.
1930 жылы бүкіл әлемде 300 млрд кВт-сағат энергия өндірілсе, ал қазір
60 000 млрд кВт-сағат энергия өндірілуде. Бұл өте үлкен көрсеткіш! Адамның энергетикалық сұранысы күннен-күнге өсуде.
Бүгін біздің пайдаланып отырған энергия көздері-жер асты пайда қазба
қорлары-мұнай, көмір, табиғи газ барлық энергоқорлардың 90% құрайды. Американдық зерттеушілердің айтуынша жер бетіндегі мұнай 2025 жылға дейін жетеді. Қашан болса да, ол бітеді және әрі қарай не болады?
Пайдалы қазба қорларының таусылу қарсаңында, олардың бағасы да
қарқындап өсуде. Жыл сайын атмосфераға түрлі жанғыш заттардың жануы нәтижесінде 23 млрд тоннаға жуық көмірқышқыл газы бөлініп, сондай мөлшерде оттек сіңіріледі. Бүкіл әлем ғалымдары мен инженерлері ізденістің арқасында баламалы энергия көзін табуды мақсат етіп қойды. Ол сарқылмайтын, қалпына келтіретін энергия көздері деп аталады. Оған жел, күн энергиясы, геотермиялық энергия, биомасса, су ағынының энергиясы, мұхиттардағы тасу мен қайту кезіндегі судық көтерілуінен болатын энергиясы жатады. Қалпына келтіретін дәстүрлі емес энергия көздерінің ерекшелігі қор көздері ешуақытта сарқылмайды және экологиялық таза. Бұларды пайдалану табиғат байланыстарын бұзбайды.
Ал менің ұсынысып отырған семестрлік жобамның мақсаты- туындаған
проблеманы шешудегі энергетикалық сұранысты қанағаттандыра алатын энергия көзі - жел, күн, биогаз энергияларын пайдалану.

Сарқылмайтын энергетикалық ресурстар.

2010 жылы әлемдік мұнай тұтыну мөлшері 2009 жылмен салыстырғанда, күн сайын 1, 05 млн. барелльге артып, күніне 85, 50 млн. баррельге жетіп отыр. Болжам бойынша, 2011 жылы мұнайға деген әлемдік сұраныс биылғы жылмен салыстырғанда күн сайын тағы 1, 06 млн. баррельге көбейіп, күніне 86, 56 млн. баррельді құрамақ. Ендеше, жұмыр басты пенденің энергетикалық шикізатқа тәуелділігі барған сайын артпаса, кемімек емес. Сондықтан энергетикалық шикізатқа деген жаһандық сұраныс сахнасында Қазақстанның рөлі күннен-күнге айқын басымдыққа ие болып келеді. Салыстырмалы деректерге сүйеніп айтатын болсақ, Fіtch Ratіngc рейтинг агенттігінің болжамы бойынша, Қазақстанда мұнай өндіру деңгейі 2015 жылы тәулігіне 2, 2 млн. баррельге дейін артса, дәл осы мерзімде Әзірбайжанда мұнай шығару мөлшері тәулігіне 1, 2 млн. баррельге жетпек. Яғни, бұл ғасырда Қазақстан әлемдік энергетикалық қауіпсіздік мәселесінде шешуші ойыншылардың бірі де бірегейі болады. Бұл жерде энергетикалық шикізат көздерінің мол қоры ғана емес, сонымен бірге оны тасымалдаудағы еліміздің стратегиялық бағдарламалары, мемлекетіміздің тұтынушыларға шикізат жеткізуде ұстанып отырған ашық та сенімді саясаты Қазақстанның Еуразия кеңістігінде энергетикалық қауіпсіздікті қамтамасыз етудегі баламасыз басымдығын төрткүл дүниеге айқындап үлгерді. Мұны әлемнің дуалы ауыз сарапшылары да, қазақстандық энергетикалық шикізат қорын тұтынушылар да мойындайды. Энергетикалық қуат көздерінің балама түрлеріне деген ukr02 әлемдік сұраныс жылдан-жылға артып келеді. Ғалымдардың болжамы бойынша, үстіміздегі ғасырдың ортасына таман жаһандық энергетикалық баланстағы балама қуат көздерінің үлесі 35 пайызға жететін көрінеді. Еуроодақ балама энергетика үлесін 2020 жылдары 20 пайызға, 2040 жылдары 40 пайызға жеткізуді көздеп отыр. Қазір іс жүзінде барлық дамыған елдерде балама энергетика көздерін қалыптастыру және дамыту бағдарламалары жүзеге асырылуда.

Гидроэлектр стансалары шығаратын электр энергиясы әрі арзан, әрі қауіпсіз. Экологиялық жағынан ешқандай зияны да, шығыны да жоқ қуат көзінің тағы бірі жел энергиясы болып табылады. Бұл энергия көздеріне қарағанда игерілуі қымбат, алайда экологиялық қауіпсіз әрі ешқашан сарқылмайтын тағы бір балама энергия көзі - күн энергиясы.

Қазақстанның балама энергия көздері бойынша әлеуеті аса зор. Экспорттық бағамдау негізінен алғанда, еліміздің құрамына гидроэнергия, жел және күн энергиясы кіретін ресурстық әлеуеті 1 трлн. кВт/сағ. мөлшеріне тең деп жобалануда. Ақиқатында қазақстандық жел энергиясының қуаты ешқашан сарқылмайды. Бұл ретте Жоңғар қақпасында толассыз соғатын қуатты жел екпінін және Алматы облысындағы Шелек кешеніндегі жел энергиясы көздерін атауға болады. Сонымен бірге Қазақстанның оңтүстік және оңтүстік-батыс өңірлеріндегі сарқылмас жел энергиясы көздерінің қуаты да болашақта балама энергия үшін таптырмас ресурстар болып табылады. Мамандардың пікірінше, республикамыздың бірқатар өңірлеріндегі жел энергиясының қуаты бір шаршы шақырымға 10 МВт-ға тең келеді екен.

Еліміздің оңтүстік өңірлеріндегі электр қуатына деген тапшылықты ескерсек, балама энергияға деген сұраныс бүгінде күн тәртібіне өткір қойылып отыр, өкінішке орай, елімізде балама энергия өндіру дәрежесі өте төмен деңгейде. Қазақстанның бір шаршы шақырымға 5 адамнан ғана келетін 2, 7 млн. шаршы шақырымға созылатын ұлан-ғайыр даласында орталықтандырылған электр жүйесі арқылы электр қуатымен қамтамасыз ету шығыны өте жоғары. Сондықтан балама энергия көздерін пайдалану еліміздің шалғай өңірлерін электр қуатымен қамтамасыз ету тиімділігін еселей арттырады және қосымша электр қуатын тарату желілерінің құрылысын салу шығынын азайтады.

Мемлекет басшысы Нұрсұлтан Назарбаевтың бастамасымен іс жүзіне асырыла бастаған еліміздің 2010-2014 жылдарға арналған үдемелі индустриялық-инновациялық даму бағдарламасында бұл көкейкесті мәселеге ерекше маңыз берілді. Бағдарламада еліміздің жалпы энергия тұтыну көлемінде балама энергия көздерінің үлесін бір пайызға дейін жеткізу міндеті қойылған. Қазір Индустрия және жаңа технологиялар министрлігі балама энергия көздерін дамытуға барынша жағдай жасау шараларын қарастыруда. Осы мақсатта биылғы жылы министрлік Korea Electrіc Power Corporatіon және Samsung C&T Corparatіon атты кореялық компаниялармен өзара ынтымақтастық меморандумына қол қойды. Бұл келісім бойынша Қазақстанның жел және күн энергиясы саласын дамыту мақсатында өзара стратегиялық ынтымақтастық байланыстарын нығайту көзделген. Кореялық консорциум елімізде қуаты 1 ГВт-ға тең жел және күн электр стансаларының құрылысын салу жөніндегі жобаны жүзеге асырады. Бұл жобаның жалпы құны 2, 5-2, 8 млрд. доллар мөлшерінде болады деп күтілуде. Бұл ТМД мемлекеттері арасында балама энергия көзін өндіріске енгізу жөніндегі ең ірі жоба болып табылады. Қазақстан болашақта балама энергия көздерін қалыптастыру және дамыту мақсатындағы кешенді шараларды жүзеге асырып, бұл мақсатта тиімділік пен жоғары нәтижеге қол жеткізетін өңірдегі бірден-бір ел болмақ.

Қайта қалпына келетін энергетикалық ресурстар.

Қазақстан өзі үшін қазір қуаттың жаңа көздерін ашуда. Сарапшылар Қазақстандағы қалпына келетін энергетикалық ресурстардың әлеуетін «өте қомақты» және жылына шамамен 1 триллион киловатт/сағатты құрайды деп бағалайды. Мәселен, тек жел энергетикасының пайдаланылар әлеуеті - шамамен 920 миллиард киловатт/сағат көрінеді. Жалпы, Қазақстан жаңартылатын, баламалы энергетика саласына қаншалықты көңіл бөліп отыр? Мемлекетіміз бұл салаға 90-жылдардан бері маңыз беріп келеді. Бұл байламыма негіз ретінде Президент Нұрсұлтан Назарбаевтың 1998 жылдың 18 мамырындағы, 1999 жылдың 14 тамызындағы Үкіметке берген тапсырмаларын алға тарта аламын. Солардың негізінде кейін, 2009 жылдың 4 шілдесінде «Жаңартылатын энергия көздерін пайдалануды қолдау туралы» арнайы заң да қабылданды. Ал «Қазатомөнеркәсіптің» еншілес кәсіпорны ретінде «Экоэнергомашты» құру еліміздің Ұлттық атом компаниясы қабылдаған, таусылмайтын энергиялық ресурстарға құрылған энергетиканы дамыту бағытын іске асыруды қамтамасыз етеді, әрі 2011-2014 жылдарға арналған Үдемелі индустриялық-инновациялық даму мемлекеттік бағдарламасына жауап береді.

Жалпы, Елбасы 2010 жылдың 19 наурызындағы өз Жарлығымен бекіткен осы ҮИИД бағдарламасында қалпына келтірілетін энергетика ресурстарын пайдалану «электр энергетикасын дамытудың және Қазақстанның экологиялық проблемаларын шешудің басым бағыттарының бірі» деп жарияланды. Бұл жерде мемлекеттік бағдарламада негізгі міндет ретінде «елдің энергия теңгерімінде қалпына келтірілетін энергия көздерінің үлесін ұлғайту» бекітілген. Бұл ретте біріншіден, қалпына келтірілетін энергия көздерінен өндірілетін электр энергиясының көлемін 2014 жылы - жылына 1 миллиард кВт/сағатқа жеткізу, ал, екіншіден, 2015 жылға қарай еліміздегі электр тұтынудың жалпы көлеміндегі қалпына келтірілетін энергия көздерінің үлесін 1%-ға жеткізу туралы нысаналы индикаторлар қабылданды.

Бір атап өтер жайт, ҮИИД бағдарламасында жел энергетикасы қалпына келетін қуат көздерінің ең перспективті түрлерінің бірі екендігі анықталады.

Жаңартылатын энергия көздері - жел, су, күн сәулесі қуаты, сондай-ақ геотермальді энергиялар қазіргі әлемдік энергетикада үстемдік құрған мұнай, газ, көмір, атом сынды кен ресурстарын ысыруға қауқарлы ма, әлде үнемі қосшы болып жүре бере ме? Қойнауы әлі барланбаған кенге бай Қазақстан үшін жаһандық бұл сауал қазір қаншалықты көкейкесті?

Біле білсеңіз, жаңартылатын энергия көздеріне негізделген энергетика ел экономикасын жаңғыртудың маңызды факторы болып табылады! Өйткені біріншіден, қалпына келтірілетін қуат көздерінің ресурсы әлемдегі электр қуатына деген қазіргі қажеттіліктен әлденеше есе асып түседі! Екіншіден, бұл көздерді әралуан түрде, шексіз, ұзақ уақыт бойы, ұлан байтақ даламыздың барлық жерінде пайдалануға болады. Үшіншіден, олардың құны жоқ. Тегін деуге болады. Тағы бір ең басты құндылығы - олар экологиялық тұрғыдан таза. Сондықтан да қалпына келетін энергия көздеріне негізделген энергетика - экономиканың таяу жылдарда және болашақта серпінді өсімге ие болатын секторы болып табылады.

Қазақстанда қалпына келетін автономды энергетиканы дамыту - тіршілік ортасын сақтауға, энергияға деген тапшылықты барлық жерде, жаппай еңсеруге, монополистерге тәуелділікті тиюға, өңірлердің артта қалушылығын жоюға, қолайлы өмір жағдайларын іздеп, мәселен, шекарадағы халықтың орталыққа қарай босуын болдырмауға, электр жоқ ауылдардағы халықтың қолын қуатқа, демек, өндіріс пен өркениетке жеткізуге ықпал етеді.

- Жаңартылатын энергия көздерін дамыту жолында қандай басты тоспа-тосқауылдар тұр?

- Баламалы энергетика Қазақстанда іске асыру үшін ең оңтайлысы әрі қол жетімдісі болып табылады, себебі бұл салада бізде өзге елдердегідей, жүйелі түйіндер жоқ. Яғни монополистерден желіге, жүйеге қосылу туралы сұраудың, «олар қуатымызды өткізе ме, өткізбей ме?» деп бас қатырудың қажеті жоқ. Негізгі тоспа-тосқауыл болып тұрғаны, машина жасау базасының жоқтығы. Мәселен, желден қуат өндіретін қондырғы оратын-шабатын құрал емес, ол - біртұтас ғажайып жүйеге қисынды жинақталған электр-техникалық құрылғы болып табылады. «Қазатомөнеркәсіптің» бастамасы, міне, дәл осы маңызды да күрделі энергетикалық қондырғыны шығару үшін қажетті заманауи базаны қалыптастыруға бағытталған.

Энергетикада мал тезегін пайдалану.

Еуропада биогаз технологиясы 30 жылдан бері жүзеге асып келеді. Олар көбіне шошқаның қиын қолданады. Дүниежүзінде осы бағыттағы зерттеулер ертеден жүргізіліп келе жатыр. Үндістан, Қытай, АҚШ сияқты елдерде көп мөлшерде жиналатын қиды ары қарай тезірек пайдалану жақсы жолға қойылған.

Ауылда 5 жүзге жуық ірі қара мал, мыңға жуық қой бар. Бір қара малдан бір жылда 9 тонна тезек шығады. Ал бізге бір жылда 16 мың тонна қи қажет болады. Тезекті құрылғыдағы екі ферментаторға сумен араластырып, метан газын аламыз. Тезектің 60 пайызы - газ. Қозғалтқышты газ жұмыс істеткізеді, сосын оны генератор арқылы электр энергиясына айналдырамыз. Кәдімгі пайдаланып жүрген газдың тазалығы, оттық коэфиценті жоғары. Бірақ оны айдаладағы шаруашылыққа жеткізу оңай емес. Сондықтан көгілдір отынды үлкен қалаларда пайдаланып, шалғай аудандарда биогаз технологиясын қолдану тиімді болар еді. Бірақ фермерлер өзге проблемаларымен жүріп, бұған назар аудармайды.

Жеке шарушылықта биогаз өндірудің ең қарапйым әдісі.

Еліміздің барлық жерінде табиғи газбен жылытуға мүмкіндік жоқ екені белгілі. Ал енді ауылдағы үйді отынмен немесе көмірмен жылытудың өзінше толып жатқан қыйындықтары бар екені бәрімізге мәлім. Электрмен жылыту қымбат. Мұндай жағдайда биогаз қондырғысын өздігімзше жасап алуға әрекет жасайық.
Биогаз - биомассаның ашып-қыжыған кездегі процессте бөлінетін метандық газ. Биомассаның шіруіне үш түрлі бактериалар әсер етеді. Тамақтану тізбегіндегі кейінгі бактериялар алдыңғы бактериалармен қоректеніп отырады. Бактерияның бірінші түрі - гидролиздік, екіншісі - қышқыл түзетін бактериалар, үшіншісі - метан түзетін болып есептеледі. Биогаз өндірісіне метаногендік бактериалар ғана емес аталмыш үш түріде қатысады.
Үй шарушылығында биогаз өндіру үшін биогаздық реактор керек болады. Бұл дегеніміз еш саңлаусыз сырты жылылықты сақтау үшін жақсылап қапталған ыдыс болуы керек. Сондай ақ реакторды жер астына көміп тастасада болады. Реактордың отыны ретінде тұрмыс қалдықтары мен малдың қиы, шөп шалам, қашек жарай береді.
Липецк облысының тұрғыны Юрий Давыдов дәл осы әдісті қолданып ұтымды биогаз қондырғысын өзі жасап алыпты.
Энергетикалық мәселені Давыдов былай шешкен екен. Үлкен шұңқыр қазып, оған өзі құйып даярлаған! бетон доңғалақтар орнатақан. Ал оны салмағы бір тонна болатындай темір күмбезбен жапқан. Агрегаттан сыртқа трубалар шығарған. Сонан соң өзінің шаруашылығындағы және көрші қолаңдарының ауласынан малдың бүткіл қиларын ерінбей жинап сол агрегатқа салған. Көршілері болса оны қияли деп мазаққа алса керек.
Бір дегеннен бес тонна қалдықтар тазаланған! Көп күттірмей ақ темір күмбез газға тола бастады. Жаз айларындағы ауа райының ыстықтығына байланысты процесс тез жүрсе қыста баяулау жүретіні түсінкті. Арасында артық газды шығарып тұрмаса(стравливать) қопарылыс та болуы мүмкін!
Давыдовтар алғашында бұл газбен моншаларын жағып, торайлардың тамағын сол газда пісіріп кейінірек үйлеріне де кіргізіп алды.

1 Сурет Қарапайым биогаз қондырғысының сызбасы

қондырғылар.
1 - реактор, 2 - қалдық салатын бункер, 3 - реактордың люгі, 4 -Судан жасалған тығын, 5 -сыртқа шығару трубасы, 6 - биогазды игеру тетігі

Газды қалай аламыз?

1, 5 тонна іріқара қыйын және 3, 5 шірінді жапырақтар, қашек, шөп т. б. араластырамыз. 60 - 70 пайыздық ылғал бере алытындай су қосамыз.
Шұңқырға салынған осы қоспаны 35 градусқа шейін қызыдру әдісін ойластырсақ болды, әрі қарай ауасыз ақ өзі 70 градусқа шейінгі межеде қыза бастайды.
Қидан газ алу уақыты - екі апта. Темір күмбезіміз газ қысымымен ұшып кетпес үшін тростардың көмегімен жақсылап бекітілуі керек.
Бұл қондырғы бір күнде 40 кубометров шамасында «көгілдір отын» бере алады. Бес тонналық ішіндегі қалдықтар алты айға жетеді.
Тағы бір маңызды жәйт - бұл агрегатта газы бөлініп алынған қалдықтар жоғары сапалы тыңайтқыш ретінде ауылшаруашылығында қолдана береді.

$C:\Users\РУСТЕМ\Downloads\art061-03.jpg$ ОҚО Сайрам ауданы Шапырашты ауылында 210 үй бар. Ол дегеніміз айына 17000 квт/сағ электр энергиясын кажет етеді деген сөз. Сонымен қатар ауылда мәдениет үйі мен 300 орындық мектеп мектепті қысқы маусымда жылумен қамтамасыз ету үшін де биогазды пайдалану тиімді. Себебі қазіргі кезде аталған қажеттіліктерді өтеу үшін көмір пайдаланылуда. Бұл өндірісті жолға қою үшін елді мекенде шикізат көзі жеткілікті.

Мини ЖЭСтерде энергия өндіріудің негізгі отыны органикалық қалдықтардан өңдеу жолымен алынатын биогаз. Отынға биомассасының еркiн аударуы әр түрлi әдiстермен өндiрiп ала алады.

Атом Спирттары, май қышқылы, биогаз 75% және одан жоғарыдағы-шы дымқылдықтың жанында бұл (төте өртеу, пиролиз, газификация, төмендету) отын және биотехнологиялық конверсияға биомассасының термохимиялық конверсиясы негiзгi әдiстер) . Биоммассы өңдеу маңызды энергетикалық және әлеуметтiк пайданы қатқақты алады.

Биогаздың өндiрiстерi үшiн орман және өнеркәсiптiң деревообрабтывающейi, канализациялық науалар тұрмыстық қалдықтардың органикалық бөлiгi, сонымен бiрге мал шаруашылығы, (малдардың нәжiстерi және Құйрықта қалды) құс шаруашылығы, өсiмдiк шаруашылығы және (сабан, пәлек, жемiстер, көкөнiстер) көкөнiс шаруашылығының қалдықтары, ағаш, қалдықтар қолдануға болады. Аталған қалдықтар мiндеттi түрде кез келген жерде бар.

Биомассаның өңдеуiнiң өте тиiмдi әдiстерiнiң бiрi - мини- ЖЭОға энергия өндiру үшiн қолданылатын биогазға оның конверсиясы. Iрi мал шаруашылық және құс шаруашылығында, аз фермер шаруашылықта да оңай және олар газды технологиялардың техникалық iске асыруларын алады кешендердi қолданылады. 30-55 0 55-80% метан және 20-45% көмiрқышқыл газда болатын биогазға 5-20 суток-шi уақытқа жiктейдiден 50% органикалық затқа дейiн температураның жанында жүйе анаэробтық . Қазiргi мембрана технологиялары тыңайтқыштар метан және болатын сұранысқа дәртсiз қышқылға жанармайға биогаз базарға бөлуге мүмкiндiк бередi. Биогазды жылу шығару қабiлеттiлiгiн 5-6000 ккал/м3 құрайды. Жылу беру бойынша 1 м3биогаза 0, 7 м3 табиғи газ, отындардың мазуттың 0. 7 кгi, жер майының 0, 6 кгi, жанармайдың 0, 4 кгi, 3. 5 кгi баламалы. Ашытуды биогазды өндiрiс технологиясы қанағат етерлңк меңгерген және қолдану табады.

3-4 адамнан тұратын отбасы үшін күніне тамақ жасау үшін 3-4 м ³ биогаз қажет, 50-60 м ³ бөлмені жылыту үшін тәулігіне 10-11 м ³ биогаз қажет.

Тұтынушыда екiнiң бiрi ретiнде орталықтандырылған энергия жабдықтауға тiкелей орнатылатын шағын және орта қуаттардың қоюларын қолданудың тиiмдiлiгi келесi факторлармен анықталады:

- электр энергиясының өндiрiсiнiң өзiндiк құны және арқасында құрамалы олардың өндiруiн жылулық және қолданудың төмендетуi мүлтiксiз жабдықтан астам;

- энергиямен қамтамасыз етудің сенімділігі;

Электр энергиясының салыстырғанда дәстүрлi өндiру тәсiлдерi және мини- ЖЭО жылу Со2 атмосфераға 60 %ке аз лақтырып тастайды және NOx, арқасында бұл оларына ЖЭО қазiргi болып перспективалы екiнiң бiр болып қалыптасады. Мини- ЖЭО алғашқы энергияның тiптi биiк қолдануы 90 % және одан жоғарыға дейiн қол жеткiзуге мүмкiндiк бередi. 30-35 % энергиялар сонымен бiрге электр тогiне жасалады және жылулық энергияға 60%ке дейiн.